建筑通風(fēng)系統(tǒng)課件

1、建 筑 設(shè) 備建 筑 設(shè) 備第一部分 通風(fēng)系統(tǒng)第一節(jié) 通風(fēng)的基本概念一、通風(fēng)的意義1. 人新陳代謝中產(chǎn)生的二氧化碳、皮膚表面的代謝產(chǎn)物2. 建筑材料中揮發(fā)出的有害物，如苯類、醛類等有機物質(zhì)3. 周圍土壤中存在的氡等放射性物質(zhì)4. 室外大氣中存在的灰塵、二氧化硫使室內(nèi)的污染物濃度達到有關(guān)的標準。二、污染物的主要來源在以人為主的室內(nèi)環(huán)境中，污染物主要包括：第一部分 通風(fēng)系統(tǒng)第一節(jié) 通風(fēng)的基本概念一、通風(fēng)的意義1. 依據(jù)：空氣的動力源泉1) 機械通風(fēng)系統(tǒng) 機械通風(fēng)機作用使空氣流動，造成房間通風(fēng)換氣方法，稱為機械通風(fēng)。由于風(fēng)機的風(fēng)量和風(fēng)壓可根據(jù)需要確定，這種通風(fēng)方法能保證所需要的通風(fēng)量，控制房間內(nèi)的氣

2、流方向和速度，并可對進風(fēng)和排風(fēng)進行必要的處理，使房間空氣達到所要求的參數(shù)。因此，機械通風(fēng)方法得到了廣泛應(yīng)用。2) 自然通風(fēng)系統(tǒng) 自然通風(fēng)是依靠室內(nèi)外空氣的溫度差(實際是密度差)造成的熱壓，或者是室外風(fēng)造成的風(fēng)壓，使房間內(nèi)外的空氣進行交換，從而改善室內(nèi)的空氣環(huán)境。自然通風(fēng)不需要另外設(shè)置動力設(shè)備，對于有大量余熱的車間，是一種經(jīng)濟、有效的通風(fēng)方法。其缺點是，無法處理進入室內(nèi)的空外空氣，也難于對從室內(nèi)向室外排出的污濁空氣進行凈化處理；其次，自然通風(fēng)受室外氣象條件影響、通風(fēng)效果不穩(wěn)定。三、通風(fēng)系統(tǒng)的分類依據(jù)：空氣的動力源泉1) 機械通風(fēng)系統(tǒng) 機械1. 自然通風(fēng)的作用原理 對于一幢建筑或者一間房間，如果它

3、有兩個開口（門或窗等），而且空氣在每個開口的兩側(cè)壓力不相同，那么在壓差的作用下，空氣在每個開口處形成流動四、自然通風(fēng)1. 自然通風(fēng)的作用原理 對于一幢建筑或者一2. 室內(nèi)、外溫差作用下的自然通風(fēng)原理：如圖所示，在建筑外圍護結(jié)構(gòu)的不同高度處有兩個開口a與b，它們的高差為 。假設(shè)室內(nèi)溫度為 ，密度為 ，室外溫度為 ，密度為 ，且有 即 。同時，將開口外側(cè)靜壓記為 與 ，開口內(nèi)側(cè)靜壓記為 與 。則開口a內(nèi)外壓力差為：開口b內(nèi)外壓力差為：且有 時，空氣由開口 a ( b ) 流出，反之則流入。2. 室內(nèi)、外溫差作用下的自然通風(fēng)原理：如圖所示，在建筑建筑通風(fēng)系統(tǒng)課件現(xiàn)假設(shè) ，則式中， 為重力加速度， 。

4、可見，空氣將由開口b流出。如果 和 保持不變，則隨著空氣的流出，室內(nèi)靜壓逐漸降低， 將由等于零變?yōu)樾∮诹?，空氣將由開口a流入，直至開口a的進風(fēng)量等于開口b的排風(fēng)量時，室內(nèi)靜壓才保持穩(wěn)定，且有：現(xiàn)假設(shè) ，則式中， 為重力加3. 室外風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)3. 室外風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)4. 利用自然通風(fēng)的方式4. 利用自然通風(fēng)的方式5. 有效利用自然通風(fēng)的建筑措施管 道 式5. 有效利用自然通風(fēng)的建筑措施管 道 式6. 天窗的做法縱向下沉式天窗 橫向下沉式天窗6. 天窗的做法縱向下沉式天窗 橫向下沉式天窗矩形避風(fēng)天窗矩形避風(fēng)天窗 天井式天窗 天井式天窗建筑通風(fēng)系統(tǒng)課件五、常見的通風(fēng)系統(tǒng)類型1. 全面

5、通風(fēng)2. 局部通風(fēng)3. 置換通風(fēng)五、常見的通風(fēng)系統(tǒng)類型1. 全面通風(fēng)2. 局部通風(fēng)3. 1. 全面通風(fēng) 全面通風(fēng)是對整個房間進行通風(fēng)換氣。其基本原理是，用清潔空氣稀釋(沖淡)室內(nèi) 空氣中的有害物濃度，同時不斷地把污染空氣排至室外，保證室內(nèi)空氣環(huán)境達到衛(wèi)生標準。全面通風(fēng)也稱稀釋通風(fēng) 1) 原理：1. 全面通風(fēng) 全面通風(fēng)是對整個房間進行通風(fēng)全面機械送風(fēng)系統(tǒng)全面機械送風(fēng)系統(tǒng)全面機械排風(fēng)系統(tǒng)全面機械排風(fēng)系統(tǒng)2) 全面通風(fēng)送風(fēng)口和排風(fēng)口的位置 在設(shè)計全面通風(fēng)系統(tǒng)時應(yīng)遵守一個基本原則：應(yīng)將干凈空氣直接送至工作人員所在地或污染物農(nóng)度低的地方。 常用的送、排風(fēng)方式有上送上排、下送上排及中間送、上下排等多種形式

6、。具體應(yīng)用時，應(yīng)根據(jù)下列原則選擇： 進風(fēng)口應(yīng)位于排風(fēng)口上風(fēng)側(cè) 送風(fēng)口應(yīng)接近工作人員所在地點，或者污染物 濃度低的地帶 排風(fēng)口應(yīng)設(shè)在污染物濃度高的地方 在整個控制空間內(nèi)，盡量使室內(nèi)氣流均勻，減 少渦流的存在，從而避免污染物在局部地區(qū)積聚2) 全面通風(fēng)送風(fēng)口和排風(fēng)口的位置 在設(shè)計全3) 全面通風(fēng)送風(fēng)量的計算 如圖所示的空間，若該空間中污染物的發(fā)生量為 ，通風(fēng)量為 ，空間容積為 。 通風(fēng)開始時室內(nèi)污染物濃度為 ，送風(fēng)氣流中污染物濃度為 ，則通風(fēng)后室內(nèi)污染物濃度 是時間 的函數(shù) 。3) 全面通風(fēng)送風(fēng)量的計算 如圖所示的空間，現(xiàn)假設(shè)：(3) 送入室內(nèi)的空氣一進入室內(nèi)立刻與室內(nèi)空氣充分混 合，而且送風(fēng)量等

7、于排風(fēng)量，室內(nèi)、外空氣溫度相 同。(1) 均為常數(shù)；(2) 均勻散發(fā)到整個空間;現(xiàn)假設(shè)：(3) 送入室內(nèi)的空氣一進入室內(nèi)立刻與室內(nèi)空氣充分當 時，有可求得全面通風(fēng)的通風(fēng)量為但因室內(nèi)污染物不可能均勻散發(fā)，送風(fēng)也不可能與室內(nèi)空氣充分混合，所以，實際所需的全面通風(fēng)量要比上式 的計算結(jié)果大得多，因此，實際的通風(fēng)量計算式要引入安全系數(shù) ，即當 時，有可求得全面通風(fēng)的通風(fēng)量為但2. 局部通風(fēng)1) 原理： 局部通風(fēng)分為局部進風(fēng)和局部排風(fēng)，其基本原理都是通過控制局部氣流，使局部工作 范圍不受有害物的污染，并且造成符合要求的空氣環(huán)境 。2. 局部通風(fēng)1) 原理： 局部通風(fēng)分為局局部排風(fēng)系統(tǒng)局部排風(fēng)系統(tǒng)局部送風(fēng)系

8、統(tǒng)局部送風(fēng)系統(tǒng)密閉罩密閉罩排風(fēng)罩排風(fēng)罩2) 局部通風(fēng)送風(fēng)量的計算個案分析3. 置換通風(fēng)1) 原理： 冷空氣下沉、熱空氣上升的原則2) 置換通風(fēng)送風(fēng)口和排風(fēng)口的位置: 送風(fēng)口在下，排風(fēng)口在上3) 置換通風(fēng)送風(fēng)量的計算2) 局部通風(fēng)送風(fēng)量的計算個案分析3. 置換通風(fēng)1) 下面是一種較為直接的經(jīng)驗公式：式中 所求送風(fēng)量,重力加速度； ；熱源能量， ；空氣定壓比熱， ；空氣的溫度膨脹系數(shù)， ；空氣密度， ；熱對流卷吸系數(shù)， ；分界面高度， 。下面是一種較為直接的經(jīng)驗公式：式中 第二節(jié) 通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備與構(gòu)件一、風(fēng)機1. 風(fēng)機在管路中的作用：輸送空氣2. 風(fēng)機的基本結(jié)構(gòu)：葉輪、電機、外殼3. 風(fēng)機的種類1

9、) 離心風(fēng)機2) 軸流風(fēng)機3) 混流風(fēng)機第二節(jié) 通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備與構(gòu)件一、風(fēng)機1. 風(fēng)機在管路中的1) 離心風(fēng)機 用于低壓或高壓送風(fēng)系統(tǒng)，特別是低噪音和高風(fēng)壓的系統(tǒng)。葉輪的葉片型式有流線型、后彎葉型、前彎葉型和徑向型四種 離心風(fēng)機構(gòu)造示意圖1) 離心風(fēng)機 用于低壓或高壓送風(fēng)系統(tǒng)，特別舒適性空調(diào)中的風(fēng)機一般都使用離心風(fēng)機。四種葉輪設(shè)計構(gòu)成了風(fēng)機的四種基本形式：(1) 后向型風(fēng)機的葉片：直線型后傾葉片、曲線型葉片或 翼型葉片。 直線后傾型：直的單層金屬葉片。 曲線后向型：彎曲的金屬葉片。 翼型設(shè)計：雙層的金屬葉片，提高空氣流經(jīng)葉輪的效 率。它主要用于運行投資的節(jié)省可高于初 投資的情況。(2) 第四種

10、類型是前向曲線型，它的葉片是彎曲的單層 金屬葉片。舒適性空調(diào)中的風(fēng)機一般都使用離心風(fēng)機。四種葉輪設(shè)計構(gòu)成了風(fēng)機四種形式葉輪后向型-直線四種形式葉輪后向型-直線前向曲線型葉輪與后向曲線型葉輪(1) 前向曲線型葉輪 大量小型、輕質(zhì)葉片構(gòu)成，風(fēng)機的其他部分也是輕材料。這些都比翼型葉輪要輕。特點：根據(jù)設(shè)計情況，前向型風(fēng)機可以以比相同直徑的后向型風(fēng)機低的轉(zhuǎn)速輸送更多的空氣。任何類型的后向型風(fēng)機輸送相同風(fēng)量時，前向型可以以后向型一半的速度運行。因此前向曲線型風(fēng)機噪聲更低，再考慮到它低價的特點，使它成為低中壓運行中的最佳選擇。(2) 后向曲線型葉輪風(fēng)機在大容量、大壓差情況下，比前向曲線型風(fēng)機效率更高，所以在

11、許多中壓運行的情況下，多使用后向曲線型風(fēng)機。前向曲線型葉輪與后向曲線型葉輪(1) 前向曲線型葉輪 前向曲線葉型： 輕型構(gòu)造 低速, 大容積 低壓翼型： 高壓 高效率 重型構(gòu)造兩種典型的風(fēng)機葉輪前向曲線葉型：翼型：兩種典型的風(fēng)機葉輪2) 軸流風(fēng)機 軸流風(fēng)機的構(gòu)造如圖所示。葉輪由輪毅和鉚在其上的葉片組成，葉片與輪毅平面安 裝成定的角度。葉片的型式有機翼型扭曲葉片或直葉片；等 厚板型扭曲葉片或直葉片等。 占地面積小、便于維修、風(fēng)壓較低、風(fēng)量較大，多用于阻力較小的大風(fēng)量系統(tǒng)。軸流風(fēng)機構(gòu)造示意圖2) 軸流風(fēng)機 軸流風(fēng)機的構(gòu)造如圖所示。葉輪由輪毅和鉚在3) 混流風(fēng)機 集中了離心風(fēng)機的高壓和軸流的大風(fēng)量的特

12、點。4) 常見的建筑用風(fēng)機 高溫消防排煙風(fēng)機：高溫消防排煙風(fēng)機在正常情況下可用于日常的通風(fēng)換氣。遭遇火險時，抽排室內(nèi)高溫?zé)煔?，增強室?nèi)空氣流通。具有耐高溫的特點。適用于高層建筑、烘箱、車庫、隧道、地鐵、地下商場等場合的通風(fēng)換氣和消防排煙。3) 混流風(fēng)機 集中了離心風(fēng)機的高壓和軸流的大風(fēng)量的特點 斜流風(fēng)機：該系列風(fēng)機分為單速和雙速兩種。具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、維修方便等優(yōu)點?？梢愿鶕?jù)不同的使用場合，采用改變安裝角度、改變?nèi)~片數(shù)、改變轉(zhuǎn)速、改變機號等方法達到多方面的使用要求。 斜流風(fēng)機：該系列風(fēng)機分為單速和雙速兩種。具有結(jié)構(gòu)緊湊、體 軸流風(fēng)機 軸流風(fēng)機 屋頂、側(cè)壁排風(fēng)機：有普通離心式屋頂風(fēng)機和低噪聲

13、離心式屋頂風(fēng)機，適用于廠房、倉庫、高層建筑、實驗室、影劇院、賓館、醫(yī)院等場合的局部換氣。 屋頂、側(cè)壁排風(fēng)機：有普通離心式屋頂風(fēng)機和低噪聲離心式屋頂 空調(diào)通風(fēng)風(fēng)機：離心空調(diào)風(fēng)機具有性能適用范圍大、噪聲低、重量輕、安裝方便、運行可靠的優(yōu)點?？梢耘c各空調(diào)廠的組合空調(diào)機組配套。 空調(diào)通風(fēng)風(fēng)機：離心空調(diào)風(fēng)機具有性能適用范圍大、噪聲低、重 排煙柜式風(fēng)機 排煙柜式風(fēng)機4. 風(fēng)機的性能參數(shù)與特性曲線1) 風(fēng)機的性能參數(shù)風(fēng)量 ：單位時間內(nèi)風(fēng)機所輸送的氣體的體積，有效功率 ：風(fēng)機在單位時間內(nèi)傳給空氣的能量風(fēng)壓 ：風(fēng)機產(chǎn)生的總壓頭（全壓）， ，包括靜 壓和動壓4. 風(fēng)機的性能參數(shù)與特性曲線1) 風(fēng)機的性能參數(shù)風(fēng)量

14、軸功率 ：風(fēng)機的輸入功率全壓效率 ：風(fēng)機有效功率與軸功率之比機械傳輸功率 ：電機與風(fēng)機機械傳動的能量損失比轉(zhuǎn)數(shù) ：表征風(fēng)機在標準狀態(tài)下 的流量 、風(fēng)壓 和轉(zhuǎn) 速 之間的關(guān)系。同一類型的風(fēng)機，比轉(zhuǎn)數(shù)必然相同。軸功率 ：風(fēng)機的輸入功率全壓效率 ：風(fēng)機有效功2) 風(fēng)機的性能曲線 為了全面評定風(fēng)機的性能，就必須了解在各種公況下風(fēng)機的全壓、功率、效率和風(fēng)量的關(guān)系。 不同轉(zhuǎn)速下的這些關(guān)系 就形成了風(fēng)機的特性曲線。2) 風(fēng)機的性能曲線 為了全面評定風(fēng)機的性能，就必須了解風(fēng)機性能曲線圖風(fēng)機性能曲線圖5. 風(fēng)機工作狀態(tài)點的確定1) 管路特性曲線已知風(fēng)道的總阻力為改用風(fēng)量表示，以圓風(fēng)管為例，則有5. 風(fēng)機工作狀態(tài)

15、點的確定1) 管路特性曲線已知風(fēng)道的總 即管路系統(tǒng)的阻力與風(fēng)量平方成正比，比例常數(shù)反映了管路的特性，它主要取決于管道的幾何尺寸和局部阻力，管道越小越長，局部阻力越多，則 越大。 該式稱為管道特性方程，雖然可以通過計算得到，但是也可以通過實測風(fēng)量和阻力來得到此方程的曲線，在 坐標中，這是一條通過原點的拋物線。 即管路系統(tǒng)的阻力與風(fēng)量平方成正比，比例常數(shù)反2) 風(fēng)機工作狀態(tài)點的確定 現(xiàn)在把管道特性曲線按 坐標劃到風(fēng)機的特性曲線圖上，與風(fēng)機的 曲線相交于 點，該點即為風(fēng)機的工作點。也就是把該臺風(fēng)機連接到具有該管道特性的管路上運行時，風(fēng)機所產(chǎn)生的風(fēng)量正好是管內(nèi)的流量，此時，風(fēng)機所產(chǎn)生的風(fēng)壓正好克服該流

16、量下管道所產(chǎn)生的阻力。2) 風(fēng)機工作狀態(tài)點的確定 現(xiàn)在把管道特性曲3) 風(fēng)機的串聯(lián)和并聯(lián)兩臺串聯(lián)風(fēng)機： 風(fēng)機流量相同 壓頭是同一流量下的兩倍 繪制性能曲線3) 風(fēng)機的串聯(lián)和并聯(lián)兩臺串聯(lián)風(fēng)機：兩臺并聯(lián)風(fēng)機： 壓頭相同 流量是同一壓頭下的兩倍 繪制性能曲線兩臺并聯(lián)風(fēng)機：二、風(fēng)管1. 形式：圓形和矩形2. 材料： 磚和混凝土 薄鋼板 玻璃纖維板 鋁板 聚氯乙烯板 軟管材料二、風(fēng)管1. 形式：圓形和矩形2. 材料： 磚和混凝土三、局部構(gòu)件1. 風(fēng)管支架1) 作用：防震、承重2) 形式：風(fēng)管與支架的連接：固定與不固定。支架的支撐方式：支架、吊架和托架。三、局部構(gòu)件1. 風(fēng)管支架1) 作用：防震、承重2)

17、 活動支吊架活動支吊架固定支架固定支架固定吊架固定吊架2. 彎頭直角彎頭和弧彎頭：改變氣流走向2. 彎頭直角彎頭和弧彎頭：改變氣流走向3. 三通1) 合流三通2) 分流三通3. 三通1) 合流三通2) 分流三通4. 變徑管1) 突然擴大和縮?。猴L(fēng)量改變。（見左圖）2) 漸變管：風(fēng)量改變。（見右圖）4. 變徑管1) 突然擴大和縮?。猴L(fēng)量改變。（見左圖）25. 風(fēng)管閥門1) 調(diào)節(jié)風(fēng)量、打開或關(guān)斷風(fēng)系統(tǒng)： 蝶閥、對開多葉調(diào)節(jié)閥、三通調(diào)節(jié)閥2) 防火閥：當火災(zāi)發(fā)生時，切斷氣流通路，防止火 勢沿風(fēng)管蔓延3) 止回閥：防止風(fēng)機停止后氣流倒轉(zhuǎn)5. 風(fēng)管閥門1) 調(diào)節(jié)風(fēng)量、打開或關(guān)斷風(fēng)系統(tǒng)： 四、風(fēng)管系統(tǒng)設(shè)計

18、中的注意事項1. 風(fēng)管布置 風(fēng)管的布置應(yīng)力求順直，避免復(fù)雜的局部構(gòu)件，彎頭、三通等構(gòu)件要安排得當，與風(fēng)管連接要合理，以減少阻力和噪聲。風(fēng)管上應(yīng)該設(shè)置必要的調(diào)節(jié)和測量裝置或預(yù)留安排測量裝置的接口。調(diào)節(jié)和測量裝置應(yīng)設(shè)在便于操作和觀察的地點。2. 風(fēng)管斷面形狀 在相同面積下，圓形管阻力比矩形管小。矩形風(fēng)管設(shè)計時，長短邊比例在3.0以下。四、風(fēng)管系統(tǒng)設(shè)計中的注意事項1. 風(fēng)管布置 3. 風(fēng)機的進出口布置 風(fēng)機進出口的連接管對風(fēng)機能力的發(fā)揮有很大影響，因為進、出口處空氣的動壓很大，連接管做法不當，將引起可觀的壓頭損失，而使風(fēng)量受到嚴懲損失，為此，必須在管路設(shè)計中注意這個問題。1) 轉(zhuǎn)彎或彎頭的風(fēng)管內(nèi)邊到風(fēng)機進口的距離應(yīng)大于風(fēng)機進口直徑，以保證氣流均勻進入風(fēng)機葉輪。當轉(zhuǎn)彎曲率半徑不夠時，應(yīng)彎管處加導(dǎo)流葉片，見下圖。2) 當風(fēng)管變徑進入風(fēng)機時，要求 見下圖， 一般以 為佳。3. 風(fēng)機的進出口布置 風(fēng)機進出口的連接管對3) 對雙進風(fēng)風(fēng)機應(yīng)保證 ，如下圖所示。3) 對雙進風(fēng)風(fēng)機應(yīng)保證 4) 在靠近風(fēng)機出口處的轉(zhuǎn)彎必須與風(fēng)機葉輪的轉(zhuǎn)動方 向一致，以使氣流通暢均勻，避免不必要的能量損 失。4) 在靠近風(fēng)機出口處的轉(zhuǎn)彎必須與風(fēng)機葉