室内空气环境.ppt

1、31,第3章 室内空气环境,为什么要研究建筑的空气环境?,人们约有80以上的时间是在室内度过的。,症状,头痛、恶心 疲乏，萎靡不振 粘膜有刺激感（眼红、流泪、咽干等） 易感冒 患哮喘或其它呼吸道疾病,密闭建筑病态建筑综合症(SBSSick Building Syndrome)：现代都市病,32,病态建筑综合症,NIOSH(美国国立劳动安全卫生研究所)1987年发表的对484所办公建筑物的调查结果,WHC(加拿大卫生和福利机构)1990年发表的对1362所办公建筑物的调查结果,室内空气环境是人们接触最频繁的环境 室内污染物增多：燃料消耗量、化工产品品种、建筑材料品种增多 为了减少空调采 暖能耗，

2、建筑物 密闭程度增加,第3章 室内空气环境,33,知识框架：,建筑环境中的空气环境,室内空气污染种类,室内空气品质标准及评价,民用建筑市内污染控制方法,通风换气控制方法,污染种类与危害,主要来源,IAQ 标准,IAQ 评价,污染源的控制,建筑维护方法,通风稀释方程,自然通风原理,自然通风量确定,有组织的自然通风,气流组织评价方法,第3章 室内空气环境,IAQ的定义,气流组织定量分析方法,空调系统应对措施,34,3.1 室内空气污染物种类 3.1.1 室内空气污染物来源,室内空气环境,居住人员,空调系统,建筑围护结构,建筑室内装修装饰材料等,室外环境,家电、燃烧设备、家具等,35,3.1 室内空

3、气污染物种类 3.1.1 室内空气污染物来源,室外来源,在室人员,粉尘、SO2、NOX、COX、O3等大气污染,军团菌、机油、苯、不洁水喷淋,家电设备,氡等有害物质放射,室内来源(除人员),香烟,通风、漏风等,化工产品(建材,家具等),生物性污染,空调系统设计管理不当,甲醛、苯、氡等,建筑、土壤等,细菌、尘螨等,电磁辐射,燃烧设备,COX、NOX、 O2消费、 H2O、粉尘,臭气,CO2/H2O/O2消费、粉尘、细菌、体臭等,呼吸、出汗、运动,36,3.1.1 室内空气污染物来源,之一：室外污染,37,之二：室内污染,燃烧,吸烟,装饰,化学用品,家用电器,办公设备,空调系统,38,新鲜空气与人

4、体呼气的成分(体积%) 成分 N2, O 2, CO2 其它废气 新鲜空气 78.03 20.99 0.03 人体呼气 79.1-80.0 14.5-18.5 3.5-5.0 若干,气味：汗液蒸发、呼吸、有机 物排泄、微生物分解、氨气等 衣服上的灰尘、细菌 烟草的烟气：VOC和 CO,CO2：新陈代谢,来自人体生物性污染,之二：室内污染,3.1.1 室内空气污染物来源,39,室内主要空气污染物种类,悬浮颗粒物：TSP、PM10、PM2.5、 微生物（病毒、细菌、尘螨） 气体污染物 氡 CO2、 CO、O3 SO2 、NOX 、氨 甲醛、苯、 挥发性有机化合物VOCs 其它（油烟、烟草烟雾、臭氧

5、等、磁场辐射）,3.1.2 室内空气主要污染物及其危害,310,1. 室内常见悬浮颗粒物,3.1.2 室内空气主要污染物及其危害,311,悬浮颗粒物的划分：,总悬浮颗粒物(TSP:Total Suspended Particles)： 悬浮颗粒物总称,可吸入颗粒物(PM10:Inhalable Particulate Matter)： d10 m的微粒，又称飘尘|沉积在肺部,影响IAQ、外观,呼吸性颗粒物 (PM2.5:Respire Particulate Matter)： d 2.5 m的微粒|沉积在肺部,主要有：燃烧型气溶胶、矿物型气溶胶、生物型气溶胶,室内常见悬浮颗粒物,3.1.2 室

6、内空气主要污染物及其危害,312,病毒和细菌： 附于悬浮颗粒物上传播，是传染病的来源 霉菌： 滋生于潮湿阴暗的土壤、水体、空调设备中,3.1.2 室内空气主要污染物及其危害,2. 微生物,313,尘螨 适宜环境2030，7585，空气不流通场所 可引起哮喘、过敏性鼻炎、过敏性皮炎 孳生地：纯毛地毯、床垫 控制方法：通风换气， 保持清洁,2. 微生物,3.1.2 室内空气主要污染物及其危害,314,军团病(legionnaires disease)：一种大叶性肺炎 1976年在美国费城的宾西法尼亚美军军团会议的参加者中发生的军团病是典型的例子。 症状：发热、全身不适、食欲不振、嗜睡、头痛、咳嗽等

7、，死亡率高达5-20%。 军团肺原菌是一种普遍存在的嗜水性需氧细菌，可通过风道、给水系统进入室内空气。 杀菌方法：高温水消毒法（65、25min）,2. 微生物,3.1.2 室内空气主要污染物及其危害,315,氡的形成,铀,半衰期：,44.7亿年,镭,1602年,氡,衰变,衰变,3.82天,钋,铋,铅,26.8min,164s,衰变,氡子体,氡浓度放射强度以衰变次数度量,单位时间内放射物质衰变的多少，1Bq表示蜕变次数/秒，利用单位体积表征氡浓度的放射强度，Bq/m3。,氡气特征,穿透性强，土壤缝隙等处透至房间和水,2.3.1 地质环境,2。氡对建筑环境的影响过程,放射性衰变过程中，放射性元素

8、的核（指中子和质子）数目减少到一半所需的时间,*,复习,316,特点：氡是无色、无味、自然界唯一的天然放射性惰性气体，半衰期为3.82天。其子体为固体粒子，半衰期26.8min 164s，它最稳定的同位素是Rn222。原子序数86；熔点-71；沸点-61.8；比重（固态） 应用：放射疗法中可用作辐射源，科研中可用于制造中子等,3. 氡（Rn）：Radon,3.1.2 室内空气主要污染物及其危害,来源 地基土壤中有镭。 花岗岩、水泥、石膏、部分天然石材中含有镭。 从户外空气中进入室内的氡。 从供水及用于取暖和厨房设备的天然气中释放出的氡。,317,危害 氡及子体放射性气溶胶污染空气,3. 氡（R

9、n）：Radon,3.1.2 室内空气主要污染物及其危害,杀死肺等细胞,杀伤肺等细胞,细胞变异,诱发肺癌,呼吸,气管、支气管截留,肺部滞留,1/5肺癌与氡有关,潜伏期15年,WHO：定为19种致癌物质之一,第2大诱因,溶于水和脂肪、易扩散，,射线,氡对人体的辐射伤害占人体一生中所受到的全部辐射伤害的 55% 以上，,318,防护 建材局与卫生部1993年的天然石材的放射性控制标准：将天然石材和瓷砖按辐射量大小，分成A、B、C三类， A类辐射最小，A类可居室内使用， B类可用于非居住类建筑的内饰面、 C类只能在外饰面使用。 表面涂层可阻挡氡的逸出； 如防氡涂料和聚合物水泥砂浆 加大通风换气次数，

10、降低室内氡气浓度。,3. 氡（Rn）：Radon,3.1.2 室内空气主要污染物及其危害,319,对大气危害： 温室气体之一。 温室气体： H2O、 CO2、NOX、 CH4、 O3 、CFC 能反映室内污染总量： CO2室内空气品质评价的重要指标,室外大气：0.030.04%（300 400ppm） 室内来源：人体、燃烧 人体：成人:20 30 L/h，儿童为成人的一半。 燃烧：是燃料、燃烧得的完善程度确定。,4. CO2,3.1.2 室内空气主要污染物及其危害,？,如果没有,？,目前状况？,6070%,26%,320,3.1.2 室内空气主要污染物及其危害,4. CO2,321,3.1.2

11、 室内空气主要污染物及其危害,5. CO,322,来源：一种主要来自室外的光化学烟雾。室内的电视机、复印机、激光印刷机、负离子发生器等在使用过程中也都能产生臭氧。 室外：浓度：00.07ppm；臭氧层空洞的危害 性质：刺激性气体，可氧化空化合物而还原，可杀菌；可被橡胶、塑料等吸附。 危害：臭氧对眼睛、粘膜和肺组织都具有刺激作用，能破坏肺的表面活性物质，并能引起肺水肿、哮喘等。,3.1.2 室内空气主要污染物及其危害,6. 臭氧：O3,323,来源：冬季施工过程中在混凝土中添加氨水作为防冻剂， 释放期较长，危害大 装饰材料中的添加剂和增白剂，释放期短，危害小,特性：无色，有强烈刺激性气味。碱性物

12、质，可感觉最低 浓度为 5.3 ppm,危害：对皮肤组织、上呼吸道有腐蚀作用，造成流泪、咳 嗽、呼吸困难，严重可发生呼吸窘迫综合症； 通过三叉神经末梢反射作用引起心脏停搏和呼吸 停止； 通过肺泡进入血液，破坏运氧功能。,防止污染措施：禁止使用氨作防冻剂,3.1.2 室内空气主要污染物及其危害,7. 氨：,324,来源：主要来自室外含硫燃料（煤、石油等）的燃烧 室外：浓度：1ppm；酸雨的由来 性质：具有腐蚀作用的窒息性有毒气体。 危害：鼻咽炎、支气管类疾病、肺气(水)肿等。对 金属材料具腐蚀作用,3.1.2 室内空气主要污染物及其危害,8. SO3：,8. NOX：其中NO、NO2为主要污染,

13、来源：主要来自各种燃料高温燃烧、吸烟、汽车尾气 性质：具有刺激、腐蚀作用红褐色气体。 危害：不溶于水，对眼、呼吸道刺激较小、但吸入肺 部易引起肺水肿,325,3.1.2 室内空气主要污染物及其危害,9. 烟草燃烧生成物：,成分：,危害：自燃烟气、呼出烟气污染浓度高， 吸入肺部浓度低 被动式吸烟受害程度比主动式吸烟高,326,特点 无色，有强烈刺激性气味的一种挥发性有机化合物。 水溶液为福尔马林防腐剂 大气中平均浓度0.005-0.01mg/m3，低于0.03mg/m3 新装修宾馆可达 0.85 mg/m30.08mg/m3 (一段时间后) 一般住宅装修后0.2-0.87 mg/m30.04mg

14、/m3 (一段时间后) 控制标准为0.12mg/m3（0/0.0896ppm、25/0.0978）,来源工业废气、汽车尾气、光化学烟雾。 建筑材料：地毯、人造板、泡沫树脂保温板 装修材料：胶粘剂、涂料 日化产品：清洁剂、消毒剂、液化石油气,3.1.2 室内空气主要污染物及其危害,10.甲醛(HCOH) ：,327,危害表3-6 浓度0.1mg/m3有异味影响 0.5mg/m3以上刺激粘膜(眼、呼吸道等)，产生变态反应(眼红、流泪、咽干等)、恶心、胸闷等。 6.5mg/m3以上引起肺炎、肺水肿，甚至导致死亡。 有致畸、致癌作用。 对神经系统、免疫系统、 肝脏都有危害。,释放特性 释放期长，315

15、年。 高温、高湿条件下甲醛散发力度加大。,3.1.2 室内空气主要污染物及其危害,10.甲醛(HCOH),328,3.1.2 室内空气主要污染物及其危害,11.苯 ：,特点：无色浅黄色液体，易挥发，有强烈 的芳香气味，易燃易爆 来源：油漆涂料、人造板材、粘合剂、空气消毒 剂、杀虫剂中的苯含量的挥发 危害：致癌物 对皮肤、眼睛和上呼吸道有刺激作用； 短期接触：兴奋、头晕、头痛、恶心、呕吐，直至昏迷、抽搐，严重时会因呼吸和循环衰竭死亡 长期接触：白细胞和血小板减少，严重时可导致再生障碍性贫血。孕妇接触苯对胎儿发育不利，且容易引起流产。此外，苯还是公认的致癌物。,329,常见种类：上百种，20多种为

16、致癌物。 总量：TVOC（Total VOC）现规范列出9种为识别组： 甲醛、苯、甲苯、对（间）二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯、乙苯、乙酸丁脂、十一烷。,特点 单独浓度不高，但多种微量VOC的共同作用不可忽视。 长期低剂量释放，对人体危害大。 引起头痛、恶心等症状。,3.1.2 室内空气主要污染物及其危害,12.可挥发性有机化合物 VOCs (Volatile Organic Compounds):,来源 各种漆、涂料、阻燃剂、防水剂、防腐剂、防虫剂、粘结剂等 建材：人造板材、塑料地板 家具,330,表3-6,12. VOCs (Volatile Organic Compounds):,331,13

17、. 气味分子污染,来源：,控制关键：源控制。,特性：低浓度污染，不会超过权威机构的上限值。 一般对健康无很大影响，影响空气的新鲜度， 和人的舒适感、IAQ的可接受性 分子的重量为1 m 微粒的1/1010倍，扩散速度极快，难以控制。,缺氧：,不舒适感，严重时缺氧致死,电视机、微波炉,3.1.2 室内空气主要污染物及其危害,厨房、卫生间、人体生物污染、烟草烟雾 低浓度VOC和其它有气味的污染物,呼吸、燃烧,辐射：,332,几种恶臭物质的化学成分,3.1.2 室内空气主要污染物及其危害,333,室内新型建材、人工装饰合成家具的大量使用：氡、苯、甲醛等有机化合物（VOC）及尘螨等； 空调系统净化过滤

18、的薄弱：军团菌等的繁殖； 节能设计引起的新风量减少和大楼的密封设计：CO2浓度的上升与供氧量的不足； 大量办公用品的使用：VOC蒸气、NOX、COX、辐射污染增加；,现代建筑特征引起的IAQ下降成因：,通常不是指卫生防疫部门涉及的室内污染，而是指空调室内的长期低浓度污染。,3.2 室内空气品质标准及其评价方法,室内空气品质：IAQ(Indoor Air Quality),334,IAQ,IEQIndoor Environment Quality,污染物浓度指标 （纯客观）,满意程度 （纯主观）,Acceptable indoor air quality （主客观结合）,air in which

19、 there are no known contaminants at harmful concentrations as determined by cognizant authorities and with which a substantial majority(80% or more)of the people exposed do not express dissatisfaction.-ASHRAE 62-1999,IAQ、温湿度、噪声、照明、社会心理压力、工作区背景等因素对室内人员的生理和心理的单独、和综合的作用。,IEQ,SBS(Sick Building Syndrome)

20、 病态建筑综合症,各单项指标或室内污染,3.2.1 室内空气品质定义及其沿革,3.2 室内空气品质标准及其评价方法,335,阈值含义： 即标准限值。空气中含某种物质的浓度，所有人员在该浓度下停留某一段时间几乎均无有害影响。,时间加权平均阈值 8h工作日或 40h工作周加权平均浓度，在该浓度下日复一日停留的人员几乎均无有害影响。使用最广泛的阈值。,短期暴露极限阈值 15分钟暴露无害,最高限度阈值 瞬间暴露无害,使用场合,注意使用标准时的场合与条件,3.2.2 室内空气品质标准,3.2 室内空气品质标准及其评价方法,336,污染物控制标准常用单位,气体污染物浓度：体积浓度(ppm)、质量浓度(mg

21、/m3)、放射性气体浓度(Bq/ m3) 放射性比活度 specific activity：某种材料单位质量的某种放射性核素的活度，Bq/kg。 悬浮颗粒物 质量浓度：mgm3 计数浓度：粒cm3 微生物 撞击法：菌落形成单位(CFU)/m3浮游菌 沉降法：个(菌落)/皿or (CFU)/皿沉降菌,3.2.2 室内空气品质标准,每秒1个原子蜕变,Colony forming units,337,IAQ的标准：三类：综合型标准，单项污染物浓度限值标准，不同功能IAQ标准 民用建筑工程室内环境污染控制规范/ GB 50325-2001 新建、扩建、改建工程 5项（ 4化学+ 1放射）污染物浓度指标

22、表3-9 分类：,3.2.2 室内空气品质标准,类民用建筑工程：住宅、宿舍、医院病房、老年建筑、幼儿园、学校教室等建筑工程 II 类民用建筑工程：旅店、办公楼、文化娱乐场所、书店、图书馆、展览馆、体育馆、商场(店)、公共交通工具等候室、医院候诊室、饭馆、理发店等公共建筑工程。,338,室内空气质量标准/ GB/T18883-2002 已有建筑物人们正常活动的场所 19项（4物理+13化学+1放射+1生物）污染物指标 监测1日（ GB 50325-2001 ：1小时检测 ）,3.2.2 室内空气品质标准,俄罗斯居室清洁空气的定义,GB/T18883-2002: 2500个/ m ,339,CO2

23、容许浓度（中）,日本建筑基本法及大楼管理法,3.2.2 室内空气品质标准,340,人们感觉不舒服的原因很多，不知道哪些是IAQ的问题（热环境、颜色、照度、工作压力等也有影响）。,室内空气品质的评价方法 方法1：测量室内污染物浓度客观评价 方法2：居住者问卷调查 主观评价,用什么作为代表性的污染物？(测什么？) 主观评价结果往往与客观评价结果矛盾： 客观测量值远远低于控制标准，但主观感觉不好 客观测量值可能有些问题，但主观感觉并不差,主观指标评价,解决方法：,问题,标准单项指标,综合客观指标评价,问卷调查,结合,3.2.3 室内空气品质评价方法,3.2 室内空气品质标准及其评价方法,341,单项

24、指标评价方法(按单项指标的容许值等进行评价),例1: C.P.Yaglou提出的臭气等强度指数,物质与空气,3.2.3 室内空气品质评价方法,3.2 室内空气品质标准及其评价方法,342,例2:,单项指标评价方法,343,控制规范：0.5 (日：0.15),TVOC,单项指标评价方法,例3:,3.2.3 室内空气品质评价方法,344,中国室内装饰协会室内环境检测中心,单项指标评价方法,例4:,345,总挥发性有机物总量(TVOC),世界卫生组织(WHO)规定值：300g/m3 ASHRAE 62-1999：按TVOC浓度划分3个区：,综合指标评价方法,3.2.3 室内空气品质评价方法,3.2

25、室内空气品质标准及其评价方法,舒适区： 300g/m3 可能抱怨区： 3003000g/m3 抱怨区： 3000g/m3,TVOC浓度,346,菌落、 PM10、 CO2、CO、SO2、NOX、甲醛各浓度Ci实测值,空气质量指数法,人和生物主要污染指标 烟雾污染指标 建材有机物释放指标,算术叠加指数： Si标准上限值 综合指数：,347,decipol方法（丹：Fanger教授提出）,定义污染强度单位： “标准人”污染为1olf，其他折算 定义室内空气感知值： 1decipol = 1 olf / 0.01m3/s,评价空气品质指标,污染量,新鲜空气“冲刷”量,QPD=EXP5.98(112/

26、C)0.25,客观评价,quality caused percentage dissatisfied,主客观评价关联,主观评价,定义污染强度单位： “标准人”污染为1olf，其他折算 定义室内空气感知值： 1decipol = 1 olf / 0.01m3/s,定义污染强度单位： “标准人”污染为1olf，其他折算 定义室内空气感知值： 1decipol = 1 olf / 0.01m3/s,348,使用绿色环保建筑材料和装饰材料标准引用 改进和完善厨房的通风设施用好厨房排气扇 良好的室内活动和化工产品慎用避免污染源 正确选择建筑物基地 ,3.3 民用建筑室内空气污染控制方法,3.3.1 室内

27、污染源的控制,堵源、节流、稀释,349,化学和生物控制方法,3.3 民用建筑室内空气污染控制方法,3.3.2 建筑维护方法,喷洒某种化学消除剂但要注意副作用 植物控制方法 甲醛：金边虎尾兰、芦荟、常青藤、垂挂兰等 但须注意负效应：消耗氧气？释放废气？,空气净化,活性炭吸附气体污染物 光催化纳米材料TiO2 空气过滤去除悬浮颗粒物 空气离子化 ,常用于空调系统,350,增加空调系统新风量； 提高能源利用率，适当考虑室内密封； 提高空调系统维护管理意识，随时更换系统设备； 加强室内气流组织的合理布局，使优质空气及时到达居住域；,工程处理：自然通风或机械通风 减少室外污染 污染源控制,空调系统设计改

28、善措施：,稀释,稀释,堵源,节流,节流,堵源,节流,稀释,3.3 民用建筑室内空气污染控制方法,3.3.3 空调通风系统的控制方法,清除过滤净化,主要措施,351,材料：硬质的植物和果核 原理：经过活化加工后，碳的内部形成了极小的空隙，表面积很大，1g的活性炭的有效表面积可以达到1000m2， 具有极强的化学吸附力，但对细菌、病毒无效。 性能：吸附量一般是其自身重量的1/61/5，到了饱和状态就会失效，需要更换，否则会造成二次污染,清除过滤净化,活性炭吸附,3.3.3 空调通风系统的控制方法,352,物质名称 饱和吸附量(%) SO2 10 Cl2 15 CS2 15 C6H6(苯) 24O3

29、 能还原为O2 烹调臭味 30 厕所臭味 30,纤性碳过滤网,活性炭吸附,清除过滤净化,3.3.3 空调通风系统的控制方法,甲苯/二甲苯,353,活性炭过滤材料：(活性氧化铝),孔隙率高、比表面积大，吸附性能好 吸附气体的种类多 疏水性 易燃性,特点：,清除过滤净化,3.3.3 空调通风系统的控制方法,m2/g,平均孔径:6.8nm,354,纳米TiO2光催化材料,降低化学反应所需能量、加快反应速度,光作为化学反应的能源，并具催化作用,更具净化作用（强氧化作用）,材料本身却不因化学反应而产生变化的材料,化学性质稳定、常温常压即可，操作简单，无害，能耗低（可利用太阳能），无污染。 生成 /强氧化

30、剂（杀细胞）：杀菌、除臭、防霉 OH/强氧化分解能力：降解有机物、部分无机物,清除过滤净化,3.3.3 空调通风系统的控制方法,355,氢氧游离基 /主要氧化剂,空穴,VOC、病原体/碳水化合物,电子-空穴对,紫外线,分解,air,水,纳米能隙电子空穴对特性强氧化作用,苯、甲醛、丙酮、氨、菌类等,原理,原子结构比表面吸附量,制备方法： 通过一定的工艺获得纳米光催化剂母液，然后涂布在多孔材料上，形成稳定的光催化剂层。,但美国有报道，部分生存物有害,356,说明了什么问题？,纤维型滤料过滤空气去除悬浮颗粒物,清除过滤净化,3.3.3 空调通风系统的控制方法,357,表示空气离子化程度的指标是离子浓

31、度，即单位体积内正离子或负离子的个数。洁净的山区离子浓度为2000个/cm3，农村为1000-1500个/cm3，而城市则为200-400个/cm3，一般正离子数多于负离子数。一些研究结果认为，负离子对人体有良好的生理作用，包括降低血压、抑制哮喘、对神经系统有镇静作用和有利消除疲劳。 但室内负离子发生器产生大量臭氧，过多的臭氧反而对人体有害。,空气离子化,清除过滤净化,3.3.3 空调通风系统的控制方法,358,紫外线杀菌灯,波长彩200280nm的紫外线（UVC）具有很强的杀菌作用。它可以有效地破坏DNA分子结构，抑制细菌等微生物的再生。UVC紫外杀菌技术具有迅速、环保、无二次污染、成本低，

32、广泛应用在空气的杀菌，,空气净化消毒器(循环风紫外线),紫外线杀菌,60m2的房间开机1小时即可,清除过滤净化,3.3.3 空调通风系统的控制方法,359,1。原理：质量守恒,3.4 通风换气控制方法,3.4.1 通风稀释方程与通风量的确定,C1,C2=C,稳态： ，,C,简化：,C=C2,C0?,自然通风？空调送风？,360,(1) 以人体CO发生量为计算对象，求1个人所需的必要通风量。 n1,000 ppm 1 l/m3 0.1（室内容许浓度）； o300 ppm 0.3 l/m3 （室外浓度）； X5.5510-3l/(s人)（事务性工作时人体发生量） L5.5510-3/(10.3)

33、7.9310-3 m3/(s人) =28.5 m3/(h人),室内其他CO2发生量见表3-18,3.4 通风换气控制方法,3.4.1 通风稀释方程与通风量的确定,2。必要通风量,必要通风量确定原则：,1。同类： 2。非同类：,361,C.P.Yaglou实验： 预先让一些人在试验房内，试验过程中再让另一些人进入试验房，通过不断调节通风换气量，记下室内人员和刚进入室内的人员，在臭气强度指数为2时的通风换气量。其值与受试者年龄、性别、所占空间、人种等有关。,(2) 消除体臭所需必要通风量：,臭气强度指数2所需必要通风量,一般取：室内臭气强度指数2所需必要通风量：,进入室内者为：25m3/h；在室者

34、：15m3/h。 亚洲人消除体臭可取1520m3/h。,3.4.1 通风稀释方程与通风量的确定,2。必要通风量,表3-19,362,消除香烟烟气：（C.P.Yaglou实验）,(3) 以其他标准确定的通风量：,3.4.1 通风稀释方程与通风量的确定,2。必要通风量,臭气强度指数=2,臭气强度指数=1,mg/m3,m3/h,mg/h,呼吸需氧： C0 0.21106ppm Cy=19%=0.19106ppm X=-20 ml/h人(事务性工作吸氧量),1ppm 10-6 ml/m3,363,计算思路：？,燃烧设备所需通风量：(日本建筑基准法),问题：会议室有10人，其中吸烟者有6人，均平均每小时

35、抽2支，室内另有半密闭型烤炉一只，发热约3kW。试问这个房间的必要通风量应如何考虑？,燃烧设备：,(3) 以其他标准确定的通风量：,3.4.1 通风稀释方程与通风量的确定,2。必要通风量,类型,工程方法：,364,Lf,min=LPP+LbA,(4) ASHRAE 62-1999：,3.4.1 通风稀释方程与通风量的确定,2。必要通风量,新风量/人,人数,新风量/建筑面积,建筑面积,新概念：建筑需要新风量,(5) 消除余热余湿：,必要通风量新风量？,365,图3-1 空调系统示意图,(6) 空调系统新风量：,3.4.1 通风稀释方程与通风量的确定,2。必要通风量,+,Gw=max排风正压风需要

36、值；卫生条件),人体释放CO2所需新风+建筑因素,按建筑性质： 一般30 m3/ (h人) ； 体育馆、影剧院等：715m3/ (h人),吸烟情况（按0.5根/h人计算 近似取法）： 办公室：2*28.6 m3/(h人)； 会议室：3*28.6 m3/ (h人),366,3.4 通风换气控制方法,3.4.1 通风稀释方程与通风量的确定,3。换气次数,定义：,房间通风容积,N= f (房间性质) 表3-22或有关规范,工程确定房间通风量的方法,L0,Lh,Lp,V1,H1,H2,N=?,技术夹层,367,自然通风,通风工程,混合通风,机械通风,风压通风,热压通风,3.4 通风换气控制方法,3.4

37、.2 自然通风原理,通风形式,368,孔口两侧存在压差P，引起开口处空气流动，速度为v，它们之间存在如下关系：,开口流量系数：,有效开口面积：F,3.4 通风换气控制方法,3.4.2 自然通风原理,计算关键： P,自然通风作用机理：,流动动力？,风压通风,热压通风,空调？,369,目的：1.带入新风（保持室内空气品质） 2.带走热湿量（保持室内热舒适性）,自然通风：利用自然的手段（风压、热压等）将室外空气不经过空调处理就引入室内以达到维持室内空气舒适性的方法,优点：1.无能耗（建筑能耗占总能耗的30%） 2.空气品质好（机械通风空调：“病态建筑”）,缺点：1.不易控制（解决手段：进一步进行研究

38、） 2.有时风量不足（解决方法：自然与机械通风结合）,应用场合：1.工业厂房（应用广泛） 2.无空调民用建筑（历史悠久） 3.空调建筑的过渡季节（越来越重视） 4.节能建筑（发展前景广阔）,3.4 通风换气控制方法,3.4.2 自然通风原理,370,中和面概念： 内外压差为零 作为压力基准面。,余压概念： 高于中和面的压力。余压可正可负，窗孔房间侧余压为正，窗孔排风，余压为负，窗孔进风。,热压计算式,以下开口为基准面,1。热压引起的自然通风,3.4 通风换气控制方法,3.4.2 自然通风原理,371,3.4.2 自然通风原理,开口风量与中和面位置,下开口：,上开口：,Ga=Gb，,上两式联立,

39、=,下开口当量阻力,上开口当量阻力,h=h1+h2 h1, h2,372,室内余压分布：,3.4 通风换气控制方法,3.4.2 自然通风原理,373,思考：热压通风主要取决于什么？计算关键是什么？如何确定？,问题：如图建筑物，中和面为3m，室内外温度分别为：20和0，试画出室内余压分布。 如果考虑室内密度变化则余压分布又是如何？,3.4 通风换气控制方法,3.4.2 自然通风原理,1。热压引起的自然通风,374,室外风速为vw，建筑物外围护结构上某一点风压值为：,vw,Kf,Kb,Kf Kb迎风向、背风向风 力(压)系数,思考：风压通风主要取决于什么？一般如何确定？,2。风压引起的自然通风,3

40、.4 通风换气控制方法,3.4.2 自然通风原理,=?,375,建筑物常见的各面上风压分布-1,风正面吹向建筑物所形成的正、负区域示意图,2。风压引起的自然通风,376,Pressure coefficients for a building with h:w:l=1:2.5:5 and a roof pitch of 10(Holmes 1983),建筑物常见的各面上风压分布-2,2。风压引起的自然通风,377,3。风压和热压共同作用下的自然通风,3.4.2 自然通风原理,热压风压同向：,P Pr、 Pv,L Lr、 Lv,热压风压反向：,比较Pr、 Pv,风向取决于max(|Pr|、 |P

41、v |),代数和,F=？,378,1。并联开口：,并联开口当量有效开口面积：,3.4 通风换气控制方法,3.4.3 实际建筑自然通风,关键：求F,当量有效开口面积,379,2。串联开口：,串联开口当量有效开口面积：,3.4 通风换气控制方法,3.4.3 实际建筑自然通风,380,3.4.3 实际建筑自然通风,3。串并联混合开口：,风压引起的自然通风：,思考：,如果上图中同时还有热压作用，则结构参数还须已知什么参数？ F 如何求解？ P 又如何确定？,381,3.4.3 实际建筑自然通风,有热压风压（同向）共同作用的串联：,2。串联开口：,反向：,注意： P 是 Pr 和Pv的代数和,382,思

42、路：分别计算风压、热压引起的余压，比较两个压力大小。例如 ，风向按热压方向，且计算用全压为： 。根据建筑开口形式计算当量有效开口面积，由全压P和（F）便可计算自然通风量。 反之如何？,3.4 通风换气控制方法,3.4.3 实际建筑自然通风,风压热压反向作用的自然通风实例：,【例3-2】：题目理解,383,4. 实例：大阪市立体育馆,3.4.3 实际建筑自然通风,384,节能建筑发展前景广阔 可持续发展的要求节约能源，环境保护,4. 实例：大阪市立体育馆,3.4.3 实际建筑自然通风,385,4. 实例： 大阪市立体育馆,386,自 然 通 风 的 通 道,4. 实例：大阪市立体育馆,3.4.3

43、 实际建筑自然通风,387,空调、机械通风与自然通风的运行情况,自然通风,4. 实例：大阪市立体育馆,机械通风,空调,388,3.4.4 有组织的自然通风自学,3.4 通风换气控制方法,建筑设计时应从哪几方面考虑组织自然通风？ 开口面积越大通风效果越好吗？ 夏季空调房间由于自然通风作用下部缝隙、上部缝隙处空气如何渗透？ 试分析平拉窗与推拉窗在自然通风效果有何不同，其他方面还有什么不同的效果。,思考问题：,平拉窗,推拉窗,389,非空调房间室内气流组织,空调房间室内气流组织,单向面 自然通风 Single side ventilation,下送上回,上送上回,贯流式 自然通风 Cross ven

44、tilation,主要影响因素：1.建筑结构； 2.室内负荷； 3.室外气候。,中送风,上送下回,主要影响因素： 1.送回风口布置形式； 2.室内负荷； 3.送回风口形式。,3.4.5 气流组织评价方法,3.4 通风换气控制方法,何谓气流组织？有哪些形式？,390,顶部送风，地面回风,顶部送风，顶部回风,室内通风不完全,3.4.5 气流组织评价方法,常见的室内气流组织,不同送回风口布置,391,带有上升热流的室内气流,平面图,剖面图,3.4.5 气流组织评价方法,常见的室内气流组织,392,气流与热流反向,气流与热流同向,由下向上的气流与 由上向下的气流的比较,哪一种气流节能？,3.4.5 气流组织评价方法,常见的室内气流组织,高大厂房,393,笛利文特（Direvent),系统原理,3.4.5 气流组织评价方法,常见的室内气流组织,1974年瑞典SF公司研究的一种大空间中有效分配空气的新方法，目前欧洲盛行,394,必要的通风量若无合理的气流