簡(jiǎn)明通風(fēng)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)手冊(cè)

簡(jiǎn)明通風(fēng)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)手冊(cè)暖通南社

2020-04-29全面通風(fēng)方法：1、按照通風(fēng)的動(dòng)力不同，全面通風(fēng)可分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)。2、按照對(duì)有害物控制機(jī)理不同，全面通風(fēng)可分為稀釋通風(fēng)、單向流通風(fēng)、均勻流通風(fēng)和置換通風(fēng)。（1）稀釋通風(fēng)，對(duì)整個(gè)車(chē)間進(jìn)行通風(fēng)換氣，用新鮮空氣把整個(gè)車(chē)間有害物質(zhì)稀釋到最高允許濃度以下。該方法所需的全面通風(fēng)量大，但是控制效果差。（2）單向流通風(fēng)，通過(guò)有組織的氣流運(yùn)動(dòng)，控制有害物的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移。特點(diǎn)是通風(fēng)量小，控制效果好。（3）均勻流通風(fēng)，速度和方向完全一致的寬大氣流稱(chēng)為均勻流，用它進(jìn)行的通風(fēng)稱(chēng)為均勻流通風(fēng)。氣流速度原則上要控制在0.2~0.5m/s之間。這種方法能有效排出室內(nèi)污染空氣。目前主要用于汽車(chē)噴漆室等對(duì)氣流、溫度、濕度控制要求高的場(chǎng)所。（4）置換通風(fēng)，置換通風(fēng)的概念和均勻流通風(fēng)是基本相同的。有余熱的房間，由于在高度方向上有穩(wěn)定的溫度梯度，如果以較低的風(fēng)送速（V＜0.2~0.5m/s），將送溫差較?。?~4℃）的新鮮空氣直接送入室內(nèi)工作區(qū)。低溫的新風(fēng)在重力的作用小首先下沉，隨后慢慢擴(kuò)散，在地面上形成一層薄薄的空氣層。而室內(nèi)熱源產(chǎn)生的熱氣流，由于浮力作用而上升，并不斷卷吸周?chē)諝?。這樣由熱氣流上升時(shí)的卷吸作用、后續(xù)新風(fēng)的推動(dòng)作用和排風(fēng)口的抽吸作用，地板上方的新鮮空氣緩慢向上移動(dòng)，形成類(lèi)似于向上的均勻流的流動(dòng)，于是工作區(qū)的污濁空氣為后續(xù)的新風(fēng)所代替。當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，室內(nèi)空氣在溫度、濃度上便形成兩個(gè)區(qū)域：上部的混合區(qū)和下部單向流動(dòng)的清潔區(qū)，這種通風(fēng)方式就叫置換通風(fēng)。置換通風(fēng)的效果和送風(fēng)條件有關(guān)，與傳統(tǒng)的稀釋通風(fēng)方式相比，具有節(jié)能、通風(fēng)效率高等優(yōu)點(diǎn)。全面通風(fēng)設(shè)計(jì)：（一）設(shè)置條件1、防止熱、蒸氣或有害物質(zhì)的建筑物，當(dāng)不能采用局部通風(fēng)或者采用局部通風(fēng)后達(dá)不到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)，應(yīng)輔以全面通風(fēng)或者是采用全面通風(fēng)。2、設(shè)計(jì)全面通風(fēng)時(shí)，要盡量采用自然通風(fēng)，以節(jié)約能源和投資。當(dāng)自然通風(fēng)達(dá)不到衛(wèi)生或者是生產(chǎn)要求時(shí)，應(yīng)采用機(jī)械通風(fēng)，或自然與機(jī)械的聯(lián)合通風(fēng)。3、民用建筑的廚房、廁所、浴室等宜采用自然通風(fēng)、或機(jī)械通風(fēng)進(jìn)行局部通風(fēng)或全面通風(fēng)。（二）設(shè)計(jì)原則1、設(shè)計(jì)集中采暖且有排風(fēng)的建筑物，在進(jìn)行風(fēng)量平衡計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮自然補(bǔ)風(fēng)（包括利用相鄰房間的清潔空氣）的可能性。如該建筑物的冷風(fēng)滲透量能滿足排風(fēng)要求，可不設(shè)機(jī)械通風(fēng)裝置。當(dāng)達(dá)不到時(shí)，宜采用機(jī)械通風(fēng)裝置。2、對(duì)于換氣次數(shù)小于2次/H的全面排風(fēng)系統(tǒng)，或每班運(yùn)行不足2小時(shí)的局部排風(fēng)系統(tǒng)，經(jīng)風(fēng)量和熱量平衡計(jì)算，對(duì)室溫沒(méi)有很大影響時(shí)，可不設(shè)機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)。3、當(dāng)相鄰房間未設(shè)有組織進(jìn)風(fēng)裝置時(shí)，可取其冷風(fēng)滲透量的50/100作為自然補(bǔ)風(fēng)。4、從熱平衡的觀點(diǎn)看，由于在采暖設(shè)計(jì)計(jì)算中已考慮了滲透風(fēng)量所需的耗熱量，因此用滲透風(fēng)量直接補(bǔ)償局部排風(fēng)量時(shí)，在熱平衡中可不予考慮。5、進(jìn)行熱平衡計(jì)算時(shí)，對(duì)于局部排風(fēng)及稀釋有害氣體的全面通風(fēng)應(yīng)采用冬季采暖室外計(jì)算溫度。6、根據(jù)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，排出空氣經(jīng)凈化處理后，如其中有害物質(zhì)濃度不超過(guò)室內(nèi)最高允許濃度的30/100，可返回車(chē)間再循環(huán)使用。（三）全面通風(fēng)的氣流組織進(jìn)行氣流組織設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)符合下述原則：1、排風(fēng)口盡量靠近有害物源，或有害物質(zhì)濃度較高的區(qū)域，以便有害物質(zhì)迅速排出。2、送風(fēng)口盡量靠近操作地點(diǎn)。送入通風(fēng)房間的清潔空氣應(yīng)先經(jīng)過(guò)操作地點(diǎn)，再經(jīng)污染區(qū)域排至室外。3、在整個(gè)通風(fēng)房間內(nèi)，應(yīng)盡量使送風(fēng)氣流均勻分布，減少渦流，避免有害物在局部地區(qū)的積聚。4、對(duì)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)的民用建筑、生產(chǎn)廠房幾輔助建筑物中要求清潔的房間，當(dāng)其周?chē)沫h(huán)境較差時(shí)，送風(fēng)量應(yīng)大于排風(fēng)量，使室內(nèi)保持正壓。對(duì)室內(nèi)產(chǎn)生有害氣體和粉塵，可能污染周?chē)噜彿块g時(shí)，送風(fēng)量應(yīng)小于排風(fēng)量，使室內(nèi)保持負(fù)壓。一般送風(fēng)量為排風(fēng)量的80/100~90/100

。5、機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)（包括與熱風(fēng)采暖合并的系統(tǒng)）的送風(fēng)方式，應(yīng)符合下列要求：（1）放散熱或同時(shí)放散熱、濕和有害氣體的生產(chǎn)廠房和輔助建筑物，當(dāng)采用上部或下部同時(shí)全面排風(fēng)時(shí)，宜送至作業(yè)地帶；（2）放散粉塵或密度比空氣大的氣體或蒸汽，而不同時(shí)放散熱的生產(chǎn)廠房及輔助建筑物，當(dāng)從下部地帶排風(fēng)時(shí)，宜送至作業(yè)地帶；（3）當(dāng)固定工作地點(diǎn)靠近有害物質(zhì)放散源，且不可能安裝有效的局部排風(fēng)裝置時(shí)，應(yīng)直接向工作地點(diǎn)送風(fēng)。6.同時(shí)放散熱、蒸汽和有害氣體，或僅放散密度比空氣小的有害氣體的生產(chǎn)廠房，除設(shè)局部通風(fēng)外，宜在上部地帶進(jìn)行自然或機(jī)械全面通風(fēng)，其排風(fēng)量不宜小于每小時(shí)一次換氣。當(dāng)房間高度大于6米時(shí)，排風(fēng)量可按每平方米地面面積6立方米/小時(shí)計(jì)算。7、當(dāng)采用全面通風(fēng)消除余熱、余溫或者是其它有害物質(zhì)時(shí)，應(yīng)分別從室內(nèi)溫度最高、含濕量或有害物質(zhì)濃度最大的區(qū)域排風(fēng)，并且其風(fēng)量分配應(yīng)符合下列要求：（1）當(dāng)有害氣體和蒸汽密度比空氣小，或在相反的情況下會(huì)形成穩(wěn)定的上升氣流時(shí)，宜從房間上部地帶排出所需風(fēng)量的2/3，從下部地帶排出1/3；（2）當(dāng)有害氣體和蒸汽密度比空氣大，且不會(huì)形成穩(wěn)定的上升氣流時(shí)，宜從房間上部地帶排出風(fēng)量的1/3，從下部地帶排出2/3。注：從房間上部地帶排出的風(fēng)量，不應(yīng)小于每小時(shí)一次換氣。當(dāng)排出有爆炸危險(xiǎn)的氣體和蒸汽時(shí)，排風(fēng)上緣距頂棚不應(yīng)大于0.4m。從房間下部地帶排出的風(fēng)量，包括距地面2m以?xún)?nèi)的局部排風(fēng)量。不穩(wěn)定狀態(tài)下全面通風(fēng)量的計(jì)算：當(dāng)全面通風(fēng)量L及室內(nèi)的有害物散放量M保持穩(wěn)定，在一段時(shí)間內(nèi)，室內(nèi)空氣中有害物質(zhì)的濃度Y隨時(shí)間的變化規(guī)律，可用下面公式表示：Yn=Y0*exp(-ГL/Vf)+(M/L+yi)(1-exp(-ГL/Vf))mg/m3式子中Y0-在通風(fēng)前室內(nèi)空氣中有害物質(zhì)的濃度，mg/m3；Г-通風(fēng)時(shí)間，S；Vf-通風(fēng)房間的體積，mg/m3；M-有害物的散發(fā)量，mg/m3；L-全面通風(fēng)量，mg/m3；Yi-進(jìn)風(fēng)空氣中有害物濃度，mg/m3；當(dāng)Y0=0時(shí)，公式就變成Yn=(M/L+yi)[1-exp(-ГL/Vf)]mg/m3。室內(nèi)有害物質(zhì)的濃度，Yn是隨通風(fēng)時(shí)間的延長(zhǎng)而增大的，當(dāng)Г趨于無(wú)窮大時(shí)，（通常為ГL/Vf≥3），室內(nèi)有害物濃度趨于穩(wěn)定。這時(shí)的狀態(tài)稱(chēng)為穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)定狀態(tài)下全面通風(fēng)量的計(jì)算：1、消除余熱所需的全面通風(fēng)量：G1=3600Q/（tp-tj）c，kg/h；2、消除余濕所需的全面通風(fēng)量：G2=Gsh/(dp-dj)，kg/h3、消除有害物質(zhì)所需的全面通風(fēng)量：G3=Ρm/(yp-yj)，kg/h式子中：Q-余熱量，KW;Tp-排出空氣溫度，℃；Tj-送入空氣溫度，℃；C-空氣比熱，KJ/（kg*℃）；Gsh-余濕量,g/h；Dp-排出空氣中的含濕量；Dj-送入空氣中的含濕量；M-室內(nèi)有害物散發(fā)量；Yp-排出空氣中有害物濃度（一般情況下yp=yn），mg/m3；Yj-送入空氣中有害物濃度；Ρ-空氣密度，kg/m3；4、如果室內(nèi)同時(shí)散發(fā)余熱，余濕和有害物質(zhì)，則取其中的最大值。5、室內(nèi)同時(shí)散發(fā)幾種有害物質(zhì)時(shí)，全面通風(fēng)量取其中最大值?；蛘哂袛?shù)種刺激性氣體時(shí)，全面通風(fēng)量應(yīng)按照各種氣體分別稀釋到容許濃度所需的空氣量總和計(jì)算。6、實(shí)際上，室內(nèi)有害物的分布和通風(fēng)氣流不可能非常均勻，混合過(guò)程也不可能瞬間完成。在有害物源附近，空氣中有害物的濃度往往會(huì)高于室內(nèi)平均值。因此，時(shí)間所需的全面通風(fēng)量為G3’=K*G3式子中：G3’-實(shí)際所需的全面通風(fēng)量，kg/h；K-安全系數(shù)。K值與有害物質(zhì)的毒性、氣流組織方式等因素有關(guān)，精心設(shè)計(jì)的小型實(shí)驗(yàn)室K=1，一般的通風(fēng)房間K=3~9。典型房間的換氣次數(shù)：當(dāng)散發(fā)有害物數(shù)量不能確定時(shí)，全面通風(fēng)量可按換氣次數(shù)而定。即：L=nVf式子中L-全面通氣量，m3/h；n-換氣次數(shù)，1/h；Vf-通風(fēng)房間體積，m3；某些典型房間的n值如下所示：某些民用及公共建筑的換氣次數(shù)事故通風(fēng)：1、可能突然放散大量有害氣體或有爆炸危險(xiǎn)氣體的廠房，應(yīng)設(shè)置事故通風(fēng)裝置。事故排風(fēng)的排風(fēng)量應(yīng)根據(jù)工藝資料計(jì)算確定。當(dāng)缺乏上述資料時(shí)，應(yīng)按照每小時(shí)不小于房間全部容積的8次換氣量確定。2、事故排風(fēng)宜由經(jīng)常使用的排風(fēng)系統(tǒng)和事故排風(fēng)的排風(fēng)系統(tǒng)共同保證，但必需是事故發(fā)生前提供足夠的排風(fēng)量。3、事故排風(fēng)的通風(fēng)機(jī)，應(yīng)分別在室內(nèi)外便于操作的地點(diǎn)設(shè)置開(kāi)關(guān)，其供電系統(tǒng)的可靠等級(jí)，應(yīng)由工藝設(shè)計(jì)確定。并應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行的《工業(yè)與民用供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范》以及其他有關(guān)規(guī)范的要求。4、事故排風(fēng)的吸風(fēng)口，應(yīng)設(shè)在有害氣體或者是爆炸危險(xiǎn)物質(zhì)散發(fā)量可能最大的地點(diǎn)。當(dāng)事故發(fā)生向室內(nèi)散發(fā)密度比空氣大的氣體和蒸汽時(shí)，戲風(fēng)口應(yīng)設(shè)在地面以上0.3~1.0處。反之，則設(shè)在上部地帶，且對(duì)于可燃?xì)怏w和蒸汽，吸風(fēng)口應(yīng)盡量緊貼頂棚布置，其上緣距頂棚不得大于0.4M。5．事故排風(fēng)的排風(fēng)口，不應(yīng)布置在人員經(jīng)常停留或者經(jīng)常通行的地點(diǎn)，事故排風(fēng)的排風(fēng)口，應(yīng)高于20M范圍內(nèi)的最高建筑物的屋面3M以上，當(dāng)其與機(jī)械送風(fēng)的進(jìn)風(fēng)口的水平距離小于20M時(shí)，尚應(yīng)高于進(jìn)風(fēng)口6M以上。注：當(dāng)排放的空氣中含有可燃?xì)怏w和蒸汽時(shí)，事故通風(fēng)系統(tǒng)的排風(fēng)口，距離發(fā)火源不應(yīng)小于30M。6、事故排風(fēng)時(shí)，在符合上述要求的條件下，可在外墻或是外窗設(shè)置軸流式通風(fēng)機(jī)向室外排風(fēng)。但應(yīng)采取防止氣流短路的設(shè)施。風(fēng)量平衡：通風(fēng)房間的風(fēng)量平衡按照下式計(jì)算：Gzj+Gjj=Gzp+Gjp式中：Gzj-自然進(jìn)風(fēng)量，kg/h；Gjj-機(jī)械進(jìn)風(fēng)量，kg/h；Gzp-自然排風(fēng)量，kg/h；Gjp-機(jī)械排風(fēng)量，kg/h；熱平衡：通風(fēng)房間的熱平衡按照下式計(jì)算：ΣQh+c*Lp*Pn*tn+c*L‘p*Pp*tp=ΣQf+cLjj*Pjj*tij+CLzj*Pw*tw+cLhx；Pn*(ts-tn)。式子中：ΣQh-通過(guò)維護(hù)結(jié)構(gòu)和材料的總失熱量，KW；ΣQf-生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品及采暖設(shè)備的總放熱量，KW；Lp-在工作區(qū)的局部和全面排風(fēng)量，m3/h；L‘p-上部地區(qū)的排風(fēng)量，m3/h；Lhx-再循環(huán)空氣量，m3/h；tn-室內(nèi)工作區(qū)空氣溫度，℃；tp-上部地區(qū)排風(fēng)溫度，℃；tw-室外空氣溫度，℃；ts-再循環(huán)空氣的送風(fēng)溫度，℃；Pn-室內(nèi)工作區(qū)空氣溫度，kg/m3；Pp-上部地區(qū)空氣密度，kg/m3；Pw-室外空氣密度，kg/m3；C-空氣比熱，KJ/(kg*℃)。熱、濕及有害物發(fā)生量計(jì)算：（一）工業(yè)設(shè)備（爐）及容器外表面散熱量：Q=F{a△t1.25次方+Cf[[(273+tb)/100]4次方–[（273+t‘b）/100]4次方]}KW式中：F-設(shè)備外表面積，m2；t-設(shè)備外表面和室內(nèi)空氣溫度差，℃；△a-對(duì)流系數(shù)，對(duì)于垂直面a=2.55*0.001、對(duì)于水平面a=3.24*0.001，KW/(m2*K)；Cf-設(shè)備表面的輻射系數(shù)，KW/（m2*K4）；Tb-設(shè)備外表面溫度，℃；t‘b-周?chē)矬w表面溫度，℃；可以近似認(rèn)為t‘b=tb=20℃；(二)經(jīng)常開(kāi)啟爐門(mén)的各類(lèi)工業(yè)爐Q=GQr*η式子中Q-爐子的散熱量，KW；Qr-燃料的發(fā)熱量，KJ/kg或KJ/m3；G-散入車(chē)間的熱量占總散熱量的百分?jǐn)?shù)；η-燃料的消耗量，kg/h或m3/h；利用上式計(jì)算工業(yè)爐的散熱量時(shí)未包括從爐中取出加熱件的散熱量。加熱件的散熱量在冬季時(shí)可不予計(jì)算。各種燃料的理論熱值工業(yè)爐散入車(chē)間熱量占總熱量的百分?jǐn)?shù)η（三）熱水槽的表面散熱量Q=1.16*0.001*(4.9+3.5V)(t1-t2)*FQ-散熱量，KW；V-水面上空氣流速，m/s；t1—熱水溫度，℃；t2-周?chē)諝鉁囟龋?；F-熱水槽表面積。（四）蒸汽加熱槽散熱量Q=B*Q0式子中Q-散熱量，KW；B-散熱系數(shù)，B=0.3~0.7；Q0-加熱槽在定溫工作時(shí)所需熱量,KW；（五）人體散熱量Q=φ*nq式中Q-人體散熱量，KJ/H；φ-考慮不同性質(zhì)的工作場(chǎng)所、成年男子、成年女子和兒童的比例不同的群集系數(shù)；n-人數(shù)，個(gè)；q-每個(gè)成年男子的散熱量，KJ/H；每個(gè)成年男子在不同勞動(dòng)強(qiáng)度和不同室溫下的散熱量（KJ/H）和散失量（g/h）某些工作場(chǎng)所的群集系數(shù)：（四）人體散濕量G=ngφ式子中G-人體散濕量，g/h；g-每個(gè)成年男子的散濕量；n-室內(nèi)人數(shù)，個(gè)；φ-考慮不同性質(zhì)的工作場(chǎng)所，成年男子，成年女子和兒童的比例，其散濕量不同的群集系數(shù)。有害氣體散發(fā)量的計(jì)算（一）燃燒時(shí)散發(fā)的有害氣體量1．固體或液體燃料燃燒時(shí)一氧化碳：G1=0.233qb*Cg；二氧化碳：G1=20Sg；2.天然氣燃燒時(shí)一氧化碳：G2=0.125qb(VCH4+2VC2H6+3VC3H8+4VC4H10+5VC5H12)；3.人造氣體燃料燃燒時(shí)一氧化碳：G2=0.125qb(VCO+VCH4+2C2H4+6VC6H6)；二氧化碳-根據(jù)燃料的成分，將二氧化硫也換算成VH2S來(lái)考慮。式子中：G1-有害氣體散發(fā)量，g/kg；G2-有害氣體散發(fā)量，g/m3n；Qb-燃料的化學(xué)成分不完全燃燒的百分比，Cg-燃料中含炭的百分比；Sg-燃料中含硫的百分比；V