1、2022-7-27建筑设备建筑设备-建筑通风与空建筑通风与空调系统调系统 时间时间20032003年年 香港淘大花园，香港淘大花园，400400多人感染，多人感染，死亡死亡4040多人多人 建筑设计通风缺陷是主要杀建筑设计通风缺陷是主要杀手之一，手之一，2 2米宽的内天井，厨米宽的内天井，厨房、卫生间进排风相互干挠房、卫生间进排风相互干挠“一家抄辣椒，全楼打喷一家抄辣椒，全楼打喷嚏嚏”。给。给SARSSARS病毒交叉感染病毒交叉感染机会。机会。在人类生活在空气的环境中，创造良好的空气环境条件（温度、湿度、洁净度等）。人体舒适温度为 人体舒适识读为 保障人们的健康。提高劳动生产率，保证产品质量。
2、从室内排出污浊的空气称为排风向室内补充新鲜空气称为送风。为了实现排风和送风，所采取的一系列设备、装置的总体称为通风系统。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。自然通风是由室内和室外空气的温度差、密度差，以及向建筑物吹来的风压的作用，使房间或生产车间内的空气和室外的空气得到交换。根据自然压差形成的机理，可分为和。自然通风是一种具有很大潜力的通风方式，它具有、和的优点，是人类历史上长期赖以调节室内环境的原始手段。自然通风在实现原理上有、以及等几种形式。旧式建筑楼高较高，房门有设置气窗。如果都没有气窗，表示当你关起门时，就算
3、开窗，空气也不会对流。此类窗户是否理想？为保留大面积的景观窗，侧边通风用的推射窗可开启角度又不足，易造成通风不良外推90度的窗扇两边都有空间让风吹进来，侧向风打在垂直窗扇上都可以灌进室内。窗户上方以有气窗为佳，两扇对开的横拉窗，窗户上方以有气窗为佳，两扇对开的横拉窗，保证至少能有一半的通风面积。保证至少能有一半的通风面积。9090度外推的型式，使通风面积几乎是整个开度外推的型式，使通风面积几乎是整个开口，外推后窗面开口分成两半，垂直的窗扇口，外推后窗面开口分成两半，垂直的窗扇则成为导风板，将风导入室内，通风效果更则成为导风板，将风导入室内，通风效果更好。好。室内，密度降低，热空气自然上浮，房间
4、上部空气压力比房间外部的大气压力大，导致室内空气向外流动。在房间下部，室外空气不断流入，补充因上部空气流出所引起的下部负压空间。热压作用下热压作用下的自然通风的自然通风室内热源室内热源：建筑物的迎风面受空气的推动作用形成正压区，推动空气从该侧沿建筑物的开孔部分进入房间。建筑物的背风面，受空气的挠流影响形成负压区，吸引建筑物内的空气从该侧的孔口流出。风压作用下风压作用下的自然通风的自然通风风压作用下的自然通风风压作用下的自然通风热压作用下的自然通风热压作用下的自然通风室内热源室内热源（1）自然通风节能，但室内空气温度、湿度受室外空气参数影响。（2）自然通风在高大的工业建筑中使用，有利于改善工作区
5、的劳动条件（3）民用建筑采用开启外窗、门进行自然通风：住宅的卧室、起居室、卫生间，。（1）建筑宽度小于10米，可以采用。建筑宽度小于15米，可以采用；（2）自然通风的进风口，应位于建筑物的主导风向；（3）进风侧外墙的窗墙比兼顾采光和日射得热因素，取3050面积。（4）建筑结构为重型或中型时，考虑结构本身的能力，可结合晚间通风加强自然通风效果。（1）层高大的建筑可以利用内部的热压，改善自然通风。（2）建筑内部的分隔，直接影响自然通风的风量和气流组织状况（穿堂风）；（3）利用竖直通道产生的烟囱效应有效组织自然通风（中厅的利用）；（4）利用门窗的开口高度和位置改善自然通风效果；（5）可在屋顶上架设通
6、风空间，带走大部分太阳辐射热，提高屋顶的隔热效果，（温度比实体屋顶内表面低46）。方式方式说明说明天窗外加外天窗外加外遮阳及通风遮阳及通风装置装置如果屋顶面有利用天窗采光的设如果屋顶面有利用天窗采光的设计，其朝向须避开太阳直射，并计，其朝向须避开太阳直射，并提供外部反光遮阳，且有从装置提供外部反光遮阳，且有从装置上部排走热量的通风口。上部排走热量的通风口。双屋顶构造双屋顶构造利用上层构造来遮蔽直接日射，利用上层构造来遮蔽直接日射，中间为开放的空气层，利用风力中间为开放的空气层，利用风力或浮力通风的原理来散热，外层或浮力通风的原理来散热，外层采用浅色轻质材料，用以遮挡太采用浅色轻质材料，用以遮挡
7、太阳的热进入内层屋顶。阳的热进入内层屋顶。屋顶通风塔屋顶通风塔或排气装置或排气装置在非空调空间，设置屋顶通风塔在非空调空间，设置屋顶通风塔（风力通风）或屋顶排气装置（风力通风）或屋顶排气装置（浮力通风）来减低室内环境的热浮力通风）来减低室内环境的热负荷。负荷。依靠机械的动力（风机的压力）进行通风换气的过程。机械通风按照通风的范围分为 （全面送风、全面排风）（局部送风、局部排风）（）：在有人员活动或污染物产生的局部地点进行通风换气，改善局部地点的工作环境或防止局部地点产生的污染物扩散。局部机械排风、自然进风局部机械排风、自然进风 局部机械送风、自然排风局部机械送风、自然排风：对整个控制空间通风换
8、气，降低控制空间的污染物浓度。事故通风：解决生产偶然事故时，排放有害气体或爆炸性气体（属于全面通风）全面机械送风、自然排风全面机械送风、自然排风 全面机械排风、自然进风全面机械排风、自然进风 “X”X”表示有害物源，表示有害物源，“O”“O”表示人员的工作位置，箭头表示进、表示人员的工作位置，箭头表示进、排风方向。排风方向。方案方案1 1合理合理，2 2与与3 3不合理不合理(1)进入生产车间或工作房间内的空气，可以。使它的温度和湿度能符合通风房间的卫生要求和技术要求。(2)从车间排出来的空气，可以进行。既可以在工业废气中回收许多贵重的原料和工业品，还可以清除空气中的有害气体、蒸汽和其他粉尘，
9、以保证工厂附近的空气不被污染。(3)能够在通风房间内造成，做到冬暖夏凉，四季如春。(4)可以将送入空气，按照的特点，输送到工作或生产车间的各个特定地点去，并且能按照需要分配空气量；同时，还能将废旧空气或生产过程中所产生的有害物，从各产生地点直接排出到室外去。(5)通风量在一年四季中可保持平衡，。在任何地点和任何时候，都可以按照人们的意志，根据工作房间和生产车间的需要，来调节所需的通风量。通风房间气流组织的主要方式有：上送上排 上送下排 下送上排 中间送上下排等 在设计时具体采用哪种方式，则根据等因素综合考虑。送入通风房间的清洁空气，要先经过操作地点，再经污染区排至室外。，以利于把有害物迅速从室
10、内排出。在整个通风房间内，尽量使进风气流均匀分布，减少涡流，避免有害物在局部地区积聚。(a)，(b)，(c)所示的气流组织方式，而(d)，(e)，(f)所示的气流组织方式 对同时散发有害气体、余热、余湿的车间，一般采用下送上排的送排风方式清洁空气从车间下部进入，在工作区散开，然后带着有害气体或吸收的余热、余湿流至车间上部，由设在上部的排风口排出。上述气流组织的特点是：(1)新鲜空气沿最短的路线迅速到达作业地带，途中受污染的可能较小。(2)绝大部分在车间下部作业地带操作的工人首先接触清洁空气。(3)符合热车间内有害气体和热量的分布规律，一般上部的空气温度或有害物浓度高。一、机械送风系统的组成一、
11、机械送风系统的组成室室外外采采风风口口风风管管送送风风机机空气空气处理处理装置装置室室内内送送风风口口风风管管二、机械排风系统的组成二、机械排风系统的组成室室内内排排风风口口风风道道排排风风机机空气空气处理处理装置装置室室外外排排风风口口风风道道 风道，也称风管，其作用是输送空气。常用的风道材料有和两类。金属材料包括：镀锌钢板、普通薄钢板、铝及铝合金板、不锈钢板；非金属材料有：砖、混凝土、钢筋混凝土、矿渣水泥、硬聚氯乙烯塑料板、玻璃钢板、陶瓷等。采用金属和硬聚氯乙烯塑料板(PE板）等制作时常称为，采用非金属砖和混凝土制作时常称为。复合风管复合风管镀锌薄钢板风管镀锌薄钢板风管土建风管土建风管圆形
12、风管圆形风管矩形风管矩形风管 风道的形状一般有和两种断面。在同样断面面积下，圆形风道周长最短，最为经济。矩形风道四角存在局部涡流，在同样风量下，矩形风道的压力损失要比圆形风道大。在一般情况下（特别是除尘风道）都采用圆形风道，只是有时为了便于和建筑配合才采用矩形断面。酚醛铝箔复合直接风管酚醛铝箔复合直接风管无机玻璃钢风管无机玻璃钢风管 复合玻镁风管板材复合玻镁风管板材 复合玻纤板风管复合玻纤板风管 圆形螺旋风管圆形螺旋风管 矩矩形形风风管管圆形金属软管圆形金属软管 风管风阀风机处理装置百叶风口、侧送风百叶风口、侧送风漩流风口、上下部送风漩流风口、上下部送风散流器、顶送风散流器、顶送风百叶风口百叶
13、风口格栅风口格栅风口网格风口网格风口将一定量的空气，按一定速度送到室内送风口散流器散流器 自垂百叶自垂百叶 可调式风口可调式风口 圆型散流器圆型散流器 圆型可调风口圆型可调风口 球球形形喷喷口口 自平衡窗式进风口自平衡窗式进风口香港会展中心（香港会展中心（9797回归交接仪式）回归交接仪式）室内排风口是全面排风系统的一个组成部分，室内被污染的空气由排风口排入排风管道，排风管道的种类较少，通常做成百叶式。风管风口风阀风机处理装置风机启动阀风机启动阀调调 节节 阀阀止止 回回 阀阀防防 火火 阀阀排烟防火阀排烟防火阀 对系统中的风量进行调整，使其满足所要求的工况。调节原理是增加系统的阻力，以消耗风
14、机提供的多余压头，达到减少流量的目的。因此这些调节阀的调节作用是为代价的。常用的风阀大多是采用铸铁、镀锌钢板等材料制作。多采用法兰连接。常用的阀门有。插板阀电动调节阀电动调节阀手动调节阀手动调节阀 防防 火火 阀阀 7070止回阀止回阀消声器消声器蝶蝶 阀阀 阀内有一套信号、联锁装置及易熔片。易熔片的熔点温度为72，发生火灾时能切断气流，防止火焰曼延。当管道内温度达到熔点温度时，易熔片熔断，阀门关闭，风机停止运转并发出信号。根据通风的场所有动作温度在90(一般用)和120(厨房等用火的房间)两种。防火阀安装时应顺气流方向设置，并应紧靠防火墙设置。风量风量 立方米小时立方米小时风压风压 Pa轴功
15、率轴功率 KW噪声噪声 dB效率效率 有效功率有效功率/轴功率轴功率家用新风家用新风换气机换气机 人防风机人防风机空气调节是通风的高级形式，任务是在，采用人工的方法，创造和保持一定的温度、湿度、气流速度及一定的室内空气洁净度，满足生生产工艺产工艺和人体的舒适人体的舒适要求。对空气控制的内容主要包括温度、湿度、空气流速、压力、洁净度以及噪声等参数。：为生产或科学实验过程服务的空调系统，电子，医院手术，考古研究（防止氧化的保护气体空调）：为保证人体舒适的空调系统称为 工艺性空调往往同时需要满足工作人员的舒适性要求，所以二者又是相互关联、统一的。舒适性空调主要应用于公共和民用建筑中，对空气的要求除了
16、保证一定的温、湿度以外，还要求保证足够的新鲜空气、适当的空气成分，以及一定的洁净度、一定范围的空气流速。工艺性空调对于现代化生产来说，是必不可少的。工艺性空调一般来说对新鲜空气量没有特殊要求，而主要是对温、湿度、的要求比舒适空调要高。空气调节系统控制的参数1）控制的参数：2）空调基数：空调温度、相对湿度基数，空调区域内按设计规定所需保持的空气基准温度与基准相对湿度；3）空调精度：指室内温度和相对湿度允许波动范围。例如：对舒适性空调的室内参数总的规定：1冬季：t=1822，=4060%，=0.2m/s2夏季：t=2428，=4065%，=0.3m/s 新风量：10100 m3/h人 如办公室30
17、m3/h人 商场10m3/h人 空调系统的组成：房间：即空调房间，被调的空间可以是封闭式的，也可以是敞开式的，可以由一个房间或多个房间组，也可以是一个房间的一部分。空气处理设备：室内空气与室外新鲜空气被送到这里进行热湿交换与净化，达到要求的温湿度与洁净度，然后送到室内。能量输配系统：包括空气和水的能量输配系统。空气部分是空气进入空气处理设备，送到空气房间形成的输送和分配系统。水的能量输配部分则包括水泵、水管、水阀等。冷热源：空气处理设备的冷源或热源。夏季降温用冷源一般由制冷机组承担，而再热或冬季加热用热源可以是蒸汽、热水锅炉，热泵或电。空调系统的组成示意图空调系统的组成空调系统的组成 空气处理
18、设备：空气处理设备：表面式冷却器、喷水室、加热器、加湿器等空气输送设备：空气输送设备：风机、送、回、排风管及其部件等空气分配装置：空气分配装置：各种送风口、回风口、排风口等冷热源：冷热源：锅炉房、冷冻站等自控调节装置自控调节装置 一、空气处理设备的集中程度一、空气处理设备的集中程度集中式空调系统集中式空调系统 半集中式空调系统半集中式空调系统分散式空调系统分散式空调系统 一、按空气处理设备的集中程度：1）集中式：空气处理设备集中设置在空调机房，空气经过处理后，经风道送入各房间；2）半集中式：空调机房集中处理部分或全部风量，然后送往各房间，由分散在各被调房间的二次设备（又称末端装置）再进行处理；
19、3）分散式（也称局部系统）：不设集中的空调机房，而把整体组装的冷热源、空气处理设备与风机均具备的空调器直接设置在被房间内或附件，控制局部、一个或几个房间的空气参数。集中式空调系统属于全空气系统，它是一种最早出现的基本的空调方式。它服务的面积大，处理的空气量多，技术上也比较容易实现，现在仍然用的很广泛，特别是在恒温恒湿，洁净室等工艺性空调场合。集中式系统的特点是。集中空调系统示意图集中空调系统示意图集中空调系统示意图集中空调系统示意图 空调机组实际上是一个小型的空调系统。它体积小，结构紧凑，需要的机房面积少。小容量的空调机组可不要机房，直接布置在空调房间内，施工安装工作量小，上马快。在许多需要空
20、调的场所，特别是舒适性空调，得到了广泛的应用。按容量大小可划分为挂式空调器和立柜式空调器。室外室外室内室内蒸蒸发发器器冷冷凝凝器器AirAir分散式空调系统示意图分散式空调系统示意图 风机盘管构造示意图风机盘管结构卧式风机盘管立式风机盘管 该系统的优点：布置灵活，各房间可独立调节，噪音较小，占建筑空间少，运行经济。缺点：机组分散设置，台数多时，维护工作量大，因有凝水，故需经常清理，以防霉菌产生。二、负担室内负荷所用介质不同二、负担室内负荷所用介质不同全空气系统全空气系统全水系统全水系统空气空气水系统水系统 冷剂系统冷剂系统 二、按处理空调负荷的介质：（1）全空气系统：完全由处理过的空气作为承载
21、空调负荷的介质，由于空气的比热c较小，需要用较多的空气才能达到，消除余热、余湿的目的，因此该系统要求风道断面较大，或风速较高，从而占据较多的建筑空间；QW（1）全空气系统）全空气系统（2）全水系统：完全由处理后的水作介质，水的比热c大，因此管道所占空间小，但这种方式只能解决空气的温度（冷热），无法解决换气问题，故不能（很少）单独使用；QW（2）全水系统）全水系统（3）空气水系统：处理过后空气、水各担负一部分负荷，如新风+风机盘管系统，用水加热或冷却。特点：可减少集中式空调机房与风道所占的建筑空间，又能保证室内的新风换气要求；QW（3）空气）空气-水系统水系统（4）制冷剂系统（直接蒸发机组系统）
22、：由制冷剂直接作为承载空调负荷的介质的系统；蒸发器或冷凝器直接向房间吸收或放出热量。特点：冷热量的输送损失少QW（4）冷剂系统）冷剂系统三、根据集中式空调系统处理的空气来源分类三、根据集中式空调系统处理的空气来源分类 封闭式系统封闭式系统 直流式系统直流式系统 混合式系统混合式系统 NONONO冷却器冷却器过滤器过滤器风机风机NC（1）封闭式：所处理的空气全部来自空调房间本身，没有室外空气补充，全部为再循环空气，因此房间和空气处理设备之间形成了一个封闭环路，由于从室内抽回的空气通常比室外空气更接近送风状态，因此可减少加热或冷却空气所需的能量，运行费用较少；这种系统卫生条件差，但能耗低。通常应用于人员不长期停留的库房等工程（2）直流式：所处理的空气全部来自室外，室外空气经处理后送入室内，然后全部排出室外，通常用于有污染物或高温的房间，能耗较高，但通风换气效果好；这种系统卫生条件好，但能耗大。通常应用于室内空气不宜循环使用的工程中，如放射性实验室以及散发大量有害物的车间等。(3)混合式：采用混合一部分回风的系统。这种系统即利用室外新风保证空调房间卫生条件要求，又能利用回风减少能耗。这种空调系统在大多数民用建筑中被广泛采用。如超市、商场、大餐厅、宴会厅及展览大厅、体育场馆等建筑。
