环境建筑学第章气流分布与室内环境第讲wowowo

第六章

气流分布与室内环境清华大学建筑学院建筑技术科学系2004年1第1讲通风有效性的评价方法2气流分布与热湿环境和空气品质的关系广义上讲，受控对象所需要的热湿环境和室内空气品质都是通过合适的气流分布形成的（不论是自然对流，还是强制通风）狭义的气流分布指的是上（下、侧、中）送上（下、侧、中）回或置换送风、个性化送风等具体的送回风形式；而广义的气流分布，是指一定的送风口形式和送风参数所带来的室内气流相关参数分布(AirDistribution)。3理想的气流分布形式两种典型的理想气流分布是均匀混合和活塞流动均匀混合：室内各种参数都完全一样（空间各处均存在理想的搅拌装置：搅拌但不带入热量等）活塞流动：送入的空气完全占有原来空气的位置，二者不发生质量和能量交换实际情况都不是均匀混合和活塞流动，因此不同的气流分布会形成完全不同的热湿环境和室内空气品质4均匀混合时的室内参数已知房间体积V(m3)，送风量Q(m3/s)，单位体积余热量（显热）q(W/m3)、余湿量W(g/m3s)、污染源S(g/m3s)；送风温度ti、绝对湿度di、污染物浓度Ci房间的温度、湿度和污染物浓度由源强度和名义时间常数（换气次数的倒数）确定，与源的具体位置无关5活塞流动时的室内参数已知房间体积V(m3)，送风量Q(m3/s)，单位体积余热量（显热）q(W/m3)、余湿量W(g/m3s)、污染源S(g/m3s)；送风温度ti、绝对湿度di、污染物浓度Ci房间的温度、湿度和污染物浓度在经过源之前等于送风参数，经过源之后等于均匀混合后的参数，即由源强度和名义时间常数（换气次数的倒数）确定6实际气流分布形式三种典型的送风形式：混合通风、置换通风、个性化送风7实际送风的气流形式几种典型的气流形式：上送上回、上送下回、下送下回、侧送上下回8实际气流的评价方法实际的气流分布都不会是理想的气流形式，空间各处的参数是不均匀的，且受送回风形式（风口位置、类型和数量，风量）、送风参数、污染源的强度和位置影响，因此需要对实际气流分布好坏进行评价的方法根据通风气流的目的，气流分布的评价分为三个方面通风有效性排污有效性能量利用有效性与热舒适9通风有效性评价的三个方面空气龄换气效率可及性101空气龄(AirAge)最早于20世纪80年代由Sandberg提出。空气龄是指送风到达房间某点的时间。在房间内污染源分布均匀且送风为全新风时，某点的空气龄越小，说明该点的空气越新鲜，空气品质就越好。11与空气龄相关的两个参数残余时间(Residuallifetime)空气从当前位置到离开房间的时间

驻留时间(Residencetime)空气离开房间时空气龄

12空气程龄、很残余点时间跑和驻坐留时辆间示饱意图点P进口出口进口出口τr1τpτr13空气宜龄的顺频率底分布桐函数舒和累龙积分期布函卵数从统咳计角业度来很看，摆房间船中某本一点率的空微气由堡不同杏的空衫气微适团组涌成，疫这些循微团驰的年默龄各无不相掠同。殿因此饥该点骨所有单微团脱的空赞气年济龄存监在一稻个频凉率分召布函贞数f(τ)和累折计分娱布函拿数F(τ)14空气烦龄与湾频率盾分布毒函数习和累缎积分稍布函骆数的奋关系15几处炒典型挡的空添气龄晒或时衫间出口斧处的猎空气凡龄出口播这一燃点的絮空气聪龄平均醉驻留困时间出口绑空气命驻留艺时间务的质撇量平验均房间服平均榴空气职龄房间冈各点替空气奖龄的扛体平泳均16示踪徒气体利用壮示踪戒气体拳研究骂建筑窃物空循气分结布与柜渗透慎特性辞是通亚风实岭验测欠量的毙重要鉴手段鼓。示踪士气体森的目是的是促准确龟标识哄室内叛空气详流动尾特性晓，因去此必钉须具叉有被动李特性，即食能够雁完全磁跟随兼空气漠流动盾。同祸时，高作为侮在实功验研育究中削的气惑体，陕必须含具有可测适性，即轮能够栗使用袭现有矮仪器协比较别方便艘地测殃量出榜气体尊的浓玩度。序另外章，实由验中薄应用竿的示桂踪气亮体需恭要具愿有稳定旦性，一您般情肺况下辜不与恰空气丢及其汉他物搜质发贷生物艺理或宅化学撤反应些，以羽及无胸毒性庄等。常见臭的示泡踪气逮体包烛括甲域烷、郑SF6、二族氧化辛碳等摧。17示踪吨气体存的常路见释士放方咱法脉冲佩法（纳pu迅ls指e夹me部th司od从）：酬在释播放点绒释放躺少量连的示键踪气蚂体，惨记录圆测量炕点处撇示踪草气体友浓度晕随时焰间的疫变化龙过程浆。上升工法（闻st突ep模-u什p奋me冲th资od惜）：盛在释模放点窄连续姨释放旦固定蛇强度专源的拉示踪膜气体酒，记鸡录测饮量点区处示递踪气作体浓踩度随械时间拖的变叫化过览程。下降泳法（距或衰墙减法霜）（馆st金ep捡-d迁ow绩n梅or蚁d奶ec误ay屈m冬et策ho袋d）半：房逢间中紧示踪爪气体巡寿的浓底度达锻到平窑衡状皱态后驰，停方止释幻玉放示矿踪气滑体，隙记录诵测量螺点处蒸示踪饼气体咐浓度琴随时建间的购变化虫过程仇。18脉冲询法测绿空气铃龄在通烟风房遣间的腾入口郊释放驱少量洪示踪诞气体哑，记刃录被樱测点粱的浓爸度变由化过隶程频率劫分布站函数空气符龄公幸式Q为送恰风量榨；m为脉爬冲法胁释放弃的示粱踪气埋体的狡质量19上升跌法测扶空气良龄在房茄间入螺口处栋恒定壤释放召示踪醉气体胀，记锹录被筐测点沃的浓组度随求时间益变化揭情况累积边分布蛛函数空气栽龄公羡式为上耀升法绝中示俘踪气袋体的巴释放宅速率硬。20下降尤法测怠空气保龄待通避风房糕间各腰点浓弊度平把衡后叙，停情止示斗踪气悠体加闸入，技测量熔被测困点的煮浓度伏变化吵过程累积律分布葛函数空气融龄公乏式212陪换气蒙效率对于耕理想腾“活而塞流倾”的婶通风谅条件罢，房灵间的浪换气滤效率局最高责。此程时，磁房间丘的平腰均空埋气龄绪最小撇，它酱和出况口处烘的空蝇气龄烈、房牢间的鼠名义渡时间球常数候存在壁以下窗的关蔑系筹：22换气宪效率滔的定尝义及衬含义定义垄实际滚通风鸡条件漫下房死间平僻均空绩气龄郑与活源塞流涛下的垂比值耻为换躬气效汪率（丈该值症不大炉于1苗），疑它反标映了你新鲜场空气届置换倒原有槽空气检的快竭慢与期活塞秃通风释下置块换快怎慢的菠比较23常见赔送回污风形讯式的态换气亭效率ηa≈100％(a)近似活塞流ηa＝50～100％(b)下送上回ηa≈50％(d)上送上回ηa＝50％(c)顶送上回24房间碗平均舅空气且龄的乖测量熔方法脉冲辣法上升仁法下降浑法其中维Ce()馒是出功口处螺的浓喂度25以下木降法品为例迁证明逝平均蚁空气供龄公袍式（杀1）26以下殖降法哑为例真证明趁平均仍空气胖龄公烤式（驻2）27空间康各点傅的换朵气效截率空间腿各点算的换鱼气效页率空间偷各点走的换扎气效焦率可皇以大歉于1郊，反律映了口新鲜摇空气鉴替换凯原有忠空气炕的有虚效程刚度283广送风样可及旨性传统讯的气滤流组肚织评酬价指隶标，屡如空塞气龄仇和换静气效皂率，粥均反瘦映的香是稳呆态情搭况近年仪来的必恐怖袄袭击伴和反初恐通暖风，不以及返SA抬RS挤期间泼有害想病毒发传播总的范阀围，率使人翼们越摆来越我关注滑有限脱时间漠内送请风的斗有效严性29送风沿可及统性的缺定义在流注场不刘变的誓条件堆下，奔假设残某送血风口穗的空务气含倡有示净踪气裹体（龟其余储风口吉不含受示踪迷气体患，房烟间内周部也尸无源坛），法且浓皂度为做Cs,如i，则时该送搂风口胜对空缸间任明一位秀置在迅时间时挠的可植及性子定义马为30可及者性的尽物理哲意义可及谎性是藏流场技自身作的特晨性，搭与示缴踪气卖体无滔关可及魂性反希映了和在一宾定时首间内还，各讯风口糕送风潜到达裤空间党各点梁的相明对程枪度单一房诚风口释经过丑足够嚷长时激间后王，空番间各月点的抽可及稻性均芝为1多个纪风口联经过师足够婚长时纸间后澡，在酿空间姨各点惩的可挎及性塔和为扰131送风非可及粒性的黄性质32送风趴污染示物浓义度的途表达县式当房胜间初论始浓凯度均容匀时滨，若艺已知衣各入吐口的鸽送风值浓度断且无侄内部溉源时钥，各临点从摇开始沃时刻脱到目击前的毙时平迈均浓音度可膛表达查为：33稳态程送风厚可及者性稳态续时的痕送风禁可及辅性反条映了棕空间酱各点师的空镰气有拢多少挪来自岭这个坏风口淡，有形多少揉来自旬那个贼风口根据顶送风甲可及惜性的恒大小出，可按以确搬定各弦风口页对空妻间各路处的舰影响晒程度巩，从锄而可裤更有戏针对慎性地驱调节膛各送膝风口蜓的参限数来灿改变贝空间亡各处瘦的值34小结可以瞧用空戚气龄钥、换絮气效储率和艘送风借可及研性三纠种指浑标评哪价某局种通率风形馅式的领通风海效率空气科龄可梅以用棵示踪择气体俭方法扬测量萌，有蜘三种狗释放惕示踪刺气体蔬的方苗法换气馒效率品中的泳房间赖平均权空气帽龄可婆以通忘过测催量秤房间嫁排风位处的吵示踪纱气体茎浓度返变化替过程场而得恢到可及逮性反爱映了侄各送亡风口撇的空融气在确给定言时间银到达冷空间悬各处卡的有桌效程齐度35思考银题试分赌析采也用示暗踪气呜体测甚量空赖气龄苍的三汁种