第二节 建筑通风 第二章 采暖、通风及空气调节1第二节 建 筑 通 风本节要点：掌握建筑通风的分类；掌握通风方式、通风设备的组成及布置；了解高层建筑的防火排烟2.1. 建筑通风的任务和分类2.1.1. 建筑通风的任务建筑通风的任务是把室内被污染的空气直接或经过净化后排至室外，把室外新鲜空气或经过净化的空气补充进来，以保持室内空气环境满足卫生标准和生产工艺的要求单纯的通风一般只对空气进行净化处理，对环境空气的温度、湿度、洁净度、室内流速等参数有特殊要求的通风称为空气调节2.1.2. 建筑通风系统的分类按照通风系统的作用动力不同，通风系统分为自然通风和机械通风自然通风是利用室外风力造成的“风压”以及由室内外温差和高度差产生的“热压”使空气流动；机械通风是依靠风机提供的动力使空气流动机械通风，按照通风系统的作用范围不同分为全面通风和局部通风全面通风是对整个房间进行通风换气，用送入室内的新鲜空气把房间里的有害物质浓度稀释到卫生标准的允许浓度以下；局部通风是采用局部气流，使局部工作地点不受有害物质的污染，以造成良好的局部工作环境局部通风系统需要的风量小，效果好，设计应优先考虑2.2. 自 然 通 风自然通风是借助自然动力——“风压”或“热压”促使室内外空气交换的一种通风方式。
在任何情况下，空气的流动都是由于本身各部分压力不同所致利用建筑物迎风面和背风面风压的不同进行换气的通风方式，称为风压作用下的自然通风（图 2-1） ；利用室外冷空气与室内热空气的比重不同进行换气的通风方式，称为热压作用下的自然通风（图 2-2） ；此外还有风压、热压共同作用下的自然通风（图 2-3） 自然通风的优点是不需要动力设备，不消耗能量，因此是一种经济的通风方式，在建筑设计中应优先采用但是，自然通风的通风量受自然条件和建筑结构的约束难以有效控制，通风效果不稳定第二节 建筑通风 第二章 采暖、通风及空气调节2图 2-1 风压作用下的自然通风 图 2-2 热压作用下的自然通风2.2.1. 风压作用下的自然通风风压是由于空气流动造成的压力，如图 2-1 所示室外气流当与建筑物相遇时，会使建筑物周围的空气压力发生变化在建筑物的迎风面，空气流动受阻，空气流动的速度减小，静压升高，这样室外空气的压力大于室内空气的压力，此时风压为正，称为正压若建筑物的迎风面上有门窗，室外空气就会从开启的门窗或门窗缝进入室内由于室外空气绕过建筑物流动，在建筑物的背风面和侧面，静压降低，这样室外空气的压力小于室内空气的压力，此时风压为负，称为负压，室内空气就会从门窗或门窗缝流向室外。
2.2.2. 热压作用下的自然通风热压是由于室内外空气的温度不同而形成的重力压差，如图 2-2 所示由于室内、室外空气的温度不同，密度也不同，当室内空气温度高于室外空气温度时，室内空气的密度小于室外空气的密度当建筑上下均有窗孔时，室内空气会从上部窗孔流向室外，室外空气会从下部窗孔进入室内2.2.3. 风压、热压共同作用下的自然通风当建筑物受到风压和热压共同作用时，建筑物外围护结构各窗孔上作用的内外压差等于其受到的风压和热压之和如果建筑物窗孔布置成如图 2-3所示的情况，就可利用热压和风压的共同作用，增大建筑物的自然通风量但是，由于室外风速、风向经常变化，不是一个稳定可靠的作用因素，为了保证自然通风的效果，在实际的自然通风设计中，通常只考虑热压的作用，但要定性地考虑风压的影响图 2-3 风压、热压共同作用下的自然通风第二节 建筑通风 第二章 采暖、通风及空气调节32.3. 机 械 通 风机械通风是依靠风机提供的动力强制性地进行室内、外空气交换的通风方式，包括机械排风和机械送风一个完整的机械通风系统一般包括：室内送排风口（排风罩） 、风道、风机、室外进排风装置，如果室内产尘量大或产生大量有害气体，室内空气直接排出大气会造成污染，还需要设置除尘设备或吸收装置，把空气处理到符合标准再排放到室外。
与自然通风相比，机械通风不受自然条件限制，可根据需要来确定、调节风量和组织气流，确定通风系统作用范围，并对进、排风进行有效处理但是，机械通风需要消耗电能，风机和风道等设备需要占用建筑空间，因此初始投资和运行费用都比较高，安装和维护管理也比较复杂2.3.1. 全面通风全面通风是对整个房间进行通风换气，用送入室内的新鲜空气把房间里的有害物浓度稀释到卫生标准的允许浓度以下，同时把室内污浊空气直接或经过净化处理后排放到室外大气中去全面通风包括全面送风和全面排风，两者可同时或单独使用，单独使用时需要与自然进风、排风方式相结合图 2-4 是全面机械排风（自然进风）系统的示意图室内污浊空气在风机作用下通过排风口和排风管排到室外，而室外新鲜空气在排风机抽吸造成的室内负压作用下，通过外墙上的门窗孔或缝隙进入室内这种通风方式由于室内是负压，可以防止室内空气中的有害物向邻近房间扩散图 2-4 全面机械排风（自然进风）示意图 图 2-5 全面机械送风（自然排风）示意图1-进风口；2-空气处理设备；3-风机；4-风道；5-送风口图 2-4 是全面机械送风（自然排风）系统的示意图室外新鲜空气经过空气处理设备处理达到要求的送风状态后，用风机经过送风管和送风口送入室内。
这时，室内因不断地送入空气，压力升高，呈正压状态，并使室内空气在正压作用下，通过外墙上的门窗孔或缝隙排出室外这种通风方式在与室内卫生条件要求较高的房间相邻时不宜采用，以免室内空气中的有害物在正压作用下向邻室扩散2.3.2. 局部通风局部通风系统包括局部送风和局部排风，两者都是利用局部气流，使局部的工作区域第二节 建筑通风 第二章 采暖、通风及空气调节4不受有害物的污染，以营造良好的局部工作环境这种系统需要的风量少，效果好，设计时应优先考虑局部送风（图 2-6）主要用于有毒物质浓度超标、作业空间有限的工作场它将新鲜空气直接送到局部工作地点，人的呼吸带，以防作业人员中毒、缺氧，给工作人员营造适宜的局部空气环境图 2-6 局部送风系统示意图 图 2-7 局部排风系统示意图局部排风（图 2-7）是在产生有害物质的地点设置局部排风罩，利用局部排风气流捕集有害物质并排放到室外的通风方法这是防止有害物质向室内四周扩散的最有效的措施局部排风系统通常由局部排风罩、风道、空气净化处理设备（常见的有除尘器和有害气体净化装置两类）和风机组成局部排风罩，是捕集和控制有害物的通风部件局部排风罩的形式很多，主要分为以下几类：（1）密闭罩：即将有害物源密闭在罩内的排风罩。
工作原理是在罩内形成一定负压，外界气流以一定速度通过罩的小孔或缝隙进入罩内，所需风量最小，但对工艺操作有一定影响其基本形式有局部密闭罩、整体密闭罩（图 2-8） 、密闭小室和排风柜四种2）外部罩：设置在有害物源近旁，依靠罩口抽吸作用，在控制点处形成一定的风速来排除有害物的排风罩此方式所需风量较大，对工艺操作影响小根据罩开口与有害物的位置关系分为上吸罩、下吸罩、侧吸罩（图 2-9）和槽边罩3）接受罩：利用生产过程产生或诱导的气流把有害物携带入排风罩的罩子例如在热源上靠上升气流排除余热的接收罩4）吹吸罩：利用吸风口吹出的射流和吸风口前汇流的联合作用捕集有害物的罩子图 2-8 整体密闭罩 图 2-9 外部吸气罩第二节 建筑通风 第二章 采暖、通风及空气调节52.4. 通 风 设 备对于自然通风，其设备较简单，只需用进、排风窗以及附属的开关装置即可机械排风系统一般由有害污染物收集和净化设备、排风道、风机、排风口和风帽等组成；而机械送风系统一般由进风口、风道、空气处理设备、风机和送风口等组成在机械通风系统中还应设置必要的调节通风量和启闭系统运行的各种控制部件，即各式阀门下面就一些主要设备和构件做简要的介绍。
2.4.1. 室内送、排风口室内送风口是送风系统中风道的末端装置，由风道而来的空气，通过送风口以适当的速度均匀地分配到各个指定的送风地点室内排风口是排风系统的始端吸入装置，车间内被污染的空气经过排风口进入排风道内室内送风口的形式很多，构造最简单的是在风管上直接开设孔口送风根据孔口开设的位置有侧向送风口、下部送风口，如图 2-10 所示其中图 2-10（a）为风管侧送风口，送风口无任何调节方式，不能调节送风的流量和方向；图 2-10 两种最简单的送风口(a)风管侧送风口；(b)插板式送、吸风口图 2-11 百叶式送风口2.4.2. 风道1. 风道的材料和形状风道是通风系统中输送空气的管道风道通常采用薄钢板制作，也可采用塑料、混凝土、砖、砌块等其他材料制作风道的断面有圆形、矩形等形状圆形风道的强度大，在同样的流通断面面积下，比矩形风道节省管道材料、阻力小但是圆形风道不易与建筑配合，一般用于风道直径较小的场合对于大断面的风道，通常采用矩形风道，但其断面的宽高比宜控制在 3:1 以下，以便尽量减小风道的流动阻力和材料消耗第二节 建筑通风 第二章 采暖、通风及空气调节62. 风道的布置风道的布置应在进风口、送风口、排风口、空气处理设备、风机的位置确定之后进行。
风道路布置应服从整个通风系统的总体布局，并与土建、生产工艺和给水排水等各专业互相协作、配合；应使风道少占建筑空间并不得妨碍生产操作；风道布置还应尽量缩短管线、减少分支、避免复杂的局部管件；应便于安装、调节和维修；风道之间或风道与其他设备、管件之间合理连接以减少阻力和噪声；风道布置应尽量避免穿越沉降缝、伸缩缝和防火墙等；风道在穿越火灾危险性较大房间的隔墙、楼板处以及垂直和水平风道的交接处，均应符合防火设计规范的规定在某些情况下可以把风道和建筑物本身构造密切结合在一起在居住和公用建筑中竖直的砖风道通常就砌筑在建筑物的内墙里为了防止结露和影响自然通风的作用压力，竖直通道一般不允许设在外墙中2.4.3. 室外进风口室外进风口是通风和空调系统采集新鲜空气的入口根据进风室的位置不同，室外进风口可采用竖直风道塔式进风口，如图 2-12 所示其中，图 2-12(a)是由附于建筑的外墙上；图 2-12(b)是做成离开建筑物而独立的构筑物，也可以采用设在建筑物外围结构上的墙壁式或屋顶式进风口，如图 2-13 所示图 2-12 塔式室外进风装置(a)帖附于建筑的外墙上的进风口；(b)进风口设置为离开建筑而独立的构筑物图 2-13 墙壁式和屋顶式进风装置(a)墙壁式；(b)屋顶式第二节 建筑通风 第二章 采暖、通风及空气调节7室外进风口的位置要求：（1）设置在室外空气较为洁净的地点，在水平和垂直方向上都应远离污染源。
2）室外进风口下缘距室外地坪的高度不宜小于 2m，并须装设百叶窗，以免吸入地面上的粉尘和污物，同时可避免雨、雪的侵入3）用于降温的通风系统，其室外进风口宜设在背阴的外墙侧4）室外进风口的标高应低于周围的排风口，且宜设在排风口的上风侧，以防吸入排风口排出的污浊空气当进风口、排风口相距的水平间距小于 20m 时，进风口应比排风口至少低 6m5）屋顶式进风口应高出屋面 0.5~1.0m，以免吸进屋面上的积灰和被积雪埋没2.4.4. 通风机通风机是用于为空气气流提供必需的动力以克服输送过程中的压力损失在通风工程中，常用的通风机有离心式和轴流式两类1. 离心式通风机 原理离心式通风机简称离心风机，其构造如图 2-14 所示它是由叶轮、机轴、机壳、导流器（吸风口） 、电机等部分组成叶轮上有一定数量的叶片，机轴由电动机带动旋转，叶片间的空气随叶轮旋转而获得离心力，并从叶轮中心以高速抛出叶轮外，汇集到螺旋线形的机壳中，速度逐渐减慢，空气的动压转化成静压获得一定的压能，最终从排风口压出当叶轮中的空气被压出后，叶轮中心处形成负压，此时室外空气在大气压力作用下由吸风口吸入叶轮，再次获得能量后被压出，形成连续的空气流动。
用于一般通风换气的普通风机（输送空气温度不高于 80℃，含尘。