全面通风基础培训

2.1.1全面通风换气的基本微分方程式2.1.2全面通风量的确定2.1.3有害物散发量的计算2.1.4气流组织2.1.5空气平衡和热平衡

2.0概述2.1全面通风换气量的计算第2章全面通风12.2.1评价通风效果的指标2.2.2置换通风的原理2.2.3置换通风的特性2.2.4置换通风的设计2.2置换通风2.3事故通风2.4风口与气流组织（课本没有）第2章全面通风2熟练掌握：全面通风量的确定；

空气平衡和热平衡。

掌握：

气流组织；

评价通风效果的指标；全面通风的原理。

理解：置换通风换气的原理；

置换通风的特性、设计；

事故通风的特点及其应用；

主要通风方法。

第2章全面通风3通风的任务:以通风换气的方法改善室内的空气环境。排风:把局部地点或整个房间内的污浊空气排至室外（必要时经过净化处理）；进风:把新鲜（或经过处理）的空气送入室内。通风系统:由实现通风任务所需要的设备、管道及其部件组成的整体。通风方法分类§2.0通风概述4按通风的动力分为按通风系统作用范围分为局部通风全面通风自然通风机械通风§2.0通风概述5

局部排风：在集中产生有害物的局部地点,设置捕集装置,将有害物排走,以控制有害物向室内扩散。这是防毒、排尘最有效的通风方法。

局部送风：向局部工作地点送风,使局部地带造成良好的空气环境，主要用于局部降温。

分散式借助轴流风扇或喷雾风扇,直接将室内空气吹向作业地带进行循环通风。

系统式通风系统将室外空气送至工作地点。2.0.1

局部通风§2.0通风概述6局部排风系统§2.0通风概述7排风罩：捕集有害物净化设备：净化空气，达到排放指标风管：空气通道、连接设备风机：提供动力局部排风系统的组成§2.0通风概述8分散式局部送风系统—喷雾风扇送风§2.0通风概述9送风口：进行气流组织空气处理设备：对空气进行热湿处理风管：输送空气风机：提供动力系统式局部送风系统的组成§2.0通风概述10特点通风效果果：好（（作用靠靠近有害害物源或或工作区区）经济性：：好（风风量小、、设备小小，初投投资及运运行费用用小）适用情况况局部排风风：主要要用于控控制尘、、气局部送风风：用于于控制热热、湿，，供应新新鲜空气气局部通风风系统的的特点§2.0通风概述述11全面通风风：对房间进进行通风风换气,以稀释室室内有害害物,消除余热热,余温,使之符合合卫生标标准要求求。又称称稀释通通风、混混合通风风。动力：可以是自然风压压或热压,也可以是风机风风压。分类：全面排风全面送风全面排风送风全面送风、局部部排风2.0.2全面通风§2.0全面通风概述1213原理：向室内提供清洁空气，并从室内排走走污染空气气，通过稀释使室内空气达到到卫生标准。通风效果既与通风量有关，又与通风风气流的组织有关。适用范围无法采用局部通通风、排风罩口口不便布置、有有害物散发点多多、散发点不固固定（常规的办办公室、受工艺艺限制的厂房））采用局部通风系系统后仍达不到到卫生标准§2.0全面通风概述13工位送风＋背景景送风(局部送风+全面送风)工位送风仅负责责工位空间，保保证热舒适和空空气质量背景送风负责大大环境，环境温温度可以偏高，，可以全回风负荷特点室内平均温度高高，与下送上排排有相似之处有可能减少新风风负荷§2.0通风概述14全面机械送风系系统§2.0全面通风概述15全面机械排风系系统§2.0全面通风概述16混合通风工位送风17X(g/s)通风风量L(m3/s)室内有害物最高允许浓度ys

(g/m3)通风风量L(m3/s)送风中有害物浓度y0(g/m3)房间体积Vf车间通风排污模型§2.1全面通风换气量量的计算2.1.1全面通风换气的的基本微分方程程式室内有害物初始始浓度y1(g/m3)18房间内有害物浓浓度的变化情况况可根据“物质平衡”原理建立微分方方程，对于连续续，稳定的通通风过程，根据据在通风过程中中排出有害物的量应与产生的有害物量达到平衡的原则则有：排污微分方程：：在dτ时间内：送入量量+散发量-排走量=变化量则：Ly0dτ+xdτ-Lydτ=Vfdy§2.1全面通风换气量量的计算19排污微分方程求求解§2.1全面通风换气量量的计算20τy1排污微分方程求求解有害物浓度随时时间的变化曲线线§2.1全面通风换气量量的计算21风量公式：稳定状态下：考虑到室内有害害物分布及通风风气流的不均匀匀性，增大安全全系数K=3－10，则ys——有害物安全浓度度值§2.1全面通风换气气量的计算22消除余湿风量量公式：消除余热风量量公式：2.1.2全面通风量的的确定§2.1全面通风换气气量的计算23稀释排除有害害气体和粉尘尘的风量存在多种有害害物时风量确确定原则：分别求出排除除每种有害物物风量Li毒性相加作用用的有害物：：如苯、醇、醋醋酸等溶剂类类；S2O3、SO3等刺激性气体体，按求和计算风量量：L=∑Li毒性无相加作作用的有害物物：取最大者为风量计算式式：L=max{Li}有害物散发量量无法确定时时的风量计算算原则：按经验式计算算：L=nVf（m3/h）n—换气次数，(次/h)；Vf—房间体积§2.1全面通风换气气量的计算24【例2-2】某车间同时散散发几种有机机溶剂的蒸汽汽，它们的散散发量分别为为：苯2kg/h；醋酸乙脂1.2kg/h；乙醇0.5kg/h。已知该车间间消除余热所所需的全面通通风量为50m3/s。求该车间所所需的全面通通风量。【解】由车间空气中中有害物质的最最高容许浓度度表：查得三种溶溶剂蒸汽的容容许浓度为：：苯40mg/m3；醋酸乙脂300mg/m3；乙醇，未作作规定，不计计风量。进风为清洁空空气，上述三三种溶剂蒸汽汽的浓度为零零。取安全系系数K＝6。按公式（2-12）计算把三种种溶剂的蒸汽汽稀释到容许许浓度所需的的通风量。（2-12）§2.1全面通风换气气量的计算25因为几种溶剂剂同时散发对对人体危害作作用相同的蒸蒸汽，所需风风量为各自风风量之和，即即这风量已能满满足消除余热热的需要，故故该车间所需需的全面通风风量为90.01m3/s。§2.1全面通风换气气量的计算26气流组织：送风、排风口口位置的合理理布置，选用用合理的风口口形式，合理理分配风流。。气流组织原则则：送风口应尽量量接近人员操操作地点，保保证送风先经经过人员操作作地点，后经经污染区排至至室外；能有效地从污污染源附近或或有害物浓度度最大的区域域排出污染空空气；能确保在整个个房间内进风风气流均匀分分布,尽量减少涡流流区。2.1.4全面通风的气气流组织§2.1全面通风换气气量的计算27§2.1全面通风换气气量的计算28§2.1全面通风换气气量的计算29平衡模型tstn∑Qf通风排风热量量CLptnρn循环风的热量量CLhxρn(ts-tn)机械进风热量量CLjjtjjρjj自然进风热量量CLzjtwρw围护结构、材材料失热∑Qh热交换器2.1.5空气平衡和热热平衡§2.1全面通风换气气量的计算30室内的进风和和排风是多通通道的,既有由通风系系统产生的有有组织的进排排风,也有从缝隙,窗户,门洞等产生的的无组织进排排风,是机械通风与与自然通风的的共同作用结结果,根据“物质平衡””原理,各种进风量与与各种排风量量应相等.这就是室内风风量平衡的原原则。其表达达式为:Gzj+Gjj=Gzp+Gjp当Gjj=Gjp时:室内外压差为为零，适用于于无特殊要求求车间当Gjj>Gjp时:室内处于正压压状态，适用用于洁净度要要求高的车间间当Gjj<Gjp时:室内处于负压压状态，适用用于产生污染染的车间§2.1全面通风换气气量的计算31在通风过程中中,室内空气通过过与进风,排风.围护结构和室室内各种高低低温热源进行行交换,为了使房间内内的空气温度度维持不变,必须使房间内内的总得热量量∑Qd与总失热量∑∑Qs相等,也就是要保持持房间内的热热平衡。即∑Qd=∑Qs围护结构、材材料失热∑Qh+通风排风热量量CLptnρn=设备散热量∑∑Qf+机械进风热量量CLjjtjjρjj+循环风的热量量CLxhρn(ts-tn)+自然进风热量量CLzjtwρw§2.1全面通风换气气量的计算32【例2-3】如图所示的车车间内，生产产设备总散热热量Q1＝350kw，维护结构失失热量Q2＝450kw上部天窗排风风量Lzp＝2.8m3/s,从工作区排走走的风量Ljp＝4.25m3/s，自然进风量量Lzj＝1.32m3/s，车间工作区区温度tn＝18℃，室外空气温温度tw＝－12℃，车间的温度度梯度为0.3℃/m，天窗中心高高10m，试计算：机机械送风量Gjj、送风温度tj和进风所需的的加热量Q3。§2.1全面通风换气气量的计算33有别于传统的的混合通风的的混合稀释原原理，置换通通风是通过把把较低风速（（紊流度）的的新鲜空气送送入人员工作作区，利用挤挤压的原理把把污染空气挤挤到上部空间间排走的通风风方法，它能能在改善室内内空气品质的的基础上与辐辐射吊顶（地地板）技术结结合实现节能能的目的。两种通风方式式的原理(左：混和通风风；右：置置换通风)§2.2置换通风34两种通风方式式的原理(左：混和通风风；右：置置换通风)§2.2置换通风35两种通风方式式的原理(左：混和通风风；右：置置换通风)§2.2置换通风3637383940401.换气效率换气效率用工工作区某点空空气被更新的的有效性作为为气流分布的的评价指标。。2.通风效率考察气流分布布方式的能量量利用有效性性，可用通风风效率来表示示。2.2.1评价通风效果果的指标§2.2置换通风41η>1ε≈100％(a)活塞流通风(b)置换通风η<1ε≈50％(d)上送上回η≈1ε＝50％(c)顶送上回η>1ε＝50～100％§2.2置换通风422.2.2置换通风的原原理§2.2置换通风4344由于以低速进入入室内的冷气气流其密度大大于室内空气气的密度，而而在地板附近近积聚、蔓延延、扩散，形形成一个温度度较低、密度度较大的“空空气湖”(airlake)。在后继送风的推动动和室内热源产生生的热对流气流的的卷吸提升作用下下，由下至上流动动，形成室内空气气运动的主导气流流，最后在房间顶顶部排出室外整个室内气流分层层流动，在垂直方方向上形成室内温温度梯度和浓度梯梯度。§2.2置换通风44置换通风的优点:空气品质：人员停留区空气品品质好热舒适性：低速低紊流度送风风，舒适性好调节性：部分负荷特性好节约能源：送风风量大，过渡渡季节免费供冷时时段增加约50%，带来全年供冷能能耗降低约10%送风温度高，冷水水机组的蒸发温度度可提高，冷水机机组的能耗可降低低约3%仅需考虑人员停留留区负荷，上部区区域负荷可不必考考虑，设计计算负负荷可减少10～40%置换通风所需的能能耗比混合通风减减少约20～30%§2.2置换通风45由于送风温差小，，所要求的风量较较大，风机能耗要要大，风管体积更更大；由于送风速度低，，故置换通风口体体积均较庞大，需需占用室内部分空空间；要求要有采取使送送风面风速要尽可可能均匀的措施；；室内的物品（家具具等）布置受送风风面限制；污染源产生的污染染气流要比空气密密度轻；由于风管体积较大大及置换通风口价价格较贵，投资比比常规空调系统增增加约5～10%；冬季供热时，形不不成置换气流，供供热效果较差。§2.2置换通风置换通风的缺点:46对于有可能突然从从设备或管道中逸逸出大量有害气体体或燃烧爆炸性气气体的房间,应设事故排风系统统,以便发生逸出事故故时由事故排风系系统和经常使用排排风系统共同排风风,尽快把有害物排到到室外。事故通风风系统的风机开关关应于室内外便开启的地地点分别设置,排除有爆炸危害气气体时,应考虑风机防爆问题，换气次数不应小于12次/h。§2.3事故通风47风口评价指标射程Tv：Vx=0.5m/s或Vx=0.25m/s处的距离。与喷射风速有关。。噪声：与喷射风速速有关。阻力：阻力系数一一般为常数风量：有额定风量量范围，出口风速速范围§2.4风口与气流组织48§2.4风口与气流组织49风口类型百页风口散流器条缝风口旋流风口投射风口格栅风口孔板风口回风口：金属网格格、栅、百叶其他：座椅风口、、置换风口§2.4风口与气流组织501、百页风口(Blades)：适用侧送，有导向功能能顶送，送风速度低低，送风均匀度不不好类型单层：百叶调角度度，一般空调双层：两层百叶调调角度，高精度空空调三层：对开叶片调调风量，两层百叶叶调角度，高精度度空调§2.4风口与气流组织51双层(三层)百页风口§2.4风口与气流组织52532、吊顶散流器Ceilingdiffusers适用吊顶送风特点适宜用在层高较低低且面积较大区域域，可进行均匀布布置类型盘式（圆形）：平平送直片式（方形）向下送或平送§2.4风口与气流组织53贴附型盘式散流器器§2.4风口与气流组织54贴附型方式散流器器§2.4风口与气流组织55贴附型圆形散流器器(平送)§2.4风口与气流组织56直片型散流器(平送或向下送)§2.4风口与气流组织573、条缝风口(Linearslotoutlets)：条缝散流器(linearslotdiffusers)送风速度高，送风风均匀度好条缝格栅风口(LinearBarGrille)：一般空调适用：内区吊顶，，周边吊顶，窗台台，地板，上侧送送§2.4风口与气流组织58条缝型散流器§2.4风口与气流组织5960条缝格栅风口吊顶顶送风§2.4风口与气流组织60614.旋流风口水平旋流送风，诱诱导比高，气流温温度和风速可迅速速下降使用场合与散流器器接近要求高于一定层高高§2.4风口与气流组织61可调式旋流风口适用于层高很大的的公用建筑空调可调式导流叶片可可送出横向、斜向向或垂直方向的旋旋转气流§2.4风口与气流组织62采用旋流风口，气气流迅速扩散5、地板送风风口§2.4风口与气流组织6364地板送风的不同方方式§2.4风口与气流组织64香港汇丰银行的地地板送风§2.4风口与气流组织6566§2.4风口与气流组织6667东京大林组本部的的地板送风§2.4风口与气流组织67§2.4风口与气流组织68用于自由射流，高高大空间集中送风风根据工作区长度与与落差来选取喷口口§2.4风口与气流组织6、投射喷口69707、格栅风口(Grille)：垂直送风，侧送，，上送，空调工程程回风口§2.4风口与气流组织708、孔板：通常采用下回风温度场和速度场均均匀送风量大(20～150次/小时)，运行费高要求吊顶空间作送送风静压箱适用于高精度空调调或净化空调71§2.4风口与气流组织71座椅送风的不同形形式72上海歌剧院的座椅椅腿送风§2.4风口与气流组织73大坂中央体育馆：：

椅背送风§2.4风口与气流组织74气流组织基本原则送风口尽可能靠近近人员操作区排风口尽可能靠近近污染源、有害物物浓度高的地方气流分布均匀、减减少涡流、死角基本形式上送风中送风下送风§2.4风口与气流组织751、上送风上侧送吊顶散流器送风侧喷口孔板送风其他§2.4风口与气流组织76772m（1）上侧送风§2.4风口与气流组织77§2.4风口与气流组织（1）上侧送风78工作区为回流区射流可贴附吊顶以以便延长射流距离离风口与吊顶距离风口射流速度风口射流出口角度度噪声限制了射流速速度适用跨度有限，高高度不太低的空间间，如客房、办公公室、小跨度中庭庭，以及工业建筑筑常用百页风口（1）上侧送风：特点点§2.4风口与气流组织7980§2.4风口与气流组织上送风温差＝6℃上侧送风80上送风温差＝6℃上侧送风§2.4风口与气流组织81§2.4风口与气流组织上送风温差＝12℃上侧送风8283滞流区冷风直吹§2.4风口与气流组织上送风温差＝12℃上侧送风8384（2）吊顶送风：散流流器§2.4风口与气流组织84§2.4风口与气流组织（2）吊顶送风：散流流器8586散流器平送流型(t=6℃，贴附型)§2.4风口与气流组织86工作区为回流区，，回风可下可上适用于大跨度、低低层高空间，如购购物中心，大型办办公室，展馆等常用风口：方/圆形散流器(贴附型、非贴附形形)、条缝散流器§2.4风口与气流组织（2）散流器吊顶送风风：特点8788§2.4风口与气流组织（3）喷口送