第八章建筑通风系统

L/O/G/O第八章建筑通风系统第一节概述通风将被污染的空气直接或经净化后排出室外，把新鲜空气补充进来，使室内达到符合卫生标准及满足生产工艺的要求。建筑通风的意义对民用建筑，发热量小污染轻的工业厂房，通常只要求室内空气新鲜清洁，并在一定程度上改善室内空气温、湿度及流速，可通过开窗换气，穿堂风处理即可。一些精密测量仪和加工车间、计算机使用等，要求室内的空气温度和湿度要终年基本恒定，其变化不能超过一个比较小的范围，例如：终年恒定在20℃，变化范围不超过0.2℃；如对半导体硅的杂质硼、磷含量，按原子量计算分别应小于10－9和10－8，要获得如此纯高度的材料，必须保持在高度恒温、恒湿和高度清洁程度的空气中进行生产，否则是无法达到的，并且这些要求用一般通风办法也是不能达到的，因为生产车间的温度、湿度和清洁度不仅取决于车间内，而且随着室外空气的温度、湿度和清洁度在变化。室内有害物的来源及危害室内污染物的成分及危害污染物的来源改善室内空气品质的措施分析建筑物内污染物特性一、污染物的来源2化学性污染3生物性污染物理性污染11234二氧化碳（CO2）一氧化碳（CO）氨（NH3）苯及苯系物（BENZENE）二、室内污染物的成分及危害燃烧过程、人的呼吸、吸烟都产生CO2。如果室内聚集着很多人，而且空气不流通，或者室内有煤气、液化石油气及煤火炉燃烧，使空气中氧气含量相对减少，产生大量CO2，室内人员就会出现不同程度的中毒症状。返回燃烧设备的燃烧、汽车的排气、抽烟等都会产生CO，它是一种对血液和神经系统毒性很强的污染物。返回主要来自建筑施工中使用的混凝土外加剂。氨以气体形式吸入肺泡，与血红蛋白结合，破坏运氧功能对动物或人体的上呼吸道有刺激和腐蚀作用。返回主要来源于装饰材料、人造板家具等使用的粘合剂溶液，油漆的添加剂和稀释剂，防水材料添加剂等。长期吸入苯能导致再生障碍性贫血，若造血功能完全破坏，可发生致命的颗粒性白细胞消失症，并可引起白血病。苯还可导致胎儿的先天性缺陷。返回78910甲醛（HCHO）挥发性有机物（VOC）氡（RADON）可吸入颗粒物（PM10）56菌落总数香烟烟气室内装修或家具中使用的材料均不同程度地含有甲醛或可水解为甲醛的化学物质，各种化妆品、除臭剂、溶剂、消毒液也含有甲醛。儿童和孕妇对甲醛尤为敏感，长期接触会引发妊娠综合症，造成新生儿染色体异常、白血病。返回主要来源于建筑材料、室内装饰材料及生活和办公用品，家用燃气、燃煤、烟草烟雾等。返回它由放射性元素镭衰变产生，常温下氡及其衰变产物在空气中能形成放射性气溶胶而污染空气。返回包括各种颗粒物、细菌、病毒附着的悬浮颗粒、悬浮灰尘、香烟烟雾等等。返回引起人体出现不适、头痛、干咳、胸疼、腹泻等症状，引发昆士兰热、肺结核等呼吸道传染病，长期接触室内真菌代谢产物对人体免疫功能尤其是呼吸道防疫功能构成威胁。返回经国际癌症研究机构专家工作小组鉴定，烟草烟雾中所含的“肯定致癌物”不少于44种，纸烟中还含有相当剂量的放射性物质。返回返回1、建立我国的室内空气品质的标准2、提高新风效应3、合理组织室内气流4、消除或控制室内污染源5、加强自然通风换气6、加强通风空调系统的运行管理与维护三、改善室内空气品质的措施三、改善室内空气品质的措施通风的任务：把室内被污染的空气直接或经处理后排至室外，把新鲜空气补充进来，保持室内环境符合卫生标准或生产工艺的需要。四、建筑空间空气的卫生条件(一)空气的温度、相对湿度、流动速度GTJ36-1979《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002《工业企业设计卫生标准》(二)空气中有害物浓度、卫生标准和排放标准有害物是指生产过程中产生的各种粉尘、有害气体和蒸汽，以及高温和热辐射。（热车间——在每立方米车间体积每小时散出的热量大于20kcal/m3h。）GBJ4-1974《工业三废排放试行标准》(三)空气设计参数1.室外空气的计算参数按GBJ19-1987《采暖通风与空气调节设计规范》2001年版夏季通风室外计算温度，采用历年最热月14小时的月平均温度的平均值；夏季通风室外计算相对湿度，采用历年最热月14小时的月平均相对湿度的平均值；冬季通风室外计算温度，采用累年最冷月平均温度。2.室内空气的计算参数见《建筑设别工程》高明远编P166表9-1和表9-2通风系统分类按建筑物按范围按动力工业建筑通风民用建筑通风全面通风局部通风机械通风自然通风第二节通风系统分类1．自然通风：借助于自然压力——“风压”，“热压”促使空气流动，从而改变室内空气环境。风压：由于室外气流会在建筑物迎风面上造成正压，且在背风面上造成负压，在此压力作用下，室外气流通过建筑物上的门、窗，等孔口，由迎风面进入，室内空气则由背风面或侧面出去。•屋顶上的风帽、带挡板的天窗，则是利用风从它们的上部开口吹过时造成的负压来使室内空气在室内外压差下排出，这也是一种利用风力的自然通风。•显然，这种自然通风的效果取决于风力的大小。热压是当室内空气温度比室外空气温度高时，室内热空气密度小，比较轻，就会上升从建筑的上部开口(天窗)跑出去，较重的室外冷空气就会经下部门窗补充进来(见图4.2)。热压的大小除了跟室内外温差大小有关外，还与建筑高度有关。这同烟囱的道理一样，高度越高，温差愈大，抽力就(即自然通风效果)愈好。根据建筑构造的设置情况不同：有组织的通风：通过计算，确定门、窗大小，方位或通过管道有组织，有计划的获得自然通风。（如地洞，坑道的排气孔。）无组织的通风•利用热压和风压来进行换气的自然通风对于产生大量余热的生产车间是一种经济而有效的通风降温方法。如机械制造厂的铸造、锻工、热处理车间，冶金工厂的轧压、各种加热炉、冶炼炉车间，化工厂的烘干车间以及锅炉房等均可利用自然通风，这是一种既简单又经济的办法。在考虑通风的时候，应优先采用这种方法。但是，自然通风也有其缺点：1)自然进入的室外空气一般不能预先进行处理，因此对空气的温度、湿度、清洁度要求高的车间来说就不能满足要求。2)从车间排出来的脏空气也不能进行除尘，会污染周围的环境。3)受自然条件的影响，风力不大、温差较小时，通风量就少，因而效果就较差。比如风力和风向一变，空气流动的情况就变了，而且一年四季气温也总是不断变化的，依靠的热压力也很不稳定，冬季温差较大，夏季温差较小，这些都使自然通风的使用受到一定的限制。•对于一般工厂来说，自然通风效果好坏还与门窗的大小、形式、位置有关。在有些情况下，自然通风与机械通风混合使用，可以达到较好的效果。2．机械通风：依靠通风机所造成的压力，来迫使空气流通进行室内外空气交换的方式可根据需要来确定，与自然通风相比较，由于靠通风机的保证，通风机产生的压力能克服较大的阻力，因此往往可以和一些阻力较大、能对空气进行加热、冷却、加湿、干燥、净化等处理过程的设备用风管连接起来，组成一个机械通风系统，把经过处理达到一定质量和数量的空气送到一定地点。机械通风具有许多特点：1)送入车间或工作房间内的空气可以首先加热和冷却，加湿或减湿。2)从车间排除的空气，有时需要进行净化除尘，保证工厂附近的空气不被污染。3)按能够满足卫生和生产上所要求造成房间内人为的气象条件。4)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。5)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。最先进、最完善的机械通风系统，是空气调节系统。按照通风系统应用范围的不同，机械通风可分为局部通风和全面通风两种。1)局部通风•通风的范围限制在有害物形成比较集中的地方，或是工作人员经常活动的局部地区的自然或机械通风，称为局部通风。目的是改善这一局部地区的空气条件，局部通风又可分为局部排风、局部送风及局部送排风。①局部排风•它是为了尽量减少工艺设备产生的有害物对室内空气环境的直接影响，用各种局部排气罩(或柜)，在有害物产生时就立即随空气一起吸入罩内，最后经排风帽排至室外，是比较有效的一种通风方式。机械局部排风1.工艺设备；2.局部排气罩；3.局部排气柜；4.风道；5.通风机；6.排风帽；7.排气处理装置②局部送风•直接向人体送风的方法又叫岗位吹风或空气淋浴。•岗位吹风分集中式和分散式两种。下图是铸工车间浇注工段集中式岗位吹风示意图。风是从集中式送风系统的特殊送风口送出的，系统应包括从室外取气的采气口，风道系统和通风机，送风需要进行处理时，还应有空气处理小室设备。分散的岗位吹风装置一般采用轴流风机，适用于空气处理要求不高，工作地点不很固定的地方集中式岗位吹风示意图局部送、排风③局部送、排风有时采用既有送风又有排风的局部通风装置，可以在局部地点形成一道“风幕”，利用这种风幕来防止有害气体进入室内。2)全面通风•由于生产条件的限制，不能采用局部通风或采用局部通风后室内空气环境仍然不符合卫生和生产要求时，可以采用全面通风，即在车间或房间内全面地进行空气交换。全面通风适用于：有害物产生位置不固定的地方；面积较大或局部通风装置影响操作；有害物扩散不受限制的房间或一定的区段内。这就是允许有害物散入车间，同时引入室外新鲜空气稀释房间内的有害物浓度，使其车间内的有害物的浓度降低到合乎卫生要求的允许浓度范围内，然后再从室内排出去。•全面通风可以是自然通风或机械通风，下图是自然的全面通风。机械的全面通风又分为下列几种：①全面排风•为了使室内产生的有害物尽可能不扩散到其他区域或邻室去，可以在有害物比较集中产生的区域或房间采用全面机械排风。下图所示就是全面机械排风。在风机作用下，将含尘量大的室内空气通过引风机排除，此时，室内处于负压状态，而较干净的一般不需要进行处理的空气从其他区域、房间或室外补入以冲淡有害物。图(a)所示是在墙上装有轴流风机的最简单全面排风。图(b)所示是室内设有排风口，含尘量大的室内空气从专设的排气装置排入大气的全面机械排风系统。②全面送风•当不希望邻室或室外空气渗入室内，而又希望送入的空气是经过简单过滤、加热处理的情况下，多用如图所示的全面机械送风系统来冲淡室内有害物，这时室内处于正压，室内空气通过门窗压出室外。全面机械送风1.通风机；2.风道；3.送风口；4.采气口；5.处理小室机械送风系统的组成机械送风系统是向室内或车间输送新鲜并且经过适当处理的空气，所以机械送风系统一般是由以下几部分组成：1.进风口•进风口的作用是采集室外的新鲜空气。进风口要求设在空气不受污染的外墙上。进风口上设有百叶风格或细孔的网格，以便挡住室外空气中的杂物进入送风系统。百叶风格式的进风口又称作百叶窗，百叶窗上可设置保温阀，而保温阀的作用是，当机械送风系统停止工作时(特别是寒冷地区的冬季)，可以防止大量室外冷空气进入室内。2.空气处理设备•空气处理设备的作用是：对空气进行必要的过滤、加热处理。在机械送风系统中空气处理设备有：(1)空气过滤器•空气过滤器是用来过滤空气，除去空气中所含的灰尘，使送入室内或车间的空气达到比较洁净的程度。空气过滤器的种类有粗效过滤器、中效过滤器和高效过滤器几种。而在一般的机械送风系统中，选用的空气过滤器多为粗效，至多选中效过滤器就可以了。金属网格浸油过滤器及组合形式(a)过滤器单体；(b)过滤器的组合形式(2)空气加热器•空气加热器是将经过过滤的比较洁净的空气加热到室内送风所需要的温度。一般的机械送风系统中常用的加热器多为蒸汽或热水为热媒的空气加热器，这种加热器又称作表面式空气加热器。•在机械送风系统中，一般是将空气过滤器、空气加热器设置在同一个箱体中，这种箱体称作空气处理箱。空气处理箱可以是砖砌、混凝土浇筑，也可用钢板或玻璃钢制作。3.通风机•通风机是机械送风系统中的动力设备，在工程中常用的风机是离心式风机。离心式风机的基本构造组成包括叶轮、机壳、吸入口、机轴等部分，其叶轮的叶片根据出口安装角度的不同，分为前向叶片叶轮、径向叶片叶轮、后向叶片叶轮。离心式风机的机壳呈蜗壳形，用钢板或玻璃钢制成，作用是汇集来自叶轮的气体，使之沿着旋转方向引至风机出口。风机的吸