06 第6章 通风与气流组织
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。
关于人体代谢污染的问题，第一印象 (First Impres sion) 使 80%的人能够满意的最小新风 量是 27 m3/h人，对于已适应了室内环境的 90%的人能够满足的最小新风量只需 9 m3/h人。
(a)近似活塞流
(b)下送上回
ηa＝50％
(c)顶送上回
ηa≈50％
(d)上送上回
35
室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他
一个对比的概念
排污效率
充分混合流 ε＝1 活塞流 均匀污染源 ε ＝2
也称：通风效率
排污效率：涉及污染源的位置
平均排污效率
ε=
Ce − C s C − Cs
Ce − C s 局部排污效率 ε p = C p − Cs
w
2 υw
2
ρw
Pxb
b
Kb
tw ρw
tn ρn Pxa
14
∆Pa = Pxa − K a
2 υw
2
ρw
Ka
a
h
常见的自然通风的形式
中庭通风
由于受热， 气流上升 中间隔断尽可能小
风井通风
空气从 下面的 开口进 入
单面通风
高度，h
高度，h
穿堂风 Cross ventilation
15
穿堂风最大深度 5m
M
C
V
M M 稳定状态的关系式： C 2 = + C s 或 Q = Q C2 − C s
28
室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境
活塞流动时的室内参数
由源强度和房间名义时间常数(换气次数的 倒数)确定
等于送风参数 经过源之后等于均匀混合后的参数
V 1 τn = = Q n
房间的温度、湿度和污染物浓度在经过源之前
驻留时间(Residence time )
空气离开房间时空气龄 τr
进口
τ p + τ rl = τr
τp
也称作“换气时间” 置换室内全部现存 空气的时间
进口 点P
τr τr1
出口 出口
31
室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他
几处典型的空气龄
房间平均空气龄
等于房间各点空气龄的体平均
τ piVi ∑ τp =
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 初投资和运行费都比较高
6
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： ∆P
υ＝
2∆P
ζρ
如果污染源在出口呢？ 污染源在入口呢？ Ce, te
P
余热排除效率
用得热代替污染物，温度代 替污染物浓度 Cs, ts
C , ta
te − t s ηt = ta − t s
36
室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他
送风可及性(清华，2003)
Accessibility of Supply Air: ASA
b
ρw
ρn
h
a
8
热压通风的基本概念
b
余压
o
h2
中和面
o
h1
a
9
余压
i i i − ( ) H g 1 / 1.5 ρ ρ out i i l La ( total ) = Fd [ ] 1 (1 + 1.5 ) m
hi i i − ρ in )hi g ]1 / 1.5 L = F i [( ρ out Z
i a i d
多层建筑的热压引起 的自然通风
10
风压作用 下的自然 通风
11
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
υ
2 w
2
ρw
12
风洞模型实验
13
风压和热压的联合作用下的 自然通风
∆Pb = Pxb − K b
2 υw
2
ρ w = Pxa + hg ( ρ w − ρ n ) − K b
如果室内空气充分混合，那么就可以用一个集总的 参数对房间的通风效果进行总体评价
26
室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境
均匀混合：气流充分混合，各处参数完全一样 活塞流动
实际情况都不是均匀混合和活塞流动，而要 复杂得多
27
室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境
C (τ )dτ ∫ ASA (T ) =
i 0 i
T
C s ,i ⋅ T
37
室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他
不同时刻的送风可及性发展情况
（深色区域内ASA大于0.5）
38
室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他
可及性的物理意义
可及性是流场自身的特性，与送风有无指示 剂无关 可及性反映了在经历了一定时间后，各风口 送风到达空间各点的相对程度 单一风口经过足够长时间后，空间各点的可 及性均为1 多个风口经过足够长时间后，在空间各点的 可及性和为1
＝µ
2 ∆P
ρ
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
7
热压通风
∆Pb + ( − ∆Pa ) = ∆Pb + ∆Pa = gh( ρ w − ρ n )
17
混合通风
Fanger 教授的比方：
置换通风 或 个体送风
18
混合通风的气流形式
上送上回
上送下回
下送下回
侧送上下回
19
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
20
室内气流分布的描述参数－－通风量
通风量与 IAQ的关系
21
室内气流分布的描述参数－－通风量
22
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
活动 强度 静坐 极轻 轻 中等 重 CO2 发生量 （m3/h.人） 0.0144 0.0173 0.023 0.041 0.0748 不同 CO2 允许浓度下必须的新风量（m3/h.人） 0.1% 20.6 24.7 32.9 58.6 106.9 0.15% 12 14.4 19.2 34.2 62.3 0.2% 8.5 10.2 13.5 24.1 44
全面通风的基本微分方程式 （均匀混合时的稀释方程）
QCS dτ + M d τ - Q C d τ =VdC
dτ dC = V QC s + M − QC
dC QC s + M − QC = dτ V
在通风量Q一定、室内初始浓度为C1的时候， 求C2与通风时间的关系：
Q， C s C
τQ M τQ + C s 1 − exp − C 2 = C1 exp − + V Q V
气流组织的重要性：
保证室内热湿环境和保证空气品质
2
本章内容
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
3
通风（空调）的 目的与方法
4
通风换气或空气调节
通风
采用稀释方法控制室内环境
基本考虑单一参数控制，如温度，污染物浓度等
空气调节
实际上，人体在静坐至重劳动状态，肺通气量为： 11.6~80.4 L/min人，即0.7~ 4.8 m3/h人 (实际为一半)
23
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？？？
室内污染物产生对换气量的要求
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？
25
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
理论上最短的换气时间是多少？
“理想活塞流” 的换气效率最高，房间的平均空 气龄最小 τn τe τ p理想 = =
2 2
换气效率的定义
实际通风条件下房间平均空气龄与活塞流的平均 空气龄的比值倒数为换气效率（<1），反映了新 鲜空气置换原有空气的快慢与活塞通风下置换快 慢的比较 τ p理想 τn ηa = ＝ × 100% τp 2τ p
29
室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他
空气龄 Air age
最早于20世纪80年代由Sandberg提出。空气龄是 指送风到达房间某点的时间。 某点的空气龄越小，说明该点的空气越新鲜，空 气品质就越好。 如果某点的空气年龄为τ的空气微团在某点空气中 所占的比例分布即概率分布f(τ)，有 累计分布函数 τ ∫ f (τ )dτ = F (τ )
0
∫0 f (τ )dτ = 1
∞
P
则某点的平均空气龄为
τ p = ∫ τ f (τ )dτ = ∫ [1 − F (τ )]dτ
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第六章气流组织教学文稿
②工作区处于回流区，故排风温度等于室内 工作区温度。
③由于侧送侧回的射流射程比较长，射流来 得及充分衰减，故可加大送风温差。
侧送侧回的室内气流分布(a)
侧送侧回的室内气流分布(b)
侧送侧回的室内气流分布(C)
侧送侧回的室内气流分布（d）
2. 上送下回
• 孔板送风和散流器送风是常见的上送下
回形式。
的场合 ，采用这种气流组织形式是非常合适.
特点
由于下送上回时的排风温度大于工作区温 度，故室内平均温度较高，经济性好。
但是，下部送风温差不能太大。
下送上回（a）
下送上回(b)
5. 上送上回
• 这种气流组织形式是将送风口和回风口叠在一起， 布置在房间上部。
适用场合
因各种原因不能在房间下部布置风口的场合。
注意
防止气流短路现象的发生。来自送上回上送上回此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
第六章气流组织
1. 侧送侧回
• 侧送风口布置在房间的侧墙上部，空气横向送出， 吹到对面墙上后转折下落，以较低速度流过工作区， 再由布置在侧墙下部的回风口排出。
• 根据房间跨度大小，可以布置成单侧送、单侧回和
双侧送、双侧回。
特点
①速度场和温度场都趋于均匀和稳定，因此 能保证工作区气流速度和温度的均匀性。
• 对于高大房间，送风量往往很大，房间上 部和下部的温差也比较大，采用中部送风 ，下部和上部同时排风，形成两个气流区 ，保证下部工作区达到空调设计要求，而 上部气流区负担排走非空调区的余热量。 （上部不需要空调，节能）
显然
下部气流区的气流组织就是侧送侧回。
中送下、上回
4. 下送上回
• 适用场合
③由于侧送侧回的射流射程比较长，射流来 得及充分衰减，故可加大送风温差。
侧送侧回的室内气流分布(a)
侧送侧回的室内气流分布(b)
侧送侧回的室内气流分布(C)
侧送侧回的室内气流分布（d）
2. 上送下回
• 孔板送风和散流器送风是常见的上送下
回形式。
的场合 ，采用这种气流组织形式是非常合适.
特点
由于下送上回时的排风温度大于工作区温 度，故室内平均温度较高，经济性好。
但是，下部送风温差不能太大。
下送上回（a）
下送上回(b)
5. 上送上回
• 这种气流组织形式是将送风口和回风口叠在一起， 布置在房间上部。
适用场合
因各种原因不能在房间下部布置风口的场合。
注意
防止气流短路现象的发生。来自送上回上送上回此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
第六章气流组织
1. 侧送侧回
• 侧送风口布置在房间的侧墙上部，空气横向送出， 吹到对面墙上后转折下落，以较低速度流过工作区， 再由布置在侧墙下部的回风口排出。
• 根据房间跨度大小，可以布置成单侧送、单侧回和
双侧送、双侧回。
特点
①速度场和温度场都趋于均匀和稳定，因此 能保证工作区气流速度和温度的均匀性。
• 对于高大房间，送风量往往很大，房间上 部和下部的温差也比较大，采用中部送风 ，下部和上部同时排风，形成两个气流区 ，保证下部工作区达到空调设计要求，而 上部气流区负担排走非空调区的余热量。 （上部不需要空调，节能）
显然
下部气流区的气流组织就是侧送侧回。
中送下、上回
4. 下送上回
• 适用场合
6第六章 通风与气流组织
第六章通风与气流组织在本书的第三、四和五章中已经分别介绍了热湿环境和室内空气品质，而合理的气流组织是实现室内热湿环境和保证空气品质的最终环节。
通风空调系统通过送风口（机械通风）或建筑的开口（自然通风）将满足要求的空气送入建筑中，形成合理的气流组织，从而实现所需要的热湿环境和空气品质。
一般来说，狭义的气流组织指的是上（下、侧、中）送上（下、侧、中）回或置换送风、个性化送风等具体的送回风形式，也称气流组织形式；而广义的室内气流组织，是指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)。
其中，送风口的形式包括风口（送风口、回风口、排风口）的位置、形状、尺寸，送风参数包括送风的风量、风速的大小和方向以及风温、湿度、污染物浓度等。
本章所讨论的内容即为这种广义的气流组织。
本章将着重介绍气流组织与室内空气环境的关系，包括常见的气流组织形式、气流组织的描述方法和评价指标、气流组织的测量与计算方法以及典型的气流组织示例等。
第一节通风（空调）的目的与方法1.1 通风（空调）的目的所谓通风，是指把建筑物室内污浊的空气直接或净化后排至室外，再把新鲜的空气补充进来，从而保持室内的空气环境符合卫生标准。
空调和通风有类似的作用，没有严格的区分，但是一般来说，空调还要考虑到控制房间的热环境，因此送风要经过较为复杂的处理过程，空调对效果的要求也更为严格。
建筑内部的空调通风条件是决定生活在建筑内部的人们健康、舒适的重要因素。
通风（或空调）的目的主要有以下几个方面：一、保证排除室内污染物。
室内空气污染物的来源多种多样。
有从室外带入的污染物：工业燃烧和汽车尾气排放的NO2、SO2、臭氧等；有室内产生的污染物：室内装饰材料散发的挥发性有机化合物、人体新陈代谢产生的CO2、家用电器产生的臭氧，以及厨房油烟等其它污染物。
室内污染物源可以散发到空间各处，在室内形成一定的污染物分布。
大量的污染物在空间存在，会对人体健康存在不利影响，而对房间进行通风则可以带走室内的污染物。
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)
第六章气流组织 ppt课件
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
是否会认为老师的教学方法需要改进？ • 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ • 教师的教鞭 • “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我
笨，没有学问无颜见爹娘 ……” • “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
4
1. 侧送侧回
③由于侧送侧回的射流射程比较长，射流来 得及充分衰减，故可加大送风温差。
5
侧送侧回的室内气流分布(a)
6
侧送侧回的室内气流分布(b)
7
侧送侧回的室内气流分布(C)
8
侧送侧回的室内气流分布（d）
9
Байду номын сангаас
2. 上送下回
• 孔板送风和散流器送风是常见的上送下
回形式。
特点
孔板送风和散流器送风，可以形成平行流流型， 涡流少，断面速度场均匀的气流 。对于温湿度 要求精度高的房间，特别是洁净度要求很高的房 间，是理想的气流组织型式。
这种形式的排风温度也接近室内工作区平均温度。
10
上送下回的室内气流分布(a)
11
上送下回的室内气流分布(b)
12
上送下回的室内气流分布(c)
13
3. 中送下、上回
• 对于高大房间，送风量往往很大，房间上 部和下部的温差也比较大，采用中部送风 ，下部和上部同时排风，形成两个气流区 ，保证下部工作区达到空调设计要求，而 上部气流区负担排走非空调区的余热量。 （上部不需要空调，节能）
• 侧送风口布置在房间的侧墙上部，空气横向送出， 吹到对面墙上后转折下落，以较低速度流过工作区， 再由布置在侧墙下部的回风口排出。
• 根据房间跨度大小，可以布置成单侧送、单侧回和
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
【精品】06章通风与气流组织-130411
按动力(自然、机械)；按作用面积(全面、局部)；按换气方式(送风、排风)。
4.通风分类
5.通风的方法：自然通风和机械通风
（1）自然通风 定义： 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 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。
热压（定量考虑）；风压(不稳定,定性考虑)
中庭通风
通风量难控制，导致达不到预期要求和过量热损失在大而深的多房间建筑中，难以保证新风的充分输入和平衡分配在噪声和污染较严重地区不适用可能带来安全隐患不适用恶劣气候环境的地区需要居住者自己调整风口，麻烦很少对进口空气进行过滤和净化风道需要较大空间，受建筑形式的限制
自然通风的缺陷
自然通风优点1）保护人们免受病毒侵害方面更有其不可替代的作用2）它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
（2）机械通风定义 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 初投资和运行费都比较高
组成
1、某车间使用脱漆剂，每小时消耗量为4kg；脱漆剂成分为苯50％，醋酸已酯30％，乙醇10％，松节油10％，求全面通风所需空气量。根据卫生标准，车间中上述有机溶剂蒸汽的允许浓度为：苯 :40mg/m3 ；醋酸已酯 ：300 mg/m3 ；乙醇没有规定，不计风量。松节油： 300 mg/m3（注：本题中几种有机溶剂为同系物。）
解：苯：Q= 4×0.5×106/(3600×40)=13.89 m3/s醋酸已酯: Q= 4×0.3×106/(3600×300)=1.11 m3/s松节油：Q= 4×0.1×106/(3600×300)=0.37 m3/s全面通风量分别计算，求和:15.37m3/s
第六章_通风与气流组织第一--三节
通风和空调的区别
通风：不采用回风，空气不循环使用，进风不 （或简单）处理，排风需处理至满足排放标准才 能排除； 空调：采用回风，进风需处理至设计值，排风不 需处理。
4
二、自然通风（Natural Ventilation）
定义：指利用自然的手段（热压、风 压等）来促使空气流动而进行 的通风换气方式。
洁区
29
常见风口类型---置换通风
30
3、个性化送风（Personalized Ventilation）
原理：将处理好的新鲜空 气直接送至人员主要活动 区，同时人可调节送风参 数，实现有限区域个性化。
特点：个性化调节；直接 控制呼吸区，无需全部区 域的控制；通风效率高， 通风量、能耗小。
42
根据通风气流的目的，气流分布的 评价分为三个方面 通风有效性 排污有效性 能量利用有效性与热舒适
43
二、通风有效性描述参数
空气龄 换气效率 可及性
44
1、空气龄(Air Age)
最早于20世纪80 年代由Sandberg 提出。
定义：指送风到 达房间某点的时 间。
实际意义：旧空 气被新空气代替 的速度。
输入和平衡分配； 在噪声和污染严重地区，不适用； 安全隐患，应预先采取措施； 不适用恶劣气候地区； 需要居住者自己调节，麻烦； 未对进口空气过滤、净化； 所需空间较大，受到建筑形式的限制。
24
三、机械通风（Mechanical Ventilation）
定义：指利用机械手段（风机、风扇等）产 生压力差来实现空气流动的方式。
＝ 2P＝ 2P
通过的空气量：
G F＝F 2P
关键因素： F、P
通风：不采用回风，空气不循环使用，进风不 （或简单）处理，排风需处理至满足排放标准才 能排除； 空调：采用回风，进风需处理至设计值，排风不 需处理。
4
二、自然通风（Natural Ventilation）
定义：指利用自然的手段（热压、风 压等）来促使空气流动而进行 的通风换气方式。
洁区
29
常见风口类型---置换通风
30
3、个性化送风（Personalized Ventilation）
原理：将处理好的新鲜空 气直接送至人员主要活动 区，同时人可调节送风参 数，实现有限区域个性化。
特点：个性化调节；直接 控制呼吸区，无需全部区 域的控制；通风效率高， 通风量、能耗小。
42
根据通风气流的目的，气流分布的 评价分为三个方面 通风有效性 排污有效性 能量利用有效性与热舒适
43
二、通风有效性描述参数
空气龄 换气效率 可及性
44
1、空气龄(Air Age)
最早于20世纪80 年代由Sandberg 提出。
定义：指送风到 达房间某点的时 间。
实际意义：旧空 气被新空气代替 的速度。
输入和平衡分配； 在噪声和污染严重地区，不适用； 安全隐患，应预先采取措施； 不适用恶劣气候地区； 需要居住者自己调节，麻烦； 未对进口空气过滤、净化； 所需空间较大，受到建筑形式的限制。
24
三、机械通风（Mechanical Ventilation）
定义：指利用机械手段（风机、风扇等）产 生压力差来实现空气流动的方式。
＝ 2P＝ 2P
通过的空气量：
G F＝F 2P
关键因素： F、P
第六章通风与气流组织
仅有热压作用时，余压仅沿高度变化，且变化的规律如图 所示，余压值从窗孔ａ的负值逐渐增大到排风窗孔ｂ的正值。 其中在o-o平面上，余压等于零，我们通常将其称为中和面， 因中和面的余压△Pxo=0，于是ａ、ｂ窗孔的余压分别为：
△Pxa =△Pxo-h1g（w-n） = -h1g（w-n） Pa
△Pxb =△Pxo+h2g（w-n） = h2g（w-n） Pa 不难理解，对于中和面
从式中可以看出， △P是自然通风的直接推动力！
第一节 通风（空调）的目的与方法
二、自然通风
2.热压作用下的自然通风 窗孔a和b，两者高差为h，窗 外空气的静压力分别为Pa、Pb， 窗内为Pa/、Pb/，室内外空气温 度及密度分别为tn、ρ n和tw、ρ w。 设tn>tw，则ρ n<ρ w。 先开启下a，关闭b，由于空气 先由流动到静止，最后使得 △ Pa=0 ， 此 时 据 流 体 静 力 学 原 理窗孔ｂ内外压差为：
1.不均匀系数
算术平均值为：
t
ti
n
i
n
均方根偏差为： t
2P
式中： 为1 门窗的流量系数，μ值大小与门窗的 构造有关，其值一般小于1。
第一节 通风（空调）的目的与方法
二、自然通风
1.自然通风的作用原理 通过门窗的空气量为：
L F F
2P
m3 / s
G L F 2P kg / s
式中：F---窗孔的面积，m2；L---空气体积换气量，m3/s； G---空气质量换气量，kg/s
空气离开房间时空气龄 r
也称作“换气时间” 置换室内全部现存
空气的时间
△Pxa =△Pxo-h1g（w-n） = -h1g（w-n） Pa
△Pxb =△Pxo+h2g（w-n） = h2g（w-n） Pa 不难理解，对于中和面
从式中可以看出， △P是自然通风的直接推动力！
第一节 通风（空调）的目的与方法
二、自然通风
2.热压作用下的自然通风 窗孔a和b，两者高差为h，窗 外空气的静压力分别为Pa、Pb， 窗内为Pa/、Pb/，室内外空气温 度及密度分别为tn、ρ n和tw、ρ w。 设tn>tw，则ρ n<ρ w。 先开启下a，关闭b，由于空气 先由流动到静止，最后使得 △ Pa=0 ， 此 时 据 流 体 静 力 学 原 理窗孔ｂ内外压差为：
1.不均匀系数
算术平均值为：
t
ti
n
i
n
均方根偏差为： t
2P
式中： 为1 门窗的流量系数，μ值大小与门窗的 构造有关，其值一般小于1。
第一节 通风（空调）的目的与方法
二、自然通风
1.自然通风的作用原理 通过门窗的空气量为：
L F F
2P
m3 / s
G L F 2P kg / s
式中：F---窗孔的面积，m2；L---空气体积换气量，m3/s； G---空气质量换气量，kg/s
空气离开房间时空气龄 r
也称作“换气时间” 置换室内全部现存
空气的时间
第六章 通风与气流组织(wlf)第三节
τ
M ' (τ ) = QCe (τ ) M (τ ) = ∫ C p (τ )dV = M (0) Q ∫ Ce (τ )dτ
V 0
∞
1 1 τCe (τ )dτ = ∫ τ [ Q M ' (τ )]dτ = Q ∫ τd ( M (τ )) ∫ 0 1 Q 0 ∞ 0 ∞ ∞ 0
∞
∞
1 1 = τM (τ ) + Q ∫ M (τ )dτ = Q ∫ M (τ )dτ 0 0
21
以下降法为例证明平均 空气龄公式( 空气龄公式(2)
∞ 1 τ p = V ∫ τ p dV = V ∞
∫ ∫C
0V ∞
p
(τ )dVdτ =
∞
∫ M (τ )dτ
0
VC (0)
M ( 0)
=
Q ∫ τCe (τ )dτ
0
M ( 0)
=
∫ τC (τ )dτ
e 0 ∞
∫ C (τ )dτ
e 0
13
释放点在房间内部,测量点在出风口处 释放点在房间内部, ——污染物驻留时间 ——污染物驻留时间 脉冲法 上升法 下降法
14
脉冲法测污染物驻留时间
在通风房间的入口释放 少量示踪气体, 少量示踪气体,记录被 测点的浓度变化过程 频率分布函数
c (τ ) = c (τ ) A(τ ) = (τ )dτ m Q ∫c
p p
污染物年龄公式
τ
p
=∫
∞
0
c p (τ ) 1 dτ c p (∞ )
12
下降法测污染物年龄
待通风房间各点浓度平 衡后, 衡后,停止示踪气体加 入,测量被测点的浓度 变化过程 累积分布函数 污染物年龄公式
M ' (τ ) = QCe (τ ) M (τ ) = ∫ C p (τ )dV = M (0) Q ∫ Ce (τ )dτ
V 0
∞
1 1 τCe (τ )dτ = ∫ τ [ Q M ' (τ )]dτ = Q ∫ τd ( M (τ )) ∫ 0 1 Q 0 ∞ 0 ∞ ∞ 0
∞
∞
1 1 = τM (τ ) + Q ∫ M (τ )dτ = Q ∫ M (τ )dτ 0 0
21
以下降法为例证明平均 空气龄公式( 空气龄公式(2)
∞ 1 τ p = V ∫ τ p dV = V ∞
∫ ∫C
0V ∞
p
(τ )dVdτ =
∞
∫ M (τ )dτ
0
VC (0)
M ( 0)
=
Q ∫ τCe (τ )dτ
0
M ( 0)
=
∫ τC (τ )dτ
e 0 ∞
∫ C (τ )dτ
e 0
13
释放点在房间内部,测量点在出风口处 释放点在房间内部, ——污染物驻留时间 ——污染物驻留时间 脉冲法 上升法 下降法
14
脉冲法测污染物驻留时间
在通风房间的入口释放 少量示踪气体, 少量示踪气体,记录被 测点的浓度变化过程 频率分布函数
c (τ ) = c (τ ) A(τ ) = (τ )dτ m Q ∫c
p p
污染物年龄公式
τ
p
=∫
∞
0
c p (τ ) 1 dτ c p (∞ )
12
下降法测污染物年龄
待通风房间各点浓度平 衡后, 衡后,停止示踪气体加 入,测量被测点的浓度 变化过程 累积分布函数 污染物年龄公式
06第6章室通风与气流组织
4
热压通风
Pb (Pa ) Pb Pa gh( w n )
b
w
n
h
a
5
热压通风的基本概念
b
h2
余压
o
h1
中和面
o
a
6
余压
i ( out li ) H i g 1 / 1.5 Lia ( total) Fdi [ ] 1 (1 1.5 ) m
置换通风的空气年龄场
置换通风送风形式，空气年龄长的部位在上 方。年龄单位：秒
24
如何描述和评价气流组织
描述送风有效性的参数
送风能否有效到达,空气新鲜程度如何
描述污染物排除有效性的参数
污染物到达考察区域的程度及所需时间
与热舒适关系密切的有关参数
25
均匀混合气流组织的描述参 数
对于一个均与混合的房间，换气次数或名义 时间常数就可以反映房间的通风情况。 换气次数 n=Q/V 次/h
第六章 通风与 气流组织
1
通风（空调）的目的与方法
通风（空调）的目的 1. 保证排除室内污染物。 2. 保证室内人员热舒适。 3. 满足室内人员对新鲜空气的需要。 通风（空调）系统要配以合理的气流组织形 式 方法分自然通风和机械通风两种。
2
自然通风
特点：
自然通风是指利用自然的手段（热压、风压 等）来促使空气流动而进行的通风换气方式。
气流分布的研究方法
数值求解法 半经验公式法 示踪气体实验法
置换通风数值求解 方法的空间模型
1-壁橱，2-桌子 ，3-计算机，4人，5-灯，6-送 风口，7-回风口
20
置换通风的速度场
21
置换通风的温度场
热压通风
Pb (Pa ) Pb Pa gh( w n )
b
w
n
h
a
5
热压通风的基本概念
b
h2
余压
o
h1
中和面
o
a
6
余压
i ( out li ) H i g 1 / 1.5 Lia ( total) Fdi [ ] 1 (1 1.5 ) m
置换通风的空气年龄场
置换通风送风形式，空气年龄长的部位在上 方。年龄单位：秒
24
如何描述和评价气流组织
描述送风有效性的参数
送风能否有效到达,空气新鲜程度如何
描述污染物排除有效性的参数
污染物到达考察区域的程度及所需时间
与热舒适关系密切的有关参数
25
均匀混合气流组织的描述参 数
对于一个均与混合的房间，换气次数或名义 时间常数就可以反映房间的通风情况。 换气次数 n=Q/V 次/h
第六章 通风与 气流组织
1
通风（空调）的目的与方法
通风（空调）的目的 1. 保证排除室内污染物。 2. 保证室内人员热舒适。 3. 满足室内人员对新鲜空气的需要。 通风（空调）系统要配以合理的气流组织形 式 方法分自然通风和机械通风两种。
2
自然通风
特点：
自然通风是指利用自然的手段（热压、风压 等）来促使空气流动而进行的通风换气方式。
气流分布的研究方法
数值求解法 半经验公式法 示踪气体实验法
置换通风数值求解 方法的空间模型
1-壁橱，2-桌子 ，3-计算机，4人，5-灯，6-送 风口，7-回风口
20
置换通风的速度场
21
置换通风的温度场