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建筑环境学-通风与气流组织培训PPT(共 61张)

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建筑环境学-通风与气流组织培训(共61张PPT)

建筑环境学-通风与气流组织培训(共61张PPT)
最早于20世纪80年代由Sandberg提出。空气龄是 指送风到达房间某点的时间。 某点的空气龄越小，说明该点的空气越新鲜，空 气品质就越好。
如果某点的空气年龄为的空气微团在某点空气中 所占的比例分布即概率分布f()，有 累计分布函数 f()d F()
0
0 f ( )d 1


驱动力压差
热压：温差引起的空气密度差导致建筑开口内外的压差 风压：室外绕流引起建筑周围压力分布的不同形成开口处的 压差
自然通风的分类
热压通风 风压通风 风压和热压的联合作用下的自然通风
7
热压通风 P ( P ) P P gh ( )
如果污染源在出口呢？
污染源在入口呢？ Ce, te
P
余热排除效率
用得热代替污染物，温度代 替污染物浓度 Cs, ts
C , ta
te t s t ta t s
35
室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他
送风可及性(清华，2003)
Accessibility of Supply Air: ASA
27
室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境
活塞流动时的室内参数
由源强度和房间名义时间常数(换气次数的 倒数)确定
等于送风参数
V 1 n Q n
房间的温度、湿度和污染物浓度在经过源之前
经过源之后等于均匀混合后的参数
28
室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他
空气龄 Air age
空间各点的换气效率的定义
n i 100 % pi
空间各点的换气效率可以大于1，反
映了新鲜空气替换原有空气的有效程

大空间建筑气流组织PPT课件

大空间建筑气流组织PPT课件

剧场、音乐厅、会场的气流组织问题
• 侧送下回：从观众厅两侧（高度3米左右） 水平方向的喷口送风，造价便宜。
剧场、音乐厅、会场的气流组织问题
• 后部喷口送风：利用密集排列的直径100～ 150mm的圆喷口从观众席后部向平台方向送风， 出口风速<8m/s。回风口设在同一侧，使观众 处于回流区。对电影院比较适合。
长 时 间 停 剧场观众
○
△
□
△
○
留且对舒
厅
适要求高
教堂
的场合
大教室
长时间停
体育馆
○
×
○
△
□
留 且 对 舒 室内棒球
适要求不
场
太高
大工场
短 时 间 停 空港大厅
○
×
○
□
×
留的场合
门厅
注：○不论规模大小均适宜；△仅小规模适用；□按实际场合的使用性质作决定；×不适当。
剧场、音乐厅、会场的气流组织问题
• 上送下回：以垂直向下的顶送为主。根 据控制高度不同，可采用普通的散流器 和下送喷口。考虑冷热射流的区别，很 多工程采用可调射程和方向的送风口
空调方式对温度梯度的影响
空调送回风方式对负荷率的影响
高大空间一般采用分层空调
• 原则：
• 供冷时，冷风只送到工作区。利用室外空 气或回风形成上部非空调空间。
• 供热时，送风温差宜小，且送到工作区。 有条件时与辐射采暖相结合。
空调送风方式的总体选择
分类
例
顶棚喷口
顶 棚 散 流 横向喷口 器
横 向 散 流 向上送风 器
建 筑 拱顶球场
场 所 物馆
会 场 大 会 议 厅 、 讲 堂 、 宗 教 教堂、寺院

建筑环境学第六章,通风与气流组织

建筑环境学第六章,通风与气流组织

余热排除效率
Ce, te
用得热代替污染物，温度代
替污染物浓度
t
te ta
ts ts
Cs, ts
P
C ,ta
43
四. 污染物排除有效性的描述参数
2. 污染物含量与排空时间
室内污染物总 M()
在时间内产生的污染物与排风口排出的污染物总
量之差，取决于通风形式 （例如：新风存在短路 则室内污染物总量变大）
稀释法（均匀混合） 置换法（活塞置换） 局部保障法（个性化送风）
7
自然通风
利用自然的手段（热压、风压等）来促使空气流 动而进行的通风换气方式
优点
不消耗动力或消耗很少的动力，节能 可以用充足的新鲜空气保证室内的空气品质 不需要专用机房，不需要专门维护 可以带来较宽的舒适范围
局限性
受建筑设计限制，难以控制总通风量 难以保证新风在室内得到合理的分布 室外污染严重（包括噪声）时不适用 气候条件不适合时不适用 往往需要居住者进行通风口的调节
26
一. 通风量、气流分布与室内环境
新风通风换气量
常用民用建筑新风量范围 以坐为主、少吸烟、久逗留场所
活动 强度
静坐 极轻 轻 中等 重
CO2 发生量 （m3/h.人）
0.0144 0.0173 0.023 0.041 0.0748
不同 CO2 允许浓度下必须的新风量（m3/h.人）
0.1%
0.15%
5
室内空气环境营造的方法
通风
基本考虑单一参数控制，如温度，污染物浓度等
空气调节
多参数控制：调节温度、湿度、流速、洁净度、 空气成分、气味等
污染严重：直流式系统（即机械通风系统） 污染不很严重：部分回风系统

建筑环境学理论第六章通风与气流组织

建筑环境学理论第六章通风与气流组织

通风（空调）的目的与方法 室内气流分布的描述参数 气流组织的测量与计算方法
建筑环境学理论第六章通风与气流组织 3
建筑环境学理论第六章通风与气流组织
4
通风
基本考虑单一参数控制，如温度，污染物浓度等
空气调节
多参数控制：调节温度、湿度、流速、洁净度、 空气成分、气味等
污染严重：直流式系统（即机械通风系统） 污染不很严重：部分回风系统
特点 可控制性强。可通过调整风口、风量等控制室内气流分布 需要消耗 能源 初投资和运行费都比较高 建筑环境学理论第六章通风与气流组织 6
基本原理：只要建筑开口两侧存在压力差P，就会
有空气流过开口。流过的风速为： P
＝ 2P＝ 2P
驱动力压差
热压：温差引起的空气密度差导致建筑开口内外的压差
风压：室外绕流引起建筑周围压力分布的不同形成开口处的 压差
自然通风的分类
热压通风 风压通风 风压和热压的联合作用下的自然通风
建筑环境学理论第六章通风与气流组织 7
P b ( P a ) P b P a g (w h n )来自bwn h
a
建筑环境学理论第六章通风与气流组织 8
建筑环境学理论第六章通风与气流组织 24
室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境
通风气流组织评价的三类参数
描述送风有效性的参数，主要反映送风能否有效到达考察 区域以及到达该区域的空气新鲜程度，如：空气龄、换气 效率、送风可及性
建筑环境学理论第六章通风与气流组织
1
气流组织的定义
狭义：机械通风的送回风的搭配形式 广义：一定的送风口形式和送风参数所带来的
室内气流分布(Air Distribution)
送风参数：风量、风速的大小和方向以及风温、 湿度、污染物浓度等

建筑环境学 第六章,通风与气流组织

建筑环境学 第六章,通风与气流组织

实际上，人体在静坐至重劳动状态，肺通气量为： 11.6~80.4 L/min人，即0.7~ 4.8 m3/h人 (实际为一半)
27
一. 通风量、气流分布与室内环境
新风通风换气量
决定因素
室内污染物允许浓度 室外污染物浓度
室内污染物发生量：发生量已知否？？？
室内污染物产生对换气量的要求
名义时间常数
n 3600
V Q l v
33
三. 送风有效性的描述参数
1. 空气龄 Air age
最早于20世纪80年代由Sandberg提出。空气龄是 指送风到达房间某点的时间。
某点的空气龄越小，说明该点的空气越新鲜，空 气品质就越好。
如果某点的空气年龄为 的空气微团在某点空气中 所占的比例分布即概率分布f( )，有
n Q V
通风量(m3/h) 房间的容积(m3)
空间的名义时间常数(s)
换气次数的倒数，用于评价空间稀释情况的好坏
V 3600 n 3600 Q n
29
一. 通风量、气流分布与室内环境
气流分布与室内环境的关系
气流组织包含的内容
风速分布（风速场或 流场） 温度分布（温度场） 湿度分布（湿度场）
美国(欧洲)对学校，办公室的最新研究表明 新风量与SBS之间有着一定的关系，当新风量 小于36 m3/h人时，SBS 问题变得显著。 关于人体代谢污染的问题，第一印象 (First Impres sion) 使 80%的人能够满意的最小新 风量是 27 m3/h人，对于已适应了室内环境的 90%的人能够满足的最小新风量只需 9 m3/h 人。
空气从当前位置到离开房间的时间 rl
驻留时间(Residence time )

建筑设备培训讲座PPT通风与空气调节

建筑设备培训讲座PPT通风与空气调节

空气温度的高低对人的舒适和健康影响很大。正常情 况下，人体温度维持在36.5~36.7℃。如果空气温度过高， 会造成人体内部热量不能及时散出；反之，若空气温度过 低，会使人体散出的热量过多。这两种情况都会使人感到 难受，甚至还会生病。
空气温度的高低对于某些生产过程的影响也很大。除
ห้องสมุดไป่ตู้
了会给进行生产的人带来影响以外，还会使产品质量受到
下送式散流器是指气流直接向下扩散进入室内， 这种下送气流可使工作区笼罩在送风气流中。
36
建 筑 设 备－－通风与空气调节
图4—11 散流器 （a） 盘式； （b）流线型
37
建 筑 设 备－－通风与空气调节
4.2.2 风道 1、风道的形状 通风管道的横断面有圆形和矩形两种。当过流 断面的面积相同时，圆形断面比较有利，这是因为 圆形的周长比矩形小，节约材料。在实际工程中， 为了美观，配合建筑结构、满足使用要求，通常采 用矩形断面的风道。
图4—10 简单的送风口 （a） 风管侧送风口； （b）插板式送、吸风口
35
建 筑 设 备－－通风与空气调节
3、散流器 散流器是由上向下送风的送风口，一般明装或 暗装在顶棚处的通风管道上，通常可分为平送式散 流器与下送式散流器两种，如图4—11所示。 平送式散流器是指气流从散流器出来后贴附着 顶棚向四周流入室内，使射流与室内空气更好地混 合后进入工作区。
6
建 筑 设 备－－通风与空气调节
3、空气的清洁度
空气的清洁度是表示空气的新鲜程度和洁净程 度的指标。
空气的新鲜程度是指空气中含氧的比例是否正
常。空气中的氧气是人和其它动植物生存所必需的， 正常情况下，氧气占空气质量的23.1%。如果在不 通风的、人多的房间里停久了，人就会有不舒适的 感觉。

建筑通风培训课件

1. 通风的任务
所谓通风就是把室内废气直接或处理后排出室外， 把室外新鲜空气送入到室内，保证室内空气环境符 合卫生标准和生产工艺的要求，保证排放到室外的 废气符合排放标准。
2. 通风系统的§分2.1类通风的分类
通风
排风：把室内的污浊空气直接或 经净化后排至室外。
送风：把新鲜空气补充进来，从 而保持室内的空气条件，以保证 卫生标准和满足生产工艺的要求。
第8章 建筑通风
学 习 了解通风的任务；掌握自然通风和机械通风的方式；熟悉建筑通 目 风主要构件与设备；理解高层建筑防火分区和防烟分区划分原则， 标 掌握防烟排烟方式。
内容
8.1 通风工程任务与分类 8.2 自然通风 8.3 机械通风 8.4 通风主要构件与设备 8.5 建筑防排烟
8.1 通风工程任务与分类
8.3 机械通风
机械通风是依靠风机产生的风压强制室内外空 气流动进行换气的通风方式。
按通风系统的作用范围不同，通风系统可分为 全面通风和局部通风。
1、全面通风
全面通风是对整个房间进行通风换气，使室内 空气环境符合卫生标准的要求。
（1）全面通风分类 1）全面送风
送风口
风道
空气处理室
风机
适用于室内对 送风有一定的 要求或需控制 室内有害物浓 度的情况。
热源
四、自然通风 1、自然通风的作用原理
对于一幢建筑或者一间房间，如果它有两个开 口（门或窗等），而且空气在每个开口的两侧压力 不相同，那么在压差的作用下，空气就会在每个开 口处形成流动。
2.自然通风特点
优点：不消耗动力，简单、经济。 缺点：通风受到多种因素的影响，如室内外温差，室
外风速、风向，门窗的面积、形式和位置等。因此 通风效果不稳定。

通风与气流组织PPT

以下的窗孔其余压为负， 以上的余压为正。
第一节 通风（空调）的目的与方法
二、自然通风
3.风压作用下的自然通风 当气流流过建筑物时， 建筑物迎风面气流受阻， 动压降低，静压升高，而 背风面和侧面由于产生局 部涡流使静压降低，这些 地方的静压与远处未受干 扰处气流静压之差，我们 通常称之为风压。静压升 高，风压为正，称为正压， 反之，称为负压。
η a＝50％
(c)顶送上回
η a＝50～100％
(b)下送上回
η a≈50％
(d)上送上回
第二节 室内空气分布的描述参数
二、送风有效性的描述参数
3.送风可及性
定义：在流场不变的条件下，假设某一送风口的空气含有
浓度为Cs,i的指示剂气体，房间内部无源，则该送风口在历
时T后对空间位置i的可及性为：

2P

式中： 为1 门窗的流量系数，μ值大小与门窗的 构造有关，其值一般小于1。
第一节 通风（空调）的目的与方法
二、自然通风
1.自然通风的作用原理 通过门窗的空气量为：
LFF2 P m 3/s
G LF2 P k/g s
式中：F---窗孔的面积，m2；L---空气体积换气量，m3/s； G---空气质量换气量，kg/s
V
稳定状态的关系式：
M C2 Q Cs
或
Q M C2 Cs
第二节 室内空气分布的描述参数
二、送风有效性的描述参数
1.空气龄
定义：送风到达房间 某点的时间。or：指 空气在室内被测点上 停留的时间，实际上 是指旧空气被新空气 代替的速度。
某点的空气龄越小， 说明该点的空气越新 鲜，空气品质就越好。
个性化送风

建筑环境学通风与气流组织培训

将绿色建筑理念融入通风与气 流组织的设计中，降低能耗和 环境影响。
多目标优化
研究如何实现通风、节能和室 内环境等多目标的优化。
跨学科合作
加强与其他学科领域的合作， 共同推进建筑环境学通风与气
流组织的研究和应用。
06
结论
总结培训内容
• 通风与气流组织在建筑环境中的重要性：通风与气流组织是影响室内环
• 实际案例分析：培训通过分析实际案例，让学员了解如何在不同建筑环境中实现有效的通风与气流组织。
对学员的期望
掌握通风与气流组织的基本原理和优 化方法；
培养学员解决实际问题的能力，提高 对建筑环境质量的关注和责任感。
能够根据实际需求制定合理的通风与 气流组织方案；
THANK YOU
感谢各位观看
建筑环境学基础
建筑环境学的定义与重要性
定义
建筑环境学是一门研究建筑物及其周围环境的科学，它关注建筑物的物理特性 、环境因素以及人类活动对室内环境和室外环境的影响。
重要性
随着城市化进程的加速和人们对居住环境要求的提高，建筑环境学在改善室内 环境和室外环境质量、提高建筑能源效率等方面发挥着越来越重要的作用。
建筑环境学通风与气流 组织涉及多个学科领域
，需要跨学科合作。
实践应用
如何将研究成果应用到 实际建筑工程中，实现
理论与实践的结合。
政策法规
遵守相关建筑规范和环 保法规，确保通风与气 流组织的合法性和安全
性。
对未来研究的展望
智能化技术应用
利用物联网、人工智能等技术 提高通风与气流组织的智能化
水平。
绿色建筑理念
气流组织的技术
气流组织的技术包括送风口和回风口 的位置、大小、形状等设计，以及风 机的选择和运行控制等。

建筑环境学06第6章通风与气流组织


62.3
44
实际上，人体在静坐至重劳动状态，肺通气量为： 11.6~80.4 L/min人，即0.7~ 4.8 m3/h人 (实际为一半)
22
室内气流分布的描述参数－－通风量
新风通风换气量
决定因素
室内污染物允许浓度 室外污染物浓度 室内污染物发生量：发生量已知否？？？
室内污染物产生对换气量的要求
2
本章内容
通风（空调）的目的与方法 室内气流分布的描述参数 气流组织的测量与计算方法
3
通风（空调）的 目的与方法
4
通风换气或空气调节
采用稀释方法控制室内环境
通风
基本考虑单一参数控制，如温度，污染物浓度等
空气调节
多参数控制：调节温度、湿度、流速、洁净度、 空气成分、气味等
污染严重：直流式系统（即机械通风系统） 污染不很严重：部分回风系统
温度分布（温度场） 湿度分布（湿度场） 污染物浓度分布（污
染物浓度场，IAQ）
总新风量满足要求 ，是否意味着IAQ一定满足要求？
向室内引入的新风是否都进入了呼吸区？ 室内空气更新的快慢如何？ 室内污染物被转移出去的速度如何？ 室内空气参数分布是否满足要求？
24
室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境
活动 强度
静坐 极轻 轻 中等 重
CO2 发生量 （m3/h.人）
0.0144 0.0173 0.023 0.041 0.0748
不同 CO2 允许浓度下必须的新风量（m3/h.人）
0.1%
0.15%
0.2%
20.6
12
8.5
24.7
14.4
10.2
32.9
19.2
13.5
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利用机械手段（风机、风扇等）产生压力差来实现空气流动的 方式
特点 可控制性强。可通过调整风口、风量等控制室内气流分布 需要消耗 能源 初投资和运行费都比较高
6
自然通风
基本原理：只要建筑开口两侧存在压力差P，就会
有空气流过开口。流过的风速为： P
＝ 2P＝ 2P


起
的
10
风 压 作 用 下 的 自 然 通 风
11
风压作用下的自然通风
往往采用CFD 或风洞模型实验的 方法求取K值。
风压系数 Pf
Pf
K w2
2
w
12
风洞模型实验
13
风压和热压的联合作用下的
自然通风
2
2
P b P x b K b2 ww P x a h (w g n ) K b2 ww
2
本章内容
通风（空调）的目的与方法 室内气流分布的描述参数 气流组织的测量与计算方法
3
通风（空调）的 目的与方法
4
通风换气或空气调节
采用稀释方法控制室内环境
通风
基本考虑单一参数控制，如温度，污染物浓度等
空气调节
多参数控制：调节温度、湿度、流速、洁净度、 空气成分、气味等
62.3
44
实际上，人体在静坐至重劳动状态，肺通气量为：
11.6~80.4 L/min人，即0.7~ 4.8 m3/h人 (实际为一半)
22
室内气流分布的描述参数－－通风量
新风通风换气量
决定因素
室内污染物允许浓度 室外污染物浓度 室内污染物发生量：发生量已知否？？？
室内污染物产生对换气量的要求
上送上回
上送下回
下送下回
侧送上下回
18
室内气流分布的描 述参数
一. 通风量 二. 气流分布与室内环境 三. 空气龄及其他
19
室内气流分布的描述参数－－通风量
通风量与 IAQ的关系
20
室内气流分布的描述参数－－通风量
通风量与 IAQ的关系
美国(欧洲)对学校，办公室的最新研究表明新 风量与SBS之间有着一定的关系，当新风量小于 36 m3/h人时，SBS 问题变得显著。
w
Kb
Pxb
b
tw w
Pa PxaKa2w 2 w K a a
h
tn n Pxa
14
常见的自然通风的形式
中庭通风
空气从 下面的 开口进 入
由于受热， 气流上升
中间隔断尽可能小
风井通风
单面通风
高度，h 高度，h
穿堂风最大深度 5m
穿堂风 Cross ventilation
15
机械通风气流组织形式
温度分布（温度场） 湿度分布（湿度场） 污染物浓度分布（污
染物浓度场，IAQ）
总新风量满足要求 ，是否意味着IAQ一定满足要求？
向室内引入的新风是否都进入了呼吸区？ 室内空气更新的快慢如何？ 室内污染物被转移出去的速度如何？ 室内空气参数分布是否满足要求？
24
室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境
活动 强度
静坐 极轻 轻 中等 重
CO2 发生量 （m3/h.人）
0.0144 0.0173 0.023 0.041 0.0748
不同 CO2 允许浓度下必须的新风量（m3/h.人）
0.1%
0.15%
0.2%
20.6
12
8.5
24.7
14.4
10.2
32.9
19.2
13.5
58.6
34.2
24.1
106.9
气流分布(气流组织)评价的方法
通风气流组织评价的三类参数
描述送风有效性的参数，主要反映送风能否有效到达考察 区域以及到达该区域的空气新鲜程度，如：空气龄、换气 效率、送风可及性
描述污染物排除有效性的参数，主要反映污染物到达考察 区域的程度以及到达该区域所需要的时间，如：污染物含 量和排空时间 、排污效率与余热排除效率 、污染物年龄 、 污染源可及性
关于人体代谢污染的问题，第一印象 (First Impres sion) 使 80%的人能够满意的最小新风 量是 27 m3/h人，对于已适应了室内环境的 90%的人能够满足的最小新风量只需 9 m3/h人。
21
室内气流分布的描述参数－－通风量
新风通风换气量
常用民用建筑新风量范围 以坐为主、少吸烟、久逗留场所
污染严重：直流式系统（即机械通风系统） 污染不很严重：部分回风系统
5
通风的方式
自然通风
利用自然的手段（热压、风压等）来促使空气流动而进行的通 风换气方式
特点 不消耗动力或消耗很少的动力，节能 可以用充足的新鲜空气保证室内的空气品质 受建筑设计和气候条件限制，难以控制
机械通风
b
w
n h
a
8
热压通风的基本概念
b
余压
h2
o
中和面
o
h1
a
9
H h
余压
自然 多层 Lia(tot)alFdi[(oi(1ut m 1li1).5H )ig]1/1.5
通建
风筑
的
大中和面
热
Hale Waihona Puke 压 LiaF di Z hii[(o i ut iin)hig]1/1.5
引
小中和面
人体代谢生物污染：以CO2浓度或臭气强度指数 为指标确定换气量
消除烟臭的要求根据吸烟量确定 污染物发生量：VOC等微量产生的污染难以监测，
通风量的确定仍然是需要研究的问题。
23
室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境
气流分布与室内环境的关系
气流组织包含的内容
风速分布（风速场或 流场）
第六章
通风与气流组织
1
气流组织对室内环境质量的意义
气流组织的定义
狭义：机械通风的送回风的搭配形式 广义：一定的送风口形式和送风参数所带来的
室内气流分布(Air Distribution)
送风参数：风量、风速的大小和方向以及风温、 湿度、污染物浓度等
气流组织的重要性：
保证室内热湿环境和保证空气品质
混合通风
追求均匀的室内环境 混合后的空气可能已被污染
置换通风
保证人员呼吸区的环境要求 下送风，新鲜气流先送入工作区
个性化送风
满足不同个体的特殊性要求 工位送风，独立可调
16
机械通风的气流组织形式
三种典型的送风形式
混合通风 置换通风 个性化送风
17
混合通风的气流形式
驱动力压差
热压：温差引起的空气密度差导致建筑开口内外的压差
风压：室外绕流引起建筑周围压力分布的不同形成开口处的 压差
自然通风的分类
热压通风 风压通风
风压和热压的联合作用下的自然通风
7
热压通风 P b ( P a ) P b P a g (w h n )