第课室通风与气流组织.ppt

第六章 通风与气流组织 通风（空调）的目的与方法 通风（空调）的目的 保证排除室内污染物。 保证室内人员热舒适。 满足室内人员对新鲜空气的需要。 通风（空调）系统要配以合理的气流组织形式 方法分自然通风和机械通风两种。 自然通风 自然通风是指利用自然的手段（热压、风压等）来促使空气流动而进行的通风换气方式。 特点： 节能，占地面积小、投资少、运行费用低 新鲜空气量充足。 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： 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：室外气流绕流引起建筑周围压力分布的不同形成开口处的压差。 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 热压作用模拟的建筑模型 每层有上下两个开口 室内空气速度分布 室内空气温度分布 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 风洞模型实验 风压和热压的联合作用 风压和热压的联合作用 气流分布与IAQ 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迅速程度又如何？ 气流分布与IAQ 根据统计，有很多通风房间，室外送入的新风仅有1％左右被人体所利用，而其余的则用来稀释室内的污染物，然后排出室外。 R.Menzies等人曾对两座办公楼（属健康建筑）作过问卷调查，结果表明：在新风量为34m3/h·人时，有症状显示者占7.12%-14.9%，而当新风量为85m3/h·人时，有11％-14.5%的人有症状显示 不同的通风方式 传统的通风方式（混合通风）： 上送，上回，送风口风速2-5m/s，送风温差不宜大于10℃（送风高度小于等于5m） 置换通风： 下侧送，上回，速度低（0.03-0.2m/s），温差小（2-4℃） 。 个性送风： 将少量的高品质空气送到每一个人。 气流分布的研究方法 数值求解法 半经验公式法 示踪气体实验法 置换通风的速度场 置换通风的温度场 置换通风的污染物浓度场 置换通风送风形式，污染物浓度高的部位在上方。 置换通风的空气年龄场 置换通风送风形式，空气年龄长的部位在上方。年龄单位：秒 如何描述和评价气流组织 描述送风有效性的参数 送风能否有效到达,空气新鲜程度如何 描述污染物排除有效性的参数 污染物到达考察区域的程度及所需时间 与热舒适关系密切的有关参数 均匀混合气流组织的描述参数 对于一个均与混合的房间，换气次数或名义时间常数就可以反映房间的通风情况。 换气次数 n=Q/V 次/h 名义时间常数 τn=V/Q s 送风有效性描述参数 空气龄定义：空气进入房间的时间。 残留时间?rl :空气从当前位置到离开出口的时间 驻留时间?r ：空气离开房间时的时间 对某一位置的空气微团，有 ?p +?rl ＝?r 送风有效性描述参数 换气效率定义：新鲜空气置换原有空气的快慢与活塞通风下置换快慢的比值 排空时间 与污染源的位置有关 定义：稳定状态下房间污染物的总量除以房间的污染物产生率：?t＝ M(∞) / m 排空时间反映了一定的气流组织形式排除室内污染物的相对能力。 和污染源的位置有关，而和污染源的散发强度无关 排污效率与污染源位置有关 定义：房间的名义时间常数和污染物排空时间的比值，或出口浓度和房间平均浓度的比值。 是衡量稳态通风性能的指标，表示送风排除污染物的能力。 其它指标 能量利用系数：类似排污效率，但用得热代替污染物，温度代替污染物浓度。 不均匀系数：反映气流温度场和速度场的不均匀程度。 传统通风方式 置换通风 置换通风气流的发展过程 置换通风的气流分布 两种通风方式的污染物分布 混合通风与置换通风的综合比较 t 均方根偏差 换气效率?和能量利用系数? 空气品质接近送风 空气品质接近回风 2 消除人员活动区负荷（余热、污染物） 消除全室负荷（余热、污染物） 1 效果 风口紊流系数小 风口紊流系数大 4 风口扩散性好 风口掺混性好 3 下侧送，上回 上送，上回 2 小温差，低风速 大温差，高风速 1 措施 低紊流或层流 高紊流 流态 气流分层 上下均匀 气流分布特性 浮力控制 气流动量控制 气流动力 人员活动区空气质量 全室参数一致 目标 置换通风 混合通风 * * h ?w ?n b a 余压 余压 Pf 往往采用CFD或风洞模型实验的方法求取K值。 空气动力系数(风压系数) 置换通风数值求解 方法的空间模型 1-壁橱，2-桌子，3-计算机，4-人，5-灯，6-送风口，7-回风口 *