1、1同濟大學同濟大學 機械工程學院機械工程學院暖通空調及燃氣研究所暖通空調及燃氣研究所2013年年第二章第二章通風系統(tǒng)通風系統(tǒng)介紹（一）介紹（一）2風口與風機（課本沒有）局部通風、全面通風和置換通風事故通風建筑防排煙功能-改善室內的空氣環(huán)境排風-把不符合衛(wèi)生要求的空氣排出室外進風-把新鮮空氣或經過凈化的空氣送進室內3通風系統(tǒng)通風路徑通風動力源風管風口氣流組織風機熱壓風壓凈化設備45(一)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：與噴射風速有關。阻力：阻力系數一般為常數風量：有額定風量范圍，出口風速范圍67百頁風口散流器條縫風口旋流風口投射風

2、口格柵風口孔板風口回風口：金屬網格、柵、百葉其他：座椅風口、置換風口81、百頁風口(Blades)：適用側送，有導向功能頂送，送風速度低，送風均勻度不好類型單層：百葉調角度，一般空調雙層：兩層百葉調角度，高精度空調三層：對開葉片調風量，兩層百葉調角度，高精度空調9102、吊頂散流器 Ceiling diffusers 適用吊頂送風特點適宜用在層高較低且面積較大區(qū)域，可進行均勻布置類型盤式（圓形）：平送 直片式（方形）向下送或平送11貼附型盤式散流器121314153、條縫風口(Linear slot outlets)：條縫散流器(linear slot diffusers) 送風速度高，送風均

3、勻度好條縫格柵風口(Linear Bar Grille)：一般空調適用：內區(qū)吊頂，周邊吊頂，窗臺，地板，上側送16條縫型散流器17條縫格柵風口吊頂送風181920采用旋流風口，氣流迅速擴散212223242526276、格柵風口(Grille)：垂直送風，側送，上送，空調工程回風口7、孔板：通常采用下回風溫度場和速度場均勻送風量大(20150次/小時)，運行費高要求吊頂空間作送風靜壓箱適用于高精度空調或凈化空調2829303132關于通風機風壓的說法，正確的應是下列哪項A 離心風機的全壓與靜壓數值相同B 軸流風機的全壓與靜壓數值相同C 軸流風機的全壓小于靜壓D 離心風機的全壓大于靜壓33風機風

4、量L（m3/h）、風壓p（Pa）、電機功率N風機的有效功率Ny、軸功率Nz，配用電機功率N34某建筑全面通風系統(tǒng)，計算總風量10000m3/h，計算總壓力損失300Pa，當地大氣壓1atm，假設空氣溫度20，若選用風系統(tǒng)全壓效率0.65，機械效率0.98，在選擇通風機時，風機的配用電機容量應該為？（風機風量按計算風量附加5%，風壓按計算阻力附加10%）電機容量安全系數K=1.3（N：12kW）3537局部通風全面通風置換通風不同氣流分布房間的溫度場特點風量平衡與熱平衡不同氣流分布預測方法的特點比較 38定義：定義： 利用利用局部氣流局部氣流在在局部局部工作區(qū)工作區(qū)造成不受有害造成不受有害物污染

5、的空氣環(huán)境。物污染的空氣環(huán)境。39排風罩排風罩：捕集有害物凈化設備凈化設備：凈化空氣，達到排放指標風管風管：空氣通道、連接設備風機風機：提供動力40送風口送風口：進行氣流組織空氣處理設備空氣處理設備：對空氣進行熱濕處理風管風管：輸送空氣風機風機：提供動力41工位送風背景送風工位送風僅負責工位空間，保證熱舒適和空氣質量背景送風負責大環(huán)境，環(huán)境溫度可以偏高，可以全回風負荷特點室內平均溫度高，與下送上排有相似之處有可能減少新風負荷4243特點通風效果：好（作用靠近有害物源或工作區(qū)）經濟性：好（風量小、設備小，初投資及運行費用?。┻m用情況局部排風局部排風：主要用于控制塵、氣局部送風局部送風：用于控制熱

6、、濕，供應新鮮空氣44又稱稀釋通風、混合通風原理：向室內提供清潔空氣，并從室內排走污染空氣，通過稀釋使室內空氣達到衛(wèi)生標準。通風效果既與通風量有關，又與通風氣流的組織有關45適用范圍無法采用局部通風、排風罩口不便布置、有害物散發(fā)點多、散發(fā)點不固定（常規(guī)的辦公室、受工藝限制的廠房）采用局部通風系統(tǒng)后仍達不到衛(wèi)生標準46全面通風量的確定全面通風量的確定氣流組織氣流組織上送風上送風中送風中送風下送風下送風全面通風的平衡問題全面通風的平衡問題47假設房間體積 Vfm3有害物的散發(fā)量x g/s全面通風量Lm3 /s送風中的有害物濃度y0g/ m3室內某時刻有害物濃度y g/ m3L*y0*d + x*d

7、 L*y*d = Vf *dy 48積分整理得：L/Vf=ln(Ly1-x-Ly0)/(Ly2-x-Ly0)(Ly1-x-Ly0)/(Ly2-x-Ly0)=e L/ Vf式中y、x、L、等都可以作為變量491、若有害物散發(fā)量x不變，在規(guī)定時間t內，要使得房間有害物濃度從y1變化到y(tǒng)2，所需通風量L2、若x、L均不變(穩(wěn)定狀態(tài)下的全面通風量)L=x/(y2-y0)實際應用實際應用L=K x/(y2-y0)安全系數K=310，考慮全面通風時有害物分布不均勻021202yyyyVyyxLf某會議室有105人，每人每小時呼出的CO2為22.6L，設室外空氣中CO2的體積濃度為400ppm，會議室內允許

8、CO2體積濃度為0.1%，用全面通風方式稀釋室內CO2濃度，則能滿足室內允許濃度的最小新風量為？50L=x/(y2-y0)513、多種有害物同時發(fā)生時原則原則:1)分別計算出單種有害物所需要的通風量2)同類相加,不同類取大值有機溶劑蒸汽（苯系物、醇類、醋酸類）刺激性氣體（S2O3，SO3，氟化氫及其鹽類）余熱余濕排除CO252)(0ttcQGp全面通風量kg/s室內產生余熱量kJ/s空氣質量比熱排、送風溫差0ddWGp全面通風量kg/s室內產生余濕量g/s排、送風含濕量差，g/kg干空氣某車間同時散發(fā)苯、乙酸乙酯溶劑蒸汽和余熱，設稀釋苯、乙酸乙酯溶劑蒸汽所需的室外新風量分別為200000m3/

9、h，50000m3/h，滿足排除余熱的室外新風量為220000m3/h，問最小新風量取值應是？53544、若x無法確定，采用換氣次數法L=n.Vf式中:n: 換氣次數 1/hVf: 房間體積 m3*汽車庫排風按換氣次數法計算，排風量不少于6次/h，當層高機械排風，室內正壓，清潔度要求高機械進風機械排風，室內負壓，有污染物房間房間負壓不宜過大Gzj+Gjj=Gzp+Gjp99熱平衡要使室內空氣溫度保持恒定，房間的總得、失熱量應相等。Qh+cLpntn=Qf+cLjjjjtjj+cLzjwtw+cLhxn(ts-tn)圍護結構材料吸熱排風失熱設備放熱機械進風自然進風再循環(huán)風tn-室內溫度，室內排風

10、溫度tjj-機械進風溫度tw-室外空氣計算溫度ts-再循環(huán)送風溫度100設備散熱量Q1，圍護結構失熱Q2，上部天窗自然排風Gzp，局部機械排風量Gjp，自然進風量Gzj，機械送風量Gjj，室內工作區(qū)溫度tn，室外空氣溫度tw，車間溫度梯度t，上部天窗中心高H，機械送風溫度tj列房間熱平衡和風平衡關聯式twtnQ1Q2GjjtjGzptpGjpGzjH101twtnQ1Q2GjjtjGzptpGjpGzjHQ3Gzj+Gjj=Gzp+Gjptp=tn+t*(H-2)Q1+cGjjtj+cGzjtw=Q2+cGzptp+cGjptnQ3=cGjj (tj-tw)另，可求得送風機加熱量某車間設有局部

11、排風系統(tǒng)，局部排風量為0.56kg/s，冬季室內工作區(qū)溫度為15，冬季通風室外計算溫度為-15，采暖室外計算溫度為-25，空氣定壓比熱為1.01kg/kg.，圍護結構耗熱量8.8kw，室內維持負壓，機械進風量為排風量的90%，試求機械進風量和送風溫度102教材 P22局部排風、稀釋污染氣體全面通風：冬季采暖室外計算溫度消除余熱、余濕及稀釋低毒性污染物質的全面通風：冬季通風室外計算溫度 103半經驗射流公式區(qū)域網絡模型CFD數值求解法模型實驗104 內容和來源采用射流公式對空調送風口射流的軸心速度和溫度、射流軌跡等進行預測 基于某些標準或理想條件理論分析或試驗 缺陷 不能用于分析復雜空間，應用受

12、制約只能給出室內的一些集總參數性的信息 折衷的方法：區(qū)域模型區(qū)域內集總參數區(qū)域間考慮存在熱質交換 105側向送風射流軸心軌跡射流軸心速度衰減106將建筑內的各個部分與室外大氣之間簡化成一個網絡，這種網絡與電網、水網類似，由節(jié)點和支路組成具體處理如下：一個房間可以當成一個內節(jié)點門窗可以當成一條支路，走廊可以當成一個節(jié)點或支路房間與房間之間的開口可以當成支路建筑外部開口處設為外節(jié)點107建筑結構平面圖建筑結構平面圖外節(jié)點內節(jié)點網絡圖網絡圖108109 計算流體力學方法的引入CFD方法特點：依據室內空氣流動的數學物理模型，在計算機上做虛擬實驗原理：對連續(xù)方程、動量方程、能量方程和組分方程進行離散數值求解 優(yōu)點成本低、速度快應用范圍廣，提供信息全面 缺點：可靠性問題 人們對湍流的機理尚無清楚認識，缺乏完整的湍流理論，需要依賴半經驗的方法邊界條件需要簡化：送風口入流、壁面邊界條件、室內熱源分布等110 置換通風數值求解方法的空間模型111112113置換通風送風形式，污染物濃度高的部位在上方114