《通风工程》课件

通风工程概述通风工程是一门重要的工程学科,负责设计和维护建筑物和工业场所的通风系统,确保良好的空气质量和舒适的环境。M课程简介体系完整本课程系统地介绍通风工程的基本原理和设计方法,涵盖从通风原理到实际应用的各个方面。理论实践结合以实际案例为依托,结合最新技术发展,帮助学生深入理解通风工程的相关知识。实践训练课程安排有实验操作环节,培养学生的实践能力和解决实际问题的能力。通风的作用室内空气质量改善通风系统可以有效地调节室内空气，去除有害物质和二氧化碳，保持良好的空气质量。温湿度调节通风系统可以调节室内温度和湿度,为人们创造一个舒适的生活和工作环境。健康和安全保障通风系统可以避免有毒气体的积累,并且在发生火灾时能够及时疏散烟气,保障人员安全。通风的原理温度差原理冷热气体密度差异导致的自然对流,是通风的重要原理之一。压力差原理不同建筑区域压力差异产生的空气流动,可实现机械通风。风速差原理建筑外部环境与内部之间的风速差异,也是通风的驱动力之一。自然通风利用气压差自然通风依靠气压差形成的自然气流驱动通风,无需机械设备。温差引发温度差异导致的空气浮力也可驱动自然通风,适用于夏季。无需能源消耗自然通风无需耗费额外的电力或化石燃料,可节约运行成本。适用范围广自然通风适用于各类建筑,从住宅到工厂车间均可应用。机械通风强制驱动通过机械设备如风机来驱动空气流动,能够有效地控制和调节通风量。自动监控通风系统可以接入自动控制系统,实时监测和调节通风参数,保证最佳工作状态。节能环保先进的机械通风技术可大幅降低能耗,并采用环保设备,减少对环境的影响。通风系统分类自然通风利用温度差、风压差等自然力的驱动,通过门窗等自然开口进行通风换气的系统。适用于要求通风量较小的场所。机械通风借助风机等机械设备产生压力差驱动空气流动的通风系统。可控性强,适用于要求较高通风量的场所。混合通风结合自然通风和机械通风的优势,采用自然通风为主、机械通风为辅的通风系统。兼顾能源节约和通风效果。组合通风根据不同功能区域的通风需求,采用自然通风和机械通风相结合的系统。可提高整体通风效率。通风机的分类离心通风机离心通风机是通过叶轮的高速旋转产生气流压力,广泛应用于大型建筑、工厂等场合。它具有高效、低噪声等优点。轴流通风机轴流通风机通过叶片直接推动空气流动,适用于需要大风量和低压力的场合,如隧道、地下室等。它结构简单、体积小、效率高。正压通风机正压通风机通过向建筑物内供给新鲜空气,形成高于室外的正压,用于室内空气污染控制和防火等。它可以有效防止烟气逆流。负压通风机负压通风机通过抽吸室内空气,形成低于室外的负压,可用于车间排风、厨房烟气排放等。它降低了室内空气污染物的浓度。离心通风机离心通风机是通风系统中常用的一种重要设备。它通过离心力原理产生气流,能够在有限空间内产生大量气流,广泛应用于工业生产和建筑通风领域。离心通风机结构紧凑、效率高、噪音小、易于控制,被认为是通风系统的首选。离心通风机的特点包括:流量大、压力高、效率高、噪音低、结构紧凑、维护简单等。在通风系统中,离心通风机常用于大楼、工厂等场所的新鲜空气供给和废气排放。轴流通风机轴流通风机的工作原理是利用旋转叶轮将空气沿轴向加速推动前进。与离心通风机不同，轴流通风机的进、出口处空气流向均平行于轴线。轴流通风机适用于需要大流量、低压力的场合，如大型厂房、体育馆等室内的通风换气。通风机的选型1考虑通风量需求选型前必须明确所需的送风量和排风量,根据实际应用场景合理估算。2匹配气体参数需要考虑被送风气体的温度、湿度、成分等特性,选择适合的通风机型号。3兼顾安装条件通风机的尺寸、噪音指标、耗能水平等都需要与现场安装条件相匹配。通风管道系统管道材质选择通风管道系统常采用镀锌钢板、不锈钢或铝合金等材料,根据使用环境和要求进行合理选择。管道设计布局管道设计要考虑建筑结构、使用功能和管线走向,确保通风效果良好并满足维护需求。管道尺寸计算通过管道流阻力计算和风量要求,合理确定管道直径和壁厚,保证系统性能。管道连接方式采用焊接、法兰、活接等方式连接管道,确保牢固可靠并便于拆卸。管道阻力计算管道阻力计算是通风系统设计的关键步骤。它涉及对管道中的静压损失、动压损失和局部损失等因素进行综合分析,以确定合理的管道尺寸和风机选型。阻力类型影响因素计算方法静压损失管长、管径、流速使用黑龙-威廉斯公式动压损失流速、管径动压=0.5ρv^2局部损失管道附件、弯头、扩散段使用局部阻力系数计算通过合理的计算方法和数据分析,可以确保管道阻力控制在合理范围内,最大程度提高通风系统的能源效率。管道材料及附件管道材质通风管道常见材料包括钢铁、铝合金、PVC等。每种材料都有自身的优缺点，需根据应用场景合理选择。管道附件管道常见附件包括管件、风阀、消声器等。这些附件可以改变气流方向、调节流量、降噪等。管道保温合理的管道保温可以减少能量损失,提高通风系统的能效。保温材料种类繁多,须根据实际情况选择。送风装置直接送风最简单的送风方式,将新鲜空气直接吹入房间,适用于小型房间。但无法控制温度和湿度。环境处理送风经过过滤、加热或制冷等处理后,送入房间的新鲜空气可以调整温度和湿度,适用于大型建筑。集中送风将空气经过集中处理后通过管道系统送入不同房间,有利于集中控制。但管网投资较大。分散送风每个房间单独设有新风机组,可独立控制温湿度,但系统投资和运行成本较高。排风装置1排风口位置选择排风口应置于室内空气最污浊的区域,如厨房、卫生间等。合理的位置可以有效改善室内空气质量。2排风管道材料排风管道通常选用金属材料,如不锈钢或镀锌钢板,以确保管道的耐热和耐腐蚀性能。3排风装置设计排风装置包括排风口、电动排风机、控制系统等,需根据实际情况进行针对性设计。4排风量控制通过调节排风机转速或开闭排风阀,可以灵活调整排风量,以满足不同使用需求。新风系统设计1新风量计算根据房间规模和人员数量确定所需新风量2新风机选型选用适合工况的轴流或离心新风机3新风管道设计根据新风量和机房位置设计管道布置4送风口设计合理布置送风口以确保新风充分流通5过滤系统根据新风质量要求选用合适的过滤设备新风系统是保证室内空气质量的关键环节。合理设计新风量、选择适当的新风机型、规划管道布置和送风口位置以及配套过滤设备是新风系统设计的重点。只有这些部分协调配合,才能实现高效的新风系统。回风系统设计1回风出口设计根据空间布局合理设置回风出口位置2回风管道设计确保管道尺寸和形状，减少气流阻力3回风系统平衡调节各分支的回风风量，保证全系统平衡4回风系统控制设置自动调节装置实现能耗优化回风系统作为整个中央空调通风系统的重要组成部分，其设计直接影响到整个系统的能源效率和运行质量。在设计时需要合理规划回风出口位置、管道尺寸形状、系统平衡调节以及自动控制等关键环节，确保回风系统达到最佳性能。过滤系统1初次过滤通风系统通常包括初次过滤,用于去除较大的颗粒物和灰尘。这可以保护后续设备,延长使用寿命。2高效过滤二次过滤采用高效过滤器,能够捕获更细小的颗粒物,确保空气质量达到要求。这通常用于洁净室等场合。3特殊过滤有些场合需要针对性的过滤,如医院采用无菌过滤,化工厂采用防爆过滤等,以确保安全和卫生。4系统维护过滤系统需要定期清洗和更换滤芯,以保持良好的过滤效果和系统运行状态。洁净室设计清洁等级洁净室根据不同用途分为不同清洁等级,如百级、千级和万级等,对空气洁净度、温湿度、压力梯度等有严格要求。隔离设计洁净室通常采用密闭隔离设计,配置双人门、气锁间以及高性能过滤系统,确保空气流通无交叉污染。材料选择洁净室内部使用不易产生尘埃的材料,如不锈钢、玻璃及特殊涂料,并采用无缝处理以减少污染源。动力系统洁净室配备高效的送排风系统,确保恒定的温湿度和压力梯度,保证洁净环境的稳定性。通风系统节能通过优化通风系统的设计,可以大幅提高能源效率。这包括合理选择通风机型号、使用高效电机、采用智能控制系统等措施。另外,合理利用自然通风、提高热交换效率、采用可再生能源等也可显著降低运行成本。通风系统节能不仅有助于降低运营费用,还可以减少碳排放,为环境保护做出贡献。正确设计并高效运行通风系统,是实现建筑可持续发展的关键。通风系统自动控制智能化控制通风系统采用智能化控制技术,可自动检测室内外环境参数,根据实时需求调节送、排风量,提高能源效率。集中管理通风系统与楼宇自控系统集成,可通过中央控制平台实时监控和调整整个系统运行状态。故障预警系统可自动监测设备状态,及时发现故障隐患,提高维护效率,确保系统稳定运行。通风设计标准规范依据根据国家相关法规、建筑工程设计、采暖通风与空气调节设计规范等进行通风系统设计。设计参数考虑建筑物类型、使用功能、人员密度、污染源等因素确定通风量、风速、温湿度等设计指标。能效标准遵循节能设计要求,采用高效设备和能源优化系统,提高通风系统运行能效。安全要求确保通风系统满足消防、防爆等安全标准,保障使用人员的生命和财产安全。通风系统调试制定调试计划根据系统设计要求制定详细的调试计划,明确步骤、时间和标准。检查系统设备检查通风设备、管道、接头等是否安装牢固、密封良好。系统性能测试测试通风量、风压、噪音等参数,确保满足设计指标要求。调节控制系统调整通风机转速、阀门开度等,优化系统运行状态。系统性能验收经测试合格后,进行最终性能验收并做好相关记录。通风系统维护定期检查定期检查通风系统的各个部件,及时发现并解决问题,确保系统的正常运行。清洁保养定期清洁通风管道及相关设备,防止积尘影响通风效率。保持系统整洁卫生。性能优化根据实际使用需求,调整风量、风压等参数,提高系统能效,节约能源。故障排查一旦发现系统故障,立即进行故障诊断和维修,确保系统恢复正常运行。通风系统案例分析通过分析具体的通风系统案例,可以了解不同应用场景下的通风设计原理和实施步骤。我们将重点介绍医院手术室和高端办公楼的通风系统设计,探讨关键技术要点和优化方案。通过对案例的深入分析,可以为后续的通风系统设计和优化提供有价值的参考借鉴,为建筑物营造更舒适、节能的室内环境。通风系统发展趋势智能化与自动化通风系统将采用更多智能传感器和自动控制技术,实现能源管理和运行状态的实时监测。绿色环保设计通风系统将更加注重能源效率、材料环保和减排,满足可持续发展的需求。技术创新整合通风系统将与新型材料、物联网、大数据等前沿技术深度融合,提升系统性能和应用价值。本课程小结课程总结通过本课程的学习，学生们对通风工程的基本原理、通风系统的分类和构成、主要设备的特性和选型以及通风系统的设计和调试等方面有了全面系统的认知。理论与实践结合课程注重理论与实践相结合，学生能够掌握通风系统的设计、安装和调试的实际操作技能，为日后从事相关工作做好准备。技术发展趋势本课程还展望了通风工程未来的技术发展方向,为学生的职业规划提供了参考。今日内容回顾1通风系统的基本原理学习了自然通风和机械通风的原理,以及通风