第8章-工業(yè)與民用建筑的通風

1、2022-3-241第第8 8章章 工業(yè)與民用建筑的通風工業(yè)與民用建筑的通風建筑工程學院市政工程系建筑工程學院市政工程系 2022-3-242主要講述全面通風系統(tǒng)局部通風系統(tǒng)自然通風及通風系統(tǒng)中的主要設(shè)備。一、本章的主要內(nèi)容第五章第五章 室內(nèi)氣流分布室內(nèi)氣流分布2022-3-2438.1 工業(yè)與民用建筑中的污染物工業(yè)與民用建筑中的污染物2022-3-2448.1.1 污染物的一般概念 1、污染物的分類 空氣中的污染物污染物按其狀態(tài)來分有氣體、蒸汽、固體粒子和液體粒子。 氣體氣體污染物：滿足理想氣體狀態(tài)方程式的氣體。 蒸汽蒸汽污染物：接近凝結(jié)狀態(tài)、不滿足理想氣體狀態(tài)方程的 氣體。 粒子粒子污染物

2、：懸浮于空氣中的固體固體和液體液體粒子。8.1 工業(yè)與民用建筑中的污染物工業(yè)與民用建筑中的污染物2022-3-245 粉塵粉塵：粒徑在1100m，由研磨破碎等人為產(chǎn)生 和風化、崩潰、刮風等自然產(chǎn)生 凝結(jié)固體煙霧凝結(jié)固體煙霧：金屬融化形成的氣體在空氣中冷固體粒子 凝成固體煙霧，粒徑在0.11m（鉛煙霧、鐵煙 霧、鋅煙霧） 煙煙 ：木材、紙、布、煤、油等燃燒產(chǎn)物 ，粒 徑大約在0.5m 以下 霧霧：大氣中水蒸氣的凝結(jié)粒子，粒徑在550m 8.1 工業(yè)與民用建筑中的污染物工業(yè)與民用建筑中的污染物注意注意：一般認為粒徑小于10um的粒子對人體有害。(可吸可吸 入顆粒物入顆粒物)2022-3-2462.

3、 污染物的發(fā)生量8.1 工業(yè)與民用建筑中的污染物工業(yè)與民用建筑中的污染物 定義：單位時間內(nèi)產(chǎn)生的污染物質(zhì)量或體積。空氣中污染物濃度反應(yīng)了空氣被污染的程度，用它來作為污染物的控制指標。濃度的表示方法：對于氣體或蒸汽污染物氣體或蒸汽污染物 ，可用污染物與空氣的體積比作濃度，如ppm，ppb 或 % ；或用單位體積中污染物的體積；或用單位體積中污染物的質(zhì)量；對于粒子污染物粒子污染物，濃度可表示為g/m3，mg/m3，g/m3。2022-3-247換算關(guān)系：溫度為25攝氏度，壓力為760mmHg時：8.1 工業(yè)與民用建筑中的污染物工業(yè)與民用建筑中的污染物2022-3-2488.1.2.工業(yè)中的污染物8

4、.1 工業(yè)與民用建筑中的污染物工業(yè)與民用建筑中的污染物 工業(yè)建筑中的主要污染物是伴隨生產(chǎn)工藝工程產(chǎn)生的，不同的生產(chǎn)過程有著不同的污染物。 鑄造車間熱處理車間表面處理車間焊接車間油漆車間機械加工車間棉紗織廠水泥工業(yè) 現(xiàn)代工業(yè)的工藝過程：2022-3-2498.1.3 民用建筑中的污染物1、 民用建筑中的污染物的來源： 人、寵物、人的活動、建筑物所用的材料、設(shè)備、日用品、室外空氣 等等。 8.1 工業(yè)與民用建筑中的污染物工業(yè)與民用建筑中的污染物2、 污染物的主要成分： 二氧化碳二氧化碳、一氧化碳一氧化碳、可吸入顆粒物可吸入顆粒物、病原微生物病原微生物、煙卷煙氣、氮氧化物、甲醛甲醛、放射性氣體氡氡、

5、石棉或玻璃纖維、揮發(fā)性有機化合物和氣味等。2022-3-24108.2 室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價與必需的室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價與必需的通風量通風量2022-3-24118.2.1 室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價8.2 室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價與必需的通風量室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價與必需的通風量 空氣品質(zhì)直接影響到人體的健康，為保證一個良好的空氣品質(zhì)，首先必需控制室內(nèi)的污染物濃度不超過允許濃度。需要控制的五種主要污染物 ： a. 可吸入顆粒可吸入顆粒：空氣中懸浮顆粒 b. 甲醛甲醛：揮發(fā)性有機化合物 c. CO：室內(nèi)燃燒器具的污染物 d. CO2：人體生物散發(fā)物 e. 細菌總數(shù)細菌總數(shù)：微生物及其產(chǎn)生的代謝物 相關(guān)標準：室內(nèi)空氣

6、品質(zhì)標準室內(nèi)空氣品質(zhì)標準、公共常所衛(wèi)生標準公共常所衛(wèi)生標準2022-3-2412污 染 物單 位標 準 值備 注可吸入顆粒mg/ m30.15日平均值甲醛mg/ m30.11h平均值COmg/ m3101h平均值CO2%0.1日平均值細菌總數(shù)cfu/ m32500撞擊法測定室內(nèi)空氣質(zhì)量標準規(guī)定的上述5種污染物的標準值：可接受的室內(nèi)空氣品質(zhì)可接受的室內(nèi)空氣品質(zhì)(美國采暖制冷工程師學會)：室內(nèi)已知的污染物沒有達到權(quán)威機構(gòu)所確定的有害濃度，處于該環(huán)境中的絕大多數(shù)（80%）人員沒有感到不滿意。8.2 室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價與必需的通風量室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價與必需的通風量2022-3-24138.2.2 必需

7、的通風量 室內(nèi)所需的通風量應(yīng)根據(jù)稀釋室內(nèi)污染物達到標準規(guī)定的濃度的原則來確定。以人群活動為主的建筑用稀釋人體散發(fā)的稀釋人體散發(fā)的CO2來確定必需的通風量人員所需的最小新風量。 人體的CO2發(fā)生量與人體代謝率有關(guān)，即： 式中 q每個人的CO2發(fā)生量，L/s； M新陳代謝率新陳代謝率，W/m2； Ap人體表面積，m2對于一個標準的中國男人，Ap平均為1.69m2，其CO2發(fā)生量為 8.2 室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價與必需的通風量室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價與必需的通風量2022-3-2414稀釋CO2所需要的通風量按下節(jié)所述的穩(wěn)定狀態(tài)稀釋方程來計算，即： 8.2 室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價與必需的通風量室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價與

8、必需的通風量2022-3-2415根據(jù)式（8-2）和式（8-3）可算出不同活動量每人說需的新風量，列于表 8-1中： 8.2 室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價與必需的通風量室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價與必需的通風量2022-3-2416規(guī)定的新風標準：如影劇院、音樂廳、錄像廳、體育館、商場、書店、餐廳等為20m3/（hp）；辦公室、游藝廳、舞廳等為30m3/（hp）；旅館客房35星級為30m3/（hp）。對室內(nèi)允許吸煙的場所，按稀釋香煙的煙氣來確定新風量。表8-2給出了吸煙者必需的新風量。【注】【注】表中假定每天香煙消耗在13h中，稀釋每支香煙需20m20m3 3新風量 8.2 室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價與必需的通風量室內(nèi)空

9、氣品質(zhì)的評價與必需的通風量2022-3-24178.2.3 民用建筑房間（區(qū)域）通風量的確定8.2 室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價與必需的通風量室內(nèi)空氣品質(zhì)的評價與必需的通風量 按照我國的設(shè)計規(guī)范我國的設(shè)計規(guī)范規(guī)定，保證室內(nèi)品質(zhì)的通風量根據(jù)房間（區(qū)域）內(nèi)的人數(shù)人數(shù)和國家衛(wèi)生標準規(guī)定的每人所需新風量每人所需新風量來確定，即房間（區(qū)域）新風量等于人數(shù)乘每人新風量。歐洲標準化組織的prENV1752建筑物通風：保證室內(nèi)環(huán)境的設(shè)計原則、美國ASHRAE標準62.12004可接受室內(nèi)空氣品質(zhì)的通風，規(guī)定房間的通風量分別根據(jù)室內(nèi)人數(shù)室內(nèi)人數(shù)和房間（區(qū)域）的地面面積地面面積來確定。2022-3-24188.3 全面通風

10、和稀釋方程全面通風和稀釋方程2022-3-24198.3.1 全面通風稀釋方程8.3 全面通風和稀釋方程全面通風和稀釋方程 全面通風又稱稀釋通風稀釋通風，它的原理：使用一定量的清潔空氣清潔空氣送入房間，稀釋室內(nèi)污染物，使其濃度達到衛(wèi)生規(guī)范的允許濃度，并將等量的室內(nèi)空氣連同污染物排到室外等量的室內(nèi)空氣連同污染物排到室外。稀釋通風的模型，設(shè)房間內(nèi)有一污染源，污染物的發(fā)生量為 （g/s）；房間通風量為 （m3/s），其污染物的濃度為co（g/m3），送入房間的空氣與室內(nèi)產(chǎn)生的污染物充分混合充分混合，同時從房間向室外排除與通風量等量的空氣及室內(nèi)污染物的發(fā)生量。.Qp1.全面通風.V2022-3-242

11、0 根據(jù)上述模型可以列出室內(nèi)污染物隨時間變化的全面通風微分方程。解此微分方程，得到如下的全面通風稀釋方程：()1exp()exp()vvPoirrvVVQcccVVV式中 Vr房間的容積，m3； 時間，s。當 時，上式可寫成：c =/ovPcQV（8-4）（8-5）8.3 全面通風和稀釋方程全面通風和稀釋方程污染物的發(fā)生量污染物的發(fā)生量房間通風量房間通風量污染物的濃度為污染物的濃度為co房間污染物的初始濃度為房間污染物的初始濃度為ci2022-3-2421 式（8-5）為穩(wěn)定狀態(tài)的稀釋方程，其表明，當經(jīng)過很長時間后，室內(nèi)的污染物濃度與室內(nèi)的初始濃度 ci無關(guān)，為一定值。 當 4時，exp（-4

12、）=0.0183，可以認為室內(nèi)污染物濃度已趨于穩(wěn)定。通風空調(diào)工程中，一般用穩(wěn)定稀釋方程穩(wěn)定稀釋方程進行計算，且常利用該公式計算在已知污染物濃度發(fā)生量發(fā)生量及室內(nèi)允許濃度允許濃度下的通風量，式（8-5）可寫為：vrVVPvoQVcc8.3 全面通風和稀釋方程全面通風和稀釋方程2022-3-24222.換氣次數(shù)定義：每小時的通風量與房間容積之比，單位為h-1（次/h），用 n 表示。 3600vVnV換氣次數(shù)n表示房間的空氣在1h更換了n次，或每小時的通風量等于房間容積的 n 倍。 換氣次數(shù)越大，穩(wěn)定時間越短。8.3 全面通風和稀釋方程全面通風和稀釋方程2022-3-24238.3.2. 利用通風

13、方法消除余熱和余濕 產(chǎn)生大量余熱或余濕的建筑物，一般不采用空調(diào)來降溫除濕，而是利用通風利用通風的辦法來進行降溫除濕。？將室內(nèi)余熱、余濕看做污染物，利用全面通風來消除。式（8-6）寫為：8.3 全面通風和稀釋方程全面通風和稀釋方程2022-3-24248.3.3 通風效率 通風效率：又稱混合效率混合效率，定義為實際參與稀釋實際參與稀釋的風量與送入房間通風量送入房間通風量之比，即： 為未參與稀釋污染物而直接從排風口排出的風量，m3/s。 為送入房間的風量 假設(shè)在房間虛線下與污染物充分混合的風 8.3 全面通風和稀釋方程全面通風和稀釋方程2022-3-2425考慮通風效率后，實際稀釋污染物的風量為

14、，式（8-4）、（8-5）、（8-6）寫為：EvVv8.3 全面通風和稀釋方程全面通風和稀釋方程2022-3-2426上式c為房間下部（工作區(qū)）送入空氣與污染物很好混合混合后的濃度后的濃度。此時cec，穩(wěn)定狀態(tài)下有： 代入式（8-13）中，得 c0=0 時，上式可寫成8.3 全面通風和稀釋方程全面通風和稀釋方程2022-3-24278.3.4 房間內(nèi)有多種污染物的通風量 1. 房間有多種污染物時，如何確定通風量：確定通風量： 首先先判別各種污染物對人體危害的相關(guān)性。如果兩種污染物都對人體某器官都有危害作用，應(yīng)認為這兩種污染物的毒性有疊加作用；否則它們是單獨作用而無疊加作用。 各種污染物單獨作用

15、單獨作用 室內(nèi)有多種單獨作用（無疊加作用）的污染物時，應(yīng)根據(jù)每一種污染物的發(fā)生量及允許濃度分別求出通風量，取其中最大者作為該房間的通風量最大者作為該房間的通風量。8.3 全面通風和稀釋方程全面通風和稀釋方程2022-3-2428 各種污染物有疊加作用疊加作用 室內(nèi)有多種污染物，其發(fā)生量分別為他們允許濃度分別為 ，設(shè)室外空氣無污染物，房間通風量為 ，則每種污染物濃度為 ： 由于污染物的疊加作用疊加作用，各種污染物需滿足：8.3 全面通風和稀釋方程全面通風和稀釋方程 最小通風量等于稀釋每種污染物的通風量之和通風量之和。 未考慮可能存在污染物相污染物相互增強互增強的作用。2022-3-24298.4

16、 全面通風系統(tǒng)全面通風系統(tǒng)2022-3-24308.4 全面通風系統(tǒng)全面通風系統(tǒng) 8.4.1 概述全面通風機械通風自然通風機械送風系統(tǒng)機械排風系統(tǒng)2022-3-2431系統(tǒng)組合方式：既有機械送風機械送風系統(tǒng)，又有機械排風機械排風系統(tǒng);只有機械排風機械排風系統(tǒng)，室外空氣靠門窗自然滲入門窗自然滲入;機械送風機械送風系統(tǒng)和局部排風局部排風系統(tǒng)相結(jié)合機械送風系統(tǒng)機械送風系統(tǒng)與機械排風機械排風、局部排風局部排風系統(tǒng)相結(jié)合機械排風系統(tǒng)機械排風系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)相結(jié)合機械送風系統(tǒng)機械送風系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)相結(jié)合8.4 全面通風系統(tǒng)全面通風系統(tǒng)2022-3-24328.4.2 機械送風系統(tǒng)8.4 全面

17、通風系統(tǒng)全面通風系統(tǒng)2022-3-2433 8.4.3 機械排風系統(tǒng)8.4 全面通風系統(tǒng)全面通風系統(tǒng)2022-3-2434 8.4.4 空調(diào)建筑中的通風病態(tài)建筑病態(tài)建筑：如果一棟建筑內(nèi)有20%以上的人員出現(xiàn)有關(guān)的SBS（病態(tài)建筑綜合癥），則認為該建筑為“病態(tài)建筑”。解決通風不足的方法 空氣水系統(tǒng)：設(shè)專門的新風系統(tǒng)專門的新風系統(tǒng)，給各房間送新風，以承擔建筑的通風和改善空氣品質(zhì)的任務(wù)。 全空氣系統(tǒng)：引入室外新風，與回風共同處理后與回風共同處理后送入室內(nèi)，稀釋室內(nèi)的污染物。注：全空氣系統(tǒng)中風量分配根據(jù)負荷來進行分配，由于房間負荷的不均勻可能導致有些房間新風不足，空氣品質(zhì)下降，解決新風不足必須加大新風

18、比例加大新風比例。8.4 全面通風系統(tǒng)全面通風系統(tǒng)2022-3-2435 加大新風比：各房間的新風量新風量分別為 ，各房間新風之和為：12.ooonMMM8.4 全面通風系統(tǒng)全面通風系統(tǒng)2022-3-24368.5 局部通風系統(tǒng)與事故通風局部通風系統(tǒng)與事故通風2022-3-24378.5 局部通風系統(tǒng)與事故通風局部通風系統(tǒng)與事故通風8.5.1 局部排風系統(tǒng) 局部排風局部排風是直接從污染源處排除污染物的一種局部通風方式。當污染物集中于某處發(fā)生時，局部排風是最有效的治理污染物對環(huán)境危害的通風方式。2022-3-2438 當排風溫度較高，且危害性不大時可以不用風機輸送，而靠熱壓熱壓和風壓風壓進行排風

19、，這種系統(tǒng)稱為局部自然排風系統(tǒng)。其劃分原則遵循如下原則：污染物性質(zhì)相同或相似，工作時間相同且污染物散發(fā)點相距不遠時，可合為一個系統(tǒng)。不同污染物相互可產(chǎn)生燃燒、爆炸、或生成新的毒害性更大或腐蝕性污染物、或易使蒸汽凝結(jié)并舉及粉塵時，不應(yīng)合為一個系統(tǒng)，應(yīng)各自各自成獨立系統(tǒng)成獨立系統(tǒng)。排除有燃燒、爆炸或腐蝕的污染物時，應(yīng)當各自單獨設(shè)立系統(tǒng)，并且系統(tǒng)應(yīng)有防止燃燒爆炸或腐蝕防止燃燒爆炸或腐蝕的措施。排除高溫、高濕氣體時，應(yīng)單獨設(shè)置系統(tǒng)，并有防止結(jié)露防止結(jié)露和排除凝結(jié)排除凝結(jié)水水的措施。8.5 局部通風系統(tǒng)與事故通風局部通風系統(tǒng)與事故通風2022-3-24398.5.2 局部送風系統(tǒng) 我國規(guī)范（GB 500

20、192003采暖通風與空調(diào)設(shè)計規(guī)范）規(guī)定，當車間中操作點的溫度達不到衛(wèi)生要求溫度達不到衛(wèi)生要求時，應(yīng)設(shè)置設(shè)置局部排風局部排風。 局部排風實現(xiàn)對局部地區(qū)降溫降溫，而且增加空氣流速，增強人體對流和蒸發(fā)散熱對流和蒸發(fā)散熱，以改善局部地區(qū)的熱環(huán)境熱環(huán)境。8.5 局部通風系統(tǒng)與事故通風局部通風系統(tǒng)與事故通風2022-3-2440夏季需對新風進行降溫處理，應(yīng)盡量采用噴水室等焓處理噴水室等焓處理，如無法達到要求，采用人工制冷人工制冷。冬季采用局部送風時局部送風時，應(yīng)將新風加熱到1825。空氣送到工作點的風速一般根據(jù)工作地點的小時平均熱輻射照度和作業(yè)強度控制在1.56m/s。送風宜從人的前側(cè)上方吹向頭、頸、胸

21、部，必要時可從上向下垂直送風向下垂直送風。送風到達人體，氣流有效寬度宜為1m；室內(nèi)散熱量小于23W/m2的輕作業(yè)，可采用0.6m。避免將污染物吹向人體將污染物吹向人體。8.5 局部通風系統(tǒng)與事故通風局部通風系統(tǒng)與事故通風2022-3-2441在高溫車間中還可以直接用噴霧的軸流風機（噴霧風扇噴霧風扇）進行局部送風，噴霧風扇實質(zhì)上是裝有甩水盤的軸流風機。在高溫車間中的一些控制室、儀表間、工人休息室、天車司機室等，可以用隔熱板隔熱板封閉起來，并對這些局部地區(qū)進行空調(diào)。8.5 局部通風系統(tǒng)與事故通風局部通風系統(tǒng)與事故通風2022-3-24428.5.3 事故通風 為防止對工作人員造成傷害和防止事故進一

22、步擴大，必須設(shè)有臨時的排風系統(tǒng)事故通風系統(tǒng)事故通風系統(tǒng)。事故通風的排風量宜根據(jù)工藝設(shè)計要求通過計算確定，換氣次數(shù)不小于12h-1.事故通風的吸風口應(yīng)設(shè)在有毒氣體或燃燒、事故通風的排風口，應(yīng)避開人員避開人員經(jīng)常停留或通行的地方經(jīng)常停留或通行的地方，與機械送風系統(tǒng)的水平距離不小于水平距離不小于20mm；水平距離不足20mm時，排風口必須高于進風口，并不得小于并不得小于6m。事故通風的風機可以是離心式或軸流式，其開關(guān)應(yīng)設(shè)在室內(nèi)外便于操作的位置。事故通風僅在緊急情況下使用僅在緊急情況下使用。8.5 局部通風系統(tǒng)與事故通風局部通風系統(tǒng)與事故通風2022-3-24438.6 排風罩排風罩2022-3-24

23、44排風罩是局部排風系統(tǒng)中捕集污染物的設(shè)備。密閉式排風罩半密閉式排風罩開敞式排風罩排風罩8.6 排風罩排風罩2022-3-24458.6.1 密閉式排風罩1.密閉罩的工作原理 密閉式排風罩密閉式排風罩（密閉罩）是將生產(chǎn)過程中的污染源密閉在罩內(nèi)，并進行排風，以保持罩內(nèi)負壓。當排風罩排風時，罩外的空氣通過縫隙、操作孔口滲入罩內(nèi)?？p隙處的風速一般不小于1.5m/s。8.6 排風罩排風罩2022-3-24462.密閉罩的特點 密閉罩的優(yōu)點： 能最有效的捕集排除局部污染源產(chǎn)生的污染物； 風量小，運行經(jīng)濟； 排風罩的性能不受周圍氣流的影響。 密閉罩的缺點：對工藝設(shè)備的維修和操作不便8.6 排風罩排風罩20

24、22-3-24478.6.2 半密閉式排風罩1. 通風柜 （a）污染物密度小時用上排風 （b）污染物密度大時用下排風 （c）密度不確定時，可選用上下同時排風 8.6 排風罩排風罩2022-3-2448排風量的計算對于污染物散發(fā)量不大的通風柜，排風量 （m3/s）應(yīng)為：V e式中 v 開口處推薦風速 A 開口面積，m2 考慮開口斷面風度不均勻引入的系數(shù)， =斷面最小風速/斷面平均風速，按圖 8-11 選??；圖8-10中（c）型通風柜的 =1。當通風柜中污染物產(chǎn)生量大時，排風量中應(yīng)加污染物發(fā)生量。 8.6 排風罩排風罩2022-3-24498.6 排風罩排風罩2022-3-2450 如果通風柜中產(chǎn)

25、生熱氣體，可利用熱壓作用進行排風，即成為自然通風方式自然通風方式的通風柜，其排風量排風量按下式計算：式中 通風柜內(nèi)的余熱量，W； H 工作口到排風口的高度，m。 Q 如果通風柜放在空調(diào)凈化或采暖房間內(nèi)，為了減少室內(nèi)空氣的排風量，可以在柜門上方設(shè)風幕，風幕送出的空氣可取自室外或鄰室，風量約為排風量的70%75%。8.6 排風罩排風罩2022-3-24518.6.3 開敞式排風罩 開敞式排風罩又稱為外部排風罩外部排風罩。其特點是，污染源基本敞開，而排風罩只在污染源附近污染源附近進行吸氣。1. 吸氣口處的流動速度8.6 排風罩排風罩2022-3-2452 假設(shè)三種吸氣口的直徑均為d，風口處的風速為v

26、0 ，離風口距離x處的風速為vx，該風速與風口風速的v0的關(guān)系為： 式中k為系數(shù)，圖中（a）吸氣口k=0.06；（b）吸氣口k=0.12；（c）吸氣口k=0.24。在x=d處的速度，三種吸氣口分別約為出風口風俗的6%，12%，24%。啟示： 開敞式吸氣口的風速衰減很快風速衰減很快，因此開敞式排風 罩應(yīng)盡量靠近污染源盡量靠近污染源處。 吸氣口處有圍擋時，風俗的衰減速度減緩，因此 開敞式排風罩在有可能的條件下盡量有圍擋。8.6 排風罩排風罩2022-3-2453 2. 傘形罩與側(cè)吸罩 （a）無法蘭邊的傘形罩，為使其風速均勻，開口角宜60，最 大90 （b）帶法蘭邊的傘形罩 （c）放在工作臺上的側(cè)吸

27、罩，相當于一側(cè)有擋板的開敞式排風罩開敞式排風罩8.6 排風罩排風罩2022-3-2454 傘形罩（a）的排風量近似為： 式中 排風量，m3/s x 罩口與污染物之間的距離，m A 罩口面積， vc 在x處的控制速度，或稱污染物捕捉速度m/s，按 表 （8-13）選用。V e8.6 排風罩排風罩2022-3-2455 式（8-28）的使用條件： 圓形或邊長比大于0.2的矩形罩； 污染物散發(fā)點離罩的距離1.5倍罩口直徑或水力直徑； 罩前若無障礙物，對罩下有工藝設(shè)備時，計算結(jié)果偏于安全； 圖8-13（b）帶法蘭邊的傘形罩，其排風量是不帶法蘭邊的排風量的75%。 圖8-13（c）有擋板的傘形罩，其排風

28、量可按下式計算：8.6 排風罩排風罩2022-3-2456 3. 熱源上方的傘形罩 熱源上方的傘形罩低懸罩：罩口離熱源一般在1m以內(nèi)高懸罩：罩口離熱源超過3m 低懸罩的排風量為：式中 熱物體上端的熱氣流體積流量，m3/s； A 低懸罩的罩口面積； Ah 在熱物體上端的熱氣流橫斷面面積，； vp 一般可取0.5m/s，當有橫向氣流干擾或熱氣流速度高時，此值可取大些。hV8.6 排風罩排風罩2022-3-2457 熱物體上端的熱氣流橫斷面面積確定方法: 三維熱物體，Ah近似等于該物體的平面投影面積； 水平熱表面， Ah=熱表面的面積； 垂直熱表面，Ah=（0.070.09）熱板面積。 熱物體最上端

29、的熱氣流體積流量按下式計算： 式中 熱物體的散熱量 H 三維物體或垂直熱表面的高，水平熱表面的長 邊或直徑，m Q8.6 排風罩排風罩2022-3-2458注：注：為防止氣流瀉出，低懸罩的罩口尺寸應(yīng)比熱物體大。當罩口與熱物體距離為x時，矩形罩的每邊長等于熱物體長加0.8x；圓形罩直徑等于熱物體直徑加0.8x。高懸罩的罩口處熱氣流的體積流量 （m3/s）按下式計算：zV式中 Y熱物體上表面與罩口的距離，m； B 熱物體平面最大尺寸，m罩口的直徑：8.6 排風罩排風罩2022-3-24594. 槽邊排風罩雙側(cè)槽邊排風罩一般用于槽寬B = 700 1200mm的工業(yè)槽上；如果B700mm，可用只有一

30、側(cè)的單側(cè)排風罩。排風罩的排風量與槽的平面尺寸草面控制風速有關(guān)，而槽邊條縫的風速一般控制在7 10m/s。8.6 排風罩排風罩2022-3-24605. 吹吸式排風罩 吹吸式排風罩：吸氣口的風速衰減很快，因此各種敞開式排風罩對污染物的控制能力將隨著控制距離的增加而迅速下降，而且極易受室內(nèi)氣流的干擾。然后射流具有較長的作用距離，因此可利用平面射流隔斷室內(nèi)氣流對排風找的影響，同時又防止污染物溢出罩外，并引導污染物到排風罩。這種既有射流又有排風的罩稱吹吸式排風罩。用于寬大于1200mm的工業(yè)槽。8.6 排風罩排風罩2022-3-2461旋風幕排風罩：四周都用風幕隔斷的排風罩。優(yōu)點：有一個封閉的空氣幕空

31、間，將污染物與外界隔離；在渦流核心有一個上下速度基本相同的上升速度，從而可以遠距離地徘走污染物，其風量僅為上吸式排風罩的1/101/2；具有較強的抗橫向氣流干擾的能力。8.6 排風罩排風罩2022-3-24628.6.4 排風罩的設(shè)計原則排風罩設(shè)計應(yīng)遵循以下原則： 應(yīng)盡量選用密閉式排風罩，其次可選半密閉式排風罩。 密閉式和半密閉式排風罩的縫隙、孔口、工作開口在工藝條件許可下應(yīng)盡量減少。 排風罩的設(shè)計應(yīng)充分考慮工藝過程、設(shè)備的特點，方便操作和維修。 開敞式排風罩有條件時靠墻或靠工作臺面，或增加擋板或設(shè)活動擋板，從而可以減少風量，提高控制污染物的效果。 開敞式排風罩應(yīng)盡量靠近污染源。 應(yīng)當注意排風

32、罩附近橫向氣流（如送風）的影響。8.6 排風罩排風罩2022-3-24638.7 空氣幕空氣幕2022-3-2464空氣幕：利用條狀噴口送出一定速度一定溫度和一定厚度的幕狀氣流，用于隔斷另一氣流。主要用于公共建筑、工廠中經(jīng)常開啟的外門，以阻擋室外空氣侵入或用于防止建筑火災時煙氣向無煙區(qū)侵入或用于阻擋不干凈空氣、昆蟲等進入控制區(qū)域。8.7 空氣幕空氣幕2022-3-24651. 空氣幕的種類空氣幕吹吸式單吹式（系統(tǒng)形式） 吹吸式空氣幕 上送式空氣幕 單側(cè)送風空氣幕 雙側(cè)送風空氣幕吹吸式單吹式8.7 空氣幕空氣幕2022-3-2466單吹式空氣幕（送風口位置）上送式下送式單側(cè)送風雙側(cè)送風 上送式空

33、氣幕松弛氣流衛(wèi)生好，安裝方便，不占建筑面積，不影響建筑美觀，因此在民用建筑中應(yīng)用普遍。 下送式的送風噴口和空氣分配管裝在地面以下，檔冷風的效果好，但送風管和噴口易為灰塵和垃圾堵塞，送出空氣的衛(wèi)生條件差，維修困難，基本不予采用。 側(cè)送空氣幕隔斷效果好，但雙側(cè)的效果不如單側(cè)，側(cè)送空氣幕占有一定的建筑面積，且影響美觀，主要用于工業(yè)廠房、車庫大門上。8.7 空氣幕空氣幕2022-3-2467非熱空氣幕熱空氣幕空氣幕（氣流溫度）蒸汽（裝有蒸汽加熱盤管）熱水（裝有熱水加熱盤管）電熱（裝有電加熱起）空氣幕用的風機類型離心風機軸流風機貫流風機8.7 空氣幕空氣幕2022-3-24682. 空氣幕的計算 空氣幕

34、計算的原理： 根據(jù)動量原理的計算方法； 利用射流風速與風洞風速合成的計算方法； 把射流與風洞氣流看成勢流，進行疊加的計算方法； 根據(jù)自然通風原理的計算方法； 根據(jù)實驗圖表的計算法。8.7 空氣幕空氣幕2022-3-2469（a） 測送式空氣幕設(shè)門洞的高寬為HB（m），流向大門的室外空氣是均勻流，風速為v0（m/s）；空氣幕側(cè)部安裝，噴口出口流速為vc（m/s）。假設(shè)這兩股氣流均為平面勢流，他們的流函數(shù)分別為：式中 bc空氣幕噴口的寬度，m； x以空氣幕安裝側(cè)的門邊為起點，平行大門平面的x坐標，x=B為門的另一側(cè)，m8.7 空氣幕空氣幕2022-3-2470 y以空氣幕安裝側(cè)的門邊為起點，垂直大

35、門平面的y軸坐標，方向朝向室外，m； a空氣幕向外傾斜的射流中心軸平面與門洞平面的夾角。通過風洞的風量有：式中 空氣幕的送風量，m3/s； 空氣幕工作時從大門侵入室內(nèi)的室外風量令cV8.7 空氣幕空氣幕2022-3-2471 一般取 a=0.2，當a分別為10、20、30、40時， 分別為 0.23、0.38、0.46、0.48。 稱為空氣幕效率，他表示空氣幕能擋住室外空氣量的比值，當 =1時，空氣幕噴口的出口風速：8.7 空氣幕空氣幕2022-3-2472 b. 上送式空氣幕 對于上送式空氣幕，利用國內(nèi)理論分析和實驗提出的空氣幕風量 或出口風速公式： 式中 Cn綜合修正系數(shù)，該式由試驗回歸得

36、到； H大門高度，m；實驗條件：a=1030；H=0.81.8m；v0=0.842.55m/s。8.7 空氣幕空氣幕2022-3-24738.8 自然通風基本原理自然通風基本原理2022-3-2474 自然通風：依靠熱壓或風壓為動力。 1. 熱壓作用下的自然通風 tito， iooipphh8.8 自然通風基本原理自然通風基本原理2022-3-2475過程分析：假如，在下部孔口1處內(nèi)外壓力相等，a、c點重合，則由于室內(nèi)外密度不同而導致上部孔口2點的 pi2 po2，在壓差（pi2po2）作用下，室內(nèi)空氣通過孔口2流向室外，室內(nèi)總的壓力水平下降，ab 向左平行移動，此時孔口1有po1 pi1，室

37、外空氣從下部孔口進入室內(nèi)。若 室內(nèi)溫度保持ti，室外空氣保持to。則根據(jù)質(zhì)量守恒原理：從下部孔口進入的空氣量 =從上部孔口排出的空氣量 。從而實現(xiàn)了空氣從下部進入，在房間內(nèi)上升，再從上部排出的通風。1M2M熱壓作用的自然通風：房間通風的動力是室內(nèi)外溫度差引起的壓力差（空氣密度H，稱熱壓），因此稱熱壓作用的自然通風。8.8 自然通風基本原理自然通風基本原理2022-3-2476通過孔口的空氣體積流量與孔口兩側(cè)壓力差的平方根成正比：（8-44）8.8 自然通風基本原理自然通風基本原理2022-3-2477將空氣密度差用室內(nèi)外的絕對溫度取代，有：式中 Ks與當?shù)卮髿鈮毫τ嘘P(guān)的系數(shù)，大氣壓力為101.

38、3kPa 時，Ks=3460PaK/m；大氣壓力為99.3kPa時 Ks=3392Pak/s h1、h2分別是孔口1和孔口2中心與中和面間的高差，m Ti、To分別是室內(nèi)外空氣的絕對溫度，K（8-45）（8-46）8.8 自然通風基本原理自然通風基本原理2022-3-2478由（8-44）（8-45）（8-46）可得：或中和面的位置與上、下開口面積、開口流量系數(shù)和室內(nèi)外的絕對溫度有關(guān)。當上、下開口的面積及流量系數(shù)相等時，而 To/Ti1，因此h1/h21，表明中和面在上、下開口中間略偏下一些；中和面隨下部開口的增大而下移，隨著上部開口的增大而上移。中和面隨室外溫度的降低而下降。室內(nèi)有機械排風時

39、，會使中和面上升；有機械進風時，使中和面下降。8.8 自然通風基本原理自然通風基本原理2022-3-2479 多層建筑物在熱壓作用下的自然通風 設(shè)室內(nèi)溫度高于室外溫度，則室外空氣從下層房間的外門窗縫或開啟的洞口進入室內(nèi)，經(jīng)內(nèi)門縫或開啟的洞口進入樓內(nèi)的垂直通道，并向上流動；在經(jīng)上層的內(nèi)門窗縫或開啟的洞口和外墻的窗、陽臺門縫或開啟的洞口排到室外。8.8 自然通風基本原理自然通風基本原理2022-3-2480 煙囪效應(yīng) 熱壓作用產(chǎn)生的通風效應(yīng)又稱“煙囪效應(yīng)” 。一般建筑物越高，“煙囪效應(yīng)越強烈?！?特例： 這種建筑沒有豎向的空氣流動通道，因此不存在多層建筑的自然通風模式，其每層熱壓作用的自然通風與單

40、層建筑沒有本質(zhì)區(qū)別。8.8 自然通風基本原理自然通風基本原理2022-3-24812. 風壓作用下的自然通風 平屋頂建筑 傾角30坡屋頂建筑 傾角45坡屋頂建筑 建筑平面圖 在建筑的迎風面的一側(cè)，壓力升高了，相對與原來的大氣壓力而言，產(chǎn)生了正壓；在背風側(cè)產(chǎn)生渦流及在兩側(cè)空氣流速增加，壓力下降了，相對原來的大氣壓力而言，產(chǎn)生了負壓。而屋面壓力變化將由其形狀而定，或正或負。8.8 自然通風基本原理自然通風基本原理2022-3-2482在建筑四周由風力產(chǎn)生附加壓力值（風壓）按下式計算： K為正值表示該處的壓力比大氣壓力高叻pw；負值表示該處的壓力比大氣壓力減少了pw。 正方形或矩形建筑物迎風側(cè)K：0

41、.50.9，背風側(cè)K：-0.3-0.6； 平行風向的側(cè)面或與風向少有角度的K：-0.1-0.9； 傾角在30以下的屋面前緣K：-0.8-1.0，其余部分K：-0.2-0.8； 大傾角屋面迎風側(cè)K：0.20.3，背風側(cè)：-0.5-0.7.8.8 自然通風基本原理自然通風基本原理2022-3-2483風壓作用下的自然通風：建筑在風壓作用下，在具有正值風壓的一側(cè)進風，而在負值風壓的一側(cè)排風。風壓作用下通風量的計算步驟：確定在風壓作用下的室內(nèi)壓力計算出室內(nèi)外壓差作用下的進風量或排風量?？捎檬剑?-44）計算。門窗縫隙很窄時：（n=0.65）迎風側(cè)的室內(nèi)外壓差：A1、A2分別為迎風正負壓側(cè)的開口面積，

42、、 分別為正壓側(cè)和負壓側(cè)的室外壓力，pi為室內(nèi)壓力。o 1p，op，28.8 自然通風基本原理自然通風基本原理2022-3-24843. 熱壓與風壓共同作用下的自然通風實測及原理分析表明：對于高層建筑，在冬季（室外溫度低）時，即使風速很大，上層的迎風面房間仍然是排風的，熱壓起主導作用；高度低的建筑，風速受臨近建筑影響很大，因此也影響了風壓對建筑的作用?！咀ⅰ浚河娠L壓引起的自然通風的不確定因素過多，無法真正應(yīng)用風壓的作用來設(shè)計有組織的自然通風。8.8 自然通風基本原理自然通風基本原理2022-3-24854. 避風天窗和風帽（a）為矩形避風天窗，窗扇可開啟和調(diào)節(jié)角度，天窗兩側(cè)有擋風板，不論風向如

43、何變化均能保證天窗附近的風壓為負值。（b）為折線形天窗，避風的原理同上，但上面無窗扇，比較簡單、輕巧、阻力也很小。避風天窗：利用風壓的原理進行設(shè)計，不論風向如何，天窗附近總是產(chǎn)生“負”風壓。 8.8 自然通風基本原理自然通風基本原理2022-3-2486風帽：是具有一定自然壓頭（負風壓）的排風口。可用于自然局部排風系統(tǒng)的排出口或裝于屋頂上做房間全面通風的排風用。選用避風風帽時，應(yīng)滿足：8.8 自然通風基本原理自然通風基本原理2022-3-2487 等式左端為系統(tǒng)具有的壓頭，第二項為溫差產(chǎn)生的壓頭，等式右端為系統(tǒng)的阻力。8.8 自然通風基本原理自然通風基本原理2022-3-24888.9 熱車間

44、的自然通風和隔熱熱車間的自然通風和隔熱2022-3-24891. 熱車間自然通風計算 熱車間自然通風計算首先應(yīng)預測車間的余熱量。必須向工藝師了解詳細的工藝過程設(shè)備使用的能源（電燃氣煤或其他）及耗量，并查閱有關(guān)工藝和暖通設(shè)計手冊，估算設(shè)備熱工件散發(fā)的熱量。負荷計算只考慮得熱量，不考慮蓄熱影響。 自然通風計算只考慮熱壓作用，不計算不確定的風壓作用。首先確定車間需要的通風量，為：8.9 熱車間的自然通風和隔熱熱車間的自然通風和隔熱2022-3-2490式中 消除車間余熱的通風量，kg/s； 車間內(nèi)熱設(shè)備等散出的顯熱量 ，即余熱，kW； Cp空氣定壓比熱，1.01kJ/（kg）； to室外空氣溫度，取

45、當?shù)叵募就L室外計算 溫度； t車間工作區(qū)的室內(nèi)溫度， ； t規(guī)范規(guī)定允許高于室外溫度的溫差，從規(guī)范表3.1.5中查得，一般在210 范圍內(nèi)； te排風溫度， ； m散熱量的有效系數(shù)，相當于余熱量三載工作區(qū)的比例，m值與熱源高度占地面積的比例和熱源中輻射熱的比例有關(guān)，從規(guī)范中取值。MhQ8.9 熱車間的自然通風和隔熱熱車間的自然通風和隔熱2022-3-2491通風量（進風或排風）為：8.9 熱車間的自然通風和隔熱熱車間的自然通風和隔熱2022-3-2492式中 、 通過門窗的自然通風的進風量和排風量。kg/s； 機械送風系統(tǒng)送入的風量，kg/s，這里認為送入的新風未經(jīng)冷卻處理； 局部排風系統(tǒng)的

46、排風量，kg/s，假定排風的溫度為te。 onM，enM，omM，elM，【注】上式是假定了機械送風或局部排風的溫度條件與自然 通風一致，若不一致，則通過熱平衡和空氣平衡來求解。 8.9 熱車間的自然通風和隔熱熱車間的自然通風和隔熱2022-3-2493 根據(jù)熱壓下自然通風的原理有：室內(nèi)溫度Ti在高度方向是變化的，取平均值； 上式中有A1、A2、h1、h2、p1、p2 六個未知數(shù)，可先假定一個參數(shù)后求解；，最后進行校核并作必要的調(diào)整。8.9 熱車間的自然通風和隔熱熱車間的自然通風和隔熱2022-3-24942 .隔熱隔熱措施： 用絕熱材料包裹 利用絕熱材料（或稱保溫材料）將熱設(shè)備或管道包裹起來，使絕熱層外表面溫度在允許范圍內(nèi)。 遮熱 利用遮熱屏遮擋設(shè)備的輻射熱，操作工人在遮熱屏后面免受輻射熱的危害。8.9 熱車間的自然通風和隔熱熱車間的自然通風和隔熱2022-3-24958.10 通風房間的空氣平衡和熱平衡通風房間的空氣平衡和熱平衡2022-3-2496空氣平衡對于有自然通風的工業(yè)廠房，在進行自然通風設(shè)計時，應(yīng)當考慮空氣平衡，分配各部分風量。對于其他一般房間，房間內(nèi)有送風系統(tǒng)和排風系統(tǒng)，必然存在如下恒等式： 送入房間的室外新風量 房