《通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計》課件

通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計概覽通風(fēng)系統(tǒng)是建筑物中至關(guān)重要的設(shè)計元素,它不僅確保室內(nèi)空氣質(zhì)量,還可以調(diào)節(jié)溫度和濕度,為居住者營造舒適的環(huán)境。設(shè)計良好的通風(fēng)系統(tǒng)能夠提高建筑物的能源效率,減少能耗。本課程將深入探討通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵原則和技術(shù)。M課程目標(biāo)1掌握通風(fēng)系統(tǒng)基本原理了解通風(fēng)系統(tǒng)的定義、作用和基本工作原理。2了解設(shè)計流程掌握通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計的步驟和注意事項。3學(xué)會簡單設(shè)計能夠針對具體建筑項目進行初步的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計。掌握通風(fēng)系統(tǒng)的基本原理熱量和濕度平衡通風(fēng)系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣中的熱量和濕度,保持舒適的室內(nèi)環(huán)境。污染物控制通過及時排出室內(nèi)的有害氣體和粉塵,通風(fēng)系統(tǒng)可以維持良好的空氣質(zhì)量。壓力差調(diào)節(jié)合理的壓力差設(shè)計可以確保室內(nèi)外空氣流動平穩(wěn),防止倒灌和漏風(fēng)。能源效率對通風(fēng)系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計,可以大幅提高能源利用效率,降低運行成本。了解通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計流程全面考慮需求通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計流程的第一步是充分了解用戶需求和實際場景,包括使用場合、空氣流向和質(zhì)量要求等。確定設(shè)計參數(shù)根據(jù)需求分析,確定通風(fēng)系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)計參數(shù),如送風(fēng)量、靜壓、風(fēng)機選型等。選擇合理方案針對不同的實際情況,比較自然通風(fēng)、機械通風(fēng)或混合通風(fēng)等方案,選擇最經(jīng)濟高效的設(shè)計方案。能夠進行簡單的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計流程掌握通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計流程,包括需求分析、參數(shù)確定、方案選擇、布置設(shè)計等步驟。負(fù)荷計算能夠進行通風(fēng)系統(tǒng)的熱量、濕度、污染物負(fù)荷計算,為后續(xù)的風(fēng)量和壓力設(shè)計提供依據(jù)。方案選擇根據(jù)不同應(yīng)用場景,能夠選擇自然通風(fēng)、機械通風(fēng)或混合通風(fēng)等最優(yōu)方案。通風(fēng)系統(tǒng)的作用通風(fēng)系統(tǒng)在建筑中扮演著關(guān)鍵角色,主要包括三大功能:提供新鮮空氣、調(diào)節(jié)熱量與濕度、排出污染物。它確保室內(nèi)環(huán)境的舒適性與健康性,維護人員的生活質(zhì)量。新鮮空氣供給提供舒適環(huán)境通風(fēng)系統(tǒng)通過不斷供給新鮮空氣,保持室內(nèi)空氣質(zhì)量,為人們創(chuàng)造舒適的生活和工作環(huán)境。改善空氣循環(huán)新鮮空氣的流通有助于室內(nèi)空氣的循環(huán),促進污染物的排出,維持良好的室內(nèi)空氣質(zhì)量。保證健康安全充足的新鮮空氣供給可以滿足人體生理需求,預(yù)防因缺氧或有毒物質(zhì)而引發(fā)的健康問題。熱量和濕度調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)能及時調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度,保持舒適的室內(nèi)熱環(huán)境。濕度控制調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度,避免過干燥或潮濕,維持適宜的室內(nèi)濕度。熱量管理通過引入新鮮冷空氣或熱交換,調(diào)節(jié)室內(nèi)熱量,滿足熱舒適需求。污染物排出有害物質(zhì)排出通風(fēng)系統(tǒng)可以及時將室內(nèi)產(chǎn)生的有害氣體、粉塵等污染物排出,保證室內(nèi)空氣質(zhì)量,降低人體健康風(fēng)險。氣流組織設(shè)計合理的通風(fēng)氣流組織可以實現(xiàn)對污染源的有效覆蓋和捕捉,最大限度地將污染物排出室外。能效優(yōu)化通過科學(xué)的污染物排出設(shè)計,可以提高通風(fēng)系統(tǒng)的能源利用效率,降低運行成本。環(huán)境保護妥善處理和排放室內(nèi)污染物,有助于維護周邊環(huán)境,減少對生態(tài)的不利影響。通風(fēng)系統(tǒng)的分類通風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)不同的供風(fēng)方式主要可分為三類:自然通風(fēng)、機械通風(fēng)和混合通風(fēng)。每種類型都有其特點和適用范圍,在實際設(shè)計中需要根據(jù)具體情況進行選擇。自然通風(fēng)被動設(shè)計理念自然通風(fēng)主要依靠建筑物本身的設(shè)計,利用溫度、氣壓等自然條件,促進空氣流通。開口位置關(guān)鍵通風(fēng)口的位置、大小和形狀會顯著影響通風(fēng)效果,需要根據(jù)室內(nèi)外環(huán)境因素精心設(shè)計。節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢自然通風(fēng)無需耗費電力,可有效降低能耗,是一種環(huán)保節(jié)能的通風(fēng)方式。局限性稍強自然通風(fēng)依賴天氣條件,無法精確控制,適用性和可靠性稍弱于機械通風(fēng)。機械通風(fēng)強制氣流流動機械通風(fēng)系統(tǒng)利用風(fēng)機等設(shè)備提供動力,能夠在室內(nèi)外壓差不足的情況下,強制氣流流動并實現(xiàn)有效通風(fēng)。靈活設(shè)計調(diào)控機械通風(fēng)系統(tǒng)可根據(jù)需求靈活調(diào)節(jié)送排風(fēng)量和風(fēng)向,以滿足不同場合的通風(fēng)要求。高效能耗控制通過合理設(shè)計風(fēng)機、管道等關(guān)鍵設(shè)備,可以提高機械通風(fēng)系統(tǒng)的能源使用效率?；旌贤L(fēng)系統(tǒng)自然與機械結(jié)合混合通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)合了自然通風(fēng)和機械通風(fēng)的優(yōu)點,能夠根據(jù)環(huán)境條件和需求靈活調(diào)整,實現(xiàn)更加智能高效的空氣調(diào)節(jié)。系統(tǒng)組成混合通風(fēng)系統(tǒng)包括自然通風(fēng)和機械通風(fēng)兩種方式,可以利用氣壓差、風(fēng)力等自然因素以及風(fēng)機等機械設(shè)備,實現(xiàn)全方位的通風(fēng)控制。自動調(diào)節(jié)先利用自然通風(fēng),當(dāng)自然通風(fēng)不足時再啟動機械通風(fēng),智能控制系統(tǒng)能根據(jù)實時環(huán)境條件自動調(diào)節(jié)通風(fēng)方式,提高能源利用效率。通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計流程通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計是一個系統(tǒng)性的過程,包括需求分析、設(shè)計參數(shù)確定、系統(tǒng)方案選擇、系統(tǒng)布置和管道設(shè)計、末端裝置選型、系統(tǒng)負(fù)荷計算、風(fēng)量和壓力計算,以及最后的系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整。這一系列步驟確保了通風(fēng)系統(tǒng)的功能性、可靠性和能效。需求分析1確定需求明確建筑物的通風(fēng)需求和目標(biāo)2收集信息了解建筑物的使用功能和環(huán)境條件3評估現(xiàn)狀分析現(xiàn)有的通風(fēng)系統(tǒng)情況和問題通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計的首要步驟是充分了解建筑物的通風(fēng)需求。這包括確定室內(nèi)空氣的新鮮度、溫濕度、污染物排放等目標(biāo)指標(biāo)。同時還需收集建筑物的使用性質(zhì)、房間布局、人員密度等基礎(chǔ)信息。只有充分理解現(xiàn)狀問題,才能制定出切合實際的設(shè)計方案。設(shè)計參數(shù)確定1設(shè)計指標(biāo)確定通風(fēng)系統(tǒng)需要滿足的主要功能指標(biāo)2環(huán)境條件分析室內(nèi)外溫濕度、氣壓等環(huán)境參數(shù)3負(fù)荷估算計算室內(nèi)熱量、濕量、污染物產(chǎn)生等負(fù)荷4系統(tǒng)選擇根據(jù)需求和條件確定適合的通風(fēng)系統(tǒng)方案設(shè)計參數(shù)的確定是通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵步驟。首先需要明確通風(fēng)系統(tǒng)的主要功能指標(biāo),如室內(nèi)溫濕度、空氣流速、換氣次數(shù)等。同時分析室內(nèi)外的環(huán)境條件,包括溫度、濕度、氣壓等。最后根據(jù)負(fù)荷估算和系統(tǒng)功能需求,選擇合適的通風(fēng)系統(tǒng)方案。這些參數(shù)將直接影響后續(xù)的系統(tǒng)設(shè)計。系統(tǒng)方案選擇1分析需求根據(jù)項目目標(biāo)和空間條件,對通風(fēng)系統(tǒng)的功能要求、規(guī)模和使用環(huán)境進行全面分析。2評估方案提出多種設(shè)計方案,比較各方案的優(yōu)缺點,選擇最適合的解決方案。3優(yōu)化設(shè)計對選定方案進行優(yōu)化設(shè)計,進一步細(xì)化系統(tǒng)布局、性能參數(shù)和能耗指標(biāo)。系統(tǒng)布置和管道設(shè)計確定空調(diào)設(shè)備位置根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)、使用功能合理布置空調(diào)設(shè)備,考慮維護和運行的便利性。設(shè)計管道路徑規(guī)劃管道走向,避開障礙物,盡量縮短管道長度,同時考慮建筑美觀要求。確定管道尺寸根據(jù)計算的風(fēng)量和壓力損失,選擇合適的管道直徑,確保系統(tǒng)運行效率。末端裝置選型確定需求根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)的目標(biāo),確定所需的末端裝置類型,如送風(fēng)口、回風(fēng)口、出風(fēng)口等。選擇參數(shù)考慮末端裝置的出風(fēng)量、出風(fēng)速度、噪音等參數(shù),以滿足空間的通風(fēng)和溫度要求。外觀設(shè)計選擇符合空間美學(xué)的末端裝置款式,與室內(nèi)環(huán)境協(xié)調(diào)一致。施工安裝合理布局末端裝置位置,確保安裝牢固、美觀大方。系統(tǒng)負(fù)荷計算1確定室內(nèi)熱源仔細(xì)統(tǒng)計室內(nèi)各種熱源,包括人體、設(shè)備、照明等,準(zhǔn)確計算出室內(nèi)總熱負(fù)荷。2計算換氣量根據(jù)室內(nèi)人員數(shù)量、體積及衛(wèi)生要求,確定所需的新鮮空氣換氣量。3綜合計算將室內(nèi)熱源和所需的新鮮空氣換算成送風(fēng)量和抽風(fēng)量,得出系統(tǒng)的總負(fù)荷。風(fēng)量和壓力計算1設(shè)計參數(shù)根據(jù)需求確定所需的風(fēng)量和壓力2管道阻力計算計算管道系統(tǒng)的靜力學(xué)和動力學(xué)阻力3末端負(fù)荷計算計算出各個末端裝置的負(fù)荷需求4系統(tǒng)能耗評估根據(jù)計算結(jié)果預(yù)測系統(tǒng)的運行能耗通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)量和壓力計算是設(shè)計過程的重要一環(huán)。首先需要根據(jù)實際需求確定設(shè)計參數(shù),包括所需的新鮮空氣量、溫度和濕度要求等。接下來需要計算管道系統(tǒng)的靜力學(xué)和動力學(xué)阻力,并根據(jù)末端裝置的負(fù)荷需求進行系統(tǒng)匹配。最后,需要評估整個系統(tǒng)的能耗情況,為后續(xù)的優(yōu)化調(diào)整提供依據(jù)。系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整1識別問題通過實測數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)運行過程中存在的問題。2方案選擇根據(jù)問題的性質(zhì),選擇合適的優(yōu)化措施。3參數(shù)調(diào)整針對選定的優(yōu)化方案,調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)。4效果評估驗證優(yōu)化后系統(tǒng)的性能是否達(dá)到預(yù)期要求。通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)整是一個循環(huán)的過程。首先要準(zhǔn)確識別系統(tǒng)運行中存在的問題,然后根據(jù)問題的性質(zhì)選擇合適的優(yōu)化措施,并對系統(tǒng)參數(shù)進行調(diào)整。最后驗證優(yōu)化效果,確保系統(tǒng)性能達(dá)到預(yù)期要求。整個優(yōu)化過程需要多次反復(fù),以確保系統(tǒng)運行效率最佳。自然通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計自然通風(fēng)是一種利用自然環(huán)境中的溫度差和風(fēng)壓差來實現(xiàn)室內(nèi)外空氣交換的方式。在設(shè)計自然通風(fēng)系統(tǒng)時,需要考慮氣流組織形式、開口尺寸計算和自然通風(fēng)量計算等關(guān)鍵因素。氣流組織形式自然對流自然通風(fēng)依靠熱量引起的溫度和密度差異,形成自然對流氣流。熱量源如陽光照射、人體發(fā)熱等促使空氣產(chǎn)生浮力,帶動空氣流動。負(fù)壓引導(dǎo)建筑物頂部或通風(fēng)口設(shè)置可產(chǎn)生負(fù)壓的裝置,如風(fēng)帽、抽氣扇等,利用負(fù)壓吸引空氣流動,增強自然通風(fēng)效果。管道引導(dǎo)通過設(shè)計合理的進排風(fēng)管道系統(tǒng),利用管道內(nèi)的氣壓差和流阻,引導(dǎo)空氣有序流動,提高通風(fēng)效率。開口尺寸計算確定換氣量根據(jù)建筑物的體積和通風(fēng)需求,計算出所需的換氣量。測量開口大小測量建筑物外窗、門等通風(fēng)開口的實際尺寸大小。計算流速根據(jù)換氣量和開口面積,計算出通過開口的風(fēng)速。自然通風(fēng)量計算影響因素影響自然通風(fēng)量的主要因素包括室內(nèi)外溫度差、開口尺寸、風(fēng)速以及建筑物的朝向和周圍環(huán)境等。計算公式自然通風(fēng)量可通過以下公式計算：Q=Cd×A×√(2gh)，其中Q為通風(fēng)量、Cd為開口系數(shù)、A為開口面積、g為重力加速度、h為壓差。機械通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計機械通風(fēng)系統(tǒng)依靠風(fēng)機驅(qū)動通風(fēng)過程,可以更好地控制送風(fēng)量和排風(fēng)量,實現(xiàn)對室內(nèi)環(huán)境的精確調(diào)節(jié)。設(shè)計過程包括壓差計算、送排風(fēng)量估算以及風(fēng)機選型等關(guān)鍵步驟。室內(nèi)外壓差計算壓力梯度分析通過分析室內(nèi)外壓力梯度的差異,可以計算出室內(nèi)外的壓差,為機械通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計提供關(guān)鍵參數(shù)。高低壓區(qū)域劃分合理劃分高壓和低壓區(qū)域有助于確定送風(fēng)和排風(fēng)的方向,優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)的布置。外風(fēng)壓系數(shù)確定根據(jù)建筑物的形狀和環(huán)境,使用標(biāo)準(zhǔn)或經(jīng)驗公式計算外風(fēng)壓系數(shù),為壓差計算提供依據(jù)。送風(fēng)量和排風(fēng)量計算1室內(nèi)外壓差計算根據(jù)室內(nèi)外溫度、濕度等參數(shù),計算室內(nèi)外壓差,作為送風(fēng)量和排風(fēng)量計算的基礎(chǔ)。2送風(fēng)量計算根據(jù)室內(nèi)熱負(fù)荷和室內(nèi)污染物濃度,確定所需的新鮮空氣量,即送風(fēng)量。3排風(fēng)量計算根據(jù)室內(nèi)熱負(fù)荷和污染物排放量,確定需要排出的風(fēng)量,即排風(fēng)量。4平衡調(diào)整通過調(diào)整送風(fēng)量和排風(fēng)量,使系統(tǒng)達(dá)到壓力平衡,確保通風(fēng)效果。風(fēng)機選型確定送排風(fēng)量根據(jù)系統(tǒng)需求,準(zhǔn)確計算出所需的送、排風(fēng)量。計算系統(tǒng)壓力考慮管道阻力、末端裝置等,準(zhǔn)確估算系統(tǒng)總壓力。選擇合適風(fēng)機選用能滿足送排風(fēng)量和壓力要求的高效節(jié)能風(fēng)機。管道尺寸計算確定管道直徑根據(jù)所需的風(fēng)量和氣流速度,利用管道流量公式計算出合適的管道直徑。選擇直徑要符合工程實際情況,避免過大或過小?？紤]管道材質(zhì)不同材質(zhì)的管道在強度、重量、安裝成本等方面存在差異。應(yīng)充分評估各種因素,選擇最適合的管道材質(zhì)。留出余量空間在計算管道尺寸時,還需考慮管道的橫向和縱向布置,預(yù)留一定的空間裕量,以便于后期的安裝和維護。滿足強度要求管道必須能夠承受工作時的壓力和振動,確保管道系統(tǒng)的安全運行。選用合適的管道材質(zhì)和壁厚是關(guān)鍵。管道阻力計算1確定管道類型根據(jù)管道材質(zhì)、直徑等參數(shù)選擇合適的管道阻力公式。常用的有達(dá)西-魏斯巴赫公式和普朗特公式。2計算管道長度阻力根據(jù)管道長度、流速和管徑計算直管段的阻力損失。需考慮管道表面粗糙度。3計算局部阻力對于彎頭、擴散器、閥門等局部阻力元件,需分別計算并累計總的局部阻力損失。4計算總壓力損失將直管段和局部阻力損失相加得到管道總壓力損失,用于后續(xù)風(fēng)機選型和系統(tǒng)優(yōu)化。通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能措施通風(fēng)系統(tǒng)是大型建筑物能耗的主要來源之一。通過采取一系列節(jié)能措施,可以大幅提高通風(fēng)系統(tǒng)的能效,減少能源消耗。常見的節(jié)能措施包括使用高效設(shè)備、合理組織氣流、實施智能控制等。使用高效設(shè)備高效空調(diào)系統(tǒng)選用具有高能效比的空調(diào)設(shè)備,可以大幅降低通風(fēng)系統(tǒng)的能耗?，F(xiàn)代高效空調(diào)采用先進壓縮技術(shù),兼顧制冷和制熱的能源利用效率。高效電機和風(fēng)機通風(fēng)系統(tǒng)中的電機和風(fēng)機是主要耗能設(shè)備,選用高效電機和適配的風(fēng)機能顯著提升系統(tǒng)能效。智能控制系統(tǒng)安裝實時監(jiān)控和智能控制系統(tǒng),可以根據(jù)使用需求自動調(diào)節(jié)通風(fēng)系統(tǒng)的運行,避免不必要的