設(shè)備管理_建筑設(shè)備工程資料

建筑設(shè)備工程 建筑工程系 第九章通風(fēng) 9 1建筑通風(fēng)概述 建筑通風(fēng)的任務(wù)意義任務(wù) 把室內(nèi)被污染的空氣直接或凈化后排至室外 把新鮮空氣補(bǔ)充進(jìn)來(lái) 意義 改善室內(nèi)的空氣環(huán)境滿足人體舒適需要保證產(chǎn)品質(zhì)量促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展防止大氣污染 9 1建筑通風(fēng)概述 9 1 1建筑空間空氣的衛(wèi)生條件 1 空氣溫度 濕度和流速 2 空氣中有害物濃度 衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和排放標(biāo)準(zhǔn) 3 通風(fēng)工程中的空氣設(shè)計(jì)參數(shù)9 1 2建筑通風(fēng)系統(tǒng)的分類 1 自然通風(fēng) 有組織的自然通風(fēng)和無(wú)組織的自然通風(fēng) 2 機(jī)械通風(fēng) 3 全面通風(fēng) 全面送風(fēng)和全面排風(fēng) 4 局部通風(fēng) 圖9 1風(fēng)壓作用的自然通風(fēng) 圖9 2熱壓作用的自然通風(fēng) 圖9 3利用風(fēng)壓和熱壓的自然通風(fēng) 圖9 4管道式自然通風(fēng) 自然通風(fēng)的影響因素 建筑門窗 柳孝圖 建筑物理 89頁(yè)圖5 9 開口位置對(duì)室內(nèi)空氣流動(dòng)的影響 開口高低對(duì)室內(nèi)空氣流動(dòng)的影響 柳孝圖 建筑物理 90頁(yè)圖5 10 水平遮陽(yáng)對(duì)室內(nèi)氣流組織的影響 柳孝圖 建筑物理 90頁(yè)圖5 12 不同窗戶形式對(duì)室內(nèi)氣流的影響 室內(nèi)氣流的調(diào)節(jié) 綠化的導(dǎo)風(fēng)作用 2 機(jī)械通風(fēng) 圖9 5全面機(jī)械排風(fēng) 自然送風(fēng) 圖9 6全面機(jī)械送風(fēng) 自然排風(fēng) 1 進(jìn)風(fēng)口 2 空氣處理設(shè)備 3 風(fēng)機(jī) 4 風(fēng)道 5 送風(fēng)口 圖9 7全面通風(fēng) 圖9 8局部送風(fēng)系統(tǒng)示意圖 3 局部通風(fēng)1 局部送風(fēng)2 局部排風(fēng) 圖9 9局部排風(fēng)系統(tǒng)示意圖 9 2 3局部通風(fēng)系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)要求 1 局部送風(fēng)系統(tǒng) 圖9 11局部機(jī)械吹風(fēng)系統(tǒng) 2 局部排風(fēng)系統(tǒng)1 密閉式 圖9 12密閉式排風(fēng)罩 2 柜式 通風(fēng)柜 圖9 13柜式排風(fēng)罩 圖9 14外部吸氣排風(fēng)罩 3 外部吸氣式4 吹吸式5 接受式 3 局部排風(fēng)的凈化和除塵1 有害氣體的凈化處理 燃燒法 吸附法 吸收法 冷凝法2 除塵 粉塵的性質(zhì) 粉塵的密度粉塵的粘附性粉塵的粒徑分布 除塵方法及設(shè)備除塵方法有濕法防塵 除塵系統(tǒng)和通風(fēng)排氣系統(tǒng) 除塵設(shè)備機(jī)械除塵器類 過(guò)濾除塵器類 濕式除塵器類 電除器類 圖9 15重力沉降室 圖9 16慣性除塵器 圖9 17旋風(fēng)除塵器 圖9 18沖激式除塵器1 含塵氣體進(jìn)口 2 凈化氣體出口 3 擋水板 4 溢流箱5 溢流口 6 泥漿斗 7 刮板運(yùn)輸機(jī) 8 型通道 圖9 19噴淋塔 9 2全面通風(fēng)的計(jì)算 9 2 1確定方法簡(jiǎn)述1 為稀釋有害物所需的通風(fēng)量減少室內(nèi)有害物濃度的并使其達(dá)到要求值所需的通風(fēng)量L的計(jì)算式 2 為消除余熱所需的通風(fēng)量 3 為消除余濕所需的通風(fēng)量當(dāng)室內(nèi)散發(fā)有害蒸汽和氣體時(shí) 全面通風(fēng)量應(yīng)按各種氣體分別稀釋至容許濃度所需空氣量的總合計(jì)算 當(dāng)室內(nèi)同時(shí)放散余熱 余濕時(shí) 全面通風(fēng)量按其中所需最大的空氣量計(jì)算 當(dāng)散入室內(nèi)有害物數(shù)量無(wú)法具體計(jì)算時(shí) 全面通風(fēng)量可按類似房間換氣次數(shù)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 換氣次數(shù)n是指通風(fēng)量L m3 h 與房間體積V m3 的比值 即n L V n是換氣次數(shù) 見表9 3 對(duì)于一般居住及公共建筑 當(dāng)散入室內(nèi)的有害氣體量無(wú)法具體確定時(shí) 全面通風(fēng)量可按房間的換氣次數(shù)估算L nV 9 5 9 2 1全面通風(fēng)的氣流組織 圖9 10全面通風(fēng)氣流組織示意圖 9 2 1全面通風(fēng)的氣流組織全面通風(fēng)的效果不僅與全面通風(fēng)量有關(guān) 還與通風(fēng)房間的氣流組織有關(guān) 上送下排 工程設(shè)計(jì)中 通常采用以下的氣流組織方式 1 如果散發(fā)的有害氣體溫度比周圍氣體溫度高 或受車間發(fā)熱設(shè)備影響產(chǎn)生上升氣流時(shí) 無(wú)論有害氣體濃度大小 均應(yīng)采用下送上排的氣流組織方式 2 如果沒有熱氣流的影響 散發(fā)的有害氣體密度比周圍氣體密度小時(shí) 應(yīng)采用下送上排的方式 比周圍空氣密度大時(shí) 應(yīng)從上下兩個(gè)部位排出 從中間部位將清潔空氣直接送至工作地點(diǎn) 3 在復(fù)雜情況下 要預(yù)先進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn) 以確定氣流組織方式 因?yàn)橥L(fēng)房間內(nèi)有害氣體濃度分布除了受對(duì)流氣流影響外 還受局部氣流 通風(fēng)氣流的影響 9 2 3空氣質(zhì)量平衡和熱量平衡1 空氣質(zhì)量平衡單位時(shí)間進(jìn)入室內(nèi)的空氣質(zhì)量應(yīng)和同一時(shí)間內(nèi)排出的空氣質(zhì)量保持相等 即通風(fēng)房間的空氣質(zhì)量 kg s 要保持平衡 這就是空氣平衡 空氣平衡的數(shù)學(xué)表達(dá)式為Gjj Gzj Gjp Gzp在工程實(shí)際中為滿足各類通風(fēng)房間及鄰室的衛(wèi)生要求 常利用無(wú)組織自然滲透通風(fēng)措施 使?jié)崈舳纫筝^高的房間維持正壓 使機(jī)械送風(fēng)量略大于機(jī)械排風(fēng)量 5 10 使污染嚴(yán)重的房間維持負(fù)壓 使機(jī)械送風(fēng)量小于機(jī)械排風(fēng)量 10 20 用自然滲透通風(fēng)來(lái)補(bǔ)償以上兩種情況的不平衡部分 2 熱平衡熱平衡是指室內(nèi)的總得熱量和總失熱量相等 以保持車間內(nèi)溫度穩(wěn)定不變 即Qd Qs車間總得熱量包括很多方面 如生產(chǎn)設(shè)備散熱 產(chǎn)品散熱 照明設(shè)備散熱 采暖設(shè)備散熱 人體散熱 自然通風(fēng)得熱 太陽(yáng)輻射得熱及送風(fēng)得熱等 車間的總體熱量為各得熱量之和 車間的總失熱量同樣包括很多方面 有維護(hù)結(jié)構(gòu)失熱 冷材料吸熱 水分蒸發(fā)吸熱 冷風(fēng)滲入耗熱及排風(fēng)失熱等 9 3 1自然通風(fēng)的作用原理 質(zhì)量流量G為 1 風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)風(fēng)向一定時(shí) 建筑物外圍結(jié)構(gòu)上各點(diǎn)的風(fēng)壓值 通過(guò)窗孔的空氣體積流量L 9 3自然通風(fēng) 圖8 20建筑物四周的空氣分布 圖8 21熱壓作用下的自然通風(fēng) 2 熱壓作用下的自然通風(fēng)窗孔b的內(nèi)外壓力差 若以中和面作基準(zhǔn) 則有中和面余壓 P0 0 各窗孔的余壓為 圖8 22余壓分布規(guī)律 3 熱壓和風(fēng)壓同時(shí)作用下的自然通風(fēng)窗孔a的內(nèi)外壓差 窗孔b的內(nèi)外壓差 圖8 23風(fēng)壓和熱壓同時(shí)作用下的自然通風(fēng) 9 3 2自然通風(fēng)的計(jì)算1 計(jì)算室內(nèi)所需的全面通風(fēng)換氣量 圖8 24進(jìn)風(fēng)有效系數(shù) 值 2 確定進(jìn) 排風(fēng)窗孔的位置分配各窗孔的進(jìn) 排風(fēng)量 3 計(jì)算各窗孔的內(nèi)外壓差和窗孔面積在熱壓的作用下 窗孔a和b的面積Fa Fb分別為 室內(nèi)平均溫度 根據(jù)空氣量平衡方程La Lb可得 9 3 4進(jìn)風(fēng)窗 避風(fēng)天窗與風(fēng)帽進(jìn)風(fēng)窗的布置與選擇自然通風(fēng)進(jìn)風(fēng)窗的標(biāo)高應(yīng)根據(jù)其使用的季節(jié)來(lái)確定 夏季通常使用房間下部的進(jìn)風(fēng)窗 其下緣距室內(nèi)地坪的高度一般為0 3m 1 2m 這樣可使室外新鮮空氣直接進(jìn)入工作區(qū) 冬季通常使用車間上部的進(jìn)風(fēng)窗 其下緣距地面不宜小于4 0m 以防止冷風(fēng)直接吹向工作區(qū) 對(duì)于單跨廠房進(jìn)風(fēng)窗應(yīng)設(shè)在外墻上 在集中供暖工地區(qū)最好設(shè)上 下兩排 2 避風(fēng)天窗普通天窗往往在迎風(fēng)面上發(fā)生倒灌現(xiàn)象 為了穩(wěn)定排風(fēng) 需要在天窗外加設(shè)擋板或采取特殊構(gòu)造形式的天窗 以使天窗的排風(fēng)口在任何風(fēng)向時(shí)都處于負(fù)壓區(qū) 這種天窗稱為避風(fēng)天窗 矩形避風(fēng)天窗1 擋風(fēng)板2 喉口 下沉式天窗 其部分屋面下凹 利用屋架本身的高差形成低凹的避風(fēng)區(qū) 這種天窗無(wú)須專設(shè)擋風(fēng)板和天窗架 其造價(jià)低于矩形天窗 但是不易清掃 曲 折 線形天窗 尺寸單位 m a 折線形天窗 b 曲線形天窗 擋風(fēng)板的形狀為折線或曲線形 與矩形天窗相比 其排風(fēng)能力強(qiáng) 阻力小 造價(jià)低 質(zhì)量輕 3 避風(fēng)風(fēng)帽避風(fēng)風(fēng)帽就是在普通風(fēng)帽的外圍增設(shè)一周擋風(fēng)圈 4 通風(fēng)屋頂通風(fēng)屋頂是在一般的屋頂上架設(shè)通風(fēng)間層而成的 圖9 29各建筑物之間避風(fēng)天窗的比例關(guān)系 圖9 30各建筑物之間風(fēng)帽的有關(guān)尺寸 9 3 5建筑設(shè)計(jì)與自然通風(fēng)的配合1 建筑形式的選擇 1 以自然通風(fēng)為主的熱車間 為增大進(jìn)風(fēng)面積 應(yīng)盡量采用單跨廠房 2 余熱量較大的廠房應(yīng)盡量采用單層建筑 不宜在其四周建筑坡屋 否則 宜建在夏季主導(dǎo)風(fēng)向的迎風(fēng)面 3 如果車間內(nèi)無(wú)高大障礙物阻擋 也不放散大量的粉塵和有害氣體 且迎風(fēng)面和背風(fēng)面的開孔面積占外墻面積的25 以上時(shí) 盡可能采用 穿堂風(fēng) 的通風(fēng)方式 4 熱加工廠房的平面布置 應(yīng)盡可能采用 L 形 形或 形等形式 不宜采用 形或 形布置 2 建筑形式的選擇 圖8 31多跨中間的自然通風(fēng) 圖8 32開敞式穿堂風(fēng)圖 圖8 33上 下開敞式和側(cè)窗式穿堂風(fēng) 圖8 34熱源在車間內(nèi)的布置 3 車間內(nèi)工藝設(shè)備的布置與自然通風(fēng) 9 4通風(fēng)系統(tǒng)的主要設(shè)備和構(gòu)件 9 4 1風(fēng)機(jī)1 離心風(fēng)機(jī)和軸流風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)原理 圖8 21離心風(fēng)機(jī)構(gòu)造示意圖1 葉輪2 機(jī)軸3 葉輪4 吸氣口5 出口6 機(jī)殼7 輪轂8 擴(kuò)壓環(huán) 圖9 22軸流風(fēng)機(jī)的構(gòu)造簡(jiǎn)圖1 圓筒形機(jī)殼2 葉輪3 進(jìn)口4 電動(dòng)機(jī) 2 風(fēng)機(jī)的基本性能參數(shù) 1 風(fēng)量 L 是指風(fēng)機(jī)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下工作時(shí) 在單位時(shí)間內(nèi)所輸送的氣體體積 稱為風(fēng)機(jī)風(fēng)量 以符號(hào)L表示 單位為m3 h 2 全壓 或風(fēng)壓P 是指每m3空氣通過(guò)風(fēng)機(jī)應(yīng)獲得的動(dòng)壓和靜壓之和 Pa 3 軸功率 N 是指電動(dòng)機(jī)施加在風(fēng)機(jī)軸上的功率 kW 4 有效功率 Nx 是指空氣通過(guò)風(fēng)機(jī)后實(shí)際獲得的功率 kW 5 效率 風(fēng)機(jī)的有效功率與軸功率的比值 6 轉(zhuǎn)數(shù) n 風(fēng)機(jī)葉輪每分鐘的旋轉(zhuǎn)數(shù) r min 3 通風(fēng)機(jī)的選擇根據(jù)被輸送氣體 空氣 的成分和性質(zhì)以及阻力損失大小 選擇不同類型的風(fēng)機(jī) 2 根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)量和風(fēng)道系統(tǒng)的阻力損失 按照風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本確定風(fēng)機(jī)型號(hào) 由于風(fēng)機(jī)的磨損和系統(tǒng)不嚴(yán)密處產(chǎn)生的滲風(fēng)量 應(yīng)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)計(jì)算的風(fēng)量和風(fēng)壓附加安全系數(shù) 即L風(fēng)機(jī) 1 05 1 1 LP風(fēng)機(jī) 1 10 1 15 P按照L風(fēng)機(jī)和P風(fēng)機(jī)兩個(gè)參數(shù)來(lái)選擇風(fēng)機(jī) 另外 樣本中所提供的性能選擇表或性能曲線 是指標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空氣 所以 當(dāng)實(shí)際通風(fēng)系統(tǒng)中空氣條件與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)相差較大時(shí) 應(yīng)進(jìn)行換算 9 4 3風(fēng)道風(fēng)道的材料 形狀及保濕風(fēng)道常用薄鋼板 塑料 膠合板 纖維板 鋼筋混凝土 磚 石棉水泥 礦渣石膏板等制成 風(fēng)道的斷面形式為矩形或圓形 2 風(fēng)道的布置風(fēng)道的布置應(yīng)在進(jìn)風(fēng)口 送風(fēng)口 排風(fēng)口 空氣處理設(shè)備 風(fēng)機(jī)的位置確定之后進(jìn)行 3 風(fēng)道的水力計(jì)算 根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)平面布置圖繪制系統(tǒng)軸側(cè)圖 選擇風(fēng)道的各管段的流速值 計(jì)算各管段的斷面積F 求出計(jì)算管路的阻力損失 對(duì)并聯(lián)管路進(jìn)行阻力平衡 求出最不利計(jì)算管路的總阻力損失 并以此值來(lái)選擇風(fēng)機(jī)的型號(hào)和規(guī)格 4 閥門常用的閥門有插板閥 蝶閥 圖8 38插板閥構(gòu)造示意圖 9 4 3室內(nèi)送 排風(fēng)口 圖9 35兩種最簡(jiǎn)單的送風(fēng)口 a 風(fēng)管側(cè)送風(fēng)口 b 插板式送 吸風(fēng)口 圖9 36百葉式送風(fēng)口 a 單層百葉風(fēng)口 b 雙層百葉風(fēng)口 圖9 37空氣分布器 9 4 4送 排風(fēng)裝置 1 室外進(jìn)風(fēng)裝置 圖9 40塔式室外進(jìn)風(fēng)裝置 a 墻壁式 b 屋頂式 圖9 41墻壁式和屋頂式進(jìn)風(fēng)裝置 2 室外排風(fēng)裝置 圖8 42室外排風(fēng)裝置 室內(nèi)送 排風(fēng)口 圖9 35兩種最簡(jiǎn)單的送風(fēng)口 a 風(fēng)管側(cè)送風(fēng)口 b 插板式送 吸風(fēng)口 圖9 36百葉式送風(fēng)口 a 單層百葉風(fēng)口 b 雙層百葉風(fēng)口 圖9 39蝶閥構(gòu)造示意圖 a 圓形 b 方形 c 矩形 9 5 1閥門 常用的閥門有插板閥 蝶閥1 插板閥 多用于風(fēng)機(jī)出口和主干風(fēng)道處做開關(guān) 2 蝶閥 9 5高層建筑的防火排煙防火排煙的重要性 火災(zāi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的有毒煙氣 并釋放出大量的熱 并消耗大量的氧氣火災(zāi)死亡人數(shù)的50 以上是由煙氣熏死的 煙氣中含有CO CO2 HCl等煙氣有遮光作用 能見度下降為保障建筑內(nèi)人員的安全疏散并有利于消防撲救工作 要設(shè)置防煙 排煙裝置 防排煙設(shè)置范圍 凡建筑高度超過(guò)24米的高層民用建筑及其相連的且高度不超過(guò)24米的裙房設(shè)有防煙樓梯及消防電梯 均應(yīng)進(jìn)行防煙 排煙設(shè)計(jì) 防煙樓梯間及其前室 消防電梯前室和合用前室 封閉避難層設(shè)置防煙設(shè)施走廊 房間及室內(nèi)中庭等設(shè)置排煙設(shè)施防煙分區(qū) 主要采用擋煙垂壁 擋煙梁或者擋煙隔墻等措施實(shí)現(xiàn)需要設(shè)置排煙設(shè)施的走道 房間 應(yīng)采用擋煙垂壁 隔墻或從頂棚下突出不小于50cm的梁劃分防煙分區(qū)每個(gè)防煙分區(qū)的面積不宜超過(guò)500m2 且防煙分區(qū)不應(yīng)跨越防火分區(qū) 圖9 43擋煙垂壁 圖9 44防火防煙分區(qū)實(shí)例 9 5 2建筑物防煙排煙的作用和原理建筑一旦發(fā)生火災(zāi) 煙氣熱流很快充滿起火房間 迅速蔓延至走廊 管道井 豎井 進(jìn)入樓梯等 以至充滿整個(gè)疏散通道為保證疏散通道的安全 需向樓梯間及其前室或與電梯間的合用前室采取機(jī)械送風(fēng) 在樓梯間內(nèi)造成一個(gè)大于前室的氣體壓力 在前室造成一個(gè)大于走道的氣體壓力 9 5 3自然排煙方式利用開啟的外窗或利用室外陽(yáng)臺(tái)或凹廊進(jìn)行排煙的方式 經(jīng)濟(jì) 簡(jiǎn)單 易操作 不需要使用動(dòng)力及專用設(shè)備對(duì)建筑設(shè)計(jì)的制約 排煙房間必須面對(duì)室外 進(jìn)深不能太大 火熱蔓延到上層的危險(xiǎn)性排煙效果不穩(wěn)定 室外風(fēng)力 局地微氣候 1 自然排煙設(shè)置部位建筑高度50m以下的一類公共建筑以及建筑高度在100m以下的居住建筑中 靠外墻的防煙樓梯間及其前室 靠外墻的消防電梯間前室 靠外墻的合用前室宜采用自然排煙 2 排煙口位置 圖9 45自然排煙口位置 圖9 46利用豎井排煙 3 自然排煙的開窗面積 長(zhǎng)度不超過(guò)60m的內(nèi)走道 可開啟外窗或排煙口的面積不應(yīng)小于走道面積的2 靠外墻的防煙樓梯間前室或消防電梯前室 可開啟外窗面積不應(yīng)小于2 0m2 靠外墻的合用前室 可開啟外窗面積不應(yīng)小于3 0m2 圖9 47排煙口與進(jìn)風(fēng)口的位置 靠外墻的防煙樓梯間 每五層內(nèi)可開啟外窗面積不應(yīng)小于2 0m2 超過(guò)100m2需排煙的房間 可開啟外窗面積不應(yīng)小于該房間面積的2 凈高小于12m的中庭 可開啟的天窗或高側(cè)外窗面積不應(yīng)小于該中庭面積的5 對(duì)于豎井自然排煙方式 不靠外墻的防煙樓梯間前室或消防電梯前室 其進(jìn)風(fēng)口面積不應(yīng)小于1 0m2 進(jìn)風(fēng)道面積不應(yīng)小于2 0m2 排煙口面積不應(yīng)小于4 0m2 排煙豎井面積不應(yīng)小于6 0m2 不靠外墻的合用前室 其進(jìn)風(fēng)口面積不應(yīng)小于1 5m2 進(jìn)風(fēng)道面積不應(yīng)小于3 0m2 排煙口面積不應(yīng)小于6 0m2 排煙豎井面積不應(yīng)小于9 0m2 自然排煙示例 自然排煙示例 9 5 4防煙措施和機(jī)械排煙 1 機(jī)械加壓送風(fēng)防煙設(shè)施加壓送風(fēng)防排煙 是為火災(zāi)時(shí)提供不受煙氣干擾的疏散路線和避難場(chǎng)所 加壓部位必須使關(guān)閉的門對(duì)著火樓層保持一定的壓力差 同時(shí)應(yīng)保證在打開加壓部位的門時(shí) 在門洞斷面處有足夠大的氣流速度 有效阻止煙氣入侵1 防煙設(shè)施的設(shè)置部位不具備自然排煙條件的防煙樓梯間 消防電梯間前室或合用前室 采用自然排煙設(shè)施的防煙樓梯間 而不具備自然排煙條件的前室 封閉的避難層 2 機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的組成 圖9 48機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng) 機(jī)械加壓送風(fēng)防煙部位 機(jī)械加壓送風(fēng)示意 加壓送風(fēng)機(jī) 加壓送風(fēng)口 加壓送風(fēng)道3 機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)問(wèn)題 加壓送風(fēng)系統(tǒng)的劃分 加壓送風(fēng)系統(tǒng)對(duì)新風(fēng)的要求 2 密閉防煙設(shè)施指當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí) 將著火房間封閉起來(lái) 使之因缺氧而緩解火勢(shì) 同時(shí)達(dá)到防止煙氣蔓延擴(kuò)散的設(shè)施 多用于具有較好耐火性能的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和防火門 且面積較小的房間 3 機(jī)械排煙方式機(jī)械排煙的范