建筑通风工程概述和应用

1、建筑通风工程概述和应用第一节 概 述建筑通风工程概念: 就是把室内被污染的空气排到室外，同时把室外新鲜的空气输送到室内的换气技术。香港淘大花园，400多人感染，死亡40多人，建筑设计通风缺陷是主要杀手之一，2米宽的内天井，厨房、卫生间进排风相互干挠“一家抄辣椒，全楼打喷嚏”。给SARS病毒交叉感染机会。10 1. 人新陈代谢中产生的二氧化碳、皮肤表面的代谢产物；2. 建筑材料中挥发出的有害物，如苯类、醛类等有机物质；3. 周围土壤中存在的氡等放射性物质；4. 室外大气中存在的灰尘、二氧化硫；污染物的主要来源在以人为主的室内环境中，污染物主要包括：建筑空间空气的卫生条件1.影响人体热舒适性的基本

2、条件（1）空气温度 冬季12-210C;夏季小于280C（2）空气湿度 冬季温度18-250C，湿度为30%-60%； 夏季温度23-280C，湿度为30%-65%（3）空气流速 冬季空气流速为0.2m/s; 夏季空气流速为0.3m/s;（4）新风量 新风量越多，对健康越有利。 每人每小时有30m3 的新鲜空气时，室内二氧化碳的含量在0.1%；2.空气中有害物浓度、卫生标准和排放标准（1）有害物浓度 质量浓度和体积浓度；（2）卫生标准 工业企业卫生标准； （3） 排放标准 大气污染物排放标准； 防止工业有害物质危害的综合措施1.改革生产工艺，减少有害物质的产生；2.提高生产的自动化程度，减少工

3、人直接操作被伤害的机会；3.合理的工艺布置、合理的建筑平面布置及建筑形式与构造也是防止工业有害物质危害的重要条件。 通风系统概述 通风系统分类通风系统分类按建筑物按范围按动力工业建筑通风民用建筑通风全面通风局部通风机械通风自然通风1.自然通风（1）自然通风的定义 依靠风压和热压的作用使室内外空气通过建筑物维护结构的空口（如窗户）进行交换的通风技术。1.自然通风 无组织的自然通风 通过围护结构缝隙所进行的不可调节风量的自然通风； 有组织的自然通风 具有一定程度的调节风量的自然通风； 有组织的自然通风 管道式自然 通风自然通风的特点 优点： 自然通风具有经济、节能、简便易行、不需专人管理、无噪声等

4、优点；缺点： 由于风压和热压均受到自然条件的影响，通风量不易控制，通风效果不稳定。 不能对送风排风进行处理；2.机械通风（1）机械通风的定义（2）机械通风的方式 机械通风就是依靠通风机产生的作用力强制室内外空气进行交换流动的通风技术。机械通风的方式包括：机械送风和机械排风； 局部机械通风局部机械排风 全面机械通风（3）机械通风的特点 优点： 1. 通风作用压力可根据设计结果而确定，通风效果不会受到影响；2.可根据需要对进风和排风进行处理；3.可根据需要调节通风量的大小； 缺点：1. 需设置空气处理设备，动力设备，各种阀门，控件，初投资和日常管理费用高很多；2.各种设备需要专门人员管理；3.通风

5、机还产生噪音；3.全面通风 对整个房间进行通风换气，使有害物浓度降低到最高允许值以下，同时把污浊空气不断排至室外；4.局部通风 利用局部气流改善室内某一污染程度严重或是工作人员经常活动的局部空间的条件； 在自然压差推动下的空气流动，根据自然压差形成的机理，可分为热压作用下的自然通风和风压作用下的自然通风 自然通风1、热压作用下的自然通风： 室内热源加热空气，密度降低，热空气自然上浮，房间上部空气压力比房间外部的大气压力大，导致室内空气向外流动。 在房间下部，室外空气不断流入，补充因上部空气流出所引起的下部负压空间。 自然通风室内热源热压作用下的自然通风 自然通风热压作用下的自然通风分析 a，b

6、开口存在静压差空气由开口a流入，由开口b 流出， 自然通风2、风压作用下的自然通风： 建筑物的迎风面受空气的推动作用形成正压区，推动空气从该侧沿建筑物的开孔部分进入房间。 建筑物的背风面，受空气的挠流影响形成负压区，吸引建筑物内的空气从该侧的孔口流出。 自然通风风压作用下的自然通风 自然通风风压作用下的自然通风热压作用下的自然通风室内热源 自然通风风压、热压同时作用下的自然通风自然通风与建筑设计1.建筑总平面规划 错列式和斜列式比行列式和周边式好；1.厂房的主要迎风面一般应与夏季主导风向成6090度角，不宜小于45度。同时，应避免大面积外墙和玻璃窗受到西晒；.热加工厂房的平面布置不宜采用封闭的

7、庭院式；.为了避免高大建筑所形成的风压影响，保证低矮建筑物的正常通风，各建筑物之间的有关尺寸应保持适当的比例。2.建筑形式的选择1）建筑物不宜太低，建筑物越高风压和热压越大；建筑物不宜太高，容易引起楼房风的危害；2）在南方地区，冷加工车间和一般的民用建筑都采用穿堂风；应用穿堂风应将主要热源布置在夏季主导风向的下风侧；3）若为多层车间，在工艺条件允许下热源尽量设置在上层，下层用于进风；4）为了提高自然通风的降温效果，应尽量降低进风侧窗离地面的高度，一般不宜超过1.2m;5)集中采暖系统中，冬季自然通风的进风窗应在4m以上；6）利用天窗排风的厂房采用避风天窗的条件 炎热地区，室内散热量大于20W/

8、M2; 其他地区，室内散热量大于35W/M2； 不允许气流倒灌时；7）为增大进风面积，以自然通风为主的热车间应尽量采用单跨厂房；8）在多跨厂房中应避免冷热跨间隔布置，尽量避免热跨相邻；穿堂风1.对于依靠热压作用的自然通风，当厂房设有天窗时，应将散热设备布置在天窗的下部；.在多层建筑厂房中，应将散热设备尽量放置在高层。.高温热源在室外布置时，应布置在夏季主导风向的下风侧；在室内设置时，应设置隔热措施，并应靠近厂房的某外墙侧，布置在进风孔口的两边。3.工艺布置三、进风窗、避风天窗与风帽1.进风窗的选择和布置1）对于单跨厂房进风窗应设在外墙上，在集中供暖地区最好设置上，下两排。2）自然通风的进风窗的

9、标高应根据使用季节来确定。3）夏季车间余热量大，因此下部进风窗面积开设得大一些。2.避风天窗1.矩形天窗1.下沉式天窗1.曲线型天窗3.避风风帽 10.3 机械通风 10.3 机械通风写字楼、大商场、娱乐室、会议 室、KTV包间等公共场所，中央机械式通风系统同样可以解决室内空气品质改善的问题。 10.3 机械通风现代空调建筑的密闭性较好，当新风量不足时，室内空气品质恶化导致病态建筑综合症。开窗通风的弊端是：通风量无法控制、不节能，城市噪音、烟尘、废气、飞虫的乘虚而入另外高层建筑上部开窗室外风压太大。 机械通风10.3 机械通风（1）机械通风的定义（2）机械通风的方式 机械通风就是依靠通风机产生

10、的作用力强制室内外空气进行交换流动的通风技术。机械通风的方式包括：机械送风和机械排风；作用范围分：局部通风和全面通风；10.3 机械通风局部通风（1）定义（2）特点 局部通风是利用局部气流，使局部工作地点不受有害物污染，造成良好的空气环境。 所需风量小，效果好，防止工业有害物污染室内空气和改善作业环境最有效的通风方法。局部送风系统（空气淋浴）局部排风系统局部通风局部送排风系统（3）分类 局部排风和局部送风；1.局部排风 在有害物产生的地点直接把他们捕捉起来，经过净化处理，排至室外。 结构：局部排风罩，风管，除尘或净化设备，风机，排气筒或烟囱；局部送排风系统全面送排风系统全面机械送排风系统局部送

11、排风系统 局部机械通风局部机械排风2.局部送风定义： 对面积很大的生产车间，向局部地点送风，在局部地点造成良好的空气环境，称局部送风。分类：系统式：空气集中处理送入局部工作区；分散式：使用轴流风扇或喷雾风扇，空气在室内循环使用。全面通风 对整个房间进行通风换气。基本原理： 用清洁空气稀释室内空气中的有害物浓度，同时不断把污染空气排至室外，保证室内空气环境达到卫生标准。 全面通风的效果与通风量，通风的气流组织有关。 全面机械送排风系统全面通风全面机械送风系统全面机械排风系统 全面机械通风通风方式的选择与确定 根据生产车间卫生标准、生产工艺对空气环境的要求、有害物质的性质和数量、生产工艺条件、室外

12、气象参数和污染情况以及通风工程本身的技术经济比较等许多因素来考虑。2.全面通风量的确定 全面通风系统除了承担降低室内有害物浓度的任务，还具有消除房间内多余的热量和湿量的作用。 （1）消除余热，余湿的全面通风量的计算：（2）按消除余湿所必需的通风量 （3）按稀释有害物所必需的通风量 当散布在室内的有害物无法具体计量时,按房间的换气次数确定: L=n*V 换气次数n：全面通风送入的新鲜空气体积和控制空间体积之比，次/小时; 确定全面风量时应按以下原则进行： （1）当室内同时散发余热、余湿及有害物时，换气量取其中最大值。 （2）当多种刺激性气体或多种溶剂的蒸汽在室内同时散发时，换气量按稀释各有害气体

13、所需换气量的总和计算。（3）当室内同时散发多种有害物时（除上述有害物之外），换气量取其中最大值；（4）当有害物散发量不能确定时，换气量可按换气次数确定，既通风量G与通风房间体积V之比，n=G/V（次/h），可从有关资料中查得。通风量：通常的人需风量为：L=n*V V房间体积nn 住宅 1次/小时 厨房（中餐） 40-50次/小时卫生间 510次/小时 开水间 610次/小时吸烟室 10次/小时 洗衣间 1015次/小时烫衣间 6次/小时 浴室（无窗） 510次/小时 配电室 34次/小时 电梯机房 815次/小时蓄电池室 1015次/小时 制冷空调机房 4-6次/小时变电室 58次/小时 地下

14、停车库 5-6次/小时职工餐厅 2535次/小时 锅炉房 1015次/小时 3.全面通风气流组织 在设计气流组织时，考虑的方面：有害物源的分布，送回风口的位置及其形式。（1）气流组织和有害物源的关系 将新鲜空气送到作业地带或操作人员经常停留的工作地点，应避免将有害物吹向工作区； 有效把被污染的空气从有害物源或者有害物浓度最大的部位排走。 （2）送排风方式 上送下排式，下送上排式，中间送上下排的方式。选择原则：1.送风口应接近热源的操作地点，或者送风要沿着最短的路线到达人员作业地带，保证送风先经过人员操作地点，后经污染区排至室外。2.排风口应尽可能靠近有害物源或有害物浓度高的区域，把有害物净化迅

15、速排出。 3.在整个房间内，应使进风气流均匀分布，尽量减少涡流区。对于散发余热，有害物的车间，一般采用下送上排式。特点：1.新鲜空气以最短的路线达到人员作业地带，避免在途中受到污染；2.工人首先接触新鲜空气；3.符合热车间的有害气体，蒸汽和热量的分布规律。 一般的设计原则：1.有害物源散发的有害气体温度比周围空气温度高，热车间存在上升气流，不论有害气体密度大小，应采用下送上排式；2.如无热气流的影响，有害物密度比空气小时，采用下送上排式，有害物密度比空气大时，采用下中间送上下排方式； 4、空气质量平衡和热平衡1）空气质量平衡 即在房间中单位时间进入室内的空气质量与在同一时间内排出室外的空气质量

16、相等。 空气平衡的数学表达式如下: 式中: Gzj自然进风量，m3/s； Gjj 机械送风量，m3/s； Gzp 自然排风量，m3/s； Gjp机械排风量，m3/s。 1.空气质量平衡 当L jj=Ljp时，室内外压差为零。 当L jjLjp时,室内处于正压状态,此时室内的部分空气会通过门窗洞口渗入到室外,此种方法称之为无组织排风。 当L jj3000Pa;用于气体 输送；中压：3000PaP1000Pa;用于除尘排风系统；低压： P1000Pa;用于通风及空气调节系统；风机的性能参数风量 ：单位时间内风机所输送的气体的体积，有效功率 ：风机在单位时间内传给空气的能量风压 ：风机产生的总压头（

17、全压）， ，包括静 压和动压有效功率：空气通过风机后实际获得的功率；效率：风机有效功率与轴功率之比；转数：风机叶轮每分钟的旋转数；2) 轴流风机 轴流风机的构造如图所示。叶轮由轮毅和铆在其上的叶片组成，叶片与轮毅平面安 装成定的角度。 占地面积小、便于维修、风压较低、风量较大，多用于阻力较小的大风量系统。轴流风机构造示意图 轴流风机轴流风机与离心风机的比较： 轴流风机产生的风压较小，风机自身体积小，占地少，可在低压下输送大流量的空气，噪声大，调节范围小，适用于风道阻力小的系统。3) 混流风机 集中了离心风机的高压和轴流的大风量的特点。4) 常见的建筑用风机 高温消防排烟风机：高温消防排烟风机在

18、正常情况下可用于日常的通风换气。遭遇火险时，抽排室内高温烟气，增强室内空气流通。具有耐高温的特点。适用于高层建筑、烘箱、车库、隧道、地铁、地下商场等场合的通风换气和消防排烟。 斜流风机：该系列风机分为单速和双速两种。具有结构紧凑、体积小、维修方便等优点。可以根据不同的使用场合，采用改变安装角度、改变叶片数、改变转速、改变机号等方法达到多方面的使用要求。 屋顶、侧壁排风机：有普通离心式屋顶风机和低噪声离心式屋顶风机，适用于厂房、仓库、高层建筑、实验室、影剧院、宾馆、医院等场合的局部换气。 空调通风风机：离心空调风机具有性能适用范围大、噪声低、重量轻、安装方便、运行可靠的优点。可以与各空调厂的组合

19、空调机组配套。 排烟柜式风机人 防 风 机3.通风机的选择1)根据被输送气体的成分和性质以及阻力损失的大小，选取不同用途和类型的风机；2）根据通风量和风道的阻力损失，按照风机产品样本确定风机型号；3）所选风机在正常工作时处于高效率范围。4.风机的安装轴流风机安装在风道或墙洞中；可固定在墙上，柱上混凝土楼板下的角钢支架上；离心风机安装在混凝土基础上；小型直联传动的离心风机大中型皮带传动的离心风机风管1.风管的布置1)先选定进风，送风，排风口和空气处理设备和风机的位置，对风管安装得可能条件作出估计；2）要求主风道走向要短，支风道要少，力求少占空间，与室内布置密切配合，不影响工艺操作，还要便于安装，

20、调节，维修；3）除尘风管尽量垂直或倾斜敷设，输送含有蒸汽，雾滴的气体时，应布置不小于的坡度；4）风管的布置应力求顺直，避免复杂的局部构件，弯头、三通等构件要安排得当，与风管连接要合理，以减少阻力和噪声。5)风管上应该设置必要的调节和测量装置或预留安排测量装置的接口,调节和测量装置应设在便于操作和观察的地点。2.风管的选择1)风管断面形状的选择圆形和矩形； 圆管断面积相同时，圆管的阻力最小，强度大，材料省，保温方便，除尘系统一般采用圆形风管。 但其制造困难，布置时不易布置，对于公共，民用建筑采用矩形断面。 矩形风管道的宽高比宜在以下，接近1比较好。圆形螺旋风管 矩形风管圆形金属软管 2.风管的材料薄钢板： 易于制作，安装方便，耐高温，适用在温度高，较潮湿的场所；玻璃钢板和聚氯乙烯塑料板： 适用于有酸性腐蚀作用的系统；砖和混凝土： 主要用于需要与建筑，结构配合的场合；胶合板，纤维板，铝板不锈钢板，软管材料等酚醛铝箔复合直接风管无机玻璃钢风管 复合玻镁风管板材 复合玻纤板风管 2.风管的保温 防止风管穿越房间时对室内空气参数产生影响，低温风管表面结露，需要对风管进行保温。 保温材料：