建筑环境学06第6章通风与气流组织重点分析.ppt

第六章 通风与气流组织 清华大学 建筑学院 建筑技术科学系 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 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 通风（空调）的目的与方法 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 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 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 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： 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 热压通风 热压通风的基本概念 多层建筑的热压引起的自然通风 风压作用下的自然通风 风压作用下的自然通风 风洞模型实验 风压和热压的联合作用下的自然通风 常见的自然通风的形式 机械通风气流组织形式 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 机械通风的气流组织形式 混合通风的气流形式 热羽流置换通风 单向流置换通风 单向流洁净室 室内气流分布的描述参数 通风量 气流分布与室内环境 空气龄及其他 通风量与 IAQ的关系 通风量与 IAQ的关系 美国(欧洲)对学校，办公室的必威体育精装版研究表明新风量与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 Impression) 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。 新风通风换气量 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 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。 气流分布与室内环境的关系 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？ 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 与热舒适关系密切的有关参数，如：不均匀系数 、空气扩散性能指标(ADPI) 如果室内空气充分混合，那么就可以用一个集总的参数对房间的通风效果进行总体评价 理想的气流分布形式 两种典型的理想气流分布 均匀混合：气流充分混合，各处参数完全一样 活塞流动 实际情况都不是均匀混合和活塞流动，而要复杂得多 全面通风的基本微分方程式（均匀混合时的稀释方程） QCS d? + M d ? - Q C d ? =VdC 在通风量Q一定、室内初始浓度为C1的时候，求C2与通风时间的关系： 稳定状态的关系式： 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 房间的温度、湿度和污染物浓度在经过源之前等于送风参数 经过源之后等于均匀混合后的参数 空气龄 Air age 最早于20世纪80年代由Sandberg提出