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通风

/ventilation/
条目作者李念平

李念平

最后更新 2024-12-05
浏览 277
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使空气流动,能够到达被控位置或被控空间。

英文名称
ventilation
所属学科
土木工程

按通风作用的动力分为自然通风、机械通风和复合通风3类。

利用自然的作用将室外空气直接引入室内,进行换气的通风方式。自然作用主要指由于风压或(和)温差引起密度差的热压作用,使得空气自发运动。其中热压指温差引起的空气密度差导致建筑开口内外的压差,风压指室外空气绕流引起建筑周围压力分布的不同形成开口处的压差。

只要建筑开口两侧存在压力差,就会有空气流过开口。主要特点有:①不消耗动力或消耗很少的动力,节能。②可以用充足的新鲜空气保证室内的空气品质。③受建筑设计和气候条件限制,难以精确控制。

按照驱动力不同,自然通风可分为热压通风、风压通风、风压和热压联合作用下的自然通风。

实际工程中具体为何种形式的自然通风,可通过浮升力和惯性力数量级比较进行判断,即根据自然对流(浮升力,数)和强制对流(惯性力、数)的相对大小,其实质就是公式中数的大小,进行自然通风主要驱动力的判定。


式中为定型尺寸;为室内外空气温差;为室外空气流速;为室外空气热力学温度。

,则是以热压自然通风(自然对流)为主;若,则是以风压自然通风(强制对流)为主;若,则为热压、风压联合作用下的自然通风(混合对流)。

工厂的热加工车间有稳定热源,采用热压通风较为普遍;沿海地带的建筑物风压较大,风压通风较为普遍;一般民用建筑中,室内外温差不大,进排气口高度相近,难以形成有效的热压通风,主要依靠风压实现自然通风。

利用机械手段(风机、风扇等)产生压力差,强制实现室内外空气流动换气的通风方式。机械通风系统一般由风机、风道、阀门、送排风口组成。仅有送风机时为机械送风,如建筑的加压送风防烟装置或空调送风装置;仅有排风机时为机械排风,如厨房、卫生间等装有排气扇的房间;既有送风机也有排风机时为机械送排风。

机械通风主要特点有:①可控制性强,可通过调整风口、风量等控制室内气流分布。②需要消耗能源。③初投资和运行费都比较高。

在满足热舒适和室内空气质量要求的前提下,自然通风和机械通风交替或联合运行的通风系统。系统的运行模式可随季节或环境进行切换,在不同时间和不同季节充分发挥自然通风和机械通风各自优点进行最合理的通风,在确保室内空气品质和舒适度的前提下降低建筑空调的能耗和运行成本。在设计中,机械通风和自然通风可以自成体系独立运行,也可以结合在一起,一个为主一个为辅(主辅的选择可根据环境或房间舒适度要求确定),根据情况统一调整,使效果达到最佳。

复合通风适用于大空间建筑及住宅、办公室、教室等易于在外墙上开窗并通过室内人员进行自行调节实现自然通风的房间。

按通风作用的范围分类: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,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。②全面通风,对整个控制空间进行空气交换,可以是自然通风或机械通风。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,应考虑采用全面通风。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生产操作、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,使车间内的有害物的浓度降低到合乎卫生要求的允许范围内,然后再从室内排出去。

主要有理论分析模型、区域模型法、模型实验法和CFD模拟法4种。①理论分析模型,当被控制空间形状简单且为机械通风时应用。②区域模型法,属于宏观预测,相当于校核计算。③模型实验法,最为可靠,但成本高,主要用于理论研究和实验验证。④CFD模拟法,具有成本低、速度快、资料完备且可模拟各种复杂形状、复杂边界、不同工况等优点,属于微观预测,是较为热门的研究方法。

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