《暖通空调工程设计》课件 第三章 通风设计

（暖通空调工程设计）EngineeringDesignforHVAC

1第三章通风设计23.1通风设计基础3.2厨房通风设计3.3卫生间通风设计3.4汽车库通风、排烟设计3.5柴油发电机房通风设计3.6人民防空地下室通风设计3.7实验室通风设计33.1.1通风量计算1）消除有害物所需通风量式中L--全面通风量，m3/s；k--安全系数，一般在3～10范围内选用；x--有害物散发量，g/s；yB——室内空气中有害物的最高允许浓度，g/m3，部分有害物允许浓度见表3-1；yS——送风中含有该种有害物浓度，g/m3。3.1通风设计基础

（3-1）43.1.1通风量计算2）消除余热所需的通风量式中Q--室内余热（指显热）量，kW；cp--空气的定压比热容，通常可取1.01kJ/(kg·℃)；ρ--空气的密度，kg/m3；tP--排风温度，℃；tS--送风温度，℃。3.1通风设计基础

（3-2）53.1.1通风量计算3）消除余湿所需的通风量3.1通风设计基础

（3-3）63.1.1通风量计算4）房间内存在多种污染物的通风量3.1通风设计基础当通风房间同时存在多种有害物时，一般情况下，应分别计算，然后取其中的最大值作为房间的全面换气量。但是，当房间内同时散发数种溶剂（苯及其同系物，醇、醋酸酯类）的蒸汽，或数种刺激性气体（三氧化硫、二氧化硫、氯化氢、氟化氢、氮氧化合物及一氧化碳）时，由于这些有害物对人体的危害在性质上是相同的，在计算全面通风量时，应把它们看成是一种有害物质，房间所需的全面换气量应当是分别排除每一种有害气体所需的全面通风量之和。即“同类相加、异类取大”的原则。73.1.2风管设计计算及风机选用原则2）风管水力计算3.1通风设计基础a)沿程阻力b）局部阻力

式中ζ--局部阻力系数。附录36列出常用管件的局部阻力系数，选用ζ值时必须注意其所对应的流速和动压。

式中

ΔP--风管沿程阻力，Pa；Rm--风管单位长度摩擦阻力，即比摩阻，Pa/m；l--风管长度，m。3.1.2风管设计计算及风机选用原则3）风管设计步骤3.1通风设计基础1)确定通风空调系统方案，绘制系统轴测图，标注各管段长度和风量；2)选定最不利环路，并对各管段编号。最不利环路是指阻力最大的管路，一般指最远或配件和部件最多的环路；3)根据风管设计原则，初步选定各管段风速，使其在表3-2、表3-3推荐范围；4)根据风量和风速，计算管道断面尺寸，并使其符合表3-4、表3-5中所列的通风管道统一规格，再用规格化的断面尺寸及风量，算出管道内的实际风速；5)根据风量和管道断面尺寸，查相关表格可得到单位长度摩擦阻力Rm，见图3-1；6)计算各管段的沿程阻力及局部阻力，并使各并联管路之间的不平衡率应不超过15%（除尘系统不宜超过10%）。当差值超过允许值时，要重新调整断面尺寸，若仍不满足平衡要求，则应辅以阀门调节；7)计算出最不利环路的风管阻力，加上设备阻力，并考虑风量与阻力的安全系数，进而确定风机型号及电机功率。3.1.2风管设计计算及风机选用原则4）风机的选择原则及注意事项3.1通风设计基础1)根据通风机输送气体的性质，以及对应管路系统的基本特性，确定选用风机的类型；2)风机的风量应在系统计算总风量上附加风管和设备的漏风量。一般用在送、排风系统的定转速通风机，风量附加5%~10%，除尘系统风量附加10%~15%，排烟系统风量附加20%；3)采用定转速通风机时，通风机的压力应在系统计算的压力损失上附加10%~15%，除尘系统附加15%~20%，排烟系统附加10%；4)采用变频调速时，通风机的压力应以系统计算总压力损失作为额定压力，但风机电动机的功率应在计算值上附加15%~20%；5)风机的选用设计工况效率，不应低于风机最高效率的90%；6)多台风机并联或串联运行时，宜选择同型号通风机；7)当风机使用工况与风机样本工况不一致时，应对风机性能进行修正。性能曲线和样本上给出的性能，均指风机在标准状态下（大气压力101.3kPa、温度20℃、相对湿度50%、密度ρ=1.20kg/m3）的参数。如果使用条件改变，其性能应进行换算，按换算后的性能参数进行选择，同时应核对风机配用电动机轴功率是否满足使用条件状态下的功率要求。103.2厨房通风设计厨房污染源主要有两个方面：燃料燃烧过程产生污染物（CO、氮氧化物、颗粒），烹饪所产生的有害物。另外，公共厨房还存在大量余热量、余湿量。113.2厨房通风设计3.2.1居民住宅厨房居民住宅厨房通风一般在炉灶上方0.8～1.0m处设置抽油烟机捕集污染物，并通过支管送至排风竖井。居民住宅厨房应采用机械排风系统或预留机械排风系统开口，且应留有必要的进风面积。厨房全面通风换气次数不宜小于3次/h。住宅的厨房宜设竖向排风道，竖向排风道应具有防火、防倒灌、防串味及均匀排气的功能。顶部应设置防止室外风倒灌装置。排风道设置位置和安装应符合《住宅厨房排风道》JG/T3044及《16J916-1住宅排气道（一）》要求，并根据实际使用情况进行设计计算。123.2厨房通风设计3.2.2公共厨房a）公共厨房通风量公共厨房通风系统的风量可用式（3-2）按热平衡计算，式中tp为厨房排风设计温度，冬季取15℃、夏季取35℃；ts为厨房进风设计温度，取当地通风设计温度，可查附录11。厨房内总发热量Q包括厨房设备散热量Q1，操作人员散热量Q2，照明灯具散热量Q3，及室内外围护结构的冷负荷Q4。在实际的工程设计中，往往采用估算的方法，根据《民用建筑暖通空调设计技术措施》（以下简称“措施”）中对厨房通风量的规定，厨房通风量也可按换气次数确定，中餐厨房区40~50次/h；西餐厨房取30~40次/h；职工餐厅厨房取25~35次/h。（3-2）133.2厨房通风设计3.2.2公共厨房a）公共厨房通风量局部排风罩排风量炉灶局部排风罩排风量：采用局部排风罩罩口吸入风速计算通风量作为设计风量，罩口断面风速不小于0.5m/s。洗碗间局部排风罩排风量洗碗间的排风量按排风罩断面速度不宜小于0.2m/s计算，通常可按每间500m3/h选取。143.2厨房通风设计3.2.2公共厨房b）全面通风量计算比较上述公共厨房通风量计算结果与局部排风罩计算风量如果公共厨房通风量较大，则差额部分通过全面排风系统排出，且全面排风量需满足炉灶不运行时消除余热和异味的风量要求；如果排风罩计算风量较大，则针对炉灶等设备不运行的时候，消除厨房各区域的余热和异味计算全面排风量。153.3卫生间通风设计卫生间主要污染物为水蒸气及硫化氢、甲硫醇、氨、吲哚、粪臭素等。卫生间内良好的通风设计，可以稀释室内的污浊空气，保持室内空气清新，也避免其他房间空气环境受到影响。163.3卫生间通风设计a）通风方式及通风量公共卫生间公共卫生间应设置机械排风系统。公共浴室宜设气窗；无条件设气窗时，应设独立的机械排风系统。应采取措施保证浴室、卫生间对更衣室以及其他公共区域的负压。公共卫生间、浴室及附属房间采用机械排风时，其排风量可按以下表3-7换气次数确定。住宅卫生间无外窗的住宅卫生间应有通风措施，且应预留安装排风机的位置和条件，住宅卫生间全面通风换气次数不宜小于3次/h，一般可取6次/h。173.3卫生间通风设计b）排风系统设置设置竖向集中排风系统时，宜在上部集中安装排风机，当在每层或每个卫生间(或开水间)设排气扇时，集中排风机的风量确定应考虑一定的同时使用系数，同时使用系数根据使用场所不同可取0.6~1.0。公共建筑的浴室、卫生间和厨房的竖向排风管，应采取防回流措施并宜在支管上设置防火阀(见图3-6)，防火阀的公称动作温度为70℃。183.4汽车库通风、排烟设计3.4.1汽车库通风设计a）通风方式1）地上单排车位≤30辆的汽车库，当可开启门窗的面积≥2m2/辆且分布较均匀时，可采用自然通风方式；2）当地下、半地下汽车库设有开敞的车辆出、入口，且开敞出、入口面积≥0.3m2/辆时，可采用自然进风、机械排风的方式；当地下、半地下汽车库不具备自然通风条件时，应设置机械送风、排风系统。193.4汽车库通风、排烟设计3.4.1汽车库通风设计b）车库的通风量计算

（a）稀释浓度法（3-8）（3-9）

（3-10）203.4汽车库通风、排烟设计3.4.1汽车库通风设计b）车库的通风量计算

（b）余热消除法由于电动汽车基本不散发CO，不宜以CO为主要控制因素，稀释浓度法不再适用。可计算出电动车库余热量（电池、电机及充电桩），再采用消除余热所需的通风量计算式（3-2）计算通风量，式中tP可取车库内设计温度，tS可取当地通风设计温度。213.4汽车库通风、排烟设计3.4.1汽车库通风设计b）车库的通风量计算

（c）估算法由于缺乏准确的计算资料，工程实际中对车库通风量多采用估算的方法。根据《措施》规定：

一般地下停车库汽车为单层停放，采用机械通风系统时，机械排风量可按换气次数计算。1)当层高小于3m时，按实际高度计算换气体积；当层高大于或等于3m，按3m高度计算换气体积。

2）商业建筑停车库汽车出入频率较大时，换气次数按6次/h；汽车出入频率一般时，换气次数按5次/h；住宅建筑停车库汽车出入频率较小时，换气次数按4次/h。全部或部分为双层或多层停车库情形，排风量应按稀释浓度法计算；单层停车库的排风量宜按稀释浓度法计算。当汽车出入频率较大时，可按每辆车500m3/h估算；出入频率一般时，按每辆车400m3/h；住宅建筑可按每辆车300m3/h。223.4汽车库通风、排烟设计3.4.1汽车库通风设计c）车库的通风系统的布置

1）当汽车库采用自然进风、机械排风的方式，应将排风口布置在远离车库出入口处，以防止气流短路；2）当汽车库采用机械送风、排风系统时，送风、排风口布置应使室内气流分布均匀，避免出现死区。送风口宜设置在汽车库主要通道的上部，如条件许可，排风系统风口宜设置在停车位尾部上方；如受车库建筑结构的限制，车库排风口也可布置在停车位上部；3）当车库层高较低，不易布置风管时，或采用喷射导流式机械通风方式经济合理时，宜采用喷射导流式通风，以保证室内不产生气流死角。233.4汽车库通风、排烟设计3.4.2地下车库的排烟设计1）防火分类和耐火等级车库的防火分类分为四类，并应符合表3-10的规定。表3-10汽车库的防火分类类别IIIIIIIV停车数量（辆）>300151~30051~150≤50或总建筑面积（m2）>100005001~100002001~5000≤2000243.4汽车库通风、排烟设计3.4.2地下车库的排烟设计2）防火分区和防烟分区汽车库每个防火分区的最大允许建筑面积应符合表3-11的规定。表3-11汽车库防火分区最大允许建筑面积（m2）耐火等级单层汽车库多层汽车库地下汽车库或高层汽车库一、二级300025002000三级1000

253.4汽车库通风、排烟设计3.4.2地下车库的排烟设计2）防火分区和防烟分区除敞开式汽车库、建筑面积小于1000m2的地下一层汽车库和修车库外，汽车库、修车库应设排烟系统，并应划分防烟分区，防烟分区的建筑面积不宜超过2000m2，且防烟分区不应跨越防火分区。263.4汽车库通风、排烟设计3.4.2地下车库的排烟设计3）车库的排烟量及补风量汽车库、修车库内每个防烟分区排烟风机的排烟量不应小于表3-12的规定。表

3-12车库排烟风机排烟量车库的净高(m)车库的排烟量(m3/h)车库的净高(m)车库的排烟量(m3/h)3.0及以下300003.1~4.0315004.1~5.0330005.1~6.0345006.1~7.0360007.1~8.0375008.1~9.0390009.1及以上40500汽车库内无直接通向室外的汽车疏散出口的防火分区，当设置机械排烟系统时，应同时设置补风系统，且补风量不宜小于排烟量的50%。273.5.1系统形式3.5柴油发电机房通风设计柴油发电机房可采用自然或机械通风，通风系统宜独立设置。排风部分通常由机组内置散热器承担，宜设置专用全面排风机，以保证柴油发电机房负压排风的要求。补风应根据情况，采用自然或机械补风的形式，应满足补充柴油发电机自身排风和为柴油机提供燃烧空气两部分要求。柴油发电机房内的储油间应设机械通风，储油间的油箱应密闭且设置通向室外的通气管，通气管上应设置带阻火器的呼吸阀，油箱的下部应设置防止油品流散的设施。283.5.2风量3.5柴油发电机房通风设计（1）排风系统柴油发电机房排风量包括两部分：柴油发电机组自身排风量，保持负压所需的通风量。保持机房负压排风量可按换气次数法计算，取3次/h。柴油发电机组自身通风量可由生产厂家直接提供，也可采用如下方法计算：1)采用水冷方式的柴油发电机组通风量计算当柴油发电机组采用水冷方式时，按稀释有害物浓度计算通风量。式中L--水冷时按稀释有害物浓度计算的通风量，m3/h;N--柴油机的额定功率，kW;q--稀释有害物浓度低于允许浓度的进风标准，m3/(kW·h)，可取经验数据q≥20m3/(kW·h)。293.5.2风量3.5柴油发电机房通风设计（1）排风系统2)采用风冷方式的柴油发电机组通风量计算当柴油发电机组采用风冷方式时，应分别按稀释有害物浓度和消除余热计算通风量，比较取大值。按消除室内余热（夏季机房内温度低于40℃）所需的通风量计算见式（3-7），对于开式机组，室内显热发热量Q包括柴油机、发电机和排烟管的散热量之和；对于闭式机组，室内显热发热量Q包括柴油机气缸冷却水管和排烟管的散热量之和。以上数据由生产厂家提供，当无确切资料时，可按以下估算取值:全封闭式机组取发电机额定功率的0.3~0.35;半封闭式机组取发电机额定功率的0.5。303.5.2风量3.5柴油发电机房通风设计(2)进风系统柴油发电机组的进风量为机组自身排风量与机组燃烧空气量之和。燃烧用空气量宜按生产厂家提供的参数取用，如无确切资料，燃烧空气量可按7m3/（kW·h）的机组额定功率进行计算。313.5.1系统形式1）风管设计原则3.6人民防空地下室通风设计风管系统要简单、灵活与可靠。风管布置要尽可能短，避免复杂的局部构件，减少分支管；要便于安装、调节、控制与维修。正确选用风速，是风管设计的关键人防定义现代战争特点人防工程分类武器破坏效应与工程防护措施人防地下室设计人防口部设计人防通风设计3.6人民防空地下室通风设计一、人防定义

人民防空（civilairdefense），是指国家根据国防需要，动员和组织群众采取防护措施，防范和减轻空袭灾害，（《中华人民共和国人民防空法》第一章第二条），简称“人防”。国外把保护平民不受战争灾害或自然灾害危害的救助行为，称为“民防”。现代战争特点总体上说，现代战争的特点可以概括为：“在核威慑条件下的高技术局部战争”。1、核威胁依然存在

2、以“空袭”为作战重点的高技术常规战争

现代战争特点◆命中精度高◆侵彻深度大◆发射距离远、发射高度大◆弹体重、装药量大◆智能化引信◆战斗部功能可灵活转变．．．．．．3、战争的目的和打击目标有所转变

4、世界和平是一种力量平衡前提下的和平现代战争特点南联盟全国70%的桥梁、100%的炼油能力和50%的动力系统、93多座桥梁、l2条铁路干线、5条公路干线、5个民用机场、20多家医院和数十家大工厂及广播电视台、转播站被摧毁。1概述——按防护特性划分人防工程的分类甲类工程乙类工程能防预定核武器、生化武器及常规武器破坏效应的人防工程能防预定常规武器、生化武器破坏效应的人防工程1概述——按战时功能划分人防工程的分类指挥工程医疗救护工程防空专业队工程人员掩蔽工程配套工程具有战时不间断指挥、通信功能战时对伤员进行及时救护的工程战时对人防体系进行保障的分队掩蔽工程战时为人员提供的掩蔽工程除上述功能分类外的其他人防工程——按构筑类型划分人防工程的分类暗挖工程明挖工程单建掘开式防空地下室（附建式）地道式坑道式人防工程武器破坏效应与工程防护措施1.武器破坏效应核武器破坏效应常规武器破坏效应生化武器破坏效应城市次生灾害2.工程防护原则与措施工程防护原则工程防护措施3.常用建筑防护设备防护门、防护密闭门和密闭门防爆波活门和扩散室密闭通道与防毒通道洗消间洗消污水集水坑2武器破坏效应与工程防护措施1.武器破坏效应在核武器爆炸时及爆炸后，会相应地产生五种杀伤破坏因素，即热辐射、空气冲击波、早期核辐射、放射性沾染和核电磁脉冲。——核武器破坏效应冲击波核电磁脉冲放射性沾染早期核辐射光辐射核武器2武器破坏效应与工程防护措施1.武器破坏效应人防工程抵御的常规武器主要指航空炸弹（简称炸弹或航弹）。根据破坏作用的不同，炸弹可分为普通爆破弹、混凝土爆破弹、穿甲弹和半穿甲弹。

炸弹的大小一般按“口径”分级，所谓口径是指炸弹的名义重量，如250公斤炸弹、500磅炸弹等。

常规武器破坏作用

▪整体破坏作用

▪

局部破坏作用

一般防空地下室不考虑抗炸弹直接命中。——常规武器破坏效应2武器破坏效应与工程防护措施1.武器破坏效应化学武器是指利用化学毒剂达到杀伤人员、毁坏植物为目的的兵器。化学武器的典型毒剂是沙林和V.X.。生物武器是依靠各种致病性微生物（细菌、立克次体、衣原体和病毒等）以及用细菌所产生的毒素来达到杀伤人员和牲畜的武器，其施放手段与化学武器相似。化学武器特性——生化武器破坏效应剧毒性多样性流动性持续性局限性生物武器特性致病性传染性迟缓性局限性2武器破坏效应与工程防护措施1.武器破坏效应城市次生灾害主要是指由战争引起的全城性质的间接灾害，如城市大火、有毒气体严重泄露、房屋大范围倒塌等。——城市次生灾害2武器破坏效应与工程防护措施2.工程防护措施

1、人防工程的围护结构应具有足够的抗力，满足抗核爆动荷载和建筑物倒塌荷载的强度要求。

2、战时出入口设置防护门或防护密闭门。

3、战时通风口、电缆引进口、进排水口设置消波设施。

4、专供平时使用的出入口、通风口和其它孔洞应临战封堵。——对地面冲击波防护2武器破坏效应与工程防护措施2.工程防护措施

1、为了降低炸弹的命中率，提高人防工程的生存概率，需要控制主体的规模，对于较大的人防工程按照规定在主体内划分防护单元和抗爆单元。

2、为了尽量提高出入口战时的可靠度，应满足：▪每个防护单元出入口满足一定的数量（至少两个）▪每个防护单元至少设置一个室外出入口▪出入口要尽量分散配置

——对常规武器的防护2.工程防护措施——对生化武器的防护

1、人防围护结构要满足密闭要求；战时出入口设置密闭门；通风口设置密闭阀门。

2、为在室外染毒情况下，能给室内人员提供必要的新风，在进风系统中设置滤毒通风设施。

3、为在室外染毒条件下，使人员能够进出人防工程，在主要出入口设置防毒通道和洗消间（或简易洗消间）。2.工程防护措施——对早期核辐射的防护早期核辐射、热辐射和城市火灾其性质虽然不同，但对这三种杀伤因素的防护可以采用相近的工程防护措施。

1、围护结构要满足一定的厚度要求，必要时在顶板上方进行覆土，并进行复核验算。

2、出入口通道设置90°的拐弯，并满足一定的通道长度要求。五、人防地下室设计口部设计通风设计防护进风防护排风确保战时，满足平时。可采取平战转换1.口部平面布置1—风机房2—滤毒室3—防毒通道4—清洁区5—染毒区6—扩散室7—掩蔽室8—防护密闭门9—密闭门10—防爆波活门人员出入口既能阻挡冲击波，又能阻挡毒剂进入室内的门称为防护密闭门。能阻挡毒剂进入室内的门称为密闭门

密闭通道是由防护密闭门与密闭门之间或两道密闭门之间所构成的，依靠其密闭隔绝作用阻挡毒剂侵入室内的密闭空间。当室外染毒时，密闭通道不允许有人员出入。

——密闭通道和防毒通道防毒通道是具有通风换气设施的密闭通道。形成防毒通道需满足如下两点：▪防空地下室设有机械进风系统和滤毒通风设备，在室外染毒情况下，滤毒通风使室内能够维持一定的通风超压。▪在防毒通道内设有通风换气设备，在超压排风过程中使防毒通道不断通风换气，并将污秽空气不断排至室外。

洗消间是战时专供染毒人员通过，并清除全身有害物的通道（房间）。通常由脱衣室、淋浴室和穿衣检查室组成。

——洗消间与简易洗消间战时通风口采用的防护方法与出入口的不同，目前工程中采用的方法是阻挡与扩散相结合的作法。工作原理

在自重作用下，悬板处于开启状态；在冲击波压力作用下，悬板与底座处于闭合状态，底座孔洞被覆盖，阻挡冲击波超压的进入。——防爆波活门与扩散室悬板活门通风口部工作原理

当冲击波由断面较小的管道进入较大并有一定体积的扩散室内时，由于高压气体的扩散、膨胀，使其密度下降，压力降低。——防爆波活门与扩散室扩散室2.通风设计1.通风方式防护通风包括清洁式通风、滤毒式通风及隔绝式通风。战时为医疗救护工程、专业队员掩蔽部、人员掩蔽工程以及食品站、生产车间和电站控制室、区域供水站的防空地下室，应设置清洁通风、滤毒通风和隔绝通风。战时为物资库的防空地下室，应设置清洁通风和隔绝防护。滤毒通风的设置可根据实际需要确定。2.通风设计防护进风防护排风防护进风通风方式：清洁式通风：战争状态，工程外尚未受到污染滤毒式通风：工程外遭受核、生、化污染，空气进入要滤毒处理，并超压排气隔绝式通风：核、生、化袭击初期，浓度太高，内循环清洁式通风人防通风进风系统原理

滤毒式通风设计滤毒通风时，防空地下室清洁区超压和最小防毒通道换气次数应符合表3-15的规定。防空地下室类别最小防毒通道换气次数