通風(fēng)與空調(diào)工程

書名：通風(fēng)與空調(diào)工程ISBN：978-7-111-29529-7作者：田娟榮出版社：機械工業(yè)出版社本書配有電子課件通風(fēng)與空調(diào)工程高職高專ppt課件現(xiàn)在是1頁\一共有53頁\編輯于星期二通風(fēng)與空調(diào)工程第二章民用建筑通風(fēng)通風(fēng)與空調(diào)工程高職高專ppt課件現(xiàn)在是2頁\一共有53頁\編輯于星期二第二章民用建筑通風(fēng)通風(fēng)的分類1局部通風(fēng)33自然通風(fēng)2全面通風(fēng)34置換通風(fēng)35通風(fēng)與空調(diào)工程高職高專ppt課件現(xiàn)在是3頁\一共有53頁\編輯于星期二通風(fēng)排風(fēng)：把室內(nèi)的污濁空氣直接或經(jīng)凈化后排至室外。送風(fēng)：把新鮮空氣補充進來，從而保持室內(nèi)的空氣條件，以保證衛(wèi)生標準和滿足生產(chǎn)工藝的要求。按通風(fēng)系統(tǒng)動力的不同，可分為自然通風(fēng)與機械通風(fēng)兩類；按通風(fēng)系統(tǒng)作用范圍的不同，可分為全面通風(fēng)與局部通風(fēng)；按通風(fēng)系統(tǒng)特征的不同，可分為送風(fēng)與排風(fēng)。

§2.1

通風(fēng)的分類通風(fēng)與空調(diào)工程高職高專ppt課件現(xiàn)在是4頁\一共有53頁\編輯于星期二

定義：是依靠室外風(fēng)力造成的風(fēng)壓和室內(nèi)外空氣溫度差所造成的熱壓使空氣流動，以達到交換室內(nèi)外空氣的目的。

熱源(1)熱壓作用下的自然通風(fēng)(2)風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)1.自然通風(fēng)

一、自然通風(fēng)與機械通風(fēng)

通風(fēng)與空調(diào)工程高職高專ppt課件現(xiàn)在是5頁\一共有53頁\編輯于星期二

一般來說，熱壓作用的變化較小，風(fēng)壓作用的變化較大。優(yōu)點：簡單、經(jīng)濟。缺點：通風(fēng)量受到多種因素的影響，如室內(nèi)外溫差，室外風(fēng)速、風(fēng)向，門窗的面積、形式和位置等。因此通風(fēng)效果不穩(wěn)定。熱源(3)熱壓和風(fēng)壓同時作用下的自然通風(fēng)

1.自然通風(fēng)

通風(fēng)與空調(diào)工程高職高專ppt課件現(xiàn)在是6頁\一共有53頁\編輯于星期二1、定義：依靠通風(fēng)機產(chǎn)生的動力來迫使室內(nèi)外空氣進行交換。圖1.4。一、自然通風(fēng)與機械通風(fēng)

2.機械通風(fēng)

3、缺點：消耗電能，占用空間，工程設(shè)備費和維護費較大，安裝管理較為復(fù)雜。4、分類：全面通風(fēng)、局部通風(fēng)。2、優(yōu)點：可組織室內(nèi)氣流，可對進排風(fēng)進行各種處理，可調(diào)節(jié)通風(fēng)量和穩(wěn)定通風(fēng)效果。通風(fēng)與空調(diào)工程高職高專ppt課件現(xiàn)在是7頁\一共有53頁\編輯于星期二定義：全面通風(fēng)是在房間內(nèi)全面進行通風(fēng)換氣的一種通風(fēng)方式。思考：什么時候應(yīng)使用全面通風(fēng)？答：在有條件限制、污染源分散或不確定、室內(nèi)人員較多且較分散、房間面積較大，采用局部通風(fēng)方式難以保證衛(wèi)生標準時，應(yīng)采用全面通風(fēng)。二、全面通風(fēng)與局部通風(fēng)

1.全面通風(fēng)

通風(fēng)與空調(diào)工程高職高專ppt課件現(xiàn)在是8頁\一共有53頁\編輯于星期二全面通風(fēng)全面送風(fēng)全面排風(fēng)（按系統(tǒng)特征不同）全面送、排風(fēng)全面通風(fēng)稀釋通風(fēng)（混合通風(fēng)）（按作用機理不同）置換通風(fēng)二、全面通風(fēng)與局部通風(fēng)

1.全面通風(fēng)

通風(fēng)與空調(diào)工程高職高專ppt課件現(xiàn)在是9頁\一共有53頁\編輯于星期二定義：局部通風(fēng)就是利用局部氣流，使局部地點不受有害物的污染，造成良好的空氣環(huán)境。二、全面通風(fēng)與局部通風(fēng)

2.局部通風(fēng)

局部送風(fēng)局部排風(fēng)局部通風(fēng)通風(fēng)與空調(diào)工程高職高專ppt課件現(xiàn)在是10頁\一共有53頁\編輯于星期二1．送風(fēng)向房間內(nèi)送入新鮮空氣或經(jīng)過凈化處理的空氣。2．排風(fēng)將房間內(nèi)的污濁空氣直接排出或經(jīng)過處理達到排放標準后排出。三、送風(fēng)與排風(fēng)現(xiàn)在是11頁\一共有53頁\編輯于星期二如果建筑物外墻上的門窗孔洞由于熱壓和風(fēng)壓造成壓力差，則壓力較高一側(cè)的空氣必定會通過窗孔流到壓力較低的一側(cè)。

§2.2

自然通風(fēng)一、自然通風(fēng)的作用原理

現(xiàn)在是12頁\一共有53頁\編輯于星期二自然通風(fēng)量的確定通過窗孔的空氣量為：1.當已知窗孔兩側(cè)的壓力差、窗孔面積和窗的構(gòu)造時，即可求出通過該窗孔的流量。2.實現(xiàn)自然通風(fēng)的條件是窗孔兩側(cè)存在壓差，它是影響自然通風(fēng)量大小的主要因素。3.tn>tw,下進上排；tn<tw,上進下排?，F(xiàn)在是13頁\一共有53頁\編輯于星期二1、下進上排房間的自然通風(fēng)ΔPb+(-ΔPa)=ΔPb+|ΔPa|=gh(ρw-ρpj)可見，進風(fēng)窗孔和排風(fēng)窗孔兩側(cè)壓差的絕對值之和與室內(nèi)外空氣的密度差及兩窗孔的中心距成正比。2、熱壓：

gh(ρw-ρpj)，是流動的動力。(一)熱壓作用下的自然通風(fēng)現(xiàn)在是14頁\一共有53頁\編輯于星期二窗孔a：ΔPa=ΔP0-h1g(ρw-ρpj)=-h1g(ρw-ρpj)Pa窗孔b：ΔPb=ΔP0-h2g(ρw-ρpj)=h2g(ρw-ρpj)Pa3、余壓定義：室內(nèi)某一點的壓力和室外同標高未受建筑或其他物體擾動的空氣壓力的差值稱為該點的余壓。對僅有熱壓作用的自然通風(fēng)，窗孔內(nèi)外的壓差即為該窗孔的余壓。中和面:余壓為0的平面稱為中和面,此面上沒有空氣流動。圖2-6余壓沿高度的變化現(xiàn)在是15頁\一共有53頁\編輯于星期二1、風(fēng)壓：由于風(fēng)的作用所造成的靜壓的升高或降低。迎風(fēng)面靜壓升高，風(fēng)壓為正，形成正壓；側(cè)面和背面靜壓降低，風(fēng)壓為負，形成負壓。風(fēng)壓為負值的區(qū)域稱為空氣動力陰影區(qū)。(二)風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)2、風(fēng)壓分布與該建筑物的幾何形狀以及室外的風(fēng)向有關(guān)。3、風(fēng)壓值的計算圖2-7建筑物四周的風(fēng)壓分布現(xiàn)在是16頁\一共有53頁\編輯于星期二當熱壓、風(fēng)壓同時作用于某一窗孔時，窗孔的總壓差則為熱壓差和風(fēng)壓差的代數(shù)和，即窗孔的余壓和室外風(fēng)壓之和。ΔPz=ΔPy+ΔPf(三)風(fēng)壓和熱壓同時作用下的自然通風(fēng)現(xiàn)在是17頁\一共有53頁\編輯于星期二1、已知條件余熱量Q、有效熱量系數(shù)m、室內(nèi)工作區(qū)設(shè)計溫度tn、室外空氣溫度tw、房間內(nèi)熱源的幾何尺寸及分布情況。

2、任務(wù)根據(jù)已確定的工藝條件和要求的工作區(qū)溫度，計算所必需達到的通風(fēng)換氣量，確定進排風(fēng)窗口的位置和面積?！?.2

自然通風(fēng)二、自然通風(fēng)的設(shè)計計算

現(xiàn)在是18頁\一共有53頁\編輯于星期二（1）計算消除余熱所需的全面通風(fēng)量

二、自然通風(fēng)的設(shè)計計算3、設(shè)計計算步驟

Q——車間總余熱量，kW；c——空氣比熱，c＝1.01kJ/(kg·℃)

·tp——車間的排風(fēng)溫度，℃；tw——車間的進風(fēng)溫度，℃。m——有效熱量系數(shù)?，F(xiàn)在是19頁\一共有53頁\編輯于星期二（2）確定窗孔位置及中和面位置。中和面不宜選得太高，宜取在上下窗孔中心距離的1/3左右。（3）查取物性參數(shù)，如空氣密度、窗孔流量系數(shù)等。其中空氣密度還可以根據(jù)溫度進行估算：（4）計算各窗孔的內(nèi)外壓差。各窗孔內(nèi)外壓差用式（2-7）和式（2-8）來計算。二、自然通風(fēng)的設(shè)計計算3、設(shè)計計算步驟

現(xiàn)在是20頁\一共有53頁\編輯于星期二（5）分配各窗孔的進、排風(fēng)量，計算各窗孔的面積。進風(fēng)窗孔排風(fēng)窗孔

二、自然通風(fēng)的設(shè)計計算3、設(shè)計計算步驟

現(xiàn)在是21頁\一共有53頁\編輯于星期二【例2-1】已知某房間的余熱量Q＝300kW，m＝0.6，室外空氣溫度tw＝30℃，室內(nèi)工作區(qū)溫度tn＝38℃。房間如圖2-9。μ1＝μ3＝0.5，μ2＝μ4＝0.55，若不考慮風(fēng)壓作用，計算所需的各窗孔面積。

二、自然通風(fēng)的設(shè)計計算例題

現(xiàn)在是22頁\一共有53頁\編輯于星期二1．自然通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用§2.2

自然通風(fēng)三、自然通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用與設(shè)計

圖2-10上海辛莊生態(tài)示范辦公樓全景

圖2-11上海辛莊生態(tài)示范辦公樓自然通風(fēng)煙囪現(xiàn)在是23頁\一共有53頁\編輯于星期二2．自然通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計§2.2

自然通風(fēng)三、自然通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用與設(shè)計

圖2-12進深小于6m的自然通風(fēng)

圖2-14進深大于15m的自然通風(fēng)

圖2-13進深大于6m、小于15m時的自然通風(fēng)

現(xiàn)在是24頁\一共有53頁\編輯于星期二圖2-15季節(jié)組合式通風(fēng)

圖2-16空間組合式通風(fēng)

冬季

夏季現(xiàn)在是25頁\一共有53頁\編輯于星期二3．自然通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)用的限制性條件（1）室內(nèi)得熱量的限制。（2）建筑環(huán)境的限制。（3）建筑條件的限制。（4）室外空氣濕度的限制。

§2.2

自然通風(fēng)三、自然通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用與設(shè)計現(xiàn)在是26頁\一共有53頁\編輯于星期二1.定義

局部排風(fēng)就是在局部地點把不符合衛(wèi)生標準的污濁空氣經(jīng)過處理達到排放標準后排至室外，以改善局部空間的空氣環(huán)境。2.組成部分（1）局部排風(fēng)裝置（2）風(fēng)管（3）風(fēng)機（4）排風(fēng)口（5）凈化設(shè)備

§2.3

局部通風(fēng)一、局部排風(fēng)現(xiàn)在是27頁\一共有53頁\編輯于星期二1.定義局部送風(fēng)就是把新鮮空氣經(jīng)過凈化、冷卻或加熱等處理后送入室內(nèi)指定地點，以改善局部空間的空氣環(huán)境。

2.分類（1）系統(tǒng)式局部送風(fēng)（2）分布式局部送風(fēng)

§2.3

局部通風(fēng)二、局部送風(fēng)

現(xiàn)在是28頁\一共有53頁\編輯于星期二（1）系統(tǒng)式局部送風(fēng)：

空氣淋浴§2.3

局部通風(fēng)二、局部送風(fēng)

送出的空氣預(yù)先經(jīng)過冷卻、凈化等處理，然后經(jīng)過一個特制的“噴頭”將空氣以一定速度送到室內(nèi)人員身體上部，在高溫區(qū)造成一個范圍不大的涼爽區(qū)域?，F(xiàn)在是29頁\一共有53頁\編輯于星期二（2）分布式局部送風(fēng)1）普通風(fēng)扇

適用范圍：適用于輻射強度小，空氣溫度tn≤35℃的房間。種類：吊扇、臺扇、落地式風(fēng)扇、墻壁式風(fēng)扇等。特點：構(gòu)造簡單、價格便宜、調(diào)節(jié)控制方便。2）空氣幕

原理：利用特制的空氣分布器噴出一定溫度和速度的幕狀氣流，用來封堵門洞。適用范圍：主要用于經(jīng)常出入的商場、劇院等公共建筑需經(jīng)常開啟的大門。

§2.3

局部通風(fēng)二、局部送風(fēng)

現(xiàn)在是30頁\一共有53頁\編輯于星期二按送出氣流溫度的不同

空氣幕熱空氣幕

等溫空氣幕

冷空氣幕

按風(fēng)機形式不同貫流式空氣幕離心式空氣幕

軸流式空氣幕

按吹風(fēng)方向不同側(cè)送式

下送式

上送式

按吹風(fēng)方向不同

單吹式

吹吸式

現(xiàn)在是31頁\一共有53頁\編輯于星期二圖2-22側(cè)送式空氣幕

圖2-23上送式空氣幕

圖2-24下送式空氣幕

現(xiàn)在是32頁\一共有53頁\編輯于星期二圖2-25立式風(fēng)幕1－風(fēng)機2－盤管3－條縫噴口

圖2-26臥式風(fēng)幕現(xiàn)在是33頁\一共有53頁\編輯于星期二全面通風(fēng)也稱稀釋通風(fēng)，它主要是對整個房間進行通風(fēng)換氣?！?.4

全面通風(fēng)×××××○○○○××××××××××○○○○×××××方案1方案2圖2-28氣流組織方案比較

注意要使全面通風(fēng)達到良好的通風(fēng)效果，不僅需要有足夠的通風(fēng)量，而且還要對氣流進行合理的組織。比較下圖中的兩個個方案，哪個更好些？為什么？思考現(xiàn)在是34頁\一共有53頁\編輯于星期二§2.4

全面通風(fēng)一、全面通風(fēng)的氣流組織氣流組織1.定義：氣流組織就是合理地選擇和布置送、排風(fēng)口的形式、數(shù)量和位置，合理地分配各風(fēng)口的風(fēng)量，使送風(fēng)和排風(fēng)能以最短的流程進入工作區(qū)或排出，從而以最小的風(fēng)量獲得最佳的效果。

2.形式：上送下排、上送上排、下送下排、中間送上下排等?，F(xiàn)在是35頁\一共有53頁\編輯于星期二§2.4

全面通風(fēng)一、全面通風(fēng)的氣流組織3.設(shè)計原則：（1）送風(fēng)口應(yīng)盡量靠近操作地點。（2）排風(fēng)口應(yīng)盡量靠近有害物源或有害物濃度高的地區(qū)。（3）進風(fēng)系統(tǒng)氣流分布均勻，避免在房間局部地區(qū)出現(xiàn)渦流，使有害物聚積。（4）合理布置機械送風(fēng)系統(tǒng)室外進風(fēng)口。（5）正確選用機械送風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)方式。（6）合理分配風(fēng)量。現(xiàn)在是36頁\一共有53頁\編輯于星期二§2.4

全面通風(fēng)二、全面通風(fēng)量的確定定義：是指為了使房間內(nèi)的空氣環(huán)境符合規(guī)范允許的衛(wèi)生標準，用于稀釋通風(fēng)房間的有害物濃度或排除房間內(nèi)的余熱、余濕所需的通風(fēng)換氣量。1．為稀釋有害物所需的通風(fēng)量

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)量現(xiàn)在是37頁\一共有53頁\編輯于星期二§2.4

全面通風(fēng)二、全面通風(fēng)量的確定全面通風(fēng)量包括消除有害物、余熱、余濕所需的通風(fēng)量，取其中最大值。當房間內(nèi)同時散發(fā)數(shù)種溶劑(苯及其同系物、醇、醋酸酯類)的蒸氣，或數(shù)種刺激性氣體(三氧化硫、二氧化硫、氯化氫、氟化氫、氮氧化合物及一氧化碳)時，全面通風(fēng)量按分別所需空氣量總和計算。計算原則當通風(fēng)房間有多種有害物時，應(yīng)分別計算，取其中最大值。現(xiàn)在是38頁\一共有53頁\編輯于星期二換氣次數(shù)n：是指通風(fēng)量L(m3/h)與通風(fēng)房間體積V(m3)的比值，即：n=L/V(次/h)因此全面通風(fēng)量為：L=nV

(m3/h)思考題：某車間面積為500m2，層高5m，取n＝12次/h，求全面通風(fēng)量?！?.4

全面通風(fēng)二、全面通風(fēng)量的確定換氣次數(shù)法現(xiàn)在是39頁\一共有53頁\編輯于星期二§2.4

全面通風(fēng)二、全面通風(fēng)量的確定例題【例2-2】某居住區(qū)房間內(nèi)同時散發(fā)苯和甲醛，散發(fā)量分別為5mg/s、0.6mg/s，求所需的全面通風(fēng)量?！纠?-3】已知某房間散發(fā)的余熱量為120kW，一氧化碳散發(fā)量為12mg/s，苯散發(fā)量為8mg/s，當?shù)赝L(fēng)室外計算溫度為31℃。如果要求室內(nèi)溫度不超過35℃，試確定該房間所需要的全面通風(fēng)量。

現(xiàn)在是40頁\一共有53頁\編輯于星期二§2.4

全面通風(fēng)三、熱平衡與空氣平衡熱平衡指室內(nèi)的總得熱量和總失熱量相等。

ΣQd=ΣQs，單位：kW1．熱平衡

對于某一具體房間，熱平衡方程式為：現(xiàn)在是41頁\一共有53頁\編輯于星期二三、熱平衡與空氣平衡民用建筑熱平衡計算的幾點說明：（1）tn應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)范或衛(wèi)生標準確定，若無明確規(guī)定，對人員長期停留的房間，tn≥18℃；對人員短暫停留的房間，5℃≤

tn≤12℃。（2）tw一般可取冬季采暖室外計算溫度，比較重要的房間可取冬季空調(diào)室外計算溫度，對于一些人員停留時間短暫的房間可取冬季通風(fēng)室外計算溫度。（3）室內(nèi)的人員、燈光的散熱隨機性大，可不計算，只有存在穩(wěn)定的熱源時，其散熱量才予以考慮。如某些房間的人員、燈光的啟閉是非常穩(wěn)定的，應(yīng)予以考慮。

1．熱平衡

現(xiàn)在是42頁\一共有53頁\編輯于星期二三、熱平衡與空氣平衡空氣平衡是指在不論采用哪種通風(fēng)方式的車間內(nèi)，單位時間進入室內(nèi)的空氣質(zhì)量等于同一時間排出的空氣質(zhì)量。Gzj+Gjj=Gzp+Gjp

若不組織自然通風(fēng)，當Gjj=Gjp，室內(nèi)外壓差為零；當Gjj>Gjp，室內(nèi)處于正壓；當Gjj<Gjp，室內(nèi)處于負壓。處于正壓時會有無組織排風(fēng)，處于負壓時會有無組織進風(fēng)。2．空氣平衡

現(xiàn)在是43頁\一共有53頁\編輯于星期二三、熱平衡與空氣平衡

（1）保持正壓所需的風(fēng)量

①縫隙法

2．空氣平衡

②換氣次數(shù)法：對有窗的房間換氣次數(shù)可取1～1.5次/h。

（2）保持負壓的滲入風(fēng)量

其計算方法與正壓風(fēng)量計算法相同。對廁所和衛(wèi)生間應(yīng)在門上或墻上裝設(shè)百葉風(fēng)口，風(fēng)口面積按下式確定：現(xiàn)在是44頁\一共有53頁\編輯于星期二三、熱平衡與空氣平衡【例2-4】已知某房間內(nèi)的設(shè)備散熱量為Q1＝70kW，圍護結(jié)構(gòu)失熱量Q2＝78kW，房間上部天窗排風(fēng)量Lzp＝2.4m3/s，局部機械排風(fēng)量Ljp＝3.2m3/s，自然進風(fēng)量Lzj＝1m3/s，房間工作區(qū)溫度為22℃，自然通風(fēng)排風(fēng)溫度為25℃，外界空氣溫度tw＝－12℃，上部天窗中心高16m（圖2-29）。求：（1）機械進風(fēng)量Gjj；（2）機械送風(fēng)溫度tjj；（3）加熱機械進風(fēng)所需的熱量Q3。

例題

現(xiàn)在是45頁\一共有53頁\編輯于星期二在實際情況中，通風(fēng)系統(tǒng)的平衡問題可以進行調(diào)整：（1）如冬季根據(jù)平衡求得送風(fēng)溫度低于規(guī)范的規(guī)定，可直接提高送風(fēng)溫度到規(guī)范規(guī)定的數(shù)值，進行送風(fēng)。（2）如冬季根據(jù)平衡求得送風(fēng)溫度高于規(guī)范的規(guī)定，應(yīng)降低送風(fēng)溫度到規(guī)定的范圍，相應(yīng)調(diào)節(jié)機械進風(fēng)量。（3）如夏季根據(jù)平衡求得送風(fēng)溫度高于規(guī)范的規(guī)定，可直接降低送風(fēng)溫度進行送風(fēng)。（4）如夏季根據(jù)平衡求得送風(fēng)溫度低于規(guī)范的規(guī)定，應(yīng)提高送風(fēng)溫度，增大機械進風(fēng)量。

三、熱平衡與空氣平衡現(xiàn)在是46頁\一共有53頁\編輯于星期二通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計的節(jié)能措施：

（1）計算局部排風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量時，在保證效果的前提下，盡量減少局部排風(fēng)量，以減少房間的進風(fēng)量和排風(fēng)熱損失。（2）機械進風(fēng)系統(tǒng)在冬季應(yīng)采用較高的送風(fēng)溫度。（3）凈化后的空氣再循環(huán)使用。（4）室外空氣直接送到局部排風(fēng)罩或排風(fēng)罩的排風(fēng)口附近，補充局部排風(fēng)系統(tǒng)排出的風(fēng)量。（5）在可能的條件下應(yīng)設(shè)置熱回收裝置。三、熱平衡與空氣平衡現(xiàn)在是47頁\一共有53頁\編輯于星期二1.原理置換通風(fēng)是空氣由于密度差而造成的熱氣流上升，冷氣流下降的原理，在室內(nèi)形成類似活塞流的流動狀態(tài)。2.特點（1）送風(fēng)溫度低于室內(nèi)溫度2～4℃；（2）送風(fēng)風(fēng)速極低：0.2～0.5m/s，一般為0.25m/s左右；（3）使室內(nèi)空氣在流態(tài)上分成兩個區(qū)：上部混合流動的高溫空氣區(qū)，下部單向流動的低溫空氣區(qū)。

§2.5

置換通風(fēng)一、置換通風(fēng)的原理及特點現(xiàn)在是48頁\一共有53頁\編輯于星期二圖2-30

置換通風(fēng)的流態(tài)圖2-31