建筑设备工程-通风

Q：室内余热量（kJ/s）； C：空气的质量比热，取为1.01kJ/kg·℃； tp：排风温度（℃）； ts：送风温度（℃）。
也可以写成体积流量的形式，即：
Lr
Q
C(t p ts )
Gr
（9-2）
式中 ρ：送风密度（kg/m3）。
消除室内余湿所需的全面通风量Gs的计算式为：
Gs
W d p ds
（二）风道的布置 ▪ 风道的布置应在进风口、送风口、排风口、
空气处理设备、风机的位置确定之后进行。
▪ 在某些情况下可以把风道和建筑物本身构 造密切结合在一起。
三、进、排风装置
▪ 进风口、排风口按其使用的场合和作用的 不同有室外进、排风装置和室内进、排风 装置之分。
（一）室外进、排风装置
1、室外进风装置
▪ 建筑物周围的风压分布与建筑物本身的几何造型
和室外风向有关。当风向一定时，建筑物外围护
结构上各点的风压值可用下面表达式表示：
Pf
K
2 w
2
w
（9-14）
▪ 式中 ▪ ▪ ▪
Pf ：风压（Pa）； K：空气动力系数；
w ：室外空气流速（m/s）； w ：室外空气密度（kg/m3）。
（三）风压、热压同时作用下的自然通风
二、建筑设计与自然通风
▪ 通风房间的建筑形式、总平面布置及车间 内的工艺布置等对自然通风有着直接影响。 在确定通风房间的设计方案时，建筑、工 艺和通风各专业应密切配合、互相协调、 综合考虑、统筹布置。
（一）厂房的总平面布置
（二）建筑形式的选择
（三）车间内工艺设备的布置与自然通风
三、进风窗、避风天窗与风帽 ▪ 1.进风窗的布置与选择 ▪ 2.避风天窗 ▪ 3.避风风帽
▪ 分散式局部送风通常是使用轴流风扇或喷 雾风扇来增加工作地点的风速或降低局部 空间的气温。
▪ 系统式局部送风是将室外空气收集后进行 预处理，待达到室内卫生标准要求后送入 局部工作区。
2、局部排风
▪ 局部排风是对室内某一局部区域进行排风，具体 地讲，就是将室内有害物质未与工作人员接触之 间前捕集、排除，以防止有害物质扩散到整个房 间
y0：室内卫生标准中规定的最高容许浓度 （g/m3），即排风中有害物的浓度；
ys：送风中有害物浓度（g/m3）; K：安全系数，一般取在3～10范围内。
当散布在室内的有害物无法具体计量时，公 式（9-4）无法应用。这时全面通风量可根 据类似房间的实测资料和经验数据，按房 间的换气资数确定。
计算式为：
第三节 自然通风
一、自然通风作用原理
▪ 在建筑物外墙上的窗孔两则存在压差时，室内外空气便
会形成气流，即由压力较高的一侧流向压力较低的一侧。
空气通过孔口时产生的局部阻力损失可以认为就等
于 P ：
P 2 （9-8）
2
式中
P ：窗孔两侧的压力差（Pa）；
：空气流过窗孔时的流速（m/s）； ：空气密度（kg/m3）
▪
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（一）热压作用下的自然通风
Pb P'b Pb (P'a n gh) (Pa w gh)
(P'a Pa ) gh (w n )
Pa gh(w n )
（9-12）
把公式（9-12）移项整理后可得到： Pb (Pa ) Pb Pa gh( w n ) （9-13）
（二）风压作用下的自然通风
第四节 通风系统的主要设备与构件
一、通风机
▪ 通风机是用于为空气气流提供必需的动力 以克服输送过程中的阻力损失。
▪ 在通风工程中，根据通风机的作用原理有 离心式、轴流式和贯流式3种类型，大量使 用的是离心式和轴流式通风机。
▪ 此外，在特殊场所使用的还有高温通风机、 防爆通风机、防腐通风机和耐磨通风机等。
（一）离心式通风机
▪ 离心式通风机简称离心风机，与离心式水泵 相类似，它是由叶轮、机轴、机壳、吸风口、 电机等部分组成。
（二）轴流式通风机
▪ 简称轴流风机，当叶轮由电动机带动旋转时， 空气从吸风口进入，在风机中沿轴向流动经 过叶轮的扩压器时压头增大，从出风口排出。 电动机就安装在机壳内部。
（三）通风机的选择
L=nV
（9-5）
式中 n：房间换气次数（次/h）；
V：房间容积（m3）。
对于室内要求同时消除余热、余湿及 有害物质的车间，全面通风量应按其中 所需最大的换气量计算，即：
Lf maxLr Ls L
二、全面通风的气流组织
▪ 合理地组织室内通风气流对全面通风效果 至关重要。而室内送、排风口的布置形式 是决定室内空气流向的重要因素之一。通 风房间气流组织的常用形式有：上送下排、 下送上排、中间送上下排等，选用时应按 照房间功能、污染物类型、有害源位置、 有害物分布情况、工作地点的位置等因素 来确定 。
▪ 室外进风口是通风和空调系统采集新鲜空 气的入口。根据进风室的位置不同，室外 进风口可采用竖直风道塔式进风口，也可 以采用设在建筑物外围结构上的墙壁式或 屋顶式进入口 。
2、室外排风装置
▪ 室外排风装置的任务是将室内被污染的空气 直接排到大气中去。管道式自然排风系统和 机械排风系统的室外排风口通常是由屋面排 出，。也有由侧墙排出的，但排风口应高出 屋面。一般地，室外排风口应设在屋面以上 1m的位置，出口处应设置风帽或百叶风格。
（四）局部通风
▪ 局部通风是利用局部气流改善室内某一污 染程度严重的或是工作人员经常活动的局 部空间的空气条件。局部通风分为局部送 风和局部排风两类。
1、局部送风
▪ 局部送风是将符合室内要求的空气输送并 分配给局部工作区，常设置在产生有毒有 害物质的厂房。
▪ 局部送风系统又分有系统式送风和分散式 送风两种。
Qh CLp ntn Q f CL js jst js CLzs wtw CLhx n (ts （tn9) -7）
式中 Qh：围护结构、材料吸热的热损失之和（kW）；
Qf ：生产设备、热物料、散热器等的放热量之和（kW）； Lp：局部和全面排风量（m3/s）； Ljs ：机械送风量（m3/s）； Lzs ：自然送风量（m3/s）； Lhx ：再循环空气量（m3/s）； n ：室内空气密度（kg/m3） w ：室外空气密度（kg/m3） tn ：室内空气温度（℃） tw ：室外空气计算温度（℃） tjs：机械送风温度（℃） ts：再循环送风温度（℃） C：空气质量比热，取1.01kJ/kg·℃。
三、空气质量平衡和热平衡 ▪ 空气平衡可以用下面的表达式来表示：
Gzs G js Gzp G jp (9-6) 式中 Gzs——自然送风量（kg/s）；
Gjs——机械送风量（kg/s）； Gzp——自然排风量（kg/s）； Gjp——机械排风量（kg/s）；
▪ 通风房间热平衡方程的表达式可以写成：
四、阀门
▪ 通风系统中的阀门主要用于启动风机，关 闭风道、风口，调节管道内空气量，平衡 阻力等。阀门安装于风机出口的风道上、 主干风道上、分支风道上或空气分布器之 前等位置。常用的阀门有插板阀，蝶阀。
▪
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▪ 当某一建筑物的自然通风是依靠风压和热 压的共同作用来完成时，外围结构上各窗 孔的内外空气压力值，应该是各窗孔的余 压与室外风压之差。
▪ 由于室外的风速及风向均是不稳定因素， 且无法人为地加以控制。因此，在进行自 然通风的设计计算时，按设计规范规定， 对于风压的作用仅定性地考虑其对通风的 影响，不予计算；对于热压的作用必须定 量计算。
：窗孔的局部阻力系数；其值与窗的构造有关。
将公式（9-8）可改写成：
v 2P 2P （9-9）
式中 ：窗孔的流量系数， 1 , 值一般不
大于1。
则：通过窗孔的空气体积数量L为：
L v F F 2P
（9-10）
其质量流量G为：
G L F 2P（9-11）源自式中 F——窗孔的面积（m2）
▪ （四）通风机的安装
二、风道
（一）风道的材料、形状及保温
▪ 制作风道的常用材料有薄钢板、塑料、胶 合板、纤维板、混凝土、钢筋混凝土、砖、 石棉水泥、矿渣石膏板等。
▪ 风道的断面形状为矩形或圆形。
▪ 。保温材料主要有软木、泡沫塑料、玻璃 纤维板等。保温厚度应根据保温要求进行 计算。保温层结构可参阅有关国家标准图。
▪ 局部排风系统是由局部排风罩、风管、净化设备 和风机等所组成。
▪ 局部排风罩按其作用原理有以下几种类型： （1） 密闭式
（2）柜式（通风柜）
（3）外部吸气式
（4）吹吸式
（5）接受式
第二节 全面通风量的确定
一、确定方法简述 1、消除室内余热所需的全面通风量Gr的计算式为：