建筑设备-建筑通风与空调系统剖析

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1、任务任务7 7 建筑通风与空调系统的组成建筑通风与空调系统的组成 项目教学目标项目教学目标 通过本项目的学习了解建筑通风系统的组成通过本项目的学习了解建筑通风系统的组成 通过本项目的学习了解通过本项目的学习了解建筑空调系统建筑空调系统的组成的组成 掌握各类空调系统的特点和适用场合掌握各类空调系统的特点和适用场合 时间2003年 香港淘大花园，400多人感染 ，死亡40多人 建筑设计通风缺陷是主要杀 手之一，2米宽的内天井，厨 房、卫生间进排风相互干挠 “一家抄辣椒，全楼打喷嚏 ”。给SARS病毒交叉感染机 会。 【建筑通风缺陷造成疾病传染建筑通风缺陷造成疾病传染】 通风和空调的任务通风和空调的

2、任务 在人类生活在空气的环境中，创造良好的空气环境 条件（温度、湿度、洁净度等）。 人体舒适温度为18-23C18-23C 人体舒适识读为45%-65%45%-65% 保障人们的健康。 提高劳动生产率，保证产品质量。 通风系统通风系统 从室内排出污浊的空气称为排风 向室内补充新鲜空气称为送风。 为了实现排风和送风，所采取的一系列设备、装置 的总体称为通风系统。 通风的任务把室内被污染的空气直接或经处理 后排至室外，把新鲜空气补充进来，保持室内环境 符合卫生标准或生产工艺的需要。 通通 风风 系系 统统 分分 类类 按建按建 筑物筑物 按按 范围范围 按按 动力动力 工业建筑通风工业建筑通风 民

3、用建筑通风民用建筑通风 全面通风全面通风 局部通风局部通风 机械通风机械通风 自然通风自然通风 通风系统的分类通风系统的分类 自然通风自然通风 自然通风是由室内和室外空气的温度差、密 度差，以及向建筑物吹来的风压的作用，使房间 或生产车间内的空气和室外的空气得到交换。根 据自然压差形成的机理，可分为热压作用下的自热压作用下的自 然通风然通风和风压作用下的风压作用下的自然通风自然通风。 自然通风是一种具有很大潜力的通风方式，它具有 节能节能、改善室内热舒适性改善室内热舒适性和提高室内空气品质提高室内空气品质的优 点，是人类历史上长期赖以调节室内环境的原始手 段。 自然通风在实现原理上有利用风压利

4、用风压、利用热压利用热压、风风 压与热压相结合压与热压相结合以及机械辅助通风机械辅助通风等几种形式。 自然通风自然通风 旧式建筑楼高较高 ，房门有设置气窗 。如果都没有气窗 ，表示当你关起门 时，就算开窗，空 气也不会对流。 此类窗户是否理想？ 为保留大面积的景观窗，侧边通风用的推 射窗可开启角度又不足，易造成通风不良 外推90度 的窗扇两 边都有空 间让风吹 进来，侧 向风打在 垂直窗扇 上都可以 灌进室内 。 l 窗户上方以有气窗为佳，两扇对开的横拉窗 ，保证至少能有一半的通风面积。 l 90度外推的型式，使通风面积几乎是整个开 口，外推后窗面开口分成两半，垂直的窗扇 则成为导风板，将风导

5、入室内，通风效果更 好。 1 1、热压作用下的自然通风：、热压作用下的自然通风： 室内热源加热空气热源加热空气，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。 热压作用下 的自然通风 室内热源 2 2、风压作用下的自然通风、风压作用下的自然通风： 建筑物的迎风面受空气的推动作用形成正压 区，推动空气从该侧沿建筑物的开孔部分进入房 间。 建筑物的背风面，受空气的挠流影响形成负 压区，吸引建筑物内的空气从该侧的孔口流出。 风压作用下 的自然通风 风压作用下的自然通风 热压作用下的

6、自然通风 室内热源 3 3、自然通风在建筑设计中的使用条件：、自然通风在建筑设计中的使用条件： （1）自然通风节能，但室内空气温度、湿度受室外空气 参数影响。 （2）自然通风在高大的工业建筑中使用，有利于改善工 作区的劳动条件 （3）民用建筑采用开启外窗、门进行自然通风： 住宅的卧室、起居室、卫生间通风开口面积大于房通风开口面积大于房 间面积间面积1/201/20，厨房开口面积大于房间面积的厨房开口面积大于房间面积的1/101/10，并不并不 小于小于0.60.6平方米平方米。 4 4、自然通风在建筑形状设计中的应用、自然通风在建筑形状设计中的应用 （1）建筑宽度小于10米，可以采用单侧自然通

7、风单侧自然通风。 建筑宽度小于15米，可以采用双侧自然通风双侧自然通风； （2）自然通风的进风口，应位于建筑物的主导风向； （3）进风侧外墙的窗墙比兼顾采光和日射得热因素，取 3050面积。 （4）建筑结构为重型或中型时，考虑结构本身的蓄热蓄热能 力，可结合晚间通风加强自然通风效果。 5 5、自然通风在建筑内部设计中的应用、自然通风在建筑内部设计中的应用 （1）层高大的建筑可以利用内部的热压，改善自然通风 。 （2）建筑内部的分隔，直接影响自然通风的风量和气流 组织状况（穿堂风）； （3）利用竖直通道产生的烟囱效应有效组织自然通风（ 中厅的利用）； （4）利用门窗的开口高度和位置改善自然通风效

8、果； （5）可在屋顶上架设通风空间，带走大部分太阳辐射热 ，提高屋顶的隔热效果，（温度比实体屋顶内表面低4 6）。 热通道幕墙双层结构的新型幕墙。热通道幕墙双层结构的新型幕墙。 高层建筑窗际自然通风高层建筑窗际自然通风 方式说说明 天窗外加外 遮阳及通风风 装置 如果屋顶顶面有利用天窗采光的设设 计计，其朝向须须避开太阳直射，并 提供外部反光遮阳，且有从装置 上部排走热热量的通风风口。 双屋顶顶构造 利用上层层构造来遮蔽直接日射， 中间为间为 开放的空气层层，利用风风力 或浮力通风风的原理来散热热，外层层 采用浅色轻质轻质 材料，用以遮挡挡太 阳的热进热进 入内层层屋顶顶。 屋顶顶通风风塔 或

9、排气装置 在非空调调空间间，设设置屋顶顶通风风塔 （风风力通风风）或屋顶顶排气装置（ 浮力通风风）来减低室内环环境的热热 负负荷。 机械通风机械通风 依靠机械的动力（风机的压力）进行通风换气的 过程。 机械通风按照通风的范围分为 全面通风全面通风（全面送风、全面排风） 局部通风局部通风（局部送风、局部排风） （机械通风可以和自然通风共同存在机械通风可以和自然通风共同存在） 1 1、局部通风、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。 局部机械排风、自然进风 局部机械送风、自然排风 2 2、全面通风、全面通风：对整个控制

10、空间通风换气，降低控制 空间的污染物浓度。 事故通风：解决生产偶然事故时，排放有害气体 或爆炸性气体（属于全面通风） 全面机械送风、自然排风 全面机械排风、自然进风 全面送排风全面送排风 全面通风的气流组织全面通风的气流组织 “X”表示有害物源，“O”表示人员的工作位置，箭头表示进、排 风方向。 方案1合理，2与3不合理 机械通风优点机械通风优点 (1)进入生产车间或工作房间内的空气，可以预先进预先进 行预热或冷却、加湿或减湿行预热或冷却、加湿或减湿。使它的温度和湿度能 符合通风房间的卫生要求和技术要求。 (2)从车间排出来的空气，可以进行净化除尘净化除尘。既可 以在工业废气中回收许多贵重的原

11、料和工业品，还 可以清除空气中的有害气体、蒸汽和其他粉尘，以 保证工厂附近的空气不被污染。 (3)能够在通风房间内造成人为的气象条件人为的气象条件，做到冬暖夏凉 ，四季如春。 (4)可以将送入空气，按照工作需要或工艺布置工作需要或工艺布置的特点，输 送到工作或生产车间的各个特定地点去，并且能按照需要分 配空气量；同时，还能将废旧空气或生产过程中所产生的有 害物，从各产生地点直接排出到室外去。 (5)通风量在一年四季中可保持平衡，不受季节性的限制和不受季节性的限制和 外界气象条件的影响外界气象条件的影响。在任何地点和任何时候，都可以按照 人们的意志，根据工作房间和生产车间的需要，来调节所需 的通

12、风量。 机械通风优点机械通风优点 送排风的方式送排风的方式 通风房间气流组织的主要方式有： 上送上排 上送下排 下送上排 中间送上下排等 在设计时具体采用哪种方式，则根据操作人员操作人员位置、有害位置、有害物物 源分布情况、有害物性质及其浓度分布、有害物运动趋向源分布情况、有害物性质及其浓度分布、有害物运动趋向等 因素综合考虑。 送排风原则送排风原则 送风口应尽量接近操作地点送风口应尽量接近操作地点。送入通风房间的清洁空气，要 先经过操作地点，再经污染区排至室外。 排风口尽量靠近有害物源或有害物浓度高的区域排风口尽量靠近有害物源或有害物浓度高的区域，以利于把 有害物迅速从室内排出。 在整个通风

13、房间内，尽量使进风气流均匀分布，减少涡流， 避免有害物在局部地区积聚。 (a)，(b)，(c)所示的气流组织方式通风效果差通风效果差， 而(d)，(e)，(f)所示的气流组织方式通风效果好通风效果好 气流组织气流组织 对同时散发有害气体、余热、余湿的车间，一般采用下送上 排的送排风方式清洁空气从车间下部进入，在工作区散开， 然后带着有害气体或吸收的余热、余湿流至车间上部，由设 在上部的排风口排出。 热车间气流组织热车间气流组织 气流组织气流组织 上述气流组织的特点是： (1)新鲜空气沿最短的路线迅速到达作业地带，途中受污染 的可能较小。 (2)绝大部分在车间下部作业地带操作的工人首先接触清洁

14、空气。 (3)符合热车间内有害气体和热量的分布规律，一般上部的 空气温度或有害物浓度高。 通风系统的主要设备通风系统的主要设备 一、机械送风系统的组成 室 外 采 风 口 风 管 送 风 机 空气 处理 装置 室 内 送 风 口 风 管 二、机械排风系统的组成 室 内 排 风 口 风 道 排 风 机 空气 处理 装置 室 外 排 风 口 风 道 卫生间通风设备卫生间通风设备 风道风道 风道，也称风管，其作用是输送空气。 常用的风道材料有金属金属和非金属非金属两类。 金属材料包括：镀锌钢板、普通薄钢板、铝及铝合金板、不 锈钢板； 非金属材料有：砖、混凝土、钢筋混凝土、矿渣水泥、硬聚 氯乙烯塑料板

15、、玻璃钢板、陶瓷等。 采用金属和硬聚氯乙烯塑料板(PE板）等制作时常称为风管风管 ，采用非金属砖和混凝土制作时常称为风道风道。 风管材料风管材料 复合风管 镀锌薄钢板风管 土建风管 风管外形风管外形 圆形风管 矩形风管 风道风道 风道的形状一般有圆形圆形和矩形矩形两种断面。 在同样断面面积下，圆形风道周长最短，最为经济。 矩形风道四角存在局部涡流，在同样风量下，矩形风道的压 力损失要比圆形风道大。 在一般情况下（特别是除尘风道）都采用圆形风道，只是有 时为了便于和建筑配合才采用矩形断面。 酚醛铝箔复合直接风管 无机玻璃钢风管 复合玻镁风管板材 复合玻纤板风管 圆形螺旋风管 矩 形 风 管 圆形

16、金属软管 风 管 风风 口口 风 阀 风 机 处理装置 百叶风口、侧送风 漩流风口、上下部送风 散流器、顶送风 百叶风口 格栅风口 网格风口 送风口送风口 回风口回风口 常用设备和附件常用设备和附件 将一定量的空气，按一定速度 送到室内送风口 散流器 自垂百叶 可调式风口 圆型散流器 圆型可调风口 球 形 喷 口 自平衡窗式进风口 室外风口与建筑环境的协调室外风口与建筑环境的协调 香港会展中心（97回归交接仪式） 室内排风口室内排风口 室内排风口是全面排风系统的一个组成部分 ，室内被污染的空气由排风口排入排风管道 ，排风管道的种类较少，通常做成百叶式。 风 管 风 口 风 阀 风 机 处理装置 常用设备和附件常用设备和附件 风机启动阀 调 节 阀 止 回 阀 防 火 阀 排烟防火阀 风阀风阀 对系统中的风量进行调整，使其满足