通风系统的自然风压计算
通风系统的自然风压测算（补充）
掌握通风系统最大和最小自然风压对提高矿井通风管理水平至关重要。测算自然风压是通风管理主要工作内容之一。测算自然风压一般应在每年的高温和寒冷季节进行，也可以与阻力测定结合进行。
测定通风系统自然风压，首先要确定通风系统的最低和最高标高值，以最低标高将通风系统分为进风和回风两部分，分别测算进、回风侧最低与最高标高之间空气柱的位能。如图A ，1－2－3－4－5－6－7－8为通风系统，最低标高为5－6水平，最高标高为风机入口8点，0点为进风井筒的垂直延长线与过8点水平线的交点，则进风侧空气柱为0－1－2－3－4－5，回风侧空气柱为6－7－8。
测算自然风压时，进、回风侧的空气柱的上下标高要取相同值。
图A 测算通风系统自然风压测点布置
准确测算空气密度和减小测段高度是准确测算自然风压的关键。 为了准确地测算进回风侧空气柱的平均密度，应在密度变化较大的地方，如井口、井底、倾斜巷道的上下端及风温变化较大的地方布置测点，将进回、风侧分为若干个测段，并在较短的时间内测出各点风流的绝对静压力P 、干湿球温度t d 、t w 、相对湿度?。测算各个测段的高度和平均空气的密度，然后采用高度加权法计算进、回风侧的空气柱重量。自然风压H N 公式如下：
)(
∑∑-=mj j mj
i
n Z Z g H ρρ
1
式中：Z i , Z j ― 分别是进风段i 和回风段j 的高度，m ；
ρmi ，ρmj ―进风段i 和回风段j 内空气平均密度，kg/m 3 ；
每个测段可设若干个测定密度的测点，测段密度的平均值为：
ρρm i i n
n ==∑11
2
最低标高线
在深度大的立井井筒中，可用停罐方式测定井筒中的空气密度。0点空气密度可在回风井地面进行测算。
例题 如图1所示的通风系统，在利用气压计法测定该系统通风阻力的同时，测得了图中各测点的空气密度和标高如表1，求此系统自然风压H N 。
解 根据15—3—2式，计算进、回风侧各测段的平均空气密度和位能。
进风侧位能E 1－5
∑=-?=5
1
51i i
m i Z g E ρ
＝6612Pa
同理求得回风侧位能 E 6－8 ＝6249Pa 。 由（1）式计算出该系统的自然风压H N ：
H N =g (Z 1－5ρm 1-5—Z 6－8ρm 6-11）=6612-6249=363Pa 。
一个矿井有多个通风系统时，应分别进行测算。
)
2
3228
.13196.16022958.12835.19022835.12692.127522692.12455.1100(81.9+?++?++?++?
?=
自然风压测定方法
第一节 自然风压 一、 自然风压的形成及特性 如图4-1所示为一个没有通风机工作的矿井。 风流从气温较低的井筒进入矿井，从气温较高的井筒流出。不仅如此，在正在开凿的立井井筒中，冬季风流会沿井筒中心一带进入井下，而沿井壁流出井外；夏季风流方向正好相反。这是由于空气温度与井筒围岩温度存在差异，空气与围岩进行热交换，造成进风井筒与回风井筒、井筒中心一带与井壁附近空气存在温度差，气温低处的空气密度比气温高处的空气密度大，使得不同地方的相同高度空气柱重量不等，从而使风流发生流动，形成了自然通风现象。我们把这个空气柱的重量差称为自然风压H 自。 由上述可见，如果把地表大气视为一个断面无限大、风阻为零的假想风路，则可将通风系统视为一个有高差的闭合回路，由自然风压的形成原因，可得到其计算公式： H 自=?2 0 1gdz ρ－?5 3 2gdz ρ，Pa （4-1） 式中 Z ——矿井最高点到最低点间的距离，m ； g ——重力加速度，m/s 2； ρ1、ρ2——分别为0-1-2和5-4-3井巷中dz 段空气密度，kg 3/m 3。 由于空气密度ρ与高度Z 有着复杂的函数关系，因此用式（4-1）计算自然风压比较困难。为了简化计算，一般先测算出0-1-2和5-4-3井巷中空气密度的平均值ρ均进、ρ均回，分别代替式（4-1）中的ρ1和ρ2，则式（4-1）可写为： Ｈ自＝（ρ均进－ρ均回）g Ｚ，Pa （4-2） 三、 自然风压的测定 生产矿井自然风压的测定方法有两种：直接测定法和间接测定法。 1.直接测定法
矿井在无通风机工作或通风机停止运转时，在总风流的适当地点设置临时隔断风流的密闭，将矿井风流严密遮断，而后用压差计测出密闭两侧的静压差，该静压差便是矿井的自然风压值。或将风硐中的闸门完全放下，然后由风机房水柱计直接读出矿井自然风压值（如图4-2所示）。 2.间接测定法 以抽出式通风矿井为例。 如图4-3所示的抽出式通风矿井，因风硐中通风机入口风流的相对全压h全与自然风压H自的代数和等于矿井的通风阻力，即 h全+H自=RQ2（4-3）式中R——矿井总风阻，Ns2/m8； Q——矿井总风量，m3/s。 所以首先在通风机正常运转时，测出矿井总风量Q及通风机入风口处风流的相对全压h全，而后停止主要通风机的运转，若有自然风流，立即测出自然风流的风速v自，计算出
矿井主扇风机选型计算
XX煤矿主通风系统选型 设计说明书 一、XX矿主要通风系统状况说明 根据我矿通风部门提供的原始参数：目前矿井总进风量为2726m3/min，总排风量为2826m3/min，负压为1480Pa，等积孔1.46㎡。16采区现有两条下山，16运输下山担负采区运输、进风，16轨道下山担负运料、行人和回风。我矿现使用的BDKIII-№16号风机2×75Kw，风量范围为25-50m3/S，风压范围为700-2700Pa，已不能满足生产需要。 随着矿井往深部开采及扩层扩界的开展，通风科提供数 :6743m3/min，最大负压据要求：矿井最大风量Q 大 :2509Pa。现在通风系统已不能满足生产要求，因此需对H 大 主通风系统进行技术改造。 二、XX煤矿主通风系统改造方案 根据通风科提供的最大风量6743m3/min，最大负压2509Pa，经选型计算，主通风机需选用FBCDZ-№25号风机2×220Kw。由于新选用风机能力增加，西井风机房低压配电盘、风机启动柜等也需同时改造。本方案中，根据主通风机选用的配套电机功率，选用高压驱动装置。即主通风系统配置主通风机2台，高压配电柜6块，高压变频控制装置2套，变压器1台。
附图：主通风机装置性能曲线图附件：主通风机选型计算
附件： 主扇风机选型计算 根据通风科提供数据，矿井需用风量为Q:67433/min m ，通风容易时期负压min h :1480Pa ，通风困难时期负压max h :2509Pa,矿井自然风压z h :±30Pa 。 1、 计算风机必须产生的风量和静压 （1）、通风机必须产生的风量为 f l Q K Q ==67433/min m =112.43/m s （2）根据通风科提供数据，在通风容易时期的静压为1480Pa ，在通风困难时期的静压为2509Pa 。 2、 选择通风机型号及台数 根据计算得到的通风机必须产生的风量，以及通风容易时期和通风困难时期的风压，在通风机产品样本中选择合适的通风机。可选用FBCDZ-8-№25轴流通风机2台，1台工作，1台备用。风机转速为740r/min 。 3、 确定通风机工况点 （1） 计算等效网路风阻和等效网路特性方程式 通风容易时期等效网路风阻 21min /s f R H Q ==1480/112.42 =0.1171(N ·S 2)/m 8 通风容易时期等效网路特性方程式 h=0.1171Q 2 通风困难时期等效网路风阻
排烟系统计算公式
排烟系统计算公式 001/已知排烟风机风量是22000CMH，275Pa，3Kw，排烟口为2个， 尺寸是1000*500，请问风口风速是多少？ 2011-10-3117:06qinge_2003|分类：工程技术科学|浏览2356次 如果换成800*500风口，风速相差多少呢？ 我有更好的答案 分享到： 举报|2011-11-0118:00网友采纳 风口风速为：22000÷3600÷2÷0.5（风口面积）=6.11m/s，如果换成800*500，则为22000÷3600÷2÷0.4（风口面积）=7.64m/s
A——风管截面积，单位：㎡； v——管内风速，单位：m/s。 004/知道了风机的风量和风口怎么计算风管的大变小以及长度 2013-12-2114:18137****5107|分类：数学|浏览495次 如：风机是37kw/29000~37000的风量、吸风口是直径550，主管道的总是50米，有37个直径120吸风口！550的吸风口要变多大的管道？变多少节才能保证120的吸风口的风量一样？求解（写公式、一定要说明公式的符号代表什么？、举例） 我有更好的答案 分享到： 2013-12-2116:36提问者采纳 Q=3600A·v Q——风量吗，单位：m3/h； A——风管截面积，单位：㎡； v——管内风速，单位：m/s。 3600——小时（h）和秒（s）的换算常数。 不知道你的系统是用来做什么的！如果是通风（消防排风、送风，油烟排风），主风管风速一般取8~12m/s，支管风速一般取6~8m/s
；如果是空调管道，主风管风速一般取6~10m/s，支管风速一般取4 ~6m/s；如果是除尘，就得考虑颗粒或粉尘的比重，一般主风管风速在16m/s以上，支管风速一般取18m/s以上。 至于风管怎么变，每节多大管径，都得看你现场管路布置和风口位置等，真的没法帮你！ 至于550m3/h、120m3/h风口要多大，也得看你的系统是用来做什么的！ 其实，利用公式，你自己也会计算，这里就不帮你做了！ 譬如，风量1800m3/h的风管，管内风速取8m/s，则可以利用公式计算出风管的截面积需要多大！ 套公式即： 1800=3600×A×8 j计算得，A=0.0625㎡。 如果我们用250×250mm的风管，刚好！ 005/根据风速和风量如何求风机的功率 2009-11-2813:19yanyanxinyuhan|分类：学习帮助|浏览1880次 我有更好的答案 分享到： 2009-11-2813:38网友采纳
建筑自然通风设计计算技术导则
建筑自然通风设计计算技术导则Guideline for designing natural ventilation
前言 根据贵州省住房和城乡建设厅《关于下达<贵州自然通风建筑导则>编制任务的通知》（黔建科通〔2015〕151号）的要求，编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考国内外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本导则。 本导则主要技术内容是：1.范围；2.规范性引用文件；3.术语和定义；4.计算方法；5.自然通风量常用计算方法。 本导则由贵州省住房和城乡建设厅负责管理，由东南大学负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议，请寄送东南大学（地址：南京市玄武区四牌楼2号东南大学动力楼401，邮政编码：210096）。 本导则主编单位：东南大学 贵州中建建筑科研设计院有限公司 本导则参编单位：贵州省建筑节能工程技术研究中心 本导则主要起草人员：钱华高迎梅郑晓红钟安鑫潘佩瑶李新刚黄巧玲漆贵海 周琦杜松李洋李金桃雷艳赖振彬王翔刘建浩 李元 本导则主要审查人员：向尊太陈京瑞杨立光胡俊辉董云王建国唐飞叶世碧 龙君
1 总则 (1) 2 术语和符号 (2) 2.1术语 (2) 2.2 符号说明 (2) 3 计算方法 (4) 3.1 一般规定 (4) 3.2 自然通风应用潜力 (4) 3.3 自然通风原理 (6) 3.4 自然通风策略 (8) 3.5 自然通风的设计计算步骤 (11) 4 自然通风量常用计算方法 (14) 4.1 理论分析方法 (14) 4.2 多区模型 (14) 4.3 计算流体力学（CFD） (14) C (16) 附录A：风压系数 p 附录B：有效热量法 (18)
自然风压计算
第四章通风动力 本章重点与难点 1、自然风压的产生、计算、利用与控制 2、轴流式和离心式主要通风机特性 3、主要通风机的联合运转 4、主要通风机的合理工作范围 欲使空气在矿井中源源不断地流动，就必须克服空气沿井巷流动时所受到的阻力。这种克服通风阻力的能量或压力叫通风动力。由第二章可知，通风机风压和自然风压均是矿井通风的动力。本章将就。对这两种压力对矿井通风的作用、影响因素、特性进行分析研究，以便合理地使用通风动力，从而使矿井通风达到技术先进、经济合理，安全可靠。 第一节自然风压 一、自然风压及其形成和计算 自然风压与自然通风图4-1-1为一个简化的矿井通风系统，2-3为水平巷道，0-5为通过系统最高点的水平线。如果把地表大气视为断面无限大，风阻为零的假想风路，则通风系统可视为一个闭合的回路。在冬季，由于空气柱0-1-2比5-4-3的平均温度较低，平均空气密度较大，导致Array两空气柱作用在2-3水平面上的重力不等。 其重力之差就是该系统的自然风压。它使 空气源源不断地从井口1流入，从井口5 流出。在夏季时，若空气柱5-4-3比0-1-2 温度低，平均密度大，则系统产生的自然 风压方向与冬季相反。地面空气从井口5 流入，从井口1流出。这种由自然因素作 用而形成的通风叫自然通风。 图4—1—1 简化矿井通风系统由上述例子可见，在一个有高差的闭合回路中，只要两侧有高差巷道中空气的 温度或密度不等，则该回路就会产生自然风压。根据自然风压定义，图4—1—1所
示系统的自然风压H N 可用下式计算： gdZ gdZ H N ?? -= 5 322 1ρρ 4-1-1 式中 Z —矿井最高点至最低水平间的距离，m ； g —重力加速度，m/s 2； ρ1、ρ2—分别为0-1-2和5-4-3井巷中dZ 段空气密度，kg/m 3。 由于空气密度受多种因素影响，与高度Z 成复杂的函数关系。因此利用式4-2-1计算自然风压较为困难。为了简化计算，一般采用测算出0-1-2和5-4-3井巷中空气密度的平均值ρm1 和ρ m2，用其分别代替式 4—1—1中的ρ 1 和ρ2，则(4-1-1)可写 为： H Zg N m m =-()ρρ12 4-1-2 二、 自然风压的影响因素及变化规律 自然风压影响因素 由式4-1-1可见，自然风压的影响因素可用下式表示： H N =f (ρZ ）=f [ρ(T,P ,R ，φ)Z ] 4-1-3 影响自然风压的决定性因素是两侧空气柱的密度差，而影响空气密度又由温度T 、大气压力P 、气体常数R 和相对湿度φ等因素影响。 1、矿井某一回路中两侧空气柱的温差是影响H N 的主要因素。影响气温差的主要因素是地面入风气温和风流与围岩的热交换。其影响程度随矿井的开拓方式、采深、地形和地理位置的不同而有所不同。大陆性气候的山区浅井，自然风压大小和方向受地面气温影响较为明显；一年四季，甚至昼夜之间都有明显变化。由于风流与围岩的热交换作用使机械通风的回风井中一年四季中气温变化不大，而地面进风井中气温则随季节变化，两者综合作用的结果，导致一年中自然风压发生周期性的变化。图4-1-2曲线1所示为某机械通风浅井自然风压变化规律示意图。对于深井，其自然风压受围岩热交换影响比浅井显著，一处四季的变化较小，有的可能不会出现负的自然风压，如图4-1-2曲线2所示。 图4—1—2 2、空气成分和湿度影响空气的密度，因而对自然风压也有一定影响，但影响较
通风系统的自然风压计算
通风系统的自然风压测算（补充） 掌握通风系统最大和最小自然风压对提高矿井通风管理水平至关重要。测算自然风压是通风管理主要工作内容之一。测算自然风压一般应在每年的高温和寒冷季节进行，也可以与阻力测定结合进行。 测定通风系统自然风压，首先要确定通风系统的最低和最高标高值，以最低标高将通风系统分为进风和回风两部分，分别测算进、回风侧最低与最高标高之间空气柱的位能。如图A ，1－2－3－4－5－6－7－8为通风系统，最低标高为5－6水平，最高标高为风机入口8点，0点为进风井筒的垂直延长线与过8点水平线的交点，则进风侧空气柱为0－1－2－3－4－5，回风侧空气柱为6－7－8。 测算自然风压时，进、回风侧的空气柱的上下标高要取相同值。 图A 测算通风系统自然风压测点布置 准确测算空气密度和减小测段高度是准确测算自然风压的关键。 为了准确地测算进回风侧空气柱的平均密度，应在密度变化较大的地方，如井口、井底、倾斜巷道的上下端及风温变化较大的地方布置测点，将进回、风侧分为若干个测段，并在较短的时间内测出各点风流的绝对静压力P 、干湿球温度t d 、t w 、相对湿度?。测算各个测段的高度和平均空气的密度，然后采用高度加权法计算进、回风侧的空气柱重量。自然风压H N 公式如下： )( ∑∑-=mj j mj i n Z Z g H ρρ 1 式中：Z i , Z j ― 分别是进风段i 和回风段j 的高度，m ； ρmi ，ρmj ―进风段i 和回风段j 内空气平均密度，kg/m 3 ； 每个测段可设若干个测定密度的测点，测段密度的平均值为： ρρm i i n n ==∑11 2 最低标高线
自然通风方式的设计要求
自然通风方式的设计要求 1.放散热量的工业建筑，其自然通风量应根据热压作用按《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019—2003）附录F的规定进行计算。 2.利用穿堂风进行自然通风的厂房，其迎风面与夏季最多风向宜成60度~90度角，且不应小于45度角。 3.夏季自然通风应采用阻力系数小、易于操作和维修的进、排风口或窗扇。 4.夏季自然通风用的进风口，其下缘距室内地面的高度不应大于1.2m。冬季自然通风的进风口，当其下缘距室内地面的高度小于4m时，应采取防止冷风吹向工作地点的措施。 5.当热源靠近工业建筑的一侧外墙布置，且外墙与热源之间无工作地点时，该侧外墙上的进风口，宜布置在热源的间断处。 6.利用天窗排风的工业建筑，符合下列情况之一时，应采用避风天窗：（1）夏热冬冷或夏热冬暖地区，室内散热量大于23W/m3时。 （2）其他地区，室内散热量大于35W/m3时。 （3）不允许气流倒灌时。 注：多跨厂房的相邻天窗或天窗两侧与建筑物邻接，且大于负压区时，无挡风板的天窗，可视为避风天窗。 7.利用天窗排风的工业建筑，符合下列情况之一时，可不设避风天窗：（1）利用天窗能稳定排风时。 （2）夏季室外平均风速小于或等于1m/s时。
8.挡风板与天窗之间，以及作为避风天窗的多跨工业建筑相邻天窗之间，其端部均应封闭。当天窗较长时，应设置横向挡板，其间距不应大于挡风板上缘至地坪高度的3倍，且不应大于50m。在挡风板或封闭物上，应设置检查门。挡风板下缘至屋面的距离，宜采用0.1~0.3m。 9.不需调节天窗窗扇开启角度的高温工业建筑，宜采用不带窗扇的避风天窗，但应采取防雨措施。
矿井通风阻力计算方法
矿井通风阻力 第一节通风阻力产生的原因 当空气沿井巷运动时，由于风流的粘滞性和惯性以及井巷壁面等对风流的阻滞、扰动作用而形成通风阻力，它是造成风流能量损失的原因。 井巷通风阻力可分为两类：摩擦阻力(也称为沿程阻力)和局部阻力。 一、风流流态（以管道流为例） 同一流体在同一管道中流动时，不同的流速，会形成不同的流动状态。当流速较低时，流体质点互不混杂，沿着与管轴平行的方向作层状运动，称为层流(或滞流)。当流速较大时，流体质点的运动速度在大小和方向上都随时发生变化，成为互相混杂的紊乱流动，称为紊流(或湍流)。(降低风速的原因) (二)、巷道风速分布 由于空气的粘性和井巷壁面摩擦影响，井巷断面上风速分布是不均匀的。 在同一巷道断面上存在层流区和紊区，在贴近壁面处仍存在层流运动薄层，即层流区。在层流区以外，为紊流区。从巷壁向巷道轴心方向，风速逐渐增大，呈抛物线分布。 巷壁愈光滑，断面上风速分布愈均匀。 第二节摩擦阻力与局部阻力的计算 一、摩擦阻力 风流在井巷中作沿程流动时，由于流体层间的摩擦和流体与井巷壁面之间的摩擦所形成的阻力称为摩擦阻力(也叫沿程阻力)。 由流体力学可知，无论层流还是紊流，以风流压能损失（能量损失）来反映的摩擦阻力可用下式来计算： H f =λ×L/d×ρν2/2pa λ——摩擦阻力系数。 L——风道长度，m
d——圆形风管直径，非圆形管用当量直径； ρ——空气密度，kg/m3 ν2——断面平均风速，m/s； 1、层流摩擦阻力：层流摩擦阻力与巷道中的平均流速的一次方成正比。因井下多为紊流，故不详细叙述。 2、紊流摩擦阻力：对于紊流运动，井巷的摩擦阻力计算式为： H f =α×LU/S3×Q2 =R f×Q2pa R f=α×LU/S3 α——摩擦阻力系数，单位kgf·s2/m4或N·s2/m4，kgf·s2/m4=9.8N·s2/m4 L、U——巷道长度、周长，单位m； S——巷道断面积，m2 Q——风量，单位m/s R f——摩擦风阻，对于已给定的井巷，L，U，S都为已知数，故可把上式中的α，L，U，S 归结为一个参数R f，其单位为：kg/m7 或N·s2/m8 3、井巷摩擦阻力计算方法 新建矿井：查表得α→h f→R f 生产矿井：已测定的h f→R f→α，再由α→h f→R f 二、局部阻力 由于井巷断面，方向变化以及分岔或汇合等原因，使均匀流动在局部地区受到影响而破坏，从而引起风流速度场分布变化和产生涡流等，造成风流的能量损失，这种阻力称为局部阻力。由于局部阻力所产生风流速度场分布的变化比较复杂性，对局部阻力的计算一般采用经验公式。 1、几种常见的局部阻力产生的类型： （1）、突变 紊流通过突变部分时，由于惯性作用，出现主流与边壁脱离的现象，在主流与边壁之间形成涡漩区，从而增加能量损失。
自然风压
为了将地面新鲜空气不断输送到井下，并克服井巷阻力而流动，使工作面获得所需风量，矿井通风系统中必须有足够的通风动力。矿井通风的动力有两种：自然风压（称自然通风）和扇风机风压（即机械通风）。 一、矿井自然通风的基本概念 在非机械通风的矿井里常常观测到，风流从气温较低的井筒经工作面流到气温较高的井筒。这主要是由于风流经过井巷时与岩石发生了热量交换，进、回风井里的气温出现差异，回风井里的空气密度小，因而两个井筒底部的空气压力不相等，其压差就是所谓的自然风压H n。在自然风压的作用下风流不断流过矿井，形成自然通风过程。如图1所示，p o为竖井口标高处的大气压。 如果在夏天，地面气温较高，如图1（a）所示的矿井里，p2＞ p1，就会出现与冬天相反方向的自然通风，如虚矢线所示。不难设想，由于地面气温的变化，也会导致p2 = p1，因而自然通风停止。在山区用平硐开拓的矿井，未安主扇通风时，经常可以见到自然通风风向的变化，有时风流停滞。这就表明，完全依靠自然通风，不能满足安全生产的要求。 图1 自然通风 对于一个有主扇通风的矿井，由于上述自然因素的作用，自然通风压依然存在。设若主扇在回风井抽出式或在进风井压入式工作，当炎热季节温度颇高的地面空气流入进风井巷后，其热量虽然已经不断传给岩石，但通常仍然形成进风井里的空气密度还低于回风井里的空气密度，这时自然风压的方向就与扇风机通风的方向相反，扇风机风压不仅要用来克服井巷通风阻力，而且还要克服反向的自然风压。冬季情况正好相反，自然风压能够帮助扇风机去克服井巷通风阻力。 从上述自然通风形成的原因也可以说明，即使只有一个出口的井筒或平硐，也可能形成自然通风。冬天，当井筒周壁不淋水，就可能出现井筒中心部下风而周围上风的现象；夏天，却可能出现相反的通风方向。大爆破后产生大量温度稍高的有毒有害气体以后，特别
主厂房自然通风计算(百叶窗)(1)
1. 主厂房通风 1.1汽机房通风 本工程汽机房布置2台出力为350MW的汽轮发电机组，除氧器露天布置散热量为：Q=2x2280000 =4560000 W 采用自然进风、屋顶通风器自然排风的通风方式 汽机房自然通风量校核计算详见： 根据工程情况，设屋顶通风器：4.5米喉口， 36mX2台机组=72m
原始设计参数 表1.1-1 夏季大气压P(hPa)972.3夏季室外通风计算温度t w(o C)33 进风温度t j(o C)33对应室外进风计算温度的空气容重Υw(kg/m3) 1.107进排风温差(o C)8 排风温度t p(o C)41对应排风计算温度的空气容重Υp(kg/m3) 1.079作业地带温度t g(o C)35 室内平均温度t n(o C)38对应室内平均计算温度的空气容重Υn(kg/m3) 1.089ρ=ρ0*(T0*P/P0/T)
表1.1-2序号散热量/每台机 合 计 12280000 45600003456000042032000518360006 1883000 式中: G=3.6Q/(1.01*(t p -t j )) 表1.1-3h 流量系数开窗面积(m) μ(m 2)27005251进风体积L j (m 3/h)排风体积L p (m 3/h)名 称L j =G/r j ，L p =G/r p 汽机房通风所需通风量计算 开窗面积及窗扇形式 窗号窗 扇 形 式 主厂房内设备散热量(W)主厂房内散热量总计Q(W)主厂房内自然通风量G(kg/h)1 2.70 固定百叶窗0.525115528.40固定百叶窗0.525194315.30对开窗加中悬窗0.62254 33.20屋顶自然通风器 0.84 324 72 4.5
论建筑设计中的自然通风
论建筑设计中的自然通风 李 涛 韦 佳 (东南大学建筑学院 南京 210096) 摘 要:在能源消耗与日俱增和世界资源日益匮乏的今天,风力资源的利用,越来越得到人们的关注。依据自然通风的原理,通过分析国内外著名生态建筑中所采用的自然通风技术,比较了其各具特色的通风技术,着重论述了建筑物中设置中庭与风塔对于加强通风效果的作用。然后结合国情,提出了一些对于风能利用方面的、具有可操作性的通风处理方法,目的是针对建筑设计实践中的自然通风问题起到实际指导意义。 关键词:自然通风 风压 热压 中庭 风塔 NATURAL VENTI LATION IN ARCHITECTURAL DESIGN Li Tao Wei Jia (Architectural College of S outheast University Nanjing 210096) Abstract:As present energy consumption multiplies daily and world resources are gradually deficient,wind power resources step by step gain public attention1According to natural ventilation principle,analyses the use of technologies is analyzed and their qualities are compared,which are used for outstanding domestic and foreign ecological architectures1It is also discussed the set up of atrium and wind ventilator in buildings with regard to strengthen ventilation effects1Link to domestic conditions,at last some operable ventilation-management methods based on wind energy utility’s aspect are proposed,aiming at giving practical guide to natural ventilation problems in architectural designs1 K eyw ords:natural ventilation wind-induced pressurization thermal pressure 风,是人类古老的朋友。远古时期,先民们就在生活实践中摸索出各种方法来充分利用风能使生活环境变得更为舒适,同时又避免风的不利影响。长久以来,人们积累了丰富的经验,不同地理和气候条件都有自己的一套相应的通风措施,利用风来使室内变得凉爽和舒适。从中国传统勘舆中的“藏风聚气”到古代中东地区招风塔和招风斗,都充分体现了各国人民在利用自然风方面的聪明才智。然而,令人惋惜的是自工业革命后,随着科技的日新月异,这方面的许多传统技术逐渐被人们抛之脑后。直到能源消耗与日俱增、世界资源日益匮乏的今天,生态技术在建筑设计中的应用越来越受到重视,人们才开始重新研究如何利用风来取得降低能耗的效果,同时更大限度地为人们提供健康舒适的室内环境。 1 自然通风 建筑内部的通风条件是决定人们健康、舒畅的重要因素之一。它通过空气更新和气流的生理作用对人体的生物感受起到直接的影响作用,并通过对室内气温、湿度及内表面温度的影响而起到间接的影响作用[1]。通常认为,自然通风的作用具有三种不同的功能[2]:第一,健康通风,即保证室内空气质量IAQ;第二,热舒适通风,即增加体内散热,以及防止由皮肤潮湿引起的不舒适以改善热舒适条件;第三,降温通风,即当室内气温高于室外的气温时,使建筑构件降温。据测定,室内外温差大时,开窗10～15分钟可完全换气一次;温差小时,大约半小时可交换一次。 自然通风最基本的动力为风压和热压。通常的作法为利用建筑物外表面的风压,利用室内的热压,以及风压与热压相结合。 111 利用风压实现自然通风 第一作者:李 涛 女 1979年出生 硕士研究生 收稿日期:2005-11-20 所谓风压,是指空气流受到阻挡时产生的静压。当风吹向建筑物正面时候,受到建筑物表面的阻挡而在迎风面上静压增高,产生正压区,气流再向上偏转,同时绕过建筑物各侧面及背面,在这些面上产生 79 Industrial Construction Vol.36,Supplement,2006 工业建筑 2006年第36卷增刊
现代建筑设计中的自然通风20060305
现代建筑设计中的自然通风 摘要：自然通风是一种具有很大潜力的通风方式，它具有节能、改善室内热舒适性和提高室内空气品质的优点。文章从建筑师的角度出发，阐述了在现代建筑设计中，如何通过建筑上的措施，来实现良好的自然通风效果，以期能够引起建筑师对自然通风技术的重视。1.现代建筑对自然通风的重新认识 自然通风是指利用空气的密度差引起的热压或风力造成的风压来促使空气流动而进行的通风换气。这是一项传统的建筑防热技术，在世界各地的传统民居中，得到了广泛的应用。在湿热地区，我们看到的传统民居往往有这样的外表：建筑都有开阔的窗户；采用轻便的墙体；深远的挑檐；高高在上的顶棚并且设置有通风口；建筑往往架空，以避开地面的潮气和热气，采集更多的凉风……这样形象的背后，隐藏着劳动人民对利用自然通风技术的朴素观念。自然通风是一种具有很大潜力的通风方式，是人类历史上长期赖以调节室内环境的原始手段。 空调的产生，使人们可以主动的控制居住环境，而不是象以往一样被动的适应自然；空调的大量的使用，使人们渐渐淡化了对自然通风的应用。而在空调技术得以普及的今天，迫于节约能源、保持良好的室内空气品质的双重压力下，全球的科学家不得不重新审视自然通风这一传统技术。在这样的背景下，把自然通风这一传统建筑生态技术重新引回现代建筑中，有着比以往更为重要的意义：自然通风不仅能够有效的实现室内环境的降温，还能够节约常规能源、减少环境污染，同时还能够极大的改善室内环境品质。 2.现代建筑设计中实现自然通风的方式与分析 建筑物中的自然通风在实现原理上有由“风压”和“热压”引起的空气流动。在实践中，往往由于条件所限制，单纯利用风压或热压不能满足通风需要，因此又可以有风压和热压结合，甚至采用机械辅助自然通风。 传统的热带民居已经为我们积累了大量自然通风的宝贵经验。现代建筑中对自然通风的利用不局限于传统建筑中的开窗、开门通风，而是需要综合利用室内外条件，在实现上有了更丰富的技术措施和更严格的舒适条件的限制。在建筑设计阶段就开始有意识的根据建筑周围环境、建筑布局、建筑构造、太阳辐射、气候、室内热源等，来组织和诱导自然通风；在建筑构件上，通过门窗、中庭、双层幕墙、风塔、屋顶等构件的优化设计，来实现良好的自然通风效果。下面介绍并浅析适用于现代建筑的一些自然通风方式。
矿井通风阻力计算方法
矿井通风阻力 第一节通风阻力产生的原因当空气沿井巷运动时，由于风流的粘滞性和惯性以及井巷壁面等对风流的阻滞、扰动作用而形成通风阻力，它是造成风流能量损失的原因。 井巷通风阻力可分为两类：摩擦阻力（也称为沿程阻力）和局部阻力。 一、风流流态（以管道流为例）同一流体在同一管道中流动时，不同的流速，会形成不同的流动状态。当流速较低时，流体质点互不混杂，沿着与管轴平行的方向作层状运动，称为层流（或滞流）。当流速较大时，流体质点的运动速度在大小和方向上都随时发生变化，成为互相混杂的紊乱流动，称为紊流（或湍流）。（降低风速的原因） （二）、巷道风速分布 由于空气的粘性和井巷壁面摩擦影响，井巷断面上风速分布是不均匀的。在同一巷道断面上存在层流区和紊区，在贴近壁面处仍存在层流运动薄层，即层流区。在层流区以外，为紊流区。从巷壁向巷道轴心方向，风速逐渐增大，呈抛物线分布。 巷壁愈光滑，断面上风速分布愈均匀。 第二节摩擦阻力与局部阻力的计算 一、摩擦阻力风流在井巷中作沿程流动时，由于流体层间的摩擦和流体与井巷壁面之间的摩擦所形成的阻力称为摩擦阻力（也叫沿程阻力）。 由流体力学可知，无论层流还是紊流，以风流压能损失（能量损失）来反映的摩擦阻力可用下式来计算： 2 H = λ×L/d ×ρν/2 Pa λ——摩擦阻力系数。 L ---- 风道长度，m d――圆形风管直径，非圆形管用当量直径；
空气密度，kg/m3 断面平均风速，m/s； 1、层流摩擦阻力：层流摩擦阻力与巷道中的平均流速的一次方成正比。因井下多为紊流，故不详细叙述。 2、紊流摩擦阻力：对于紊流运动，井巷的摩擦阻力计算式为： H = α ×LU∕S3×Q2 =R f ×Q2 Pa 3 R f=α× LU∕S3 α --- 摩擦阻力系数，单位kgf ?s2∕m4或N ? s7m4, kgf ?s7m4=9.8N ? s7m4 L、U――巷道长度、周长，单位m S—巷道断面积，m Q ---- 风量，单位m/s R ——摩擦风阻，对于已给定的井巷，L，U S都为已知数，故可把上式中的α, L, U, S归结为一个参数R,其单位为：kg∕m7或N ?s7m8 3、井巷摩擦阻力计算方法 新建矿井：查表得α→ h f → R f 生产矿井：已测定的h f → R f → α, 再由α→ h f → R f 二、局部阻力 由于井巷断面,方向变化以及分岔或汇合等原因, 使均匀流动在局部地区受到影响而破坏, 从而引起风流速度场分布变化和产生涡流等,造成风流的能量损失,这种阻力称为局部阻力。由于局部阻力所产生风流速度场分布的变化比较复杂性,对局部阻力的计算一般采用经验公式。 1、几种常见的局部阻力产生的类型： （1）、突变紊流通过突变部分时,由于惯性作用,出现主流与边壁脱离的现象,在主流与边壁之间形成涡漩区,从而增加能量损失。 （2）、渐变 主要是由于沿流动方向出现减速增压现象, 在边壁附近产生涡漩。因为压差
矿井自然风压的反风测算法
矿井自然风压的反风测算法 （辽源职业技术学院，吉林辽源） 摘要：通过理论研究和实际应用，阐述了利用主要通风机反风试验时获得的数据测算矿井自然 风压的理论依据和应用方法，并在实际中进行了验证。该方法克服了传统测算方法的许多弊病， 为生产实际提供了一种科学、技术可靠、计算简便、结果准确的矿井自然风压测算方法。 在机械通风的矿井中，自然风压既可能是动力帮助主要通风机通风，增大矿井风量；又可能是阻力 阻碍主要通风机通风，减少矿井风量，甚至使风流反向，造成安全事故。所以，准确测算矿井自然风压值 的大小，掌握其变化规律，对矿井通风安全管理具有非常重要的意义。 1 传统的自然风压测算方法 1.1 间接测算法 如图1所示，用间接测算法测算自然风压，就是测算出矿井进、回风侧的空气平均密度，然后按下式计算出自然风压。 为准确测量矿井进、回风侧的空气平均密度，一般要布置很多测点，尤其在密度变化大的地方必须设测点。而每个测点都得测绝对压力、温度、相对湿度才能计算出密度值。所以，对于大中型矿井来说，这种方法不仅劳动强度相当大，很难在短时间内完成，而且影响因素较多，做到测算结果准确无误几乎是不可能的。 1.2 直接测量法 如图1所示，用直接测量法测量自然风压，就是风机停止运转，将风硐闸门完全放下，这时风机房压差计的读数就是自然风压值。这种方法看似简单，但生产中是不允许为测量自然风压而停止主要通风机向井下供风的，所以这只是一种
理论上的方法，不能采用。针对自然风压传统测算法的诸多弊病，本文提出一种利用主要通风机反风试验时的相关数据，计 算矿井自然风压的方法，简称”反风测算法”，它完全克服了上述2种方法的弊端，具有广泛的实际应用价值。 2 反风测算法的理论依据 如图1所示，根据矿井通风阻力与风硐断面相对压力的关系可知： 当矿井采用抽出式通风时，矿井通风阻力为
煤矿冬季自然风压对通风系统影响及其治理措施
********** 煤 矿 冬季自然风压对通风系统影响及其治理措施 执行时间：2017年12月10日矿长：咼
通防科措施审签表 会审意见:
冬季自然风压对通风系统影响及其治理措施 *************** 煤矿采用中央并列式的通风方式，通风方法为机械抽出式。随着矿井冬季冷空气的加剧，自然风压对矿井通风的影响也越来越大。主井时有反风现象，影响整个通风系统。因此，应掌握主井反风成因并提出针对性治理对策，解决主井反风问题，确保矿井安全生产。 一、自然风压的原理和影响 自然风压是由自然因素产生的一种风压，是人为不可抗拒的。矿井进、回风侧的空气柱是在自然因素的影响下发生重量的变化，因而产生压力差，即自然风压。空气柱重量的大小取决于空气柱的温度和高度，所以只要存在标高差的和气温差的井下联通巷道之间必然产生自然风压，自然压差影响整个通风系统。当矿井自然风压的方向与主要通风机的方向一致时，矿井自然风压帮助主要通风机通风，当矿井自然风压的方向与主要通风机的方向相反时，矿井自然风压就成为主要通风机的通风阻力，从而降低风机的通风能力。 矿井自然风压在一年之间是不断变化的。通过对矿井自然风压的计算可知，冬季自然风压为正，即自然风压方向与风机作用方向一致。夏季自然风压为负，对矿井通风系统而言，自然风压起一个阻力作用，不利于矿井通风系统稳定高效工作。 因此，在冬天，自然风压过大，要注意主斜井、副斜井通风量过大， 副斜井风流停滞或者回流，井内出现解冻现象；夏季，要注意昼夜自 然风压变化，调节好通风机通风量，防止风流停滞或回流，给矿井安 全带来隐患。 一、主井反风的主要原因：
自然通风分析
总体布局自然通风分析 （平、剖）总体通风策略表达 （夏、冬）风影表达
单体自然通风分析 剖面表达 平面表达
通风结合太阳辐射分析 阴影表达 简图表达
季节（昼夜）通风策略分析 夏冬模式表达 昼夜模式表达
自然通风 摘要：建筑设计实现的自然通风，不但能使建筑获得良好的室内环境条件，而且具有节约能源、造价低廉。定义：自然通风是指利用建筑内外风力或热压造成的风来促使空气流动而进行的通风换气。 作用： 第一．实现有效的被动式制冷。这意味着在不消耗不可再生能源的情况下，降低室内气温，带走潮湿空气，并以气流降低皮肤温度，达到人体热舒适。 第二．提供新鲜、清洁的自然风维持室内空气的卫生，有利人的生理和心理健康。建筑通风的设计方法，是以建筑设计配合室外通风条件，提高室内有效风速，从而达到通风换气的目的。 分类：常见的生态式通风方式约略分成大循环、小循环、微循环三类 （1）大循环主要指的是在建筑尺度上的通风循环，实现的形式也多种多样. （2）小循环，指的是从房间尺度上考虑的通风设计，主要表现为替换式通风等形式.如，英国伦敦的HELICON （3）微循环，指的是从建筑构件尺度上考虑的通风设计，主要表现为双层幕墙等形式.如，WEAGHQ大厦 一、大循环 原理： 一家电讯公司的总部是一座三层的建筑，它采用对称的平面，中心部分设有一个小规模的中庭，或者更精确地说是一个比较大的采光井.通风系统包括一个自然通风系统和一个辅助的机械通风系统.自然通风通过中庭的管道效应来实现，建筑顶部设有6个线型阵列的通风塔来强化通风效果，中庭和风塔使得建筑总面积的70%都能自然通风.机械通风系统包括位于楼板构造中的散风装置.在白天迅速带走室内产生的热量，在夜间则缓慢地释放出来室内因声学需要而配置的声学反射板被整合到照明设备中在室外空气温度比较适合的情况下可直接向室内输送在其他情况下则经过人工降温或者加热后再送到室内使用在屋顶靠近风塔的地方配置有热量回收装置，这一装置可以将空气中的热量收集起来后再排到室外，收集起来的热量可以用来加热即将送入室内的冷空气.
矿井通风阻力计算方法
矿井通风阻力 第一节通风阻力产生得原因 当空气沿井巷运动时,由于风流得粘滞性与惯性以及井巷壁面等对风流得阻滞、扰动作用而形成通风阻力，它就是造成风流能量损失得原因。 井巷通风阻力可分为两类：摩擦阻力(也称为沿程阻力)与局部阻力。 一、风流流态(以管道流为例) 同一流体在同一管道中流动时，不同得流速,会形成不同得流动状态。当流速较低时,流体质点互不混杂，沿着与管轴平行得方向作层状运动,称为层流(或滞流)。当流速较大时,流体质点得运动速度在大小与方向上都随时发生变化,成为互相混杂得紊乱流动,称为紊流(或湍流)。(降低风速得原因) (二）、巷道风速分布 由于空气得粘性与井巷壁面摩擦影响,井巷断面上风速分布就是不均匀得。 在同一巷道断面上存在层流区与紊区,在贴近壁面处仍存在层流运动薄层,即层流区。在层流区以外，为紊流区。从巷壁向巷道轴心方向,风速逐渐增大，呈抛物线分布。 巷壁愈光滑,断面上风速分布愈均匀。 第二节摩擦阻力与局部阻力得计算 一、摩擦阻力 风流在井巷中作沿程流动时，由于流体层间得摩擦与流体与井巷壁面之间得摩擦所形成得阻力称为摩擦阻力(也叫沿程阻力)。 由流体力学可知,无论层流还就是紊流,以风流压能损失（能量损失）来反映得摩擦阻力可用下式来计算: H f=λ×L/d×ρν２/2 pa λ——摩擦阻力系数。 Ｌ——风道长度，m d——圆形风管直径,非圆形管用当量直径；
ρ——空气密度,kg/m３ ν2——断面平均风速,m/ｓ； 1、层流摩擦阻力:层流摩擦阻力与巷道中得平均流速得一次方成正比。因井下多为紊流,故不详细叙述。 2、紊流摩擦阻力:对于紊流运动,井巷得摩擦阻力计算式为: Ｈｆ =α×LＵ/S３×Q２ =R f×Q2ｐａ Rｆ＝α×LU／S3 α——摩擦阻力系数,单位ｋgｆ·s2/m4或N·s2/m4,kｇf·s２／m4=９、8N·s ２／ｍ４ L、U——巷道长度、周长，单位m; S——巷道断面积，m2 Ｑ——风量,单位m/s Ｒｆ——摩擦风阻,对于已给定得井巷，L，U,S都为已知数,故可把上式中得α,L,U,S 归结为一个参数R f,其单位为:kg/m7 或 N·s2/m8 3、井巷摩擦阻力计算方法 新建矿井:查表得α→ｈf→R f 生产矿井:已测定得hｆ→R f→α, 再由α→h f→Rｆ 二、局部阻力 由于井巷断面,方向变化以及分岔或汇合等原因，使均匀流动在局部地区受到影响而破坏,从而引起风流速度场分布变化与产生涡流等,造成风流得能量损失,这种阻力称为局部阻力。由于局部阻力所产生风流速度场分布得变化比较复杂性,对局部阻力得计算一般采用经验公式。 1、几种常见得局部阻力产生得类型: (1)、突变 紊流通过突变部分时,由于惯性作用，出现主流与边壁脱离得现象,在主流与边壁之间形成涡漩区,从而增加能量损失。 （２）、渐变
矿井自然风压计算
式中p 回夏 H k =( p 进夏 -p 回夏 )H H H g 夏季回风井筒中湿空气的平均密 度， 进夏 夏季进风井筒中湿空气的平均密度， kg/m 3 ； kg/m 3； 其余符号同上 2、回风井井口高于进风井井口 (1)冬季自然风压压 H=（ P 冬x H C + p 进冬 x H - p 回冬 H h ） H g 式中p 冬 ----------- 冬季进风井筒侧地表湿空气的平均密度 进冬 冬季进风井筒中湿空气的平均密度 p 回冬 ———冬季回风井筒中湿空气的平均密度 H c ———进、回风井井口标高差， m ； Hj ---- 进风井筒的垂深，m Hh ---- 回风井筒垂深，m ，kg/m 3 ； kg/m 3 ； kg/m 3 ； 矿井自然风压计算 1、进、回风井井口标高相同 (1)冬季自然风压比 H ———井筒垂深， m ； g ———重力加速度， s 2 ； ⑵ 夏季自然风压Hk 式中p 回冬 ---------- 冬季回风井筒中湿空气的平均密度, 进冬 冬季进风井筒中湿空气的平均密度， kg/m 3； kg/m 3 ；
⑵夏季自然风压H K Ht =（ p 夏 x H C + p 进夏 x H j - p 回夏 H h ） x g 式中pt --- 夏季进风井筒侧地表湿空气的平均密度， 其余符号同上。 3、回风井井口低于进风井井口 （1）冬季自然风压比 K=（ p 进冬 x H j - p 冬 x H C - p 回冬 H h ） x g 式中符号同上。 ⑵ 夏季自然风压Ht H=（ p 进夏 x H- p 夏x H C - p 回夏 H h ） x g 式中符号同上。 4、空气平均密度计算 自然风压计算时，关键是计算各种状态下的空气平均密度。 计算空气密度: 式中p ------ 湿空气平均密度，kg/m 3 ; P ------ 湿空气绝对静压，Pa; ? ------ 湿空气相对湿度，% 0.003484 273 t 0.378 P s P kg/m 3； 通常按下式