第6章 通风与空调系统1

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1、通过本章的学习： 熟悉 建筑通风的概念和建筑对空气质量的要求， 掌握 通风系统的分类 ；通风方式的选择；空气调节的任务和作用；空调基数和空调精度。 能够 熟练的根据不同建筑物类型和要求，正确的选择通风方式，以及通风设备。,6.1 概述 6.1.1 建筑通风的概念 建筑通风：是指将建筑物室内污浊的空气直接或净化后排至室外，再把新鲜的空气补充进去，保持室内的空气环境符合卫生标准。把室外新鲜空气引入室内，满足室内人员对新鲜空气的需要，并排除室内污染，让人对室内空气感到满意，是建筑通风工程的主要目的。 建筑通风分为自然通风和机械通风。,自然通风：主要是在建筑通风换气的过程中，不通过设置专门的风机，而是

2、采用通过门窗换气、穿堂风或设置通风道“抽风换气”等手段，不对进、排风进行处理的通风过程。 机械通风：在许多工业生产厂房中，企业生产过程散发着大量热、湿、各种工业粉尘以及有害气体和 蒸汽。这些污染物必须及时排除，大量工业粉尘和有害气体则需要进行处理或回收利用，化害为宝，防止环境污染。这种通风过程称为“工业通风”，一般必须使用风机强制进行送风和排风才能保证通风换气效果。,6.1.2 建筑对室内空气质量的要求 （）室内空气的温度。温度是表征各类建筑热环境的主要参数。在普通民用建筑内，冬季室内气温应在1622之间。夏季空调房间室内温度多规定为2628。在自然通风条件下，中国民用建筑的实测表明，夏季室内

3、日平均气温约比室外日平均气温高。 （）相对湿度。相对湿度反映了湿空气中水蒸气接近饱和含量的程度。在热环境中，空气湿度影响人体的蒸发散热。湿度越高，汗液越不易蒸发。炎热潮湿造成的闷热环境，最令人不舒适。,（）气体流速。气体流速影响人体的对流换热和蒸发散热，也影响室内空气的更新。气体流速过大会引起吹风感，使人产生不适感觉；而气体流速过小，会使人产生闷气、呼吸不畅的感觉。 （）新风量。新风量是指从室外进入室内的新鲜空气量。新风量是衡量室内空气质量的一个重要标准，直接影响到空气的流通和室内空气污染的程度。把握好室内新风量，能够保证室内空气质量，保障良好健康的室内环境。,6.1.2 通风系统的分类,通

4、风 系 统 分 类,房间方式,按 范围,按 动力,送风,排风,全面通风,局部通风,机械通风,自然通风,自然通风,机械通风,全面通风,局部排气式通风,局部进气式通风,局部机械送风系统:包括空气处理装置送风机送风管道送风口,1.送风管道 2.送风口,1.自然通风 自然通风：是依靠室内外空气的温度差（实际是密度差）造成的热压，或者是室外风造成的风压，使房间内外的空气进行交换，引入室外新鲜空气，从而改善室内的空气质量。 原理：自然通风借助于自然压力（风压、热压或风压热压），促使空气流动。 根据自然压差形成的机理，可分为风压作用下的自然通风和热压作用下的自然通风。,（1）风压作用： 风压作用下的自然通风

5、是利用室外空气流动（风力）的一种作用压力造成的室内外空气交换。在它的作用下，室外气流遇到建筑物时，动压转变为静压，在不同朝向的围护结构外表面上形成风压差。在迎风面上产生正压而背风面上产生负压。室外空气通过建筑物迎风面上的门、窗、孔口进入室内，室内空气则通过背风面上的门、窗、孔口排出，如图-所示。,（1）风压作用下,（2）热压作用下 热压：由于室内外空气的温度不同而形成的密度压差造成的室内外空气交换。当室内空气的温度高于室外时，室外空气的容重较大，便从房屋下部的门、窗孔口进入室内；室内空气由于容重较小，则从上部的窗口排出。 过程：室内热源加热空气，密度降低，热空气自然上浮，房间上部空气压力比房间

6、外部的大气压力大，导致室内空气向外流动。 在房间下部，室外空气不断流入，补充因上部空气流出所引起的下部负压空间。,（2）热压作用下,室内热源,（3）风压+热压作用下的自然通风 管道式自然通风：是依靠热压通过管道送空气的另一种有组织的自然通风方式。集中供暖地区的民用和公共建筑常用这种方式作为寒冷季节里的自然排风措施，或做成热风供暖系统，如图-所示。 同时，利用风压和热压，以及无风时只利用热压进行全面换气，是对高温车间防暑降温的一种最经济有效的通风措施，如图-所示。,（3）风压+热压作用下,自然通风的优、缺点： 优点： 不需要动力设备 不消耗电能 使用管理比较简单 缺点： 通风量受自然条件和建筑条

7、件的约束 通风效果不稳定 对排风不能有效处理,建筑物四周的风压分布图,室外气流与建筑相遇时，将发生绕流，经过一段距离后才恢复平行流动，受建筑物的阻挡，建筑物四周室外气流的压力发生变化，迎风面气流受阻，动压降低，静压增高，与远处气流相比形成正压，而侧面和背风面由于产生局部涡流，静压降低，形成负压。,风压作用下的自然通风,4.进风窗和避风天窗 （1）进风窗 自然通风进风窗的标高应根据其使用的季节来确定：夏季通常使用房间下部的进风窗，其下缘距室内地坪的高度一般为0.3m1.2m，这样可使室外新鲜空气直接进入工作区；冬季通常使用车间上部的进风窗，其下缘距地面不宜小于4.0m，以防止冷风直接吹向工作区。

8、对于单跨厂房进风窗应设在外墙上。,（2）避风天窗 普通天窗往往在迎风面上发生倒灌现象，为了稳定排风，需要在天窗外加设挡板或采取特殊构造形式的天窗，以使天窗的排风口在任何风向时都处于负压区，这种天窗称为避风天窗。,矩形避风天窗图 1.挡风板 2.喉口,2.机械通风 依靠风机产生压力强制空气流动。 机械通风的优、缺点：可靠性高。当自然通风达不到要求时，应采用机械通风。 机械通风方式分为： （1）局部机械通风（包括局部排风和送风） （2）全面机械通风（包括全面排风和送风）,(1)局部通风 在有人员活动或污染物产生的局部地点进行通风换气，改善局部地点的工作环境或防止局部地点产生的污染物扩散。,局部机械

9、送风系统的示意图,2.全面通风 对整个建筑物或者整个房间进行机械通风换气的通风方式。 （1）机械送风、自然排风 （2）自然进风、机械排风 （3）机械进风、机械排风 气流组织形式： 送风系统中，送风口临近工作场所； 排风系统中，吸风口设污染最严重处； 尽量使室内气流均匀，减少涡流的存在，避免污染物在局部地区停留。,全面机械送风、自然排风 全面机械排风、自然进风,管道直管,带调节阀的散流器,法兰,蝶阀,弯管,吊架,异径管或大小头,宽,高,直径,排风系统组成示意图,排风罩,排风道,净化装置 除尘器,排风机,风帽,圆形直管,圆形弯管,方形直管,天方地圆,圆管三通,6.1.3 通风方式的选择 1、一般，

10、由于局部排风系统的效果显著而且风量下，比较经济，故应优先采用局部排风系统，只是在设置局部排风系统或者单靠局部排风不能满足卫生要求时，才采用全面排风。 2、由于自然通风比较经济，应尽量采用，当自然通风达不到卫生或生产要求时，才采用机械通风或自然与机械的联合通风。 3、对于散发多种有害物质的车间，往往需要综合应用各种通风方式。 4、对散发有害气体和爆炸气体的生产厂房应设置事故排风装置。,6.1.4 空气调节的任务和作用,创造舒适的环境,保证人的身心健康,保证高效率工作,除去有害物质,增加空气湿度,空气温度,空气湿度,空气噪声,空气压力,空气清洁度,空调 调节,目的,任务,空气调节简称空调，是采用技

11、术手段把某一特定空间内部的空气环境控制在一定状态下，使其满足人体舒适和工艺生产过程的要求。,所控制的内容包括： 基本控制参数“四度” ： 温度、湿度、速度及洁净度。 更高一级的控制： 空气的压力、成分、气味及噪声等。 对这些参数产生干扰的来源主要有两个： （1）室外气温变化、太阳辐射通过建筑围护结构对室温的影响与外部空气带入室内的有害物的干扰； （2）内部空间的人员、设备与工艺过程所产生的热、湿及其他有害物的干扰。 因此需要采用人工的方法消除室内的余热、余湿，或补充不足的热量与湿量，清除空气中的有害物，并保证内部空间有足够的新鲜空气。,空气调节的技术种类： 工艺性空调:为生产或科学实验过程服务

12、的空调。 舒适性空调:为保证人体舒适的空调。适用于公共建筑与民用建筑中，如会议厅、办公楼、影剧院、图书馆、商业中心等。 交通运输工具空调：汽车、飞机、火车、船舶的空调。 空气调节：上述两种技术的综合应用。,工艺性空调 舒适性空调,加湿器,也有把加热、加湿设备直接安置在室内来改善室内的局部环境的，如超声波加湿器、红外线加热器等。,红外线加热器,6.1.5 空调基数和空调精度 不同使用目的的空调系统的空气状态参数控制指标是不同的，一般情况下，主要是控制空气的温度和相对湿度。空调房间室内温度、湿度常用空调基数和空调精度两组指标确定。 空调基数:指空调房间所要求的基准温度和相对湿度。 空调精度:指空调

13、房间的有效区域内空气的温度，相对湿度在要求的连续时间内允许的波动幅度。,凡是t 在以上的空调系统叫一般精度的空调，一般精度的空调系统可以通过手动来控制。当 t 的空调系统宜采用自动控制。当t 小于的空调系统叫高精度空调系统，需采用自动控制系统。根据我国的情况，采暖通风与空气调节设计规范（50019）中规定，舒适性空调室内计算参数如下： 夏季：温度应采用2228；相对湿度应采用4065；风速不应大于0.3m/s。 冬季：温度应采用1824；相对湿度应采用3060；风速不应大于0.2m/s。 工艺性空调的参数控制指标：以空调基数+空调精度（允许波动范围）。如（200.1）中的20为基数，0.1是允

14、许波动范围。,6.2 通风系统的主要设备和构件 6.2.1 通风机 在通风工程中，常用的通风机按结构和工作原理可分为离心式、轴流式、斜流式和混流式，大量使用的是离心式和轴流式通风机。根据用途的不同，又可分为一般通风机、高温通风机、防爆通风机、防腐通风机、防火排烟通风机等。 .通风机的分类 （1）按通风机作用原理分类。,离心式通风机（图6-9）。根据压力的不同，离心式通风机分为高、中、低压三类： 、高压，出口压力3000pa； 、中压，3000pa出口压力1000pa； 、低压，出口压力1000pa。 本专业多使用低压风机。 离心式风机的特点是风量、风压的可调节和适应范围都较广，因此对各类通风系

15、统所要求的参数都有较大的适用性。,图-离心式通风机 集流器；叶轮； 机壳；传动部件,工作原理：与离心泵相似借助于叶轮的旋转时产生的离心力，使气体获得压能和动能。 离心式通风机：产生的风压较大而风量相对较小，往往用在阻力和损失较大的系统。,离心式风机,特点：噪音低，全压头高，用于低噪音，高风压的地方。,轴流式通风机。轴流式通风机的叶片有板型、机翼形多种，叶片根部到梢部常是扭曲的，有些叶片的安装角是可以调整的，调整安装角度能改变通风机的性能。 轴流式通风机的叶片安装于旋转轴的轮翼上，叶片旋转时，将气流吸入并向前方送出，见图6-10，根据其压力的不同区分为高、低压两类。高压出口压力p500pa；低压出口压力p 500pa。轴流式通风机安装简单，直接与风管相连，占用空间较小，因此其用途极为广泛。,图-10 轴流通风机 圆筒形机壳；叶轮；进口；电动机,叶片安装于旋转轴的轮翼上，叶片旋转时，气体排出叶轮呈螺旋形沿轴向向前运动。 轴流式通风机：产生的风压较小而风量相对较大，只能用于无须设置管道的场合以及管道阻力损失较小的系统。,轴流式风机,特点：风压较低，噪音较高。风量大，占地小，电耗小，维修方便。用于大风量，短距离的风道。,斜流及混流式通风机。这两种通风机在外形上与轴流式通风机类似，都属于管道式通风机的