全面通風基礎培訓

2.1.1全面通風換氣的基本微分方程式2.1.2全面通風量的確定2.1.3有害物散發(fā)量的計算2.1.4氣流組織2.1.5空氣平衡和熱平衡

2.0概述2.1全面通風換氣量的計算第2章全面通風12.2.1評價通風效果的指標2.2.2置換通風的原理2.2.3置換通風的特性2.2.4置換通風的設計2.2置換通風2.3事故通風2.4風口與氣流組織（課本沒有）第2章全面通風2熟練掌握：全面通風量的確定；

空氣平衡和熱平衡。

掌握：

氣流組織；

評價通風效果的指標；全面通風的原理。

理解：置換通風換氣的原理；

置換通風的特性、設計；

事故通風的特點及其應用；

主要通風方法。

第2章全面通風3通風的任務:以通風換氣的方法改善室內的空氣環(huán)境。排風:把局部地點或整個房間內的污濁空氣排至室外（必要時經過凈化處理）；進風:把新鮮（或經過處理）的空氣送入室內。通風系統(tǒng):由實現通風任務所需要的設備、管道及其部件組成的整體。通風方法分類§2.0通風概述4按通風的動力分為按通風系統(tǒng)作用范圍分為局部通風全面通風自然通風機械通風§2.0通風概述5

局部排風：在集中產生有害物的局部地點,設置捕集裝置,將有害物排走,以控制有害物向室內擴散。這是防毒、排塵最有效的通風方法。

局部送風：向局部工作地點送風,使局部地帶造成良好的空氣環(huán)境，主要用于局部降溫。

分散式借助軸流風扇或噴霧風扇,直接將室內空氣吹向作業(yè)地帶進行循環(huán)通風。

系統(tǒng)式通風系統(tǒng)將室外空氣送至工作地點。2.0.1

局部通風§2.0通風概述6局部排風系統(tǒng)§2.0通風概述7排風罩：捕集有害物凈化設備：凈化空氣，達到排放指標風管：空氣通道、連接設備風機：提供動力局部排風系統(tǒng)的組成§2.0通風概述8分散式局部送風系統(tǒng)—噴霧風扇送風§2.0通風概述9送風口：進行氣流組織空氣處理設備：對空氣進行熱濕處理風管：輸送空氣風機：提供動力系統(tǒng)式局部送風系統(tǒng)的組成§2.0通風概述10特點通風效果果：好（（作用靠靠近有害害物源或或工作區(qū)區(qū)）經濟性：：好（風風量小、、設備小小，初投投資及運運行費用用小）適用情況況局部排風風：主要要用于控控制塵、、氣局部送風風：用于于控制熱熱、濕，，供應新新鮮空氣氣局部通風風系統(tǒng)的的特點§2.0通風概述述11全面通風風：對房間進進行通風風換氣,以稀釋室室內有害害物,消除余熱熱,余溫,使之符合合衛(wèi)生標標準要求求。又稱稱稀釋通通風、混混合通風風。動力：可以是自然風壓壓或熱壓,也可以是風機風風壓。分類：全面排風全面送風全面排風送風全面送風、局部部排風2.0.2全面通風§2.0全面通風概述1213原理：向室內提供清潔空氣，并從室內排走走污染空氣氣，通過稀釋使室內空氣達到到衛(wèi)生標準。通風效果既與通風量有關，又與通風風氣流的組織有關。適用范圍無法采用局部通通風、排風罩口口不便布置、有有害物散發(fā)點多多、散發(fā)點不固固定（常規(guī)的辦辦公室、受工藝藝限制的廠房））采用局部通風系系統(tǒng)后仍達不到到衛(wèi)生標準§2.0全面通風概述13工位送風＋背景景送風(局部送風+全面送風)工位送風僅負責責工位空間，保保證熱舒適和空空氣質量背景送風負責大大環(huán)境，環(huán)境溫溫度可以偏高，，可以全回風負荷特點室內平均溫度高高，與下送上排排有相似之處有可能減少新風風負荷§2.0通風概述14全面機械送風系系統(tǒng)§2.0全面通風概述15全面機械排風系系統(tǒng)§2.0全面通風概述16混合通風工位送風17X(g/s)通風風量L(m3/s)室內有害物最高允許濃度ys

(g/m3)通風風量L(m3/s)送風中有害物濃度y0(g/m3)房間體積Vf車間通風排污模型§2.1全面通風換氣量量的計算2.1.1全面通風換氣的的基本微分方程程式室內有害物初始始濃度y1(g/m3)18房間內有害物濃濃度的變化情況況可根據“物質平衡”原理建立微分方方程，對于連續(xù)續(xù)，穩(wěn)定的通通風過程，根據據在通風過程中中排出有害物的量應與產生的有害物量達到平衡的原則則有：排污微分方程：：在dτ時間內：送入量量+散發(fā)量-排走量=變化量則：Ly0dτ+xdτ-Lydτ=Vfdy§2.1全面通風換氣量量的計算19排污微分方程求求解§2.1全面通風換氣量量的計算20τy1排污微分方程求求解有害物濃度隨時時間的變化曲線線§2.1全面通風換氣量量的計算21風量公式：穩(wěn)定狀態(tài)下：考慮到室內有害害物分布及通風風氣流的不均勻勻性，增大安全全系數K=3－10，則ys——有害物安全濃度度值§2.1全面通風換氣氣量的計算22消除余濕風量量公式：消除余熱風量量公式：2.1.2全面通風量的的確定§2.1全面通風換氣氣量的計算23稀釋排除有害害氣體和粉塵塵的風量存在多種有害害物時風量確確定原則：分別求出排除除每種有害物物風量Li毒性相加作用用的有害物：：如苯、醇、醋醋酸等溶劑類類；S2O3、SO3等刺激性氣體體，按求和計算風量量：L=∑Li毒性無相加作作用的有害物物：取最大者為風量計算式式：L=max{Li}有害物散發(fā)量量無法確定時時的風量計算算原則：按經驗式計算算：L=nVf（m3/h）n—換氣次數，(次/h)；Vf—房間體積§2.1全面通風換氣氣量的計算24【例2-2】某車間同時散散發(fā)幾種有機機溶劑的蒸汽汽，它們的散散發(fā)量分別為為：苯2kg/h；醋酸乙脂1.2kg/h；乙醇0.5kg/h。已知該車間間消除余熱所所需的全面通通風量為50m3/s。求該車間所所需的全面通通風量?！窘狻坑绍囬g空氣中中有害物質的最最高容許濃度度表：查得三種溶溶劑蒸汽的容容許濃度為：：苯40mg/m3；醋酸乙脂300mg/m3；乙醇，未作作規(guī)定，不計計風量。進風為清潔空空氣，上述三三種溶劑蒸汽汽的濃度為零零。取安全系系數K＝6。按公式（2-12）計算把三種種溶劑的蒸汽汽稀釋到容許許濃度所需的的通風量。（2-12）§2.1全面通風換氣氣量的計算25因為幾種溶劑劑同時散發(fā)對對人體危害作作用相同的蒸蒸汽，所需風風量為各自風風量之和，即即這風量已能滿滿足消除余熱熱的需要，故故該車間所需需的全面通風風量為90.01m3/s?！?.1全面通風換氣氣量的計算26氣流組織：送風、排風口口位置的合理理布置，選用用合理的風口口形式，合理理分配風流。。氣流組織原則則：送風口應盡量量接近人員操操作地點，保保證送風先經經過人員操作作地點，后經經污染區(qū)排至至室外；能有效地從污污染源附近或或有害物濃度度最大的區(qū)域域排出污染空空氣；能確保在整個個房間內進風風氣流均勻分分布,盡量減少渦流流區(qū)。2.1.4全面通風的氣氣流組織§2.1全面通風換氣氣量的計算27§2.1全面通風換氣氣量的計算28§2.1全面通風換氣氣量的計算29平衡模型tstn∑Qf通風排風熱量量CLptnρn循環(huán)風的熱量量CLhxρn(ts-tn)機械進風熱量量CLjjtjjρjj自然進風熱量量CLzjtwρw圍護結構、材材料失熱∑Qh熱交換器2.1.5空氣平衡和熱熱平衡§2.1全面通風換氣氣量的計算30室內的進風和和排風是多通通道的,既有由通風系系統(tǒng)產生的有有組織的進排排風,也有從縫隙,窗戶,門洞等產生的的無組織進排排風,是機械通風與與自然通風的的共同作用結結果,根據“物質平衡””原理,各種進風量與與各種排風量量應相等.這就是室內風風量平衡的原原則。其表達達式為:Gzj+Gjj=Gzp+Gjp當Gjj=Gjp時:室內外壓差為為零，適用于于無特殊要求求車間當Gjj>Gjp時:室內處于正壓壓狀態(tài)，適用用于潔凈度要要求高的車間間當Gjj<Gjp時:室內處于負壓壓狀態(tài)，適用用于產生污染染的車間§2.1全面通風換氣氣量的計算31在通風過程中中,室內空氣通過過與進風,排風.圍護結構和室室內各種高低低溫熱源進行行交換,為了使房間內內的空氣溫度度維持不變,必須使房間內內的總得熱量量∑Qd與總失熱量∑∑Qs相等,也就是要保持持房間內的熱熱平衡。即∑Qd=∑Qs圍護結構、材材料失熱∑Qh+通風排風熱量量CLptnρn=設備散熱量∑∑Qf+機械進風熱量量CLjjtjjρjj+循環(huán)風的熱量量CLxhρn(ts-tn)+自然進風熱量量CLzjtwρw§2.1全面通風換氣氣量的計算32【例2-3】如圖所示的車車間內，生產產設備總散熱熱量Q1＝350kw，維護結構失失熱量Q2＝450kw上部天窗排風風量Lzp＝2.8m3/s,從工作區(qū)排走走的風量Ljp＝4.25m3/s，自然進風量量Lzj＝1.32m3/s，車間工作區(qū)區(qū)溫度tn＝18℃，室外空氣溫溫度tw＝－12℃，車間的溫度度梯度為0.3℃/m，天窗中心高高10m，試計算：機機械送風量Gjj、送風溫度tj和進風所需的的加熱量Q3?！?.1全面通風換氣氣量的計算33有別于傳統(tǒng)的的混合通風的的混合稀釋原原理，置換通通風是通過把把較低風速（（紊流度）的的新鮮空氣送送入人員工作作區(qū)，利用擠擠壓的原理把把污染空氣擠擠到上部空間間排走的通風風方法，它能能在改善室內內空氣品質的的基礎上與輻輻射吊頂（地地板）技術結結合實現節(jié)能能的目的。兩種通風方式式的原理(左：混和通風風；右：置置換通風)§2.2置換通風34兩種通風方式式的原理(左：混和通風風；右：置置換通風)§2.2置換通風35兩種通風方式式的原理(左：混和通風風；右：置置換通風)§2.2置換通風3637383940401.換氣效率換氣效率用工工作區(qū)某點空空氣被更新的的有效性作為為氣流分布的的評價指標。。2.通風效率考察氣流分布布方式的能量量利用有效性性，可用通風風效率來表示示。2.2.1評價通風效果果的指標§2.2置換通風41η>1ε≈100％(a)活塞流通風(b)置換通風η<1ε≈50％(d)上送上回η≈1ε＝50％(c)頂送上回η>1ε＝50～100％§2.2置換通風422.2.2置換通風的原原理§2.2置換通風4344由于以低速進入入室內的冷氣氣流其密度大大于室內空氣氣的密度，而而在地板附近近積聚、蔓延延、擴散，形形成一個溫度度較低、密度度較大的“空空氣湖”(airlake)。在后繼送風的推動動和室內熱源產生生的熱對流氣流的的卷吸提升作用下下，由下至上流動動，形成室內空氣氣運動的主導氣流流，最后在房間頂頂部排出室外整個室內氣流分層層流動，在垂直方方向上形成室內溫溫度梯度和濃度梯梯度?！?.2置換通風44置換通風的優(yōu)點:空氣品質：人員停留區(qū)空氣品品質好熱舒適性：低速低紊流度送風風，舒適性好調節(jié)性：部分負荷特性好節(jié)約能源：送風風量大，過渡渡季節(jié)免費供冷時時段增加約50%，帶來全年供冷能能耗降低約10%送風溫度高，冷水水機組的蒸發(fā)溫度度可提高，冷水機機組的能耗可降低低約3%僅需考慮人員停留留區(qū)負荷，上部區(qū)區(qū)域負荷可不必考考慮，設計計算負負荷可減少10～40%置換通風所需的能能耗比混合通風減減少約20～30%§2.2置換通風45由于送風溫差小，，所要求的風量較較大，風機能耗要要大，風管體積更更大；由于送風速度低，，故置換通風口體體積均較龐大，需需占用室內部分空空間；要求要有采取使送送風面風速要盡可可能均勻的措施；；室內的物品（家具具等）布置受送風風面限制；污染源產生的污染染氣流要比空氣密密度輕；由于風管體積較大大及置換通風口價價格較貴，投資比比常規(guī)空調系統(tǒng)增增加約5～10%；冬季供熱時，形不不成置換氣流，供供熱效果較差?！?.2置換通風置換通風的缺點:46對于有可能突然從從設備或管道中逸逸出大量有害氣體體或燃燒爆炸性氣氣體的房間,應設事故排風系統(tǒng)統(tǒng),以便發(fā)生逸出事故故時由事故排風系系統(tǒng)和經常使用排排風系統(tǒng)共同排風風,盡快把有害物排到到室外。事故通風風系統(tǒng)的風機開關關應于室內外便開啟的地地點分別設置,排除有爆炸危害氣氣體時,應考慮風機防爆問題，換氣次數不應小于12次/h。§2.3事故通風47風口評價指標射程Tv：Vx=0.5m/s或Vx=0.25m/s處的距離。與噴射風速有關。。噪聲：與噴射風速速有關。阻力：阻力系數一一般為常數風量：有額定風量量范圍，出口風速速范圍§2.4風口與氣流組織48§2.4風口與氣流組織49風口類型百頁風口散流器條縫風口旋流風口投射風口格柵風口孔板風口回風口：金屬網格格、柵、百葉其他：座椅風口、、置換風口§2.4風口與氣流組織501、百頁風口(Blades)：適用側送，有導向功能能頂送，送風速度低低，送風均勻度不不好類型單層：百葉調角度度，一般空調雙層：兩層百葉調調角度，高精度空空調三層：對開葉片調調風量，兩層百葉葉調角度，高精度度空調§2.4風口與氣流組織51雙層(三層)百頁風口§2.4風口與氣流組織52532、吊頂散流器Ceilingdiffusers適用吊頂送風特點適宜用在層高較低低且面積較大區(qū)域域，可進行均勻布布置類型盤式（圓形）：平平送直片式（方形）向下送或平送§2.4風口與氣流組織53貼附型盤式散流器器§2.4風口與氣流組織54貼附型方式散流器器§2.4風口與氣流組織55貼附型圓形散流器器(平送)§2.4風口與氣流組織56直片型散流器(平送或向下送)§2.4風口與氣流組織573、條縫風口(Linearslotoutlets)：條縫散流器(linearslotdiffusers)送風速度高，送風風均勻度好條縫格柵風口(LinearBarGrille)：一般空調適用：內區(qū)吊頂，，周邊吊頂，窗臺臺，地板，上側送送§2.4風口與氣流組織58條縫型散流器§2.4風口與氣流組織5960條縫格柵風口吊頂頂送風§2.4風口與氣流組織60614.旋流風口水平旋流送風，誘誘導比高，氣流溫溫度和風速可迅速速下降使用場合與散流器器接近要求高于一定層高高§2.4風口與氣流組織61可調式旋流風口適用于層高很大的的公用建筑空調可調式導流葉片可可送出橫向、斜向向或垂直方向的旋旋轉氣流§2.4風口與氣流組織62采用旋流風口，氣氣流迅速擴散5、地板送風風口§2.4風口與氣流組織6364地板送風的不同方方式§2.4風口與氣流組織64香港匯豐銀行的地地板送風§2.4風口與氣流組織6566§2.4風口與氣流組織6667東京大林組本部的的地板送風§2.4風口與氣流組織67§2.4風口與氣流組織68用于自由射流，高高大空間集中送風風根據工作區(qū)長度與與落差來選取噴口口§2.4風口與氣流組織6、投射噴口69707、格柵風口(Grille)：垂直送風，側送，，上送，空調工程程回風口§2.4風口與氣流組織708、孔板：通常采用下回風溫度場和速度場均均勻送風量大(20～150次/小時)，運行費高要求吊頂空間作送送風靜壓箱適用于高精度空調調或凈化空調71§2.4風口與氣流組織71座椅送風的不同形形式72上海歌劇院的座椅椅腿送風§2.4風口與氣流組織73大坂中央體育館：：

椅背送風§2.4風口與氣流組織74氣流組織基本原則送風口盡可能靠近近人員操作區(qū)排風口盡可能靠近近污染源、有害物物濃度高的地方氣流分布均勻、減減少渦流、死角基本形式上送風中送風下送風§2.4風口與氣流組織751、上送風上側送吊頂散流器送風側噴口孔板送風其他§2.4風口與氣流組織76772m（1）上側送風§2.4風口與氣流組織77§2.4風口與氣流組織（1）上側送風78工作區(qū)為回流區(qū)射流可貼附吊頂以以便延長射流距離離風口與吊頂距離風口射流速度風口射流出口角度度噪聲限制了射流速速度適用跨度有限，高高度不太低的空間間，如客房、辦公公室、小跨度中庭庭，以及工業(yè)建筑筑常用百頁風口（1）上側送風：特點點§2.4風口與氣流組織7980§2.4風口與氣流組織上送風溫差＝6℃上側送風80上送風溫差＝6℃上側送風§2.4風口與氣流組織81§2.4風口與氣流組織上送風溫差＝12℃上側送風8283滯流區(qū)冷風直吹§2.4風口與氣流組織上送風溫差＝12℃上側送風8384（2）吊頂送風：散流流器§2.4風口與氣流組織84§2.4風口與氣流組織（2）吊頂送風：散流流器8586散流器平送流型(t=6℃，貼附型)§2.4風口與氣流組織86工作區(qū)為回流區(qū)，，回風可下可上適用于大跨度、低低層高空間，如購購物中心，大型辦辦公室，展館等常用風口：方/圓形散流器(貼附型、非貼附形形)、條縫散流器§2.4風口與氣流組織（2）散流器吊頂送風風：特點8788§2.4風口與氣流組織（3）噴口送