建筑设备第九章通风PPT课件.ppt

1、第九章第九章 通风通风通风的任务通风的任务：建筑通风工程，就是把室内被：建筑通风工程，就是把室内被污染的空气污染的空气排排到室外，同时把室外新鲜的空到室外，同时把室外新鲜的空气输气输送送到室内的换气技术。到室内的换气技术。排风排风从室内排除污浊空气从室内排除污浊空气送风送风向室内补充新鲜空气向室内补充新鲜空气通风的意义：通风的意义：1 1、满足人类舒适、卫生需要、满足人类舒适、卫生需要 2 2、改善室内的空气环境、改善室内的空气环境 3 3、防止大气污染、防止大气污染第一节第一节 建筑通风概述建筑通风概述12一、建筑空间空气的卫生条件一、建筑空间空气的卫生条件（一）空气的温度、湿度和流速（一）

2、空气的温度、湿度和流速（1 1）供氧量）供氧量3（2 2）温度）温度4小结：小结：在建筑通风设计计算中应根据当地气在建筑通风设计计算中应根据当地气候条件、建筑物的类型、服务对象等条件选候条件、建筑物的类型、服务对象等条件选取适宜的室内计算温度。取适宜的室内计算温度。5（3 3）相对湿度）相对湿度人体在气温较高时会蒸发更多的水份，这时相人体在气温较高时会蒸发更多的水份，这时相对湿度便十分重要。在某些生产车间设计中，对湿度便十分重要。在某些生产车间设计中，相对湿度除了考虑人体舒适的需求外，还应兼相对湿度除了考虑人体舒适的需求外，还应兼顾到生产工艺的特殊要求。顾到生产工艺的特殊要求。6（4 4）空气

3、流动速度）空气流动速度风的动力作用，会改变空气的流动速度。风的动力作用，会改变空气的流动速度。比如：气流流速过大会引起吹风感，尤其是冷空气比如：气流流速过大会引起吹风感，尤其是冷空气流速偏大，冷刺激超过一定限度将引起血管收缩，流速偏大，冷刺激超过一定限度将引起血管收缩，使人体表面温度失调，产生不舒适的感觉；而气流使人体表面温度失调，产生不舒适的感觉；而气流流速过小则会产生闷气、呼吸不畅的感觉流速过小则会产生闷气、呼吸不畅的感觉7（二）空气中有害物浓度、卫生标准和排放标准（二）空气中有害物浓度、卫生标准和排放标准衡量有害物质在空气中含量的多少一般是以浓度表示。衡量有害物质在空气中含量的多少一般是

4、以浓度表示。我国也颁发了相应的规范和标准，对我国也颁发了相应的规范和标准，对排风系统排风系统排入大排入大气的有害物质排放浓度作了具体规定。比如：气的有害物质排放浓度作了具体规定。比如：卫生标准卫生标准工业企业设计卫生标准工业企业设计卫生标准（GBZ12010GBZ12010）排放标准排放标准工业工业“三废三废”排放试行标准排放试行标准（GBJ41973GBJ41973）8（三）通风工程中的空气设计参数（三）通风工程中的空气设计参数通风工程设计的室外气象参数，也称通风室外计算通风工程设计的室外气象参数，也称通风室外计算参数，按有关手册查用。参数，按有关手册查用。其中通风房间内的空气设计参数，其中

5、通风房间内的空气设计参数，包括温度、相对包括温度、相对湿度、空气速度、洁净度湿度、空气速度、洁净度9二、通风系统分类二、通风系统分类定义：定义：为排风和送风设置的管道及设备等装置分别称为排风和送风设置的管道及设备等装置分别称 为排风系统和送风系统，统称为为排风系统和送风系统，统称为通风系统。通风系统。10（一）自然通风（一）自然通风定义：定义：自然通风是依靠风压和热压的作用使自然通风是依靠风压和热压的作用使室内外空气通过建筑物围护结构的孔口进行室内外空气通过建筑物围护结构的孔口进行交换的。交换的。11建建筑筑设设备备12不需要设置动力装置，不需要设置动力装置，因此是一种经济、节能、因此是一种经

6、济、节能、无噪声的通风方式。无噪声的通风方式。受室外气象条件影响，受室外气象条件影响，通风效果不稳定。通风效果不稳定。自然通风原理：自然通风原理：自然通风特点：自然通风特点：“风压风压”和和“热压热压”这这两种基本作用形式。两种基本作用形式。131 1、风压作用下的自然通风、风压作用下的自然通风原理：原理：室外气流遇到建筑物时，动压转室外气流遇到建筑物时，动压转变成静压，在不同朝向的围护结变成静压，在不同朝向的围护结构外表面上形成构外表面上形成风压差风压差。在迎风。在迎风面上产生正压而在背风面上产生面上产生正压而在背风面上产生负压。在这个风压的作用下室外负压。在这个风压的作用下室外空气通过建筑

7、物迎风面上的门、空气通过建筑物迎风面上的门、窗的孔口或缝隙进入室内，室内窗的孔口或缝隙进入室内，室内空气则由背风面、侧面上的门、空气则由背风面、侧面上的门、窗口排出。窗口排出。风压作用下自然通风示意图风压作用下自然通风示意图2022-5-11142 2、热压作用下的自然通风原理、热压作用下的自然通风原理： 热压是由于室内外空气温度不同而形成的热压是由于室内外空气温度不同而形成的重力压差重力压差。室内。室内热源热源加热空气，室内空气密度降低，热空气自然上浮，导致加热空气，室内空气密度降低，热空气自然上浮，导致建筑上部（建筑上部（天窗天窗）空气压力比房间外部的大气压力大，导致）空气压力比房间外部的

8、大气压力大，导致室内空气向外流动。在建筑下部（室内空气向外流动。在建筑下部（门窗门窗），室外密度较大空），室外密度较大空气不断流入，补充因上部空气流出所引起的下部负压空间。气不断流入，补充因上部空气流出所引起的下部负压空间。总结：热压作用压力的大小与总结：热压作用压力的大小与室内外温差、建筑物孔口设计室内外温差、建筑物孔口设计形式及风压大小等因素有关，形式及风压大小等因素有关，温差越大、建筑物高度越大温差越大、建筑物高度越大，自然通风效果越好。自然通风效果越好。2022-5-11153 3、按建筑构造的设置情况：、按建筑构造的设置情况： （1 1）有组织自然通风：具有一定程度调节风量能力的自然

9、）有组织自然通风：具有一定程度调节风量能力的自然通风，通风，比如：比如：可以由通风管道上的调节阀门以及窗户的开启可以由通风管道上的调节阀门以及窗户的开启程度控制风量的大小。程度控制风量的大小。 （2 2）无组织自然通风：经过围护结构缝隙所进行的不可进无组织自然通风：经过围护结构缝隙所进行的不可进行风量调节的自然通风。行风量调节的自然通风。2022-5-11164 4、穿堂风：、穿堂风： 也称过堂风，在也称过堂风，在风压风压的作用下，室外空气从建筑物一侧进的作用下，室外空气从建筑物一侧进入，贯穿内部，流动于建筑内部空间的风。入，贯穿内部，流动于建筑内部空间的风。比如：产生于建比如：产生于建筑物间

10、隙、高墙间隙、门窗相对的房间或相似的通道。筑物间隙、高墙间隙、门窗相对的房间或相似的通道。2022-5-11175 5、有组织的管道的自然通风：、有组织的管道的自然通风： 室外空气从室外进风口进入室内，先经加热处理后由送风管室外空气从室外进风口进入室内，先经加热处理后由送风管道送至房间，热空气散热冷却后从各房间道送至房间，热空气散热冷却后从各房间下部下部的排风口经排的排风口经排风道由屋顶排风口排出室外。风道由屋顶排风口排出室外。 用途：用途：常用作集中供暖的民用和公共建筑物中的热风供暖或常用作集中供暖的民用和公共建筑物中的热风供暖或自然排风措施。自然排风措施。2022-5-1118旧式建筑楼高

11、较高，旧式建筑楼高较高，房门有设置气窗。房门有设置气窗。如果都没有气窗，如果都没有气窗，表示当你关起门时，表示当你关起门时，就算开窗，空气也就算开窗，空气也不会对流。不会对流。此类窗户是否理想？此类窗户是否理想？为保留大面积的景观窗，侧边为保留大面积的景观窗，侧边通风用的推射窗可开启角度又通风用的推射窗可开启角度又不足，易造成通风不良不足，易造成通风不良19（二）机械通风（二）机械通风依靠通风机产生的作用力强制室内外空气交换流动。依靠通风机产生的作用力强制室内外空气交换流动。包括机械送风和机械排风包括机械送风和机械排风20（二）机械通风（二）机械通风机械送风系统的组成机械送风系统的组成室室外外

12、采采风风口口风风管管送送风风机机空气空气处理处理装置装置室室内内送送风风口口风风管管机械排风系统的组成机械排风系统的组成室室内内排排风风口口风风道道排排风风机机空气空气处理处理装置装置室室外外排排风风口口风风道道2122机械通风与自然通风相比的机械通风与自然通风相比的优点优点：1 1、机械通风作用压力可根据设计计算结果而确定、机械通风作用压力可根据设计计算结果而确定2 2、可根据需要对进风和排风进行各种处理、可根据需要对进风和排风进行各种处理3 3、可通过管道输送、可通过管道输送4 4、送风和排风可通过管道输送、送风和排风可通过管道输送23机械通风与自然通风相比的机械通风与自然通风相比的缺点缺

13、点：1 1、机械通风系统需设置各种空气处理设备、动力设备、机械通风系统需设置各种空气处理设备、动力设备 各类风道、控制附件和器材，故而初次投资和日常各类风道、控制附件和器材，故而初次投资和日常 运行维护管理费用运行维护管理费用远大于远大于自然通风系统自然通风系统2 2、各种设备需要占用建筑空间和面积，并需要专门、各种设备需要占用建筑空间和面积，并需要专门 人员管理，通风机还将产生噪声人员管理，通风机还将产生噪声24定义定义：对整个房间进行换气：对整个房间进行换气基本原理基本原理：用清洁空气稀释（冲淡）室内空气中的有：用清洁空气稀释（冲淡）室内空气中的有 害物浓度，同时不断地把污染空气排至室害物

14、浓度，同时不断地把污染空气排至室 外，保证室内空气环境达到卫生标准。外，保证室内空气环境达到卫生标准。别称：稀释通风别称：稀释通风2022-5-1125（三）全面通风组成方式：包括全面送风和全面排风1.机械送风、自然排风2.自然进风、机械排风3.机械进风、机械排风气流组织形式：送风系统中，送风口临近工作场所，排风系统中，吸风口设污染最严重处尽量使室内气流均匀，减少涡流的存在， 避免污染物在局部地区停留。26基本原理基本原理：进风来自房间门、窗的孔洞和缝隙，排风：进风来自房间门、窗的孔洞和缝隙，排风 机的抽吸作用使房间形成负压，可以防止机的抽吸作用使房间形成负压，可以防止 有害气体窜出室外。有害

15、气体窜出室外。用途：主要用于污染严重的房间。用途：主要用于污染严重的房间。2022-5-1127基本原理基本原理：室外新风先经空气处理装置进行预处理，：室外新风先经空气处理装置进行预处理，达到室内卫生标准和工艺要求时，由送风机、送风达到室内卫生标准和工艺要求时，由送风机、送风道、送风口送入房间。此时室内处于正压状态，室道、送风口送入房间。此时室内处于正压状态，室内部分空气通过门、窗逸出室外。内部分空气通过门、窗逸出室外。用途：当房间对送风有所要求或邻室有污染源不宜直用途：当房间对送风有所要求或邻室有污染源不宜直接自然进风，可采用机械送风系统。接自然进风，可采用机械送风系统。2022-5-112

16、8写字楼、大商场、娱乐室、会议室、写字楼、大商场、娱乐室、会议室、KTVKTV包间等公共场包间等公共场所，中央机械式通风系统样可以解决室内空气品质改善所，中央机械式通风系统样可以解决室内空气品质改善的问题。的问题。29局部通风局部通风定义：定义： 利用局部气流改善室内某一污染程度严重利用局部气流改善室内某一污染程度严重或是工作人员经常活动的局部空间的空气或是工作人员经常活动的局部空间的空气条件。条件。关键词：局部关键词：局部适用条件（目的）：改善室内某一污染程度严适用条件（目的）：改善室内某一污染程度严 重，或工作人员经常活动重，或工作人员经常活动 的局部空间的局部空间分类：局部送风和局部排风

17、。分类：局部送风和局部排风。30（四）（四） 局部通风局部通风1 1、局部送风系统、局部送风系统q工作原理：工作原理：将符合室内要求的空气输送并分配给局部工作区将符合室内要求的空气输送并分配给局部工作区 q安装位置：安装位置：产生有毒有害物质的厂房产生有毒有害物质的厂房q适用范围：适用范围：面积很大，操作人员较少，工作地点固定，生产过程面积很大，操作人员较少，工作地点固定，生产过程中有污染物产生的车间，只需向工作地点送风，在局部造成良好中有污染物产生的车间，只需向工作地点送风，在局部造成良好的空气环境。的空气环境。q分类：分类： 系统式：由管道送风系统向局部工作地点送风系统式：由管道送风系统向

18、局部工作地点送风 分散式：使用轴流风扇或喷雾风扇循环室内空气分散式：使用轴流风扇或喷雾风扇循环室内空气 提高作业地带气流速度、利用喷雾水滴的蒸发吸热作用提高作业地带气流速度、利用喷雾水滴的蒸发吸热作用 加速人体的散热。加速人体的散热。31原理：风机与甩水盘同轴转动，盘上的出水沿原理：风机与甩水盘同轴转动，盘上的出水沿 着切线方向甩出，形成的水雾与水流同着切线方向甩出，形成的水雾与水流同 时被送到工作区域，水滴在空气中吸热时被送到工作区域，水滴在空气中吸热 蒸发空气温度下降，并能吸收一定辐射蒸发空气温度下降，并能吸收一定辐射32原理：原理：将室外空气收集后进行预处理，待达到室内卫生将室外空气收集

19、后进行预处理，待达到室内卫生 标准要求后送入局部工作区。标准要求后送入局部工作区。组成：室外进风口、空气处理设备、风道、风机、喷头组成：室外进风口、空气处理设备、风道、风机、喷头固定式（工作地点固定）固定式（工作地点固定）旋转式（工作地点不固定）旋转式（工作地点不固定）喷头喷头332.局部排风系统34局部排风罩、风管、净化设备和风机局部排风罩、风管、净化设备和风机2 2、局部排风、局部排风局部排风是对室内某一局部区域有害物质在未与工局部排风是对室内某一局部区域有害物质在未与工作人员接触之前捕集、排除，以防止有害物质扩散作人员接触之前捕集、排除，以防止有害物质扩散到整个房间到整个房间局部排风系统

20、的组成局部排风系统的组成局部排风罩按其局部排风罩按其作用原理作用原理有以下几种类型有以下几种类型密闭罩是将工艺设备及其散发密闭罩是将工艺设备及其散发的有害污染物密闭起来，通过的有害污染物密闭起来，通过排风在罩内形成负压，防止有排风在罩内形成负压，防止有害物质外逸害物质外逸（1）密闭式，简称密闭罩）密闭式，简称密闭罩35检修不便，无观察孔的排风罩无法监视其工作过检修不便，无观察孔的排风罩无法监视其工作过程程优点优点 不受周围气流的干扰，所需风量较小，排风效不受周围气流的干扰，所需风量较小，排风效果较好果较好缺点缺点柜式通风柜实际上是密闭罩的特柜式通风柜实际上是密闭罩的特殊形式，柜的一侧设有可启闭

21、的殊形式，柜的一侧设有可启闭的操作孔和观察孔。操作孔和观察孔。（2）柜式（通风柜）柜式（通风柜）根据车间内散发有害物质的密度大小，或是室内空根据车间内散发有害物质的密度大小，或是室内空气温度高低，可以将排风口布置在不同的位置，如气温度高低，可以将排风口布置在不同的位置，如上部排风、下部排风或是上、下同时排风等上部排风、下部排风或是上、下同时排风等36对于生产设备不同封闭的车间，对于生产设备不同封闭的车间，一般是把排风罩直接安置在有害一般是把排风罩直接安置在有害物产生地点，借助于风机在排风物产生地点，借助于风机在排风罩吸入口处造成的负压作用，将罩吸入口处造成的负压作用，将有害物质吸入排风系统。有

22、害物质吸入排风系统。（3）外部吸气式）外部吸气式这类排风罩所需的风量较大，称为外部吸气罩这类排风罩所需的风量较大，称为外部吸气罩当工艺操作的要求不允许在污当工艺操作的要求不允许在污染源上部或附近设置密闭罩或染源上部或附近设置密闭罩或外部吸气排风罩时，采用吹吸外部吸气排风罩时，采用吹吸式排风罩将是最有效的方法式排风罩将是最有效的方法（4）吹吸式）吹吸式37原理：原理：当某些生产设备或机械本身能将污染物以一定方当某些生产设备或机械本身能将污染物以一定方 向排出或散发时，排风罩宜选用接受式。向排出或散发时，排风罩宜选用接受式。特点：只起接收空气的作用，污染物形成的气流完全由特点：只起接收空气的作用，

23、污染物形成的气流完全由 生产过程本身造成。设计时应将排风罩置于污染生产过程本身造成。设计时应将排风罩置于污染 气流的前方，与运动的机械方向相吻合气流的前方，与运动的机械方向相吻合如车间内高温热源的气如车间内高温热源的气流排风罩应位于车间的流排风罩应位于车间的顶部或上部，如图顶部或上部，如图991515，对于砂轮磨削过程，对于砂轮磨削过程中抛甩出的粉尘，应将中抛甩出的粉尘，应将排风罩入口正好朝向粉排风罩入口正好朝向粉尘被甩出的方向，如图尘被甩出的方向，如图916916所示所示38第二节第二节 通风系统的主要设备和构件通风系统的主要设备和构件 机械机械排风排风系统一般由有害污染物收集设施、净化设系

24、统一般由有害污染物收集设施、净化设备、排风道、风机、排风口及风帽等组成；备、排风道、风机、排风口及风帽等组成； 机械机械送风送风系统一般由进风室、风道、空气处理设备、系统一般由进风室、风道、空气处理设备、风机和送风口等组成。风机和送风口等组成。 此外，在机械通风系统中还应设置必要的调节通风量此外，在机械通风系统中还应设置必要的调节通风量和启闭系统运行的各种控制部件，即各式阀门。和启闭系统运行的各种控制部件，即各式阀门。39建建筑筑设设备备一、通风机一、通风机1.1. 通风机在管路中的作用：通风机在管路中的作用： 为空气流动提供必需的为空气流动提供必需的动力动力以克服输送过程中的阻以克服输送过程

25、中的阻力损失力损失2. 2. 通风机的基本结构：通风机的基本结构：叶轮、机轴、电机、外壳叶轮、机轴、电机、外壳、集流器（吸风口）集流器（吸风口）3. 3. 通风机的种类通风机的种类1) 1) 离心风机离心风机2) 2) 轴流风机轴流风机3) 3) 贯流风机贯流风机40建建筑筑设设备备（一）离心风机（一）离心风机离心风机构造示意图离心风机构造示意图41建筑设备工程建筑设备工程离心式风机离心式风机1.1.工作原理工作原理叶轮高速旋转时产生的叶轮高速旋转时产生的 离心力，使流体获得能量。离心力，使流体获得能量。4242吸入口吸入口叶轮前盘叶轮前盘后盘后盘支架支架机壳机壳节流板节流板出口出口叶片叶片4

26、2建筑设备工程建筑设备工程2.2.压力分类压力分类高压离心风机高压离心风机压力压力P3000PaP3000Pa，常用于气体输送；常用于气体输送；中压离心风机中压离心风机3000PaP1000Pa3000PaP1000Pa，常用于除尘排风系统；常用于除尘排风系统；低压离心风机低压离心风机P1000PaP G Gj pj p时：时： 室内压力室内压力升高升高， 产生产生G Gwp wp ，有，有：G Gj sj s= G= Gj p j p + G+ Gw pw p 室内压力重新稳定。室内压力重新稳定。无组织排风无组织排风87建筑设备工程建筑设备工程8888四、空气量平衡与热量平衡四、空气量平衡与

27、热量平衡空气量平衡空气量平衡 无组织通风的利用无组织通风的利用 某车间设有机械进、排风，对其风量平衡进行分析某车间设有机械进、排风，对其风量平衡进行分析 当当G Gj sj s G G(A) Gj p j p (A)(A) G Gj sj s(B) G(B) Gj p j p (B)(B)形成形成 G Gw w 由由A A室渗透室渗透到到B B室。室。 对于对于A A室室G Gww为无为无组织组织排风排风； 对于对于B B室室G Gww为无为无组织组织进风进风。89建筑设备工程建筑设备工程小结小结：为使洁净度要求较高的房间维持正压，为使洁净度要求较高的房间维持正压， 要要是机械进风量略大于机械

28、排风量（约差是机械进风量略大于机械排风量（约差5%-10%5%-10%）；）；反之，对污染严重的房间要维持负压，使机械送风反之，对污染严重的房间要维持负压，使机械送风量小于机械排风量（约差量小于机械排风量（约差10%-20%10%-20%）；用自然渗）；用自然渗透通风来补偿以上两种情况的不平衡部分透通风来补偿以上两种情况的不平衡部分90建筑设备工程建筑设备工程9191五、空气量平衡与热量平衡五、空气量平衡与热量平衡热量平衡热量平衡得热量得热量失热量失热量室内温度稳定室内温度稳定由此，有热量平衡方程式：由此，有热量平衡方程式：QQd d = Q= Qs sQQd d 房间总的得热量，房间总的得热

29、量，kWkW；QQs s 房间总的推热量，房间总的推热量，kWkW。 空气带有热量，故风平衡和热平衡需综合考虑。空气带有热量，故风平衡和热平衡需综合考虑。91建筑设备工程建筑设备工程9292五、空气量平衡与热量平衡五、空气量平衡与热量平衡热量平衡热量平衡根据热工学的原理，在暖通工程范畴，根据热工学的原理，在暖通工程范畴， 空气的热量空气的热量Q Q可按下式计算可按下式计算：Q=cG t Q=cG t (kW)(kW) 式中：式中：c c空气的比热，空气的比热，kJ/kgkJ/kg； c1kJ/kgc1kJ/kgG G空气流量，空气流量，kg/skg/s；t t空气温度，空气温度，。929393

30、【解解】送风温度的确定送风温度的确定房间热平衡分析：房间热平衡分析：【例题例题】Q Qjs jsQ QzszsQ Q p pQ Qx x已知局部排风量已知局部排风量G Gp p = 0.556 kg/s= 0.556 kg/s工作点温度：工作点温度： t td d = = 15 15室内需要热量：室内需要热量：Q Qx x = = 5.815 kW5.815 kW 当地采暖室外当地采暖室外温度温度 t tww = -25 = -25 确定冬季机械送确定冬季机械送风系统的风系统的风量风量和和温度温度。Q Qx x=Q=Q js js + Q + Q zszs - - Q Q p pQ Qx x=

31、c G =c G js js t t js js + c G + c G zszs t tww - - c G c G p p t t d dG GzszsG Gjs js939494【解】送风温度的确定房间热平衡式：房间热平衡式：Q Qx x=c G=c Gjs js t tjs js + c G + c G zszs t tww - c Gc Gp p t td d有：有：5.815=0.5 t js +0.056(-25) - 0.55615 得：得：t js = 31。【例题例题】已知局部排风量已知局部排风量G Gp p = 0.556 kg/s= 0.556 kg/s工作点温度：工作

32、点温度： t td d = = 15 15室内需要热量：室内需要热量：Q Qx x = = 5.815 kW5.815 kW 当地采暖室外当地采暖室外温度温度 t tww = -25 = -25 确定冬季机械送确定冬季机械送风系统的风系统的风量风量和和温度温度。94 一、自然通风作用原理一、自然通风作用原理 在建筑物外墙建筑物外墙上的窗孔两侧存在压差在建筑物外墙建筑物外墙上的窗孔两侧存在压差 时，时，室内外空气便会形成气流，即由压力较高的一侧流向压力较室内外空气便会形成气流，即由压力较高的一侧流向压力较低的一侧。空气通过孔口时产生的局部阻力损失可以认为就低的一侧。空气通过孔口时产生的局部阻力损

33、失可以认为就等于等于 ：22vPP压力差造成的空气流动压力差造成的空气流动式中式中 P P窗孔内外的压力差，窗孔内外的压力差，PaPa （空气流动的根本原因空气流动的根本原因） V V空气流过窗孔时的流速，空气流过窗孔时的流速，m/sm/s 空气密度，空气密度，Kg/mKg/m 窗孔的局部阻力系数，其值与窗的窗孔的局部阻力系数，其值与窗的 构造有关构造有关 95将上述公式可以改写成：将上述公式可以改写成：式中式中 uu窗孔的流量系数，而且值一般不大于窗孔的流量系数，而且值一般不大于1 1则通过窗孔的空气体积流量则通过窗孔的空气体积流量L L为：为：那么质量流量那么质量流量G G为：为：式中式中

34、 FF窗孔的面积，窗孔的面积，小结：小结：若已知窗孔两侧空气的压力差、窗孔面积及其构造时，便可以求出该窗孔若已知窗孔两侧空气的压力差、窗孔面积及其构造时，便可以求出该窗孔处空气的流量值处空气的流量值L L或或G G。也可以看出，要想提高自然通风效果，即增加。也可以看出，要想提高自然通风效果，即增加L L或或G G，则，则必须增加窗孔两侧空气的压差或增大窗孔面积必须增加窗孔两侧空气的压差或增大窗孔面积22PPv2 PLv FF 2GLFP96（一）热压作用下的通风（一）热压作用下的通风分析：分析：窗孔窗孔b b关闭，仅开启窗孔关闭，仅开启窗孔a aaaPP ， 空气停止流动空气停止流动根据根据流

35、体静力学流体静力学的原理计算的原理计算b b窗孔的窗孔的内外压差内外压差)gh(P)gh()P(Pgh)(Pgh)(PPPPnwanwaawanabbb同时开启开启窗孔同时开启开启窗孔b b和窗孔和窗孔a a窗孔窗孔b b排风排风 窗孔窗孔a a进风进风0Pa0Pb将窗孔将窗孔a a和窗孔和窗孔b b的绝对压差定义为热压：的绝对压差定义为热压：abPPP热压热压97余压和中和面余压和中和面)gh(PPnwaXXb余压：我们把室内某一点的压力和室外同标高未受扰动的空气余压：我们把室内某一点的压力和室外同标高未受扰动的空气 压力的差值称为压力的差值称为该点该点的余压的余压当仅考虑热压作用时，窗孔内

36、外的压差即为该点的余差。当仅考虑热压作用时，窗孔内外的压差即为该点的余差。XP总热压：总热压：)gh(PPnwaXXb余压为正，窗孔排风；余压为负，窗孔进风。余压为正，窗孔排风；余压为负，窗孔进风。b b窗孔内的余窗孔内的余压等于压等于a a窗孔窗孔内的余压与热内的余压与热压之和。压之和。98余压和中和面余压和中和面)(gh)(ghPPnw2nw2X0Xb由于：由于：0 0P Pb bX X0 0P P, ,a aX X所以所以，在，在a a窗孔和窗孔和b b窗孔之间存在一个面窗孔之间存在一个面0 00 0，使：，使：0 0P PX X0 0因此：因此：)(gh)(ghPPnw1nw1X0Xa

37、)gh(PPnwXaXb99 余压沿房间高度的变化余压沿房间高度的变化100确定中和面的位置确定中和面的位置122bahhFF1 1F FF Fb ba a室内各点余压为室内各点余压为 0 0 的平面。的平面。101建筑设备工程建筑设备工程102102 影响因素影响因素高差高差-进、排风窗孔高差，进、排风窗孔高差，h h；温差（密度差）温差（密度差）-室内、外空气温度差（密度差）。室内、外空气温度差（密度差）。结论：结论：热压与两窗孔高差及室内、外空气温度（密度）差热压与两窗孔高差及室内、外空气温度（密度）差成正比。成正比。在室内、外温差一定的条件下，在室内、外温差一定的条件下，加大加大进、排

38、风窗高进、排风窗高差是提高热压的惟一途径。差是提高热压的惟一途径。()(Pa)wnPght tw w 、 wwt tn n 、 n n2022-5-11102建筑设备工程建筑设备工程余压及中和面余压及中和面1. 1. 余压余压室内一定高度上的空气压力。室内一定高度上的空气压力。与热压有关。与热压有关。对于某窗孔：对于某窗孔：余压为正，余压为正，P Px x 0 0，窗孔排风；，窗孔排风； 余压为负，余压为负，P Px x0 0，窗孔进风。，窗孔进风。1031032022-5-11103建筑设备工程建筑设备工程余压及中和面余压及中和面1. 1. 余压余压余压为正，余压为正，P Px x 0 0，

39、窗孔排风；，窗孔排风； 余压为负，余压为负，P Px x0 0，窗孔进风。，窗孔进风。 箭头方向表示余箭头方向表示余压压的正负（空气流向）的正负（空气流向）； 箭头长短表示余箭头长短表示余压压值的大小。值的大小。1041042022-5-11104热压作用下的通风热压作用下的通风105（二）风压作用下的自然通风（二）风压作用下的自然通风一、风压产生的原因一、风压产生的原因迎风面：迎风面：由于室外气流遇到建筑物时，产生了能量的转换，由于室外气流遇到建筑物时，产生了能量的转换，即动压转变为静压即动压转变为静压, ,形成正压区。形成正压区。背风面：背风面：空气绕流，形成负压。空气绕流，形成负压。10

40、6 建筑物四周的风压分布图建筑物四周的风压分布图 室外气流与建筑相遇时，将发室外气流与建筑相遇时，将发生绕流，经过一段距离后才恢生绕流，经过一段距离后才恢复平行流动，受建筑物的阻挡，复平行流动，受建筑物的阻挡，建筑物四周室外气流的压力发建筑物四周室外气流的压力发生变化，迎风面气流受阻，动生变化，迎风面气流受阻，动压降低，静压增高，与远处气压降低，静压增高，与远处气流相比形成正压，而侧面和背流相比形成正压，而侧面和背风面由于产生局部涡流，静压风面由于产生局部涡流，静压降低，形成负压。降低，形成负压。107建筑设备工程建筑设备工程风压风压风两点的空气压力不同，从一点向另一点的空气流动。全压全压P

41、P静压静压P Pj j动压动压P Pd d当全压一定：当全压一定：P Pd d P Pj j 迎风面气流受阻：迎风面气流受阻：P Pd d P Pj j ，静压加大；，静压加大；侧面和背风面：侧面和背风面：P Pd d P Pj j ，静压减小。，静压减小。1081082022-5-11108建筑设备工程建筑设备工程 概念概念风压：风压：室外空气流动受阻所产生的静压称为风压。室外空气流动受阻所产生的静压称为风压。方向规定：方向规定：空气压力空气压力大气压力：大气压力：风压为风压为正正，迎风面风压为正迎风面风压为正；空气压力空气压力大气压力：大气压力：风压为风压为负，负，背风面风压为负背风面风压

42、为负。室外空气从正压区窗孔进入，从负压区窗孔排出。室外空气从正压区窗孔进入，从负压区窗孔排出。1091092022-5-11109（二）风压作用下的自然通风（二）风压作用下的自然通风w w2 2w wf f2 2v vK KP P P Pf f某点的风压，某点的风压，PaPa； v vww室外空气的流速，室外空气的流速，m/s;m/s; ww室外空气的密度，室外空气的密度，kg/mkg/m3 3K K空气动力系数，正压区为正值，负压区为负值。空气动力系数，正压区为正值，负压区为负值。风压值的计算方法：风压值的计算方法：K K值为正值为正，该点的风压为正值，即为，该点的风压为正值，即为进风窗进风

43、窗；K K值为负，该点的风压为负值，即为排风窗值为负，该点的风压为负值，即为排风窗110建筑物周围的风压分布与建筑物的建筑物周围的风压分布与建筑物的几何形状几何形状和和风向风向有关有关111（三）风压和热压同时作用下的自然通风（三）风压和热压同时作用下的自然通风 风压和热压共同作用时，窗孔风压和热压共同作用时，窗孔内外的压差内外的压差应等于应等于风压、热压风压、热压单独作用单独作用时窗孔内外压差之和。时窗孔内外压差之和。w2waxaa2vKPP 由于风向和风速不断变化，风压是一个不稳定的因素，由于风向和风速不断变化，风压是一个不稳定的因素，为了保证自然通风的设计效果，为了保证自然通风的设计效果

44、，仅考虑仅考虑热压，但要定性考虑风压的影响。热压，但要定性考虑风压的影响。112建筑设备工程建筑设备工程风压和热压的综合作用风压和热压的综合作用风压、热压同时存在时，窗孔内外压差为：风压、热压同时存在时，窗孔内外压差为：各窗孔余压与室外风压之差。各窗孔余压与室外风压之差。余压与风压反号余压与风压反号效果增强；效果增强；余压、风压同号余压、风压同号效果相抵。效果相抵。计算规定计算规定：自然通风计算不计风压，只计热压。自然通风计算不计风压，只计热压。但风压影响不能忽视，尽量利用其有利因素。但风压影响不能忽视，尽量利用其有利因素。1131132022-5-11113四、建筑设计与自然通风的配合四、建筑设计与自然通风的配合（一）、厂房总平面布置（一）、厂房总平面布置1 1）厂房的主要进风面一般应与夏季主导风向成）厂房的主要进风面一般应与夏季主导风向成6060 9090 , ,不宜不宜451m/s1m/s；室内余热量室内余热量累年最热月平均温度累年最热月平均温度t tp p 2828的地区，的地区，室内余热：室内余热：Q 23W/mQ 23W/m2 2；其他地区：其他地区：室内余热：室内余热：Q 35W/mQ 35W/m2 2。避风天窗形式及避风风帽见教材。避风天窗形式及避风风帽见教材。1241242022-5-11124