第05讲-建筑通风系统(上)

Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 第五讲 建筑通风系统（上） 主讲：邓文华主讲：邓文华惠州学院建筑与土木工程系 No. 2 Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 通风与卫生安全 No. 3 Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 通风与卫生安全 Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 第一节 建筑通风概述 No. 5 Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 第一节 概述 v建筑通风的任务：§§建筑通风的任务就是以建筑通风的任务就是以通风换气通风换气的方法去改善室内的的方法去改善室内的空气环境。空气环境。 No. 6 Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 第一节 概述 vv通风通风就是把局部地点或整个房间内污浊的空气（必要时经过净化处理）排至室外，称为排排风风；把新鲜空气或符合卫生标准的空气送入室内，称为送风送风。为此而设置的设备及管道称为通风系统。 No. 7 Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 第一节 概述 v通风的功能功能主要有：§提供人呼吸所需要的氧气；§稀释室内污染物或气味；§排除室内工艺过程产生的污染物；§除去室内多余的热量（称余热）或湿量（称余湿）；§提供室内燃烧设备燃烧所需的空气。v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利用通风除去室内余热和余湿的功能是有限的限的，它受室外空气状态的限制。 No. 8 Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 第一节 概述 vv通风与空调的区别：通风与空调的区别：①以控制室内有害物量不超过卫生标准控制室内有害物量不超过卫生标准为主要对象而采取的通风设施，它属于一般通风通风换气的任务。②以消除余热、余湿而维持室内温度、湿度等消除余热、余湿而维持室内温度、湿度等为对象所采取的通风设施，它属于空气调节空气调节工程中的任务。No. 9 Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 第一节 概述 v通风系统的分类分类：§根据通风系统的工作动力，可分为自然通风自然通风和机机械通风械通风两种。§按照通风系统的作用范围分为局部通风局部通风和全面通风全面通风两种方式。§根据通风系统的工作性质，可分为工作通风工作通风和事故事故通风通风两种。 Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 第二节 自然通风 No. 11 Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 自然通风 v自然通风是一种最古老、最节能的通风方法。它是改善室内空气品质的最基本方法，也是增强室内热舒适的方法之一，更是减低建筑空调负荷的免费措施之一。vv自然通风自然通风是指利用自然手段（热压热压、风压风压等）来促进室内空气流动而进行的通风换气方式。v根据形成的机理，自然通风可以分为：§§热压作用热压作用下的自然通风§§风压作用风压作用下的自然通风§§热压和风压共同作用热压和风压共同作用下的自然通风 No. 12 Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 一、自然通风的成因 v当室内存在热源时，室内空气将被加热，密度降低，并且向上浮动，造成建筑内上部空气压力比建筑外大，导致室内空气向外流动，同时在建筑下部，不断有空气流入，填补上部流出的空气所让出的空间，这样形成的持续不断的空气流就是热压作用下的自然通风热压作用下的自然通风。热压作用产生的通风效应又称为“烟囱效应烟囱效应”。 No. 13 Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 一、自然通风的成因 v热压值与室内外温差产生的空气密度差及进排风口的高度差成正比。这说明，室内温度越是室内温度越是高于室外温度，建高于室外温度，建筑物越高，烟囱效筑物越高，烟囱效应也越明显应也越明显，同时也说明，民用建筑的烟囱效应一般只是发生在冬季。 No. 14 Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 一、自然通风的成因 v高层建筑内部一般设置数量不等的楼梯间、排风道、送风道、排烟道、电梯井及管道井等竖向井道，当室当室内温度高于室外温度时内温度高于室外温度时，室内热空气因密度小，便沿着这些垂直通道自然上升，透过门窗缝隙及各种孔洞从高层部分渗出，室外冷空气因密度大，由低层渗入补充，这就形成烟囱效应烟囱效应。 No. 15 Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 一、自然通风的成因 v就一栋建筑物而言，理论上视建筑物的一半高度位置为中和面中和面，认为中和面以下房间从室外渗入空气，中和面以上房间从室内渗出空气。v在热压（烟囱效应）的作用下，室内有组织的自然通风得以实现，但发生火灾时，烟囱效应往往又可能是令火灾猛烈加剧的原因。 No. 16 一、自然通风的成因 vv当建筑火灾发生时，不仅在任何季节通过各类竖井产生烟囱当建筑火灾发生时，不仅在任何季节通过各类竖井产生烟囱效应，而且还可能在小范围内通过穿越楼板的空调管道，甚效应，而且还可能在小范围内通过穿越楼板的空调管道，甚至是一些不引人注意的孔隙产生烟囱效应。至是一些不引人注意的孔隙产生烟囱效应。对此，《高层民用建筑设计防火规范》有以下明确规定∶①当围护结构采用幕墙形式时，“与每层楼板、隔墙处的缝隙，应采用不燃烧材料严密填实”。② “建筑高度不超过100m的高层建筑，其电缆井、管道井应每隔2~3层在楼板处用相当于楼板耐火极限的不燃烧体作防火分隔；建筑高度超过100m的高层建筑，应在每层楼板处用相当于楼板耐火极限的不燃烧体作防火分隔。” 因施工缺陷、桥架和管道根部形成的各种孔隙，必须用不燃烧材料填塞密实。No. 17 一、自然通风的成因 vv当建筑火灾发生时，不仅在任何季节通过各类竖井产生烟囱当建筑火灾发生时，不仅在任何季节通过各类竖井产生烟囱效应，而且还可能在小范围内通过穿越楼板的空调管道，甚效应，而且还可能在小范围内通过穿越楼板的空调管道，甚至是一些不引人注意的孔隙产生烟囱效应。至是一些不引人注意的孔隙产生烟囱效应。对此，《高层民用建筑设计防火规范》有以下明确规定∶③ “楼梯间和前室的门均为乙级防火门”，并“应具有自行关闭的功能”；各种竖向管井“井壁上的检查门应采用丙级防火门”：“电缆井、管道井与房间、走道等相连通的孔洞，其空隙应采用不燃烧材料填塞密实”：“垂直风管与每层水平风管交接处的水平管段上应设防火阀”：“厨房、浴室、厕所等的垂直排风管道，应采取防止回流的措施或在支管上设置防火阀”，以确保火灾时与走道及房间的分隔，防止各楼层之间通过竖井交叉蔓延。 No. 18 Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 一、自然通风的成因 v当风吹过建筑物时，在建筑的迎风面一侧压力升高，相对于原来大气压力而言，产生了正压；在背风侧产生涡流、在两侧空气流速增加，压力下降，相对原来的大气压力而言，产生了负压。建筑在风压作用下，具有正压的一侧进风，而在负压的一侧排风，这就是在风压作用下的自然通风风压作用下的自然通风，俗称穿堂风（Cross Ventilation）。通风强度与通风开口面积及风力大小有关。 No. 19 Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 一、自然通风的成因 v风压作用下的自然通风自然通风与风向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。§风向是不受人的意志所能控制的，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。 No. 20 Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 一、自然通风的成因 v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。 No. 21 Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 一、自然通风的成因 v设有一建筑，室内温度高于室外温度。§当只有热压作用只有热压作用时，室内空气流动如图所示。§当热压和风压共同作用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。 No. 22 Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 一、自然通风的成因 v建筑中压力分布规律究竟谁起主导作用呢？v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；但高度低的建筑，风速受临近建筑影响很大，因此也影响了风压对建筑的作用。 No. 23 Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 一、自然通风的成因 v具体应用的过程中，往往很难区分究竟是热压形成的自然通风，还是风压形成的自然通风。总的应用总的应用原则是强化热压或（和）风压原则是强化热压或（和）风压，提高自然通风的效果。v但是，由于室外风速、风向经常变化，不是一个稳定可靠的作用因素，为了保证自然通风的效果，在在实际的自然通风设计中，通常只考虑热压的作用，实际的自然通风设计中，通常只考虑热压的作用，但要定性地考虑风压对自然通风效果的影响但要定性地考虑风压对自然通风效果的影响。 No. 24 Department of architecture and civil engineering , Huizhou University 二、自然通风的使用条件 v对于一般的依靠空调系统降温的建筑而言，应用自然通风系统可以在适当时间降低空调运行负荷，典型的如空调系统在过渡季节的全新风运行。v应用自然通风降温措施后，建筑室内环境在很大程度上依靠室外环境进行调节，除了空气的温、湿度参数外，室内的噪音控制也将被室外环境所破坏。同时，自然通风进风口的室外空气质量应满足有关卫生要求。§根据目前的一些标准要求，采用自然通风的建筑，其建