通风与气流组织(1)
全面通风的气流组织要点
全面通风的气流组织
6．风量的分配 （1）有害物和蒸气的密度比空气轻，或虽比室内空气重，但 建筑内散发的显热全年均能形成稳定的上升气流时，宜从房间上 部区域排出。 （2）当散发有害气体和蒸气的密度比空气重，建筑物内散发 的显热不足以形成稳定的上升气流而沉积在下部区域时，宜从房 间上部区域排出总风量的1/3且不小于每小时一次换气量，从下部 区域排出总排风量的2/3。 （3）当人员活动区有害气体与空气混合后的浓度未超过卫生 标准，且混合后气体的相对密度与空气密度接近时，可只设上部 或下部区域排风。 （4）送排风量因建筑物的用途和内部环境的不同而不同。在 生产厂房、民用建筑要求清洁度高的房间，室内压力应为正压， 送风量应大于排风量；对于产生有害气体和粉尘的房间，室内压 力应为负压，应使送风量略小于排风量。
后面要介绍的全面通风方式叫置 换通风，如果应用得好，设计良好的 置换通风比传统的混合通风具有更高 的室内空气品质和舒适性，更好的节 能效果。
上送上排
上送下排
中间送上下排 中间送下排
上送上排
全面通风的气流组织
侧面送风 单 侧 上送下回（a)(b） 送 上送下回（走廊回风）（c） 风 上送上回（d）
双 侧 (a)内送下回 送 (b)外送上回 风 (c)内送上回
单侧送风气流流型
双侧送风气流流型
全面通风的气流组织
在进行气流组织设计时，应按照以下原则进行设计： 1．清洁空气必须先经过人的呼吸区 送风口应尽量靠近操作地点，清洁空气送入通风房间后，应 先经过操作地点，再经过污染区然后排出房间。被污染的空气禁 止经过操作地点。
全面通风的气流组织
（3）进风口底部应高出地面2m，在设水平距离不应小于 20m。当水平距离小于20m时，进风口应比排风口至少低6m。
全面通风气流组织的原则
全面通风气流组织的原则
全面通风气流组织的原则如下：
1. 空气流动方向：通风气流应从干净的区域向污染的区域移动，以有效地将污染物排出。
2. 气流速度：通风气流的速度应在可接受的范围内，既能够有效地将污染物带走，又不会引起其他问题，如温度不适或风扬尘。
3. 高效过滤：在通风系统中使用高效过滤器，以去除空气中的微尘、细菌和其他污染物。
4. 均匀分布：通风系统应该能够均匀地将新鲜空气分布到房间各个角落，以确保整个空间得到充分的通风。
5. 空气质量监测：全面通风气流组织应配备相关的空气质量监测设备，用于实时监测空气中的污染物浓度，以便及时采取措施。
6. 合理运行：通风系统应按照预定的操作指南进行合理运行，以达到最佳的通风效果。
7. 定期维护：通风系统应定期进行检查和维护，确保其正常运行，保证室内空
气的良好质量。
综上所述，全面通风气流组织的原则是确保新鲜空气能够均匀地分布到室内各个角落，通过高效过滤和定期维护，将污染物有效排出，保证室内空气的质量。
建筑环境学1
《建筑环境学》题库-名词解释绪论1、温室效应大气中的温室气体浓度增加，阻止地球热量的散失，使地球发生可感觉到的气温升高，这就是有名的“温室效应”。
其中温室气体包括水蒸气、二氧化碳、氮的各种氧化物，还包括近几十年来人类活动排放的氯氟甲烷(HFCs)、氢氟化物、全氟化物(PFCs)、硫氟化物(SF6)等。
温室效应的后果包括：（1）地球上的病虫害增加；（2）海平面上升；（3）气候反常，海洋风暴增多；（4）土地干旱，沙漠化面积增大2、病态建筑综合症许多人抱怨在室内环境中生活感觉不适，主要表现在：眼睛不适、鼻腔和咽喉不适、流鼻水或鼻塞、胸闷、空气有刺激性、头痛、精神无法集中和过敏等。
世界卫生组织(WHO)将此现象称为“病态建筑物综合症”。
更有甚者，由于室内环境污染而导致中毒，直至出现癌症这种严重的疾病。
相对于没有空调的建筑物来说，这些症状似乎在设有空调的建筑中发生的几率更大，当受影响的对象离开相关建筑时，这些症状有所减轻或消失。
建筑外环境1、赤纬太阳中心与地球中心与地球赤道平面的夹角，为23.5～－ 23.5度之间，向北为正，向南为负。
根据赤纬的变化，确定夏至、秋分、春分以及冬至。
2、太阳时角当太阳入射的日地中心连线OP线在地球赤道平面上的投影与当地时间12点时，日地中心连线在赤道平面上的投影之间的夹角，简称时角。
一般说来：当地时间12时的时角为0，前后每隔1小时，增加15度3、太阳常数指太阳与地球之间为年平均距离时，地球大气层上边界处，垂直于阳光射线的表面上，单位面积单位时间内来自太阳的辐射能量。
I0=1353 W/㎡。
4、大气环流由于照射在地球上的太阳辐射不均匀，从而造成赤道和南北两极之间的温差，由此引发的大气从赤道到两极，和从两极到赤道的经常性活动，叫大气环流。
5、风向频率图（风玫瑰图）：按照逐时所测得的各个方位的风向出现次数，分别计算出各个方位出现次数占总次数的百分比，并按一定的比例在各个方位的方位线上标出，再将各点连接起来。
全面通风的气流组织要点
全面通风的气流组织
从房间下部排出的风量，包括距地面2m以内的局部排风量。 从房间上部排出的风量，不应小于每小时1次换气。
当排出有爆炸危险的气体或蒸汽时，其风口上缘距顶棚应 小于0.4m。
前物 浓度，从而使污染物的浓度降低到允 许标准之下，所以又叫稀释通风。
全面通风的气流组织
6．风量的分配 （1）有害物和蒸气的密度比空气轻，或虽比室内空气重，但 建筑内散发的显热全年均能形成稳定的上升气流时，宜从房间上 部区域排出。 （2）当散发有害气体和蒸气的密度比空气重，建筑物内散发 的显热不足以形成稳定的上升气流而沉积在下部区域时，宜从房 间上部区域排出总风量的1/3且不小于每小时一次换气量，从下部 区域排出总排风量的2/3。 （3）当人员活动区有害气体与空气混合后的浓度未超过卫生 标准，且混合后气体的相对密度与空气密度接近时，可只设上部 或下部区域排风。 （4）送排风量因建筑物的用途和内部环境的不同而不同。在 生产厂房、民用建筑要求清洁度高的房间，室内压力应为正压， 送风量应大于排风量；对于产生有害气体和粉尘的房间，室内压 力应为负压，应使送风量略小于排风量。
全面通风的气流组织
全面通风的气流组织
排风口
送风口
进风口
吸风口
进
风
口
送风口
全面通风平面图
接排风口
灰尘
吸风口
所谓气流组织，就是
人
合理的选择和布置送、排 风口的形式、数量和位置，
合理的分配各风口的风量，
使送风和排风能以最短的
流程进入工作区或排出，
从而以最小的风量获得最
佳的效果。
全面通风的气流组织
全面通风的通风效果不仅与采用的通风系统风量有关，还与通 风房间的气流组织形式密切相关。一般通风房间的气流组织形式有 上送下排、下送上排及中间送上下排等形式。设计时应根据有害物 源的布置、操作位置、有害物 性质及浓度分布等情况对送排 风方式进行合理的选择。
建筑设备节能技术-补充-通风与气流组织
b
w
n h
a
7
热压通风的基本概念
b 余压
h2
o
中和面
o
h1
a
8
H h
余压
自然 多层 Lia
(total)
Fdi
[
(
i out
(1
i )H l
1 m 1.5
)
i
g
]1 / 1.5
通建
风筑
的
大中和面
Lia
Fdi
hi Zi
[(
i out
i in
f ( )d 1 0
累计分布函数
f ( )d F ( ) 0
P
则某点的平均空气龄为
p
f ( )d
0
[1 F ( )]d
0
P
28
室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他
与空气龄相关的两个参数
残余时间(Residual lifetime)
空气从当前位置到离开房间的时间 rl
驻留时间(Residence time )
在释放点连续释放固定强度源的示踪气体，记录 测量点处示踪气体浓度随时间的变化过程。
100％
有效温差 ET=( t - tn)-7.66(Vi-0.15) ADPI的值越大，说明感到舒适的人群比例越大。
在一般情况下，应使ADPI≥80％
39
气流组织的测量与计 算方法
1. 示踪气体实验法 2. 半经验射流公式法 3. 数值求解法(CFD方法)
40
1.示踪气体试验法
是研究建筑物空气分布与渗透特性的重要手段 示踪气体的目的是准确标识室内空气流动特性，
第六章 通风与气流组织(wlf)第二节
0
f ( )d F ( ) F (0) 0 F () 1
13
空气龄的概率分布f(τ)：年龄为τ的空气微团 在某点空气中所占的比例。
空气龄的累计分布F(τ):年龄比τ短的空气微 团所占的比例。
某点的空气龄tp指该点所有微团的的空气龄的 平均值：
p f ( )d p [1 F ( )]d
38
第六章 通风与气流组织
§6.2 室内空气分布的 描述参数
1
气流组织：在一定的送回风形式下，建筑内部 空间会形成某个具体的风速分布、温度分布、 湿度分布、污染物浓度分布。 如何评价气流组织？
② 描述污染物排除有效性的参数：污染物到达程度，到 达的时间； ③ 与热舒适有关的参数； ④ 若充分混合，用一个集总的参数对房间通风效果进行 总体评价。
非完全混合（实际情况）：入口处空气最新 鲜，出口处空气龄要高于房间平均空气龄， 死角处最陈旧。
17
2. 换气效率(Air exchange efficiency
对于理想“活塞流”的通风条件，房间 的换气效率最高。此时，房间的平均空 气龄最小，它和出口处的空气龄、房间 的名义时间常数存在以下的关系 ：
Ce Cs C Cs
Ce Cs p Cp Cs
30
排污效率的意义：
衡量稳态通风性能的指标，表示送风排除污染物的 能力。
对相同的污染物，在相同的送风量时，能维持较低 的室内稳态浓度，或者能较快的将室内初始浓度降 下来的气流组织，排污效率高。
主要影响ε的因素：
7
二、通风有效性描述参数
空气龄 换气效率 可及性
8
1. 空气龄(Air Age)
建筑环境学理论第六章通风与气流组织
通风（空调）的目的与方法 室内气流分布的描述参数 气流组织的测量与计算方法
建筑环境学理论第六章通风与气流组织 3
建筑环境学理论第六章通风与气流组织
4
通风
基本考虑单一参数控制，如温度，污染物浓度等
空气调节
多参数控制：调节温度、湿度、流速、洁净度、 空气成分、气味等
污染严重：直流式系统（即机械通风系统） 污染不很严重：部分回风系统
特点 可控制性强。可通过调整风口、风量等控制室内气流分布 需要消耗 能源 初投资和运行费都比较高 建筑环境学理论第六章通风与气流组织 6
基本原理：只要建筑开口两侧存在压力差P，就会
有空气流过开口。流过的风速为： P
＝ 2P＝ 2P
驱动力压差
热压：温差引起的空气密度差导致建筑开口内外的压差
风压：室外绕流引起建筑周围压力分布的不同形成开口处的 压差
自然通风的分类
热压通风 风压通风 风压和热压的联合作用下的自然通风
建筑环境学理论第六章通风与气流组织 7
P b ( P a ) P b P a g (w h n )来自bwn h
a
建筑环境学理论第六章通风与气流组织 8
建筑环境学理论第六章通风与气流组织 24
室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境
通风气流组织评价的三类参数
描述送风有效性的参数，主要反映送风能否有效到达考察 区域以及到达该区域的空气新鲜程度，如：空气龄、换气 效率、送风可及性
建筑环境学理论第六章通风与气流组织
1
气流组织的定义
狭义：机械通风的送回风的搭配形式 广义：一定的送风口形式和送风参数所带来的
室内气流分布(Air Distribution)
送风参数：风量、风速的大小和方向以及风温、 湿度、污染物浓度等
气流组织与送风形式
浅谈气流组织与送风形式摘要：近年来，随着人们对空调区空气温湿度、洁净度及舒适性要求的逐渐增高，合理的气流组织设计也变得尤为重要。
本文主要从气流组织的概念、作用及送风形式等方面对气流组织做了介绍，并对不同的送风形式适用于那种空调房间做了简单的概括。
关键词：气流组织风口送风回风中图分类号： tu834.8+52 文献标识码： a 文章编号：气流组织的定义空气调节区的气流组织（又称为空气分布），是指合理的布置送风口和回风口，在空调房间中，经过空调系统处理过的空气，经送风口进入空调房间，在空调区内空气混合、置换并进行热湿交换的过程中，均匀地消除空调区内的余热和余湿，从而使空调区（通常是指离地面高度2m以下的空间）内形成比较均匀而稳定的温湿度、气流速度和洁净度，以满足生产工艺和人体舒适的要求。
同时，还要由回风口抽走空调区内空气，将大部分回风返回到空气处理机组、少部分排至室外。
气流组织的任务气流组织设计的任务是合理的组织室内空气的流动，使室内工作区空气的温度、相对湿度、速度和洁净度能更好地满足工艺要求及人们的舒适性要求。
空调房间的气流组织不仅直接影响房间的空调效果，也影响空调系统的能耗量。
气流组织应根据建筑物的用途对空调房间内温湿度参数、允许风速、噪声标准、空气质量、室内温度梯度及空气分布特性指标（adpi）的要求，结合建筑物特点、内部装修、工艺或家居布置等进行设计、计算。
送风形式空调房间除对工作区内的温度、相对湿度有一定的精度要求以外，还要求有均匀、稳定的温度场和速度场，有时还要控制噪声水平和含尘浓度，这些都直接受气流流动和分布状况的影响。
还取决于送风口位置及形式，送风射流的参数（例如送风量、出口风速、送风温度等），回风口位置，房间几何形状及室内的各种扰动等，其中以送风口位置及形式，送风射流的参数对气流组织的影响最为重要。
几种常见的送风形式：1.侧向送风采用百叶风口等进行侧向送风时，其送、回风口的布置形式有：单侧上送下回；单侧上送上回；单侧上送、走廊回风；双侧上送下回；双侧上送上回。
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室内气流分布的描述参数－－通风量
新风通风换气量
常用民用建筑新风量范围 以坐为主、少吸烟、久逗留场所
上送上回
上送下回
下送下回
侧送上下回
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第七节 室内气流分布 的描述参数
一. 通风量 二. 气流分布与室内环境 三. 空气龄及其他
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室内气流分布的描述参数－－通风量
通风量与 IAQ的关系
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18
室内气流分布的描述参数－－通风量
通风量与 IAQ的关系
美国(欧洲)对学校，办公室的最新研究表明新 风量与SBS之间有着一定的关系，当新风量小于 36 m3/h人时，SBS 问题变得显著。
风速分布（风速场或 流场）
温度分布（温度场） 湿度分布（湿度场） 污染物浓度分布（污
染物浓度场，IAQ）
总新风量满足要求 ，是否意味着IAQ一定满足要求？
向室内引入的新风是否都进入了呼吸区？
室内空气更新的快慢如何？
室内污染物被转移出去的速度如何？
室内空气参数分布是否满足要求？
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气流组织对室内环境质量的意义
气流组织的定义
狭义：机械通风的送回风的搭配形式 广义：一定的送风口形式和送风参数所带来的
室内气流分布(Air Distribution)
送风参数：风量、风速的大小和方向以及风温、 湿度、污染物浓度等
气流组织的重要性：
保证室内热湿环境和保证空气品质
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1
第六节 通风（空调）的 目的与方法
22
室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境
气流分布(气流组织)评价的方法
通风气流组织评价的三类参数
描述送风有效性的参数，主要反映送风能否有效到达考察 区域以及到达该区域的空气新鲜程度，如：空气龄、换气 效率、送风可及性
描述污染物排除有效性的参数，主要反映污染物到达考察 区域的程度以及到达该区域所需要的时间，如：污染物含 量和排空时间 、排污效率与余热排除效率 、污染物年龄 、 污染源可及性
＝ 2P＝ 2P
驱动力压差
热压：温差引起的空气密度差导致建筑开口内外的压差
风压：室外绕流引起建筑周围压力分布的不同形成开口处的 压差
自然通风的分类
热压通风 风压通风 风压和热压的联合作用下的自然通风
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5
热压通风 P b ( P a ) P b P a g (w h n )
特点
不消耗动力或消耗很少的动力，节能
可以用充足的新鲜空气保证室内的空气品质
受建筑设计和气候条件限制，难以控制
机械通风
利用机械手段（风机、风扇等）产生压力差来实现空气流动的 方式
特点
可控制性强。可通过调整风口、风量等控制室内气流分布
需要消耗 能源
初投资和运行费都较高
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4
自然通风
基本原理：只要建筑开口两侧存在压力差P，就会 有空气流过开口。流过的风速为：
2 0 .6 2 4 .7 3 2 .9 5 8 .6 1 0 6 .9
1 2 1 4 .4 1 9 .2 3 4 .2 6 2 .3
8 .5 1 0 .2 1 3 .5 2 4 .1 4 4
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20
室内气流分布的描述参数－－通风量
新风通风换气量
决定因素
室内污染物允许浓度 室外污染物浓度 室内污染物发生量：发生量已知否？？？
混合通风
追求均匀的室内环境 混合后的空气可能已被污染
置换通风
保证人员呼吸区的环境要求 下送风，新鲜气流先送入工作区
个性化送风
满足不同个体的特殊性要求 工位送风，独立可调
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14
机械通风的气流组织形式
三种典型的送风形式
混合通风
置换通风
个性化送风
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15
混合通风的气流形式
引
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8
风自用风 然下压 通的作
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9
风压作用下的自然通风
往往采用CFD 或风洞模型实验的 方法求取K值。
风压系数 Pf
Pf
K w2
2
w
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10
风洞模型实验
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11
风压和热压的联合作用下的
自然通风
2
2
P b P x b K b2 ww P x a h (w g n ) K b2 ww
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2
通风换气或空气调节
采用稀释方法控制室内环境
通风
基本考虑单一参数控制，如温度，污染物浓度等
空气调节
多参数控制：调节温度、湿度、流速、洁净度、 空气成分、气味等
污染严重：直流式系统（即机械通风系统） 污染不很严重：部分回风系统
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3
通风的方式
自然通风
利用自然的手段（热压、风压等）来促使空气流动而进行的通 风换气方式
w
Kb
Pxb
b
tw w
Pa PxaKa2w 2 w K a a
h
tn n Pxa
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12
常见的自然通风的形式
中庭通风
空气从 下面的 开口进 入
由于受热， 气流上升
中间隔断尽可能小
风井通风
单面通风
高度，h 高度，h
穿堂风最大深可度 5编m 辑版
穿堂风 Cross ventilation
13
机械通风气流组织形式
活 动 C O 2发 生 量 不 同 C O 2允 许 浓 度 下 必 须 的 新 风 量 （ m 3 /h .人 ）
强 度 （ m 3 .h .人 ） 0 .1 %
0 .1 5 %
0 .2 %
静 坐 极 轻 轻 中 等 重
0 .0 1 4 4 0 .0 1 7 3 0 .0 2 3 0 .0 4 1 0 .0 7 4 8
室内污染物产生对换气量的要求
人体代谢生物污染：以CO2浓度或臭气强度指数 为指标确定换气量
消除烟臭的要求根据吸烟量确定 污染物发生量：VOC等微量产生的污染难以监测，
通风量的确定仍然是需要研究的问题。
可编辑版
21
室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境
气流分布与室内环境的关系
气流组织包含的内容
b
w
n h
可编辑版
a
6
热压通风的基本概念
b
余压
h2
o
中和面
o
h1
a
可编辑版
7
H h
余压
起的 多层 Lia(tot)alFdi[(oi(1ut m 1li1).5H )ig]1/1.5
自建
然筑
大中和面
通风 的热 LiaF di Z hii[(o i ut iin )hig]1/1.5
小中和面
压