通风与气流组织
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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。
半地下变电站室内通风与气流组织分析
摘 要： 分析 了半地 下变电站 室 内通风与气流组织的常见 问题及现状． 通过对某 变电站主 变室的风速
场和温度场进行数值模拟 ， 分析 了四 种 不 同气 流 组 织 方案 的 通 风 散 热 效 果及 对 主 变 室 的 风 速 场 和 温 度 场 的 影 响 ， 出 了通 风散 热 效 果 较 好 的 气流 组 织 方案 ， 半 地 下 变 电站 的通 风 及 气 流 组 织设 计提 供 得 为 了一 定 的 参 考 ．
ｉ ｅ ｎ ｓ ｍｉ—ｕｎ ｅ ｇ ｏ ｎｄ ｔａ ｆ ｒ ｒｓ ｓａ ｉｎ ｗａ ｎ ｌｚ ｄ， ｎ ｈ ｍｐｏ ｔｎ ｅ ｏ ｅ ｔｌｔ ｎ ｄ ｒ ｒ ｕ ｒ ｎｓｏ ｍｅ ｕｂ ｔ ｔｏ ｓ ａ ａ ｙ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｉ ｒａ ｃ ｆｖ ｎ ｉ ｉ ａｏ ａ ｄ ｈ ａ ｉｓｐ ｔｏ ｓ ｄ ｓ ｕｓｅ Ｔｈｒｕｇ ｈ ｍｅ ｉ ａ ｉ ｌｔｏ ｆｗｉ ｄ ｆｅｄ ａ ｄ ｔ ｍ— ｎ ｅ ｔｄ ｓ ｉ ａｉｎ ｗａ ｉｃ ｓ ｄ． ｏ ｈ ｔ ｅ ｎｕ ｒｃ ｌｓｍｕ ａｉ ｎ ｏ ｎ ｉｌ ｎ ｅ
关 键 词 ： 地 下 变 电站 ； 值 模 拟 ； 半 数 气流 组 织 ； 速 场 ； 度场 风 温
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中 图分 类 号 ：Ｕ ７ Ｔ２１
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：６ ２— ９６ ２ １ ）３— ３ ６— ４ １７ ０ ４ （０ １ ０ ０４ ０
Ｄｉｃ ｓｏ ｏ ｅ ｉ ｔｏ ａ ｉ ｏ ｄｉｔ ｉ ｕｔｏ ｎ ｓ ｍｉ ｓ ｕｓ ｉ ｎ ｆｖ ｎｔｌ ｉ ｎ ｎｄ ａ ｒ ｆ ｗ ｓ ｒｂ ｉ ｎ ｉ ｅ － ａ ｌ
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场和温度场进行数值模拟 ， 分析 了四 种 不 同气 流 组 织 方案 的 通 风 散 热 效 果及 对 主 变 室 的 风 速 场 和 温 度 场 的 影 响 ， 出 了通 风散 热 效 果 较 好 的 气流 组 织 方案 ， 半 地 下 变 电站 的通 风 及 气 流 组 织设 计提 供 得 为 了一 定 的 参 考 ．
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关 键 词 ： 地 下 变 电站 ； 值 模 拟 ； 半 数 气流 组 织 ； 速 场 ； 度场 风 温
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中 图分 类 号 ：Ｕ ７ Ｔ２１
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：６ ２— ９６ ２ １ ）３— ３ ６— ４ １７ ０ ４ （０ １ ０ ０４ ０
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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。
通风气流技术考点归纳..
通风气流技术考点归纳1、P7 通风的概念、目的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。
建筑物内部与外部的空气交换、混合的过程和现象，是影响室内空气品质的主要因素。
通风的目的：保证排除室内污染物保证室内人员的热舒适满足室内人员对新鲜空气的需要2、P9 通风的方式、分类、动力、原理通风方式（按动力）：自然通风：依靠自然风压、热压作用进行通风风压通风：依靠自然风力作用在建筑上造成的压差浮力通风：借助空气温度差异造成的浮力（热压通风）机械通风：利用风机等机械设备进行通风适用于自然通风量不足、室内有可燃、有害气体的场合优点：风量稳定，可控制调节缺点：消耗能量通风方式（按排除污染物方式）：混合通风：干净空气顶部送入，与空气充分混合，污染物浓度一致置换通风：新鲜空气底部送入、顶部排出，室内空气分层流动，垂直方向形成温度梯度和浓度梯度。
层流通风：风口均匀布置在整个地板、墙面、顶棚，空气品质好，运行费用高。
3、P28 气流组织的影响因素送风口位置及型式，回风口位置，房间几何形状，室内的各种扰动等。
其中以送风口的空气射流及其参数对气流组织的影响最为重要。
4、P39 羽流形成机理（浮力差）置换通风——羽流羽流，是一种浮力差造成的重力流，是浮力带来的流动。
5、P40 射流混合通风——射流重要特点：卷吸——与自由流体边界间的作用意义：是进入室内的热、湿、新风的主要分布媒介防止：不合适的温度变化梯度和吹风感气流短路6、P41 自由空气射流的特点空气从一个开口或喷嘴释放到没有固体边界的空间中，射流空气的静压等于周围空气的静压。
核心区、特征衰退区、轴对称衰退区、末端区自由气流剪切层——边界层7、P78 受限射流当射流边界的扩展受到房间边壁影响时，就称为受限射流。
不管是受限射流还是自由射流，都是对周围空气的扰动，它所具有的能量是有限的，它能引起的扰动范围也是有限的，不可能扩展到无限远去，而受限射流还要受到房间边壁的影响，因此形成了受限射流的特征。
第4章 地下建筑的通风方式、气流组织和通风系统解读
（2）热压作用的自然通风
• 利用热压作用的自然通风要求洞室内外有较大的温 差, 两个洞口要有一定的高差, 温差高差越大, 自然通 风效果越好，它适用于地下锅炉房、地下电厂等发 热量大的地下建筑物。
3、自然通风的优缺点
• 影响自然通风量大小的因素很多, 如室内外空气的温度 差、室外空气的流速及流向、门窗洞面积和位置等。所 以自然通风量不是常数, 而是随室内外条件变化而变化, 同样室内所需要的通风量也不是常数, 也是随条件变化 而变化的。
1．当自然风与机械风流向相反时，会使隧道中通风量减小， 停风或风向反转，使隧道通风条件恶化；
2．当自然风变化较大时，会影响风机的正常工作。自然风 超静压差的变化影响到风机的工况点变化。当工况点不台 理时，可能会造成较大电能浪费，严重者会造成风机损坏。 为了使风机的工况点始终处于台理的范围内，需要随自然 风的变化对风机工况点做及时调整，这给通风管理带来较 大麻烦。
• 排风系统应根据地下建筑的防护要求和用 途确定, 一般的和较小型的地下建筑可依靠 不断进风而造成超压排风; 大型的或通风量 大的应用排风机排风。后者, 排风系统一般
由排风机、自动排气活门、密闭阀门、扩 散室、排风防爆活门和连接管等组成; 而超 压排风不需要有排风机。
二、进、排气装置
• 进气装置的作用在于从室外采集洁净空气， 供给室内送风系统使用；而排气装置的作 用则是将排气系统集中的污浊空气排放至 室外。
(2) 过滤式通风
• 定义：当地面空气受到污染, 而此时地下建筑内 部仍需要继续进入新鲜空气时, 经查明地面空气 的性质和污染程度后, 由清洁式通风转入过滤式 通风, 外部的污染空气需经消波、除尘和过滤吸 收器变为清洁空气后, 再送入地下建筑内部的通 风方式称为过滤式通风。
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
Pb (Pa ) Pb Pa gh( w n )
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，
b
w
n h
a
7
热压通风的基本概念
b 余压
h2
o
中和面
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h1
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8
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余压
自然 多层 Lia
(total)
Fdi
[
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(1
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)
i
g
]1 / 1.5
通建
风筑
的
大中和面
Lia
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[(
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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)
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23
混合通风与置换通风方式的比较
比较项目 设计目标 通风动力 通风机理
送风特性
温度/浓度分布 通风负荷 空气品质
通风方式
混合通风 全室环境均一 机械通风为主 气流强烈掺混 大温差较高风速 上送下回或上送上回 风口紊流系数大 风口掺混性好 宏观上全室均匀 消除全室负荷 空气品质接近于回风
置换通风 工作区环境满足要求
8
（二）余压的概念（p185）
讨论余压的分布和中和面位置： 1）地面有大开口； 2）顶棚有大开口； 3）地板送风； 4）顶棚排风。
9
热压作用模拟的建筑模型
每层有上下两个开 口
10
室 内 空 气 速 度 分 布
11
室 内 空 气 温 度 分 布
12
（三）风压作用下的自然通风
风洞模型实验
14
当G /V远小于1时：
G M C2 C0
G M V C2 C1
C2 C0 C2 C0
33
二、置换通风
上部区域
排风口 界面
w
Pb (Pa ) Pb Pa
PPx’b b
Kb b Pb
gh(w n )
热压
tw w
h
tn n
Pa a
PPx’a a
7
Ka
（二）余压的概念（p185）
室内某一点的压力和 室外同标高未受扰 动的空气压力的差 值。
o 余压为正，风口排风
；余压为负，风口 进风。
h1
h2
b
中和面
o
a
Px Pxa gh(w n )
26
空气在通风工程中的流动规律
质量守衡——连续性方程 能量守衡——能量方程 动量守衡—— 动量方程
27
简化与假设：
（1）室内污染物均匀分布； （2）通风量是稳定的； （3）污染物发生量是常数； （4）大气中污染物是常数； （5）忽略渗入的污染物和管道产生污染物的
可能性； （6）忽略污染物在管道内和室内的沉降。
• 主要优点： 1）对于温带气候的很多类型建筑都适用； 2）比机械通风经济。不需要动力设备、专门的机
房和维护。 • 缺点： 1）热压和风压都不稳定； 2）提供的静压偏小。
第六章 通风与气流组织
第二节 机械通风
19
通风换气与空气调节 稀释方法
通风
自然通风：依靠自然风压、热压作用进行通风 机械通风：利用风机等机械设备进行通风
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：
＝ 2P＝ 2P
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：室外气流绕流引起建筑周围压力分布 的不同形成开口处的压差。
6
（一）热压作用下的自然通风（p185）
Pb Pb Pb Pa n gh Pa wgh Pa Pa gh w n Pa gh w n
风洞模型实验
15
高层建筑风压分布测定例
16
（四）风压和热压的联合作用
Pb
Pxb
K
b
2 w
2
w
Pxa
hg(w
பைடு நூலகம்
n
)
K
b
2 w
2
w
Pa
Pxa
Ka
2 w
2
w
w
Kb
Pxb
b
tw w
a Ka
h
tn n Pxa
17
（五）自然通风优缺点总结
• 自然通风广泛地应用于低层建筑、中小尺寸的 办公室、学校、住宅、工业厂房、仓库等。
第六章 通风与气流组织 第一节 自然通风
1
通风的定义与目的
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 的方法叫通风。
通风的目的包括以下几个方面： （1）稀释室内污染物，保证良好的室内空气品质； （2）消除室内余热、余湿，保证室内人员的舒适性； （3）满足室内人员对新鲜空气的需要； （4）节能的需要。
22
置换式通风
对流气流 热源
空气湖
置换式通风通常指的是利用下送上回的送风方式实现通风的
一种新气流组织形式，它是将新鲜空气直接送入工作区，
并在地板上形成一层较薄的空气湖。空气湖是由较凉的新
鲜空气扩散而成，因室内的热源（人员及设备）产生向上
的对流气流，新鲜空气随其向房间上部流动而形成室内空
气运动的主导气流。
• 分类：1）渗风；2）通过门窗的通风；3）通过特定通风口的 通风；4) 被动式通风系统；
机械通风的定义和特性
• 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。
• 分类：1）机械送风-自然排风 系统；2）机械排风-自然送风 系统；3）机械送排风系统
自然通风的作用原理及可提供的通风量
28
全面混合式通风的基本微分方程式 （稀释污染物所确定的方程）
G，C0 C M
G＝
C
M N CO
C
V
29
全面混合式通风的基本微分方程式 （稀释污染物所确定的方程）
G C0 d + M d - G C d =VdC
30
全面混合式通风的基本微分方程式 （稀释污染物所确定的方程）
d
dC
V GC0 M GC
羽流浮力为主 气流扩散、浮力提升
小温差低风速 下侧送上回 送风紊流度小 风口扩散性好 温度/浓度分层 消除工作区 空气品质接近于送风
24
一、 通风稀释方程（混合通风） 思考：示意图与条件
25
工程问题研究方法
物理模型
（简化条件）
转换
数学模型
改发 进展
结论
总结
求解
计算结果
分 析
结果认定
（现状） （因素） （优化）
空气调节
传统方式：调节温湿度、流速、洁净度 新方式：空气成分、气味 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
20
室内通风的气流组织基本形式
全面通风
置 式换 通式 风通 风 混合式通风
机械通风
均匀式通风
局部通风
个性化送风
局部排风 (工 业 通 风 ）
21
混合式通风
将空气从工作区外射入房间，射流卷吸一定 量的室内空气，让回流区在工作区附近。
dC GC0 M GC
d
V
31
全面混合式通风的基本微分方程式 （稀释污染物所确定的方程）
在通风量一定、室内初始浓度为C1的时候， 求C2与通风时间的关系：
C2
C1
e
xp
G
V
M G
C0
1
exp
G
V
32
全面混合式通风的基本微分方程式 （稀释污染物所确定的方程）
稳定状态的关系式：
2
通风的分类
• 根据驱动力划分（自然通风 、机械式通风）
• 根据对象空间数目划分（单 室通风、多室通风）
• 根据室内气流形式划分（置 换式通风、混合式通风）
• 根据室内通风口位置划分（ 单侧通风、穿堂风）
自然通风的定义和特性
• 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。