1、第八章工業(yè)與民用建筑的通風,通風原因,隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，工業(yè)有害物的散發(fā)量日益增加，環(huán)境污染問題越來越來嚴重。嚴重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞給經(jīng)濟發(fā)展帶來了負面影響。工業(yè)生產(chǎn)過程伴隨著數(shù)以億噸級的有害物排放，這些有害物如果不進行處理，會嚴重污染室外空氣環(huán)境，對人民身體健康造成極大危害。,通風的作用,針對居住建筑和生產(chǎn)車間的空氣條件，一方面起著改善室內(nèi)空氣品質、保護人民健康、提高生產(chǎn)效率的作用；另一方面在許多工業(yè)部門起著保證生產(chǎn)正常進行，提高產(chǎn)品質量的作用。,通風的任務,控制生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉塵、有害氣體、高溫、高濕、創(chuàng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境和保護大氣環(huán)境。,8.1工業(yè)與民用建筑中的污染物 8.2

2、室內(nèi)空氣品質的評價與必需的通風量 8.3全面通風和稀釋方程 8.4全面通風系統(tǒng) 8.5局部通風與事故通風 8.6排風罩 8.7空氣幕 8.8自然通風基本原理 8.9熱車間的自然通風與隔熱 8.10通風房間的空氣平衡和熱平衡 8.11改善室內(nèi)空氣品質的綜合措施,8.1 工業(yè)與民用建筑中的污染物,8.1.1污染物一般概念 空氣中污染物按其物態(tài)來分有氣體、蒸氣、固體粒子和液態(tài)粒子。 氣體污染物是指其狀態(tài)滿足理想氣體狀態(tài)方程式； 蒸氣污染物是指接近凝結狀態(tài)、不滿足理想氣體狀態(tài)方程的氣體； 空氣中粒子污染物是指懸浮于空氣中的固體和液態(tài)粒子。粒子在空氣中的懸浮狀態(tài)與粒徑、密度有關。,固體粒子分類,按常用的

3、分類方法，固體粒子可分為粉塵、煙霧、煙等。 粉塵(dust)，粒徑在1100m，由研磨、破碎等人為產(chǎn)生和風化、崩潰、刮風等自然產(chǎn)生； 凝結固體煙霧(fume)，粒徑約在0.11m，金屬熔化形成的氣體在空氣中冷卻凝結成固體煙霧，常見的有鉛煙霧、鋅煙霧、鐵煙霧等； 煙(smoke)，粒徑大約在0.5m以下，是木材、紙、布、油、煤、香煙等燃燒產(chǎn)物。,液體粒子分類,液體粒子分為靄、霧、煙霧等。 靄(mist)，粒徑在1100m，是液體破碎或蒸氣凝結成的微小液滴； 霧(fog)，粒徑在550m，大氣中水蒸氣凝結生成的液體粒子， 煙霧(smog)，它是煙(smoke)與霧(fog)的合成物。 根據(jù)危害程度

4、，一般認為粒徑小于10m的粒子對人體有害，因為它們可以被吸入，稱為可吸入粒子，也有人認為，3m以下為可吸入粒子。,污染物的控制指標,污染物的發(fā)生量(或稱散發(fā)量)定義為單位時間內(nèi)產(chǎn)生的污染物質量(kg/s、g/s或mg/s)或體積(m3/s或L/s)?？諝庵形廴疚餄舛确从沉丝諝獗晃廴镜某潭?，用它來作為污染物的控制指標。 濃度的表示方法有多種，對于氣體或蒸氣污染物，可用污染物與空氣的體積比做濃度，如ppm，ppb或；或用單位體積中污染物的體積，如L/m3；或用單位體積中污染物的質量，如g/m3，mg/m3，g/m3，gL。其換算關系如下： 1=10000ppm=107ppb 1L/m3=0.1=1

5、000ppm,8.1.2 工業(yè)建筑中的污染物,8.1.2.1 鑄造車間 鑄造車間一般有砂處理、砂準備和砂再生工部，熔化工部，造型、澆注和落砂工部，泥芯工部，清理工部，以及倉庫、實驗室和輔助部分。主要污染物有含二氧化硅的砂粉塵(固體粒子)、CO、S02、金屬煙霧、煙氣、水蒸氣等污染物，除此之外還有大量的余熱和輻射熱(如熔化工部的平爐、高溫鑄件)。鑄造車間是機械工廠中污染嚴重的車間。,8.1.2.2 熱處理車間,熱處理是將金屬加熱到一定溫度，然后在各種介質中冷卻，以提高金屬的機械性能。熱處理車間有燃燒燃料的加熱爐、電熱爐、電熱鹽浴爐、電熱油槽、淬火油槽、水槽等。熱處理車間有大量的對流熱和輻射熱，散

6、發(fā)的主要污染物有油煙、水蒸氣、不完全燃燒的CO、及有害蒸氣(氧化鉛、鉛、氨、氮氧化物、硝鹽、氰化物等)。,8.1.2.3 表面處理車間,對金屬表面進行處理。主要的處理工藝有：酸洗、電鍍、鈍化、氧化、皂化、鋁合金制品光化、鋁合金的陽極氧化、磷化、浸亮、這些工藝過程大多在各種溶液的槽中進行。主要污染物有氟化氫、硫酸、硝酸、氰化氫、氮氧化物、氯化氫、苛性鈉、苛性鉀、汽油等蒸氣。,8.1.2.4 焊接車間,焊接車間中的剪切、沖壓、焊接、清理、油漆等工序都有污染物產(chǎn)生。在等離子切割和氬弧焊中有氧化氮、臭氧、一氧化碳、二氧化碳、三氯乙烯和鎢、鋁、氟的化合物；焊接的污染物主要是煙塵，這些煙塵中含有錳、鉻、硅

7、、氟等化合物及氧化氮、臭氧等氣體。,8.1.2.5 油漆車間,有刷漆、噴漆兩類生產(chǎn)方式。刷漆時油漆中的溶劑(如松節(jié)油、苯等)在空氣中揮發(fā)。噴漆的漆霧散發(fā)到空氣中，被人吸入后會得職業(yè)病。此外，油漆前的大件產(chǎn)品的鋼絲除銹還會產(chǎn)生大量灰塵。,8.1.2.6 機械加工車間,在用乳化液來冷卻切削機床的刃具及用蘇打液、切削硫化油等冷卻液來冷卻磨床的磨削加工時，會有大量水蒸氣、乳化液氣溶膠產(chǎn)生。采用干磨的磨床和砂輪機會產(chǎn)生大量金屬粉塵。,8.1.2.7 棉紡織廠,棉紡織廠的清棉、梳棉、紡紗、織布等車間都有棉塵產(chǎn)生，其中含有棉絨、灰塵、細菌等，其中約有7%16%(質量)是可吸入粒子。過多吸入棉塵后會得職業(yè)病棉

8、塵肺。,8.1.2.8 水泥工業(yè),水泥從原料開采、破碎、粉磨、烘干、煅燒到成品出廠，都產(chǎn)生大量粉塵。一般情況下，我國生產(chǎn)l kg水泥產(chǎn)生1015m3的煙氣和含塵空氣，其揚塵量可達水泥產(chǎn)量的8%14%；國外水泥廠的揚塵量約占水泥產(chǎn)量的1%，新建廠已達0.015%。,8.1.3 民用建筑中的污染物,民用建筑中污染物的來源主要有：人、寵物、人的活動、建筑物所用的材料、設備、日用品、室外空氣等等。 污染物主要成分有：二氧化碳、一氧化碳、可吸入粒子、病原體(細菌、病毒)、煙卷煙氣、氮氧化物、甲醛(含在膠合板、保溫材料中)、放射性氣體氡(含在磚、石及砌體中)、石棉(含在建筑材料中)、揮發(fā)性有機化合物和氣味

9、等。,8.1.4 常見污染物的危害性,8.1.4.1 可吸入粒子 粒徑在530m的粒子通常沉附在鼻腔和喉頭壁上，并不吸入肺部。15m的粒子可沉附于氣管和支氣管壁上，而小于lm的粒子在擴散的作用下沉附在肺泡壁上。有毒性的難溶性粒子會破壞肺細胞。人長期吸入難溶性粒子，可以使肺組織及淋巴組織纖維化，即所謂的硅肺、石棉肺、棉肺等。,8.1.4.2 二氧化碳(CO2),燃燒過程、人的呼吸、吸煙都產(chǎn)生二氧化碳(C02)。 C02本身無毒，但空氣中含量增多也會導致人不適，產(chǎn)生中毒癥狀，甚至死亡。當C02濃度在0.030.04時，人感覺正常；濃度達到0.5時，使人呼吸略有加大；濃度在1%3%時，導致呼吸加深、

10、急促；3時有不適感、頭痛；5時產(chǎn)生中毒癥狀，精神憂郁；10時會使人失去知覺，甚至死亡。,8.1.4.3 一氧化碳(CO),燃燒設備的燃燒、停車場的汽車排氣、抽煙等都會產(chǎn)生CO。人吸入CO后，與血紅蛋白(Hb)親和，生成一氧化碳血紅蛋白(CO-Hb)，降低了血紅蛋白輸送氧氣的能力，導致人缺氧，嚴重者窒息而死。CO的濃度一般在50ppm時，人無癥狀發(fā)生；在2000ppm時，1小時內(nèi)致人死亡。目前一般規(guī)定空氣中CO的允許濃度為40mg/m3(35ppm)。 ,8.1.4.4 煙卷的煙氣,煙卷的煙氣由粒子和多種氣體組成。粒子幾乎全部是可吸入粒子。煙氣中已被分析出的物質已超過2000多種，其中有顆粒狀的

11、尼古丁、焦油等，氣體狀的C02、CO、氮氧化物、甲烷、乙烷、丙烷、甲苯、苯、甲醛、丙烯醛等等。尼古丁是高毒化學物質，成人致死量約為4060mg，兒童約為10mg。尼古丁進人人體后，使心律增加；致使氣管中纖毛脫落，減弱了氣管的自凈能力。焦油能引起支氣管粘膜上皮細胞增生和變異，并誘發(fā)癌變。焦油中含有10多種致癌物質。一般認為吸煙是肺癌最廣泛、作用最強的致癌因素。,8.1.4.5 氮氧化物(NOx),氮氧化物包括二氧化氮(NO2)、一氧化氮(NO)和四氧化二氮(N204)。 NO2和NO較為常見。 NO2是高度活潑的氧化劑，NO常與NO2同時存在，并極易氧化成NO2 ，因此通常用NO2代表氮氧化物。

12、 NO2濃度100ppm時，可引起人發(fā)生化學性肺炎或肺水腫。民用建筑中氮氧化物的散發(fā)源主要是燃氣灶、汽車排氣、燃氣熱水器等。,8.1.4.6 揮發(fā)性有機化合物(VOC),揮發(fā)性有機化合物(VolatileOrganicCompoundVOC)氣體主要來自建筑的圍護結構、裝飾材料、油漆、地毯、清潔劑、香料、辦公設備(如復印機等)、烹飪、香煙的煙氣等。據(jù)國外的研究結果表明，在室內(nèi)發(fā)現(xiàn)的VOC氣體有50300種之多，歸納起來主要是醛類、烷類和酮類氣體，它們對人體都有害。有許多建筑物測定表明，單項污染物的濃度可能并不超標，但TVOC(即VOC氣體的總量)已超過了規(guī)定值。當TVOC25mg/m3時，引起

13、頭痛，對神經(jīng)有毒害影響。,8.1.4.7 病原微生物,病原微生物有細菌、病毒(比細菌小)、真菌(比細菌大，又稱霉菌)、螺旋體(比細菌大，細長螺旋形)、立克次體(大小形態(tài)與細菌相似，由昆蟲傳播)等。病原微生物進入人體的途徑很多，如通過呼吸道、傷口、消化器官、昆蟲(蚊、虱等)傳播，與感染者直接接觸，如懸浮于空氣中的帶菌者因咳嗽、噴嚏等從口鼻飛散出的飛沫或帶菌的塵埃，再通過人的呼吸、傷口等處進人人體。病原微生物進人身體后引起組織變形和壞死，繼而局部出現(xiàn)毛細管充血，血漿成分滲出，稀釋和中和毒素；白細胞滲出，不斷向炎癥區(qū)集中，吞噬和消滅病原微生物。另外來自骨髓的單核巨細胞也參與吞噬較大的病原微生物。炎癥

14、后期，受損組織可通過臨近組織再生而修復。,8.1.4.8 氡(Rn),氡是一種放射性惰性氣體。它是放射性物質衰變產(chǎn)物。最普通的天然放射性系列從鈾開始，經(jīng)過一系列衰變，形成鉛的同位素。氡子體是具有化學活性的帶電離子，它會附著于壁面或大氣中的灰塵上形成放射性飄塵。這些放射性飄塵被人體吸收后，沉積在肺部，導致肺部慢性病變，誘發(fā)肺癌或損害肺功能。氡分布在地殼內(nèi)，即存在于土壤、巖石、地下水、甚至在天然氣中。但各地氡的濃度相差很大。建筑物中氡的來源主要是磚石砌體、混凝土、石膏板、花崗巖等石料加工的板或飾面磚、土壤等。,8.1.4.9 高溫危害,建筑中高溫是由熱量引起的，熱量是能量，不能歸屬于污染物，但它是

15、影響室內(nèi)環(huán)境的重要因素。人體本身也是一個“熱機”，它必須有熱平衡的條件才能感到舒適。人體靠對流、輻射、呼吸、排汗向外散熱，如果車間溫度過高，減少了對流熱量；尤其是車間內(nèi)有高溫表面(如爐、窯的表面)，使人體獲得輻射熱，人體散熱機能就不堪負擔，只能靠出汗來散熱。如果人體散熱不暢致使體溫升高，以至超過了人體溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)范圍時，便發(fā)生中暑。,8.1.5工業(yè)有害物對大氣環(huán)境的影響,（1）全球氣候變暖 工業(yè)有害物中的飄塵、煙霧和各種氣態(tài)污染物，使大氣變得渾濁，能見度降低，太陽光直接輻射減少。此外大量的廢熱排出，地面長波輻射的變化，工業(yè)有害物中的微粒形成水蒸氣凝結核的作用等，也會使全球或局部地區(qū)大氣的

16、溫度、濕度、雨量等發(fā)生變化。另一方面，溫室氣體使得全球氣候變暖。 全球變暖導致的嚴重后果是海平面不斷升高，近百年來隨著全球氣候增暖，全球海平面上升了1015cm?？茖W家預測如果全球氣候增暖3，海平面將平均上升80cm。屆時，將會對生活在沿海100km以內(nèi)30多億人口的生命造成威脅。,（2）臭氧層破壞 臭氧是大氣中的微量氣體之一，主要集中在平流層2025km的高空，即大氣的臭氧層。臭氧層對保護地球上的生命和調(diào)節(jié)地球氣候都發(fā)揮著極為重要的作用。臭氧層能吸收99%以上的有害紫外線輻射，保護地球上的生命。臭氧層的破壞，將對地球上的生命系統(tǒng)構成極大危害，危及生態(tài)平衡，還將導致地球氣候異常，由此帶來各種災

17、害的頻繁發(fā)生。,8.2 室內(nèi)空氣品質的評價與必需的通風量,8.2.1 室內(nèi)空氣品質的評價 最初人們關心的是熱環(huán)境(溫度、濕度、空氣流速等)的影響。現(xiàn)在已認識到一個衛(wèi)生、安全、舒適的環(huán)境是由諸多因素決定的，它涉及到熱舒適、空氣品質、光線、噪聲、環(huán)境視覺效果等。而其中空氣品質是一個極為重要的因素，它直接影響到人體的健康。顯然，為保證有一個良好的空氣品質，首先必須控制室內(nèi)的污染物濃度不超過允許濃度。,民用建筑中目前一直沿用C02的濃度作為衡量室內(nèi)空氣品質優(yōu)劣的一個指標。其理論根據(jù)是，民用建筑中人(包括他的活動)是影響空氣品質的主要污染源，人體產(chǎn)生C02、水蒸氣、塵埃、體味、微生物等污染物，控制C02

18、在一定意義上也同時控制了人體產(chǎn)生的其他污染物。單從C02對人體的危害而言，即使?jié)舛冗_到0.5，也不會有明顯危害，但目前許多國家都把C02允許濃度定在0.1，這就是為了考慮對其他污染物的控制。但應該指出，實際上C02并不與其他污染物成不變的關系，尤其在現(xiàn)代建筑中，裝修、家具及其大量使用合成材料的用品，這都是一些未知的污染源，因此C02濃度并不是空氣品質可靠的指標。,1989年美國采暖制冷和空調(diào)工程師學會(ASHRAE)頒布的ASHRAE62-1989標準中提出了合格空氣品質的新定義：合格的空氣品質應當是空氣中沒有濃度達到有權威機構確定的有害程度指標的已知污染物，并且在這種環(huán)境中人群絕大多數(shù)(80

19、或更多)沒有表示不滿意。這個定義的前一句話的意思是用已知污染物的允許濃度指標作客觀評價指標；后一句話的意思是用人的感覺作主觀評價指標。合格的空氣品質應當既符合客觀評價指標，又符合主觀評價指標。,8.2.2 必需的通風量,保證室內(nèi)空氣品質的主要措施是通風，即用污染物很低的室外空氣置換室內(nèi)含污染物的空氣。其所需的通風量應根據(jù)稀釋室內(nèi)污染物達到標準規(guī)定的濃度的原則來確定。對于以人群活動為主的建筑，主要的污染源是人。因此，這類建筑都是以人來確定必需的通風量新風量，即用稀釋人體散發(fā)的C02來確定新風量。為了同時考慮稀釋人員活動引起的其他污染物和氣味，許多國家都把C02濃度控制在0.1，世界健康組織(WH

20、O)建議0.25。,計算公式,人體的C02發(fā)生量與人體代謝率有關，即 對于一個標準中國男人，人體表面積平均為 1.69m2，其C02發(fā)生量為 稀釋C02所需要的通風量,各國根據(jù)建筑中房間的用途，都制定了每人所需新風量的標準。我國在不同的標準規(guī)范中也規(guī)定了人員的新風標準。采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范規(guī)定，影劇院、博物館、體育館、商店為8m3/(h人)；辦公室、圖書館、會議室、餐廳、舞廳、醫(yī)院門診部和病房17m3/(h人)；旅館客房30m3/(h人)。,8.3 全面通風和稀釋方程,8.3.1 全面通風稀釋方程 全面通風又稱稀釋通風，它的原理是用一定量的清潔空氣送入房間，稀釋室內(nèi)污染物，使其濃度達到衛(wèi)

21、生規(guī)范允許濃度，并將等量的室內(nèi)空氣連同污染物排到室外。,設房間內(nèi)有一污染源，污染物的發(fā)生量為 (g/s)；房間通風量 為 (m3/s)，即送入的清潔空氣量，其污染物的濃度為c0(g/m3)，送入房間的空 氣與室內(nèi)產(chǎn)生的污染物充分混合，同時從房間向室外排出與通風量等量的空氣及室內(nèi)污染物的 發(fā)生量。,當時，上式可寫成 室內(nèi)允許濃度下的通風量 在通風空調(diào)中常用“換氣次數(shù)”的概念，它的定義為每小時的通風量與房間容積之比，單位為1/h(次/時)，用n表示。換言之，換氣次數(shù)n表示房間的空氣在1h更換了n次，或每小時的通風量等于房間容積的n倍。的單位是1/s，則 換氣次數(shù)愈大，穩(wěn)定時間愈短。,8.3.2 利

22、用通風方法消除余熱和余濕,如果將室內(nèi)余熱、余濕也可看做“污染物”，利用全面通風稀釋的辦法來消除,8.3.3 通風效率,通風效率(Ventilation efficiency)又稱混合效率，定義為實際參與稀釋的風量與送入房間通風量之比，即,因此考慮通風效率后，實際稀釋污染物的風量為 ，,穩(wěn)定狀態(tài)下,=,8.3.4 房間內(nèi)有多種污染物的通風量,如果兩種污染物都對人體某器官有危害作用，應認為這兩種污染物的毒性有疊加作用；否則它們是單獨作用而無疊加作用。例如二氧化氮對支氣管有刺激作用，接觸濃度100ppm的空氣時，容易引起肺水腫；臭氧對呼吸道有刺激作用，接觸濃度10ppm左右的空氣時，容易引起肺水腫。

23、因此可以認為這兩種污染物的毒性有疊加作用；但它們與C02則無疊加作用。房間有多種污染物的通風量與污染物之間相關性有關。 (1)各種污染物單獨作用 室內(nèi)有多種單獨作用(無疊加作用)的污染物時，應根據(jù)每一種污染物的發(fā)生量及允許濃度分別求出通風量，取其中最大者作為該房間的通風量。,(2)各種污染物有疊加作用 設室內(nèi)有多種污染物，其發(fā)生量分別為 、 (mg/s)，它們的允許濃度分別為cP1、cp2、cpn(mg/m3)，并設室外空氣無這些污染物，房間的通風量為 (m3s)，則對于每種污染物的濃度分別,要求各種污染物的濃度相對值滿足下式：,8.4全面通風系統(tǒng),全面通風是對整個房間進行通風換氣。其基本原理

24、是，用清潔空氣稀釋(沖淡)室內(nèi) 空氣中的有害物濃度，同時不斷地把污染空氣排至室外，保證室內(nèi)空氣環(huán)境達到衛(wèi)生標準。全面通風也稱稀釋通風,原理：,8.4.1 概述,(1)既有機械進風系統(tǒng)，又有機械排風系統(tǒng)； (2)只有機械排風系統(tǒng)，室外空氣靠門窗自然滲入； (3)機械進風系統(tǒng)和局部排風系統(tǒng)(機械的或自然的)相結合； (4)機械排風與空調(diào)系統(tǒng)相結合； (5)機械通風與空調(diào)系統(tǒng)相結合，或是說由空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)全面通風的任務。,8.4.2 機械進風系統(tǒng),8.4.3機械排風系統(tǒng),全面通風送風口和排風口的位置,在設計全面通風系統(tǒng)時應遵守一個基本原則：應將干凈空氣直接送至工作人員所在地或污染物農(nóng)度低的地方。,常用

25、的送、排風方式有上送上排、下送上排及中間送、上下排等多種形式。具體應用時，應根據(jù)下列原則選擇：,進風口應位于排風口上風側 送風口應接近工作人員所在地點，或污染物濃度低的地帶 排風口應設在污染物濃度高的地方 在整個控制空間內(nèi)，盡量使室內(nèi)氣流均勻，減少渦流的存 在，從而避免污染物在局部地區(qū)積聚,8.4.4 空調(diào)建筑中的通風,8.5 局部通風與事故通風,8.5.1 局部排風系統(tǒng),局部通風分為局部進風和局部排風，其基本原理都是通過控制局部氣流，使局部工作 范圍不受有害物的污染，并且造成符合要求的空氣環(huán)境 。,局部排風系統(tǒng)的劃分原則,(1)污染物性質相同或相似，工作時間相同且污染物散發(fā)點相距不遠時，可合

26、為一個系統(tǒng)。 (2)不同污染物相混可產(chǎn)生燃燒、爆炸或生成新的有毒污染物時，不應合為一個系統(tǒng)，應各自成獨立系統(tǒng)。 (3)排除有燃燒、爆炸或腐蝕的污染物時，應當各自單獨設立系統(tǒng)，并且系統(tǒng)應有防止燃燒、爆炸或腐蝕的措施。 (4)排除高溫、高濕氣體時，應單獨設置系統(tǒng)，并有防止結露和有排除凝結水的措施。,8.5.2局部送風系統(tǒng),局部送風系統(tǒng),8.5.3 事故通風,工廠中有一些工藝過程，由于操作事故和設備故 障而突然發(fā)生大量有毒害氣體或有燃燒、爆炸危 險的氣體。為了防止對工作人員造成傷害和防止 進一步擴大事故，必須設有臨時的排風系統(tǒng) 事故通風系統(tǒng)。,8.6 排 風 罩,排風罩按密閉程度分有密閉式排風罩、半

27、密 閉式排風罩和開敞式排風罩。,密閉罩應當根據(jù)工藝設備具體情況設計它的形狀、大小。最好將污染物的局部散發(fā)點 密閉，這樣排風量少，比較經(jīng)濟。但有時無法做到局部點密閉；而必須將整個工藝設備，甚至把工藝流程的多個設備密閉在罩內(nèi)或小室中。這類罩或小室開有檢修門，便于維修； 缺點是風量大，占地大。 優(yōu)點：(1)能最有效地捕集并排除局部污染源產(chǎn)生的污染物； (2)風量小，運行經(jīng)濟；(3)排風罩的性能不受周圍氣流的影響。 缺點：維修和操作不便。,由于操作上的需要，經(jīng)常無法將產(chǎn)生污染物的設備完全或部分地封閉，而必須開有較大的工作孔的排風罩。,8.6.3 開敞式排風罩,開敞式排風罩又稱為外部排風罩。這種排風 罩

28、的特點是，污染源基本上是敞開的，而排風 罩只在污染源附近進行吸氣。為了使污染物被 排風罩吸入，排風罩必須在污染源周圍形成一 速度場，其速度應能克服污染物的流動速度而 引導至排風罩。,8.6.3.1 吸氣口處的流動規(guī)律,(1)開敞式吸氣口的風速衰減很快，因此開敞式排風罩應盡量靠近污染源處； (2)吸氣口處有圍擋時，風速的衰減速度減緩，因此開敞式排風罩在有可能的條件下盡量有圍擋。,8.6.3.2傘形罩與側吸罩,8.6.3.3 熱源上方的傘形罩,8.6.3.4 槽邊排風罩,8.6.3.5吹吸式排風罩,8.6.4 排風罩的設計原則,(1)首先應盡量采用密閉式排風罩，其次可選半密閉式排風罩。 (2)密閉

29、式和半密閉式排風罩的縫隙、孔口、工作開口在工藝條件許可下盡量減小。 (3)罩的設計應充分考慮工藝過程、設備的特點，方便操作與維修。 (4)開敞式排風罩有條件時靠墻或靠工作臺面，或增加擋板或設活動遮擋，從而可以 減少風量，提高控制污染物的效果。 (5)開敞式排風罩應盡量靠近污染源。 (6)應當注意排風罩附近橫向氣流(如送風)的影響。,8.7 空 氣 幕,空氣幕是利用條狀噴口送出一定速度、一定溫度和 一定厚度的幕狀氣流，用于隔斷另 一氣流。主要用于 公共建筑、工廠中經(jīng)常開啟的外門，以阻擋室外空氣 侵入；或用于防止建筑火災時煙氣向無煙區(qū)侵入；或 用于阻擋不干凈空氣、昆蟲等進入控制區(qū)域。在寒冷 的北方

30、地區(qū)，大門空氣幕使用很普遍。在空調(diào)建筑 中，大門空氣幕可以減少冷量損失?？諝饽灰步?jīng)常簡 稱為風幕。,RM-ZC-D系列軸流側吹式大門空氣幕是我公司研制的新一代節(jié)能產(chǎn)品，RM-Z-CD系列軸流側吹式大門空氣幕是利用電作為熱媒，以軸流通風機提供動力，通過靜壓箱后，再經(jīng)過加熱器把空氣加熱，最后熱空氣通過出風口形成熱空氣幕。軸流通風機側吹熱空氣幕特點是風機和葉輪直聯(lián)，無軸承支撐；節(jié)約電力、低噪聲等特點。,RFM -CU節(jié)能型熱空氣幕適用于70以下的低溫熱水，是一種節(jié)能的新型熱空氣幕。它是由低噪音外轉子離心雙戲風機，BLQ空氣換熱器，上、下風體等組成。 BLQ空氣換熱器是由銅管串鋁片形式組成，傳熱系數(shù)高

31、，夏季通冷水可兼冷空氣幕使用。,8.8 自然通風基本原理,自然通風是依靠室內(nèi)外空氣的溫度差(實際是密度差)造 成的熱壓，或者是室外風造成的風壓，使房間內(nèi)外的空氣 進行交換，從而改善室內(nèi)的空氣環(huán)境。自然通風不需要另 外設置動力設備，對于有大量余熱的車間，是一種經(jīng)濟、 有效的通風方法。其缺點是，無法處理進入室內(nèi)的空外空 氣，也難于對從室內(nèi)向室外排出的污濁空氣進行凈化處 理；其次，自然通風受室外氣象條件影響、通風效果不穩(wěn) 定。 一般的居住建筑，普通辦公樓、工業(yè)廠房等的室內(nèi)空氣 品質主要依靠自然通風來保證。然而，自然通風又是難于 進行有效控制的通風方式。我們只有通過對自然通風的基 本原理的了解，采取一

32、定的措施，使自然通風基本上按預 想的模式進行。,自然通風的作用原理,對于一幢建筑或者一間房間，如果它有兩個開口（門或窗等），而且空氣在每個開口的兩側壓力不相同，那么在壓差的作用下，空氣在每個開口處形成流動,8.8.1 熱壓作用下的自然通風,大氣中壓力與高度有關，離地面愈高，壓力愈小，由 高程引起的上下壓力差值等于(高差)(空氣度)(重 力加速度)。同樣的高程差，不同的空氣溫度，則由于 空氣密度不同而引起的上下壓差值就不一樣。,房間通風的動力是室內(nèi)外溫度差引起的壓力差，因此稱為熱壓差作用下的自然通風,上下孔口處內(nèi)外都保持有某一壓差值，并在某一高度處，內(nèi)外壓力相等，這一高度的平面稱為中和面。,由流

33、體力學的基本原理可知，通過孔口的空氣 體積流量與孔口兩側壓力差的平方根成正比， 孔口處內(nèi)外壓差正比于孔口離中和面的距離和 空氣內(nèi)外的密度差。利用理想氣體狀態(tài)方程， 將空氣密度差用室內(nèi)外的絕對溫度取代，因此,如果是一多層建筑物，室外空氣從下層房間的外門窗縫或開啟的洞口進入室內(nèi)，經(jīng)內(nèi)門窗縫或開啟的洞口進入樓內(nèi)的垂直通道(如樓梯間、電梯井、上下連通的中庭等)，并向上流動；再經(jīng)上層的內(nèi)門窗縫或開啟的洞口和外墻的窗陽臺門縫或開啟的洞口排到室外。這就形成了多層建筑物在熱壓作用下的自然通風.,由于空氣從室外經(jīng)外窗或門，再經(jīng)房門、樓梯間門，進入樓梯間，房間內(nèi)的壓力介于室外壓力與樓梯間壓力之間。,8.8.2室外

34、風壓作用下的自然通風,建筑在風壓作用下，具有正值風壓的一側進風，而在負值風壓的一側排風，這就是在風壓作用下的自然通風。通風強度與正壓側與負壓側的開口面積，風力大小有關。設想建筑物只在迎風的正壓側有窗，當室外空氣進入建筑物后，建筑物內(nèi)的壓力水平就升高，最后與迎風側的壓力一致，室外空氣就不再進入了。所以只在正壓側或負壓側有門窗就不可能形成持續(xù)的自然通風模式。,8.8.3 熱壓與風壓共同作用下的自然通風,熱壓與風壓共同作用下的自然通風可以簡單地認為它們是代數(shù)疊加。對于高層建筑，在冬季時，即使風速很大，上層的迎風面房間仍然是排風的，熱壓起了主導作用；高度低的建筑，風速受臨近建筑影響很大，因此也影響了風

35、壓對建筑的作用。,8.8.4避風天窗和風帽,風壓有很多不確定因素，因此在熱車間的有組織自然通風的規(guī)劃中通常只考慮熱壓作用，而不考慮風壓。熱壓作用的自然通風，天窗都是用來排風的，為了避免當風向朝向天窗時，減少天窗的排風能力，經(jīng)常要求把天窗做成避風天窗。避風天窗本質就是利用風壓的原理進行設計，它不論風向如何，天窗附近總是產(chǎn)生“負”風壓。,避風風帽是具有一定自然壓頭(負風壓)的排風口?？捎糜谧匀痪植颗棚L系統(tǒng)的排出口或裝于屋頂上做房間全面通風的排風用。,在選用避風風帽時，應當滿足,8.9 熱車間的自然通風和隔熱,8.9.1 熱車間自然通風計算 工業(yè)生產(chǎn)中有許多車間(如冶金工業(yè)廠房)有大量余熱產(chǎn)生。高溫

36、和熱輻射是這類車間主要環(huán)境問題之一。車間中的余熱主要依靠自然通風來排除。在這類車間的設計或改造時，采暖通風工程師需協(xié)助土建工程師規(guī)劃側窗與天窗的面積，以滿足排除車間余熱的自然通風要求。也就是需進行自然通風的規(guī)劃設計。,熱車間自然通風計算首先應預測車間的余熱量。車間中各種各樣的發(fā)熱工藝設備和工件，因此必須從工藝師了解詳細的工藝過程、設備使用的能源(電、燃氣、煤或其他)及耗量，并查閱有關工藝和暖通設計手冊，估算設備、熱工件散發(fā)的熱量。 自然通風計算只考慮熱壓作用，而不計算不確定的風壓作用。實際的自然通風可能是隨著室內(nèi)外各種條件的變化而時時變化著的一個通風過程，但難于進行不穩(wěn)定計算。因此都把這一個復

37、雜問題簡化成在設計條件(不利條件)下的穩(wěn)定的全面通風過程。,在熱壓作用下自然通風的設計，首先確定車間需要的通風量，它應為,該車間除了自然通風外，還可能 有機械送風和局部排風系統(tǒng),因 此通風量(進風或排風)應為,自然通風需要通過窗洞進入和排出的風量。根據(jù)熱壓下自然通風的原理有：,8.9.2 隔熱,在熱車間中有溫度很高的表面。它們的輻射照度大，有時使工作人員無法忍受。自然通風只解決了空氣降溫問題，而無法解決高溫輻射的危害。輻射必須采用隔熱措施來防治。當輻射照度350W/m2時，應采取隔熱措施；工人經(jīng)常停留的地面或靠近的高溫壁面，溫度應不高于40C。,隔熱措施,(1)用絕熱材料包裹 利用絕熱材料(或

38、稱保溫材料)將熱設備或管道包裹起來，使絕熱層外表面溫度限在允許的范圍內(nèi)。常用絕熱材料有巖棉、超細玻璃棉、礦渣棉、膨脹珍珠巖等。 (2)遮熱 利用遮熱屏遮擋設備的輻射熱，操作工人在遮熱屏后面免受輻射熱的危害。遮熱屏有透明、半透明和不透明三種。透明遮熱屏有鋼化玻璃屏、水幕、水幕與玻璃屏結合。半透明遮熱屏有鋼網(wǎng)水幕、鏈條水幕等。不透明遮熱屏有隔熱水箱、鐵板水幕、反射式遮熱屏等。工作時需要觀察熱設備的應采用透明或半透明的遮熱屏；而不需要觀察熱設備的可用不透明遮熱屏。,8.10 通風房間的空氣平衡和熱平衡,8.10.1 空氣平衡 對房間進行通風，實際上風量是自動平衡的。我們這里指的“空氣平衡”是按設計者

39、或使用者的意愿進行的有計劃的平衡。如果不做空氣平衡的設計，有可能在實際運行時所達到的平衡狀態(tài)達不到通風的要求。例如，在一房間內(nèi)為排除某污染源散發(fā)的污染物而安裝一套局部排風系統(tǒng)，但運行時并不好用，風量達不到要求。其問題是該房間在地下室，密閉性較好，由于沒有相應的進風系統(tǒng)或進風通道，致使房間負壓較大，排風系統(tǒng)風量減小。這類情況，實際上經(jīng)常發(fā)生。,房間內(nèi)有進風系統(tǒng)和出風系統(tǒng) 如果房間只有排風而無送風，為不使房間內(nèi)負壓（或正壓）過大，宜在門上或墻上裝有泄壓的百葉風口，風口的面積為,8.10.2 熱平衡,房間在通風過程中，隨著空氣的進、出，同時熱量也進、出再加上室內(nèi)有冷熱負荷，從而導致房間得熱和失熱，最

40、終影響房間的溫度。在空調(diào)房間中系統(tǒng)已對送風進行了處理，實現(xiàn)了熱量平衡。在通風房間中，夏季除了為消除余熱的熱車間通風需做熱平衡計算外，一般房間的通風不需要進行熱平衡計算。而冬季，尤其在寒冷地區(qū)，應在進行空氣平衡設計時同時進行熱平衡計算，以分配房間中采暖通風設備的熱負荷。,冬季熱平衡 方程式,對于正壓房間，熱平衡式為 對于負壓房間，熱平衡式為 (1)在進行通風系統(tǒng)設計時，室外溫度一般可取當?shù)囟臼彝馔L計算溫度。當氣溫低于通風計算溫度時，可適當降低標準，即減少新風量，或降低室內(nèi)溫度。如果房間比較重要，可取冬季空調(diào)室外計算溫度。 (2)房間內(nèi)人員、燈光等熱量隨機性很大，在設計計算時，除了有穩(wěn)定的設備發(fā)熱量外，?？陕匀ゲ挥?，而當作通風系統(tǒng)加熱設備的余量。 (3)只有排風的房間，房間內(nèi)的采暖設備能力除了補充熱損失外，還應考慮室外新風滲入需補充