第十二章建筑通风.ppt

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第十二章第十二章建筑通风建筑通风一、建筑通风的意义一、建筑通风的意义通风：

把室内被污染的空气直接或经过净化后排除室外，把新鲜的空气经适当处理之后补充进来，从而保证室内的空气环境符合卫生标准和满足生产工艺的要求。

其他：

防暑降温、排除火灾时的有毒烟气第一节第一节建筑通风概述建筑通风概述通通风风系系统统分分类类按建按建按建按建筑物筑物筑物筑物按按按按范围范围范围范围按按按按动力动力动力动力工业建筑通风工业建筑通风工业建筑通风工业建筑通风民用建筑通风民用建筑通风民用建筑通风民用建筑通风全面通风全面通风全面通风全面通风局部通风局部通风局部通风局部通风机械通风机械通风机械通风机械通风自然通风自然通风自然通风自然通风二、通风系统的分类1.1.自然通风自然通风一、自然通风的作用原理一、自然通风的作用原理在自然压差推动下的空气流动，在自然压差推动下的空气流动，根据自然压差形成的机理，可分为根据自然压差形成的机理，可分为风风压压作用下的自然通风和作用下的自然通风和热压热压作用下的作用下的自然通风自然通风自然通风1、风压作用下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。

自然通风

（1）、风压作用下自然通风

（2）、热压作用下室内热源加热空气，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。

自然通风

（2）、热压作用下自然通风（3）、同时作用下自然通风二、优点：

不需要动力设备不消耗能量缺点：

通风量受自然条件和建筑条件的约束通风效果不稳定对排风不能有效处理2.2.机械通风机械通风机械送风系统的组成机械送风系统的组成室室外外采采风风口口风风管管送送风风机机空气空气处理处理装置装置室室内内送送风风口口风风管管机械排风系统的组成机械排风系统的组成室室内内排排风风口口风风道道排排风风机机空气空气处理处理装置装置室室外外排排风风口口风风道道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，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。

机械通风一、局部通风：

用局部气流方法，向建筑物内的工作场所送风，或将该场所散发的热、湿、空气污染物排出建筑物的通风方式。

1.局部送风系统2.局部排风系统二、全面通风：

对整个建筑物或者整个房间进行机械通风换气的通风方式。

1.机械送风、自然排风2.自然进风、机械排风3.机械进风、机械排风气流组织形式：

送风系统中，送风口临近工作场所，排风系统中，吸风口设污染最严重处尽量使室内气流均匀，减少涡流的存在，避免污染物在局部地区停留全面机械送风、自然排风全面机械排风、自然进风写字楼、大商场、娱乐室、会议室、写字楼、大商场、娱乐室、会议室、KTVKTV包间等公共场包间等公共场所，中央机械式通风系统样可以解决室内空气品质改善所，中央机械式通风系统样可以解决室内空气品质改善的问题。

的问题。

第二节第二节通风量的确定通风量的确定一、全面通风一、全面通风全面通风的通风量大小是根据室内外空气参数以及需要消除全面通风的通风量大小是根据室内外空气参数以及需要消除的室内产热量、产湿量和有害气体的产生量确定的。

的室内产热量、产湿量和有害气体的产生量确定的。

1.为消除余热所需的通风量2.为消除余湿所需的通风量3.消除有害气体所需的通风量其中其中VV为房间的体积，为房间的体积，nn是换气次数（次是换气次数（次/h/h），见下表。

），见下表。

对于一般居住及公共建筑，当散入室内的有害气体量对于一般居住及公共建筑，当散入室内的有害气体量无法具体确定时，全面通风量可按类似房间的换气次数的无法具体确定时，全面通风量可按类似房间的换气次数的经验数据进行计算，即：

经验数据进行计算，即：

二、局部通风局部通风量主要取决于通风范围内部或通风范围边界的气流速度。

局部排风的重要部件是排风罩。

局部排风系统通过排风罩把污染物排出房间，控制污染物向其他区域扩散。

对于不同类型的排风罩，开口处的吸风速度均有规定。

则排风罩的排风量应按下式计算：

其中：

F为罩口实际开启面积u为罩口的吸风速度可参考有关设计手册。

三、空气平衡和热平衡1.空气质量平衡单位时间进入室内的空气质量应和同一时间内排出的空气质量保持相等。

即通风房间的空气质量（kg/s）要保持平衡，这就是空气平衡。

空气平衡的数学表达式为Gjj+Gzj=Gjp+Gzp在工程实际中为满足各类通风房间及邻室的卫生要求，常利用无组织自然渗透通风措施，使洁净度要求较高的房间维持正压，使机械送风量略大于机械排风量（5%10%），使污染严重的房间维持负压，使机械送风量小于机械排风量（10%20%），用自然渗透通风来补偿以上两种情况的不平衡部分。

2.热平衡热平衡是指室内的总得热量和总失热量相等，以保持车间内温度稳定不变，即Qd=Qs车间总得热量包括很多方面，如生产设备散热、产品散热、照明设备散热、采暖设备散热、人体散热、自然通风得热、太阳辐射得热及送风得热等。

车间的总体热量为各得热量之和。

车间的总失热量同样包括很多方面，有维护结构失热、冷材料吸热、水分蒸发吸热、冷风渗入耗热及排风失热等。

一、自然通风的作用原理一、自然通风的作用原理建筑物外墙上的窗孔两侧存在压差建筑物外墙上的窗孔两侧存在压差（11）风压作用下的自然通风风压作用下的自然通风建筑物周围的风压分布与建筑物的几何形状和朝向有关。

风建筑物周围的风压分布与建筑物的几何形状和朝向有关。

风向一定时，建筑物外围结构上各点的风压值可由下式表示：

向一定时，建筑物外围结构上各点的风压值可由下式表示：

因此，通过窗孔的空气流量因此，通过窗孔的空气流量LL为：

为：

第三节第三节自然通风自然通风图图12-11建筑物四周的风压分布图建筑物四周的风压分布图室外气流与建筑相遇时，将发室外气流与建筑相遇时，将发生绕流，经过一段距离后才恢生绕流，经过一段距离后才恢复平行流动，受建筑物的阻挡，复平行流动，受建筑物的阻挡，建筑物四周室外气流的压力发建筑物四周室外气流的压力发生变化，迎风面气流受阻，动生变化，迎风面气流受阻，动压降低，静压增高，与远处气压降低，静压增高，与远处气流相比形成正压，而侧面和背流相比形成正压，而侧面和背风面由于产生局部涡流，静压风面由于产生局部涡流，静压降低，形成负压。

降低，形成负压。

（2）热压作用下）热压作用下的自然通风的自然通风有一建筑物如图12-9所示，下部和上部开有窗孔a和b，两者高差为h。

假设窗孔外的静压分别为Pa、Pb，室内外的空气温度和密度分别是、和、。

根据流体静力学原理，窗孔b内外压：

差若以中和面作基准，则有中和面余压若以中和面作基准，则有中和面余压P00=0=0，各窗孔的余压为：

，各窗孔的余压为：

图图12-9热压作用下的自然通风热压作用下的自然通风图图12-10余压沿房间高度的变化余压沿房间高度的变化（3）热压和风压同时作用下的自然通风）热压和风压同时作用下的自然通风窗孔窗孔aa的内外压差的内外压差:

窗孔窗孔bb的内外压差的内外压差:

图图12-12风压和热压同时作风压和热压同时作用下的自然通风用下的自然通风在热压和风压同时作用在热压和风压同时作用下，建筑物外围结构上各窗孔下，建筑物外围结构上各窗孔的内外压差等于各窗孔的余压的内外压差等于各窗孔的余压和室外风压之差。

显然，迎风和室外风压之差。

显然，迎风面上的窗孔有利于进风而不利面上的窗孔有利于进风而不利于排风，而背风面和侧面上的于排风，而背风面和侧面上的窗孔有利于排风不利于进风。

窗孔有利于排风不利于进风。

二、自然通风设计与校核计算二、自然通风设计与校核计算1）计算室内所需的全面通风换气量）计算室内所需的全面通风换气量图图12-13进风有效系数进风有效系数值值22）确定进、排风窗孔的位置，分配各窗孔的进、排风量。

）确定进、排风窗孔的位置，分配各窗孔的进、排风量。

33）计算各窗孔的内外压差和窗孔面积）计算各窗孔的内外压差和窗孔面积在热压的作用下，窗孔在热压的作用下，窗孔aa和和bb的面积的面积FFaa、FFbb分别为：

分别为：

室内平均温度：

室内平均温度：

根据空气量平衡方程根据空气量平衡方程LLaaLLbb可得：

可得：

三、建筑设计与自然通风的配合1.1.建筑形式的选择建筑形式的选择

（1）决定厂房总图方位时，应尽量布置成东、西向，避免有大面积的窗和墙受西晒的影响。

（2）厂房的主要进风面一般应与夏季主导风向成6090角，不宜小于45角。

（3）不宜将附属建筑物布置在建筑物的迎风面，避免阻碍自然通风。

（4）热加工厂房的平面布置不宜采用“口”形或“日”形的封闭式的庭院布置，而应该尽量采用“L”形、“”形或“”形布置。

开口部分应位于夏季主导风向的迎风面，各翼的纵轴与主导风向成045。

“”形或“”形建筑物各翼的间距一般不少于相邻两翼高度和的一半，最好在15m以上。

如建筑物内不产生大量有害物时，其间距可减少至12m。

（5）对于多跨车间，由于外围结构减少，往往造成进风窗孔要进风面积不够，因此需要从某个跨间的天窗引入新鲜空气。

由于热跨间都是用于排风，就只能依靠冷跨间的天窗进风，因此，将冷、热跨间间隔布置，并使热跨间天窗之间的距离，见图12-15。

图图12-15多跨车间的自然通风多跨车间的自然通风（6）在炎热地区的民用建筑和不散发大量粉尘和有害气体的工艺厂房可采用穿堂风作为自然通风的主要途径，见图12-16。

常用的穿堂风建筑形式有四种：

全开敞式、上开敞式、下开敞式和侧窗式，见图12-17。

图图12-16穿堂风通风原理图穿堂风通风原理图图图12-17穿堂风通风形式穿堂风通风形式2.2.工艺设备的布置工艺设备的布置在多层建筑中，应将热源和有害物源尽量设在该建筑物的顶层。

靠近热源一侧的进风口应尽量布置在热源的间断处，尽量使热源不影响气流的通畅。

见图12-18。

车间内的热源一般布置在夏季主导风向的下风侧。

当自然通风以热压为主，把散热设备布置在天窗下面。

图图12-18热源与进风口位置的关系热源与进风口位置的关系3、进、排风口

（1）进风窗的布置与选择自然通风进风窗的标高应根据其使用的季节来确定：

夏季通常使用房间下部的进风窗，其下缘距室内地坪的高度一般为0.3m1.2m，这样可使室外新鲜空气直接进入工作区；冬季通常使用车间上部的进风窗，其下缘距地面不宜小于4.0m，以防止冷风直接吹向工作区。

对于单跨厂房对于单跨厂房进风窗应设在外墙上，在集中供暖工地区最好设上、下两进风窗应设在外墙上，在集中供暖工地区最好设上、下两排。

排。

（2）避风天窗普通天窗往往在迎风面上发生倒灌现象，为了稳定排风，需要在天窗外加设挡板或采取特殊构造形式的天窗，以使天窗的排风口在任何风向时都处于负压区，这种天窗称为避风天窗。

矩形避风天窗1.挡风板2.喉口下沉式天窗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风区。

这种天窗无须专设挡风板和天窗架，其造价低于矩形天窗，但是不易清扫。

（3）避风风帽避风风帽就是在普通风帽的外围增设一周挡风圈。

图图12-19排风天窗与建筑物的相关尺寸排风天窗与建筑物的相关尺寸图图12-20风帽与建筑物的相关尺寸风帽与建筑物的相关尺寸四、通风屋顶通通风风屋屋顶顶上上架架设设通通风风间间层层而而构构成成通通风风屋屋顶顶，通通风风间间层层的的高高度为度为2020-30mm-30mm。

这种屋顶有很好的隔热效果。

这种屋顶有很好的隔热效果。

原原理理：

不不仅仅在在于于间间层层的的空空气气层层有有良良好好的的隔隔热热效效果果，而而且且利利用用热热压压通通风风的的原原理理使使气气流流在在间间层层中中流流动动，从从而而把把屋屋顶顶积积蓄蓄的的太太阳辐射带走。

阳辐射带走。

因因此此南南方方地地区区的的民民用用或或工工业业建建筑筑采采用用了了这这种种通通风风屋屋顶顶，实实测表明，该屋顶内表面比实体屋顶内表面温度低测表明，该屋顶内表面比实