通风与空调系统基础知识资料.ppt

主编：刘昌明鲍东杰5.1通风系统的分类组成及原理5通风与空调系统基础知识5.1
通风系统的分类组成及原理

创造良好的空气环境条件（如温度、湿度、空气流速、洁净度等），对保障人们的健康、提高劳动生产率、保证产品质量是必不可少的。这一任务的完成，就是由通风和空气调节来实现的。 通风，就是用自然或机械的方法向某一房间或空间送入室外空气，或由某一房间或空间排出空气的过程。送入的空气可以是处理的，也可以是不经处理的。换句话说，通风是利用室外空气（称为新鲜空气或新风）来置换建筑物内的空气（简称室内空气），以改善室内空气品质。 通风的功能主要有：
(1)提供人呼吸所需要的氧气；
(2)稀释室内污染物或气味；
(3)排除室内工艺过程产生的污染物；
(4)除去室内多余的热量(称余热)或湿量(称余湿)；
(5)提供室内燃烧设备燃烧所需的空气。
建筑中的通风系统可能只完成其中的一项或几项任务。其中利用通风除去室内余热和余湿的功能是有限的，它受室外空气状态的限制。

通风的主要目的是为了置换室内的空气，改善室内空气品质，是以建筑物内的污染物为主要控制对象的。
根据换气方法不同可分为排风和送风。排风是在局部地点或整个房间把不符合卫生标准的污染空气直接或经过处理后排至室外；送风是把新鲜或经过处理的空气送入室内。对于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，统称为通风系统。 按照系统作用的范围大小还可分为全面通风和局部通风两类。
通风方法按照空气流动的作用动力可分为自然通风和机械通风两种。在有可能突然释放大量有害气体或有爆炸危险生产厂房内还应设置事故通风装置。 1．自然通风
自然通风是在自然压差作用下，使室内外空气通过建筑物围护结构的孔口流动的通风换气。
根据压差形成的机理，可以分为热压作用下的自然通风、风压作用下的自然通风以及热压和风压共同作用下的自然通风 （1）热压作用下的自然通风
热压是由于室内外空气温度不同而形成的重力压差。如图5.1所示
这种以室内外温度差引起的压力差为动力的自然通风，称为热压差作用下的自然通风。
热压作用产生的通风效应又称为“烟囱效应”。“烟囱效应”的强度与建筑高度和室内外温差有关。一般情况下，建筑物愈高，室内外温差越大，“烟囱效应”愈强烈。
图5.1热压作用下的自然通风 （2）风压作用下的自然通风
当风吹过建筑物时，在建筑的迎风面一侧压力升高了，相对于原来大气压力而言，产生了正压；在背风侧产生涡流及在两侧空气流速增加，压力下降了，相对原来的大气压力而言，产生了负压。
建筑在风压作用下，具有正值风压的一侧进风，而在负值风压的一侧排风，这就是在风压作用下的自然通风。通风强度与正压侧与负压侧的开口面积及风力大小有关。如图5.2所示图5.2风压作用下的自然通风 （3）热压和风压共同作用下的自然通风
热压与风压共同作用下的自然通风可以简单地认为它们是效果叠加的。设有一建筑，室内温度高于室外温度。当只有热压作用时，室内空气流动如图5.1所示。
当热压和风压共同作用时，在下层迎风侧进风量增加了，下层的背风侧进风量减少了，甚至可能出现排风；上层的迎风侧排风量减少了，甚至可能出现进风，上层的背风侧排风量加大了；在中和面附近迎风面进风、背风面排风。 建筑中压力分布规律究竟谁起主导作用呢？实测及原理分析表明：对于高层建筑，在冬季(室外温度低)时，即使风速很大，上层的迎风面房间仍然是排风的，热压起了主导作用；高度低的建筑，风速受邻近建筑影响很大，因此也影响了风压对建筑的作用。风压作用下的自然通风与风向有着密切的关系。由于风向的转变，原来的正压区可能变为负压区，而原来的负压区可能变为正压区。风向不是人的意志所能控制的，并且大部分城市的平均风速较低。因此，由风压引起的自然通风的不确定因素过多，无法真正应用风压的作用原理来设计有组织的自然通风。图5.1热压作用下的自然通风 2.机械通风
依靠通风机提供的动力迫使空气流通来进行室内外空气交换的方式叫做机械通风。与自然通风相比，机械通风具有以下优点：送入车间或工作房间内的空气可以经过加热或冷却，加湿或减湿的处理；从车间排除的空气，可以进行净化除尘，保证工厂附近的空气不被污染；能够按满足卫生和生产的要求造成房间内人为的气象条件；可以将吸入的新鲜空气按照需要送到车间或工作房间内各个地点，同时也可以将室内污浊的空气和有害气体从产生地点直接排除到室外去；通风量在一年四季中都可以保持平衡，不受外界气候的影响，必要时， 根据车间或工作房间内生产与工作情况，还可以任意调节换气量。但是，机械通风系统中需设置各种空气处理设备、动力设备（通风机），各类风道、控制附件和器材，故初次投资和日常运行维护管理费用远大于自然通风系统；另外，各