建筑环境学第六章通风与气流组织

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常见的自然通风的形式
中庭通风
空气从 下面的 开口进 入
由于受热， 气流上升
中间隔断尽可能小
风井通风
单面通风
高度，h 高度，h
穿堂风最大深度 5m
穿堂风 Cross ventilation
机械通风
利用机械手段（风机、风扇等）产生压力差来 实现空气流动的方式
0.2%
20.6
12
8.5
24.7
14.4
10.2
32.9
19.2
13.5
58.6
34.2
24.1
106.9
62.3
44
实际上，人体在静坐至重劳动状态，肺通气量为： 11.6~80.4 L/min人，即0.7~ 4.8 m3/h人 (实际为一半)
一. 通风量、气流分布与室内环境
新风通风换气量
决定因素
室内空气环境营造的方法
通风
基本考虑单一参数控制，如温度，污染物浓度等
空气调节
多参数控制：调节温度、湿度、流速、洁净度、 空气成分、气味等
污染严重：直流式系统（即机械通风系统） 污染不很严重：部分回风系统
通风是最基本的方法
功能
对污染物与热污染进行移除
通风的方式
自然通风 机械通风
通风换气量的评价指标
均匀混合：气流充分混合，各处参数完全一样 活塞流动
实际情况都不是均匀混合和活塞流动，而要 复杂得多
室内空气环境的评 价指标
一. 通风量、气流分布与室内环境 二. 理想稀释与置换时的描述参数 三. 送风有效性的描述参数 四. 污染物排除有效性的描述参数 五. 空气扩散性能与均匀指标
一. 通风量、气流分布与室内环境
一. 通风量、气流分布与室内环境
新风通风换气量
常用民用建筑新风量范围 以坐为主、少吸烟、久逗留场所
活动 强度
静坐 极轻 轻 中等 重
CO2 发生量 （m3/h.人）
0.0144 0.0173 0.023 0.041 0.0748
不同 CO2 允许浓度下必须的新风量（m3/h.人）
0.1%
0.15%
稀释法（均匀混合） 置换法（活塞置换） 局部保障法（个性化送风）
自然通风
利用自然的手段（热压、风压等）来促使空气流 动而进行的通风换气方式
优点
不消耗动力或消耗很少的动力，节能 可以用充足的新鲜空气保证室内的空气品质 不需要专用机房，不需要专门维护 可以带来较宽的舒适范围
局限性
受建筑设计限制，难以控制总通风量 难以保证新风在室内得到合理的分布 室外污染严重（包括噪声）时不适用 气候条件不适合时不适用 往往需要居住者进行通风口的调节
优点：可控制性强
可通过调整通风设备控制风量 可通过调整风口、风量等控制室内气流分布
局限性：成本高
需要消耗能源 初投资和运行费都比较高 需要维护管理 设备需要占据空间，并可能带来噪声
机械通风气流组织形式
混合通风：稀释法
追求均匀的室内环境 混合后的空气可能已被污染
置换通风：置换法
保证人员呼吸区的环境要求 下送风，新鲜气流先送入工作区
自然通风
基本原理：只要建筑开口两侧存在压力差P，就会
有空气流过开口。流过的风速为： P
＝ 2P＝ 2P
驱动力压差
热压：温差引起的空气密度差导致建筑开口内外的压差
风压：室外绕流引起建筑周围压力分布的不同形成开口处的 压差
自然通风的分类
热压通风 风压通风
风压和热压的联合作用下的自然通风
室内污染物允许浓度 室外污染物浓度 室内污染物发生量：发生量已知否？？？
室内污染物产生对换气量的要求
人体代谢生物污染：以CO2浓度或臭气强度指数 为指标确定换气量
消除烟臭的要求根据吸烟量确定 污染物发生量：VOC等微量产生的污染难以监测，
通风量的确定仍然是需要研究的问题。
一. 通风量、气流分布与室内环境
第六章
通风与气流组织
清华大学 建筑学院 建筑技术科学系
气流组织对室内环境质量的意义
气流组织的定义
狭义：机械通风的送回风的搭配形式 广义：一定的送风口形式和送风参数所带
来的室内气流分布(Air Distribution)
送风参数：风量、风速的大小和方向以及风 温、湿度、污染物浓度等
气流组织的重要性：
小中和面
引
起
的风 自压 然作 通用 风下
风压作用下的自然通风
往往采用CFD或 风洞模型实验的方法 求取K值。
风压系数
Pf
Pf
K w2
2
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风洞模型实验
风压和热压的联合作用下的
自然通风
Baidu Nhomakorabea
2
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个性化送风：局部保障法
满足不同个体的特殊性要求 工位送风，独立可调
机械通风的气流组织形式
三种典型的送风形式
混合通风 置换通风 个性化送风
Fanger 教授的比方：
混合通风
置换通风 或
个体送风
混合通风的气流形式
上送上回
上送下回
下送下回
侧送上下回
理想的气流分布形式
两种典型的理想气流分布
通风量与 IAQ的关系
一. 通风量、气流分布与室内环境
通风量与 IAQ的关系
美国(欧洲)对学校，办公室的最新研究表明 新风量与SBS之间有着一定的关系，当新风量 小于36 m3/h人时，SBS 问题变得显著。
关于人体代谢污染的问题，第一印象 (First Impres sion) 使 80%的人能够满意的最小新 风量是 27 m3/h人，对于已适应了室内环境的 90%的人能够满足的最小新风量只需 9 m3/h 人。
热压通风
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热压通风的基本概念
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余压
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中和面
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余压
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然建
通筑
大中和面
风的
热压 LiaF di Z hii[(o i ut iin )hig]1/1.5
保证室内热湿环境和保证空气品质
本章内容
室内空气环境营造方法 室内空气环境的评价指标 主要评价指标的测量方法
室内空气环境营 造方法
室内空气环境的基本要求
满足室内人员对新鲜空气的需求
保证主观感受的满意度
保证室内人员的热舒适
保证温湿度、风速要求
保证室内污染物不超标
各种污染物需要被稀释和移除