08-1民用建筑通风概述(2)

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三、通风系统
?系统分类：送风系统与排风系统； ?全面通风、局部通风和置换通风的概念

?全面通风：全面通风是对整个房间进行通风换气。其基本原理是，用清洁空气稀释(冲淡)室内空气中的有害物浓度，同时不断地把污染空气排至室外，保证室内空气环境达到卫生标准。全面通风也称稀释通风。

全面机械送风系统

全面机械排风系统

全面通风送风口和排风口的位置在设计全面通风系统时应遵守一个基本原则：应将干净空气直接送至工作人员所在地或污染物农度低的地方。常用的送、排风方式有上送上排、下送上排及中间送、上下排等多种形式。具体应用时，应根据下列原则选择： ? 进风口应位于排风口上风侧

? 送风口应接近工作人员所在地点，或者污染物浓度低的地带
? 排风口应设在污染物浓度高的地方 ? 在整个控制空间内，尽量使室内气流均匀，减少涡流的存在，从而避免污染物在局部地区积聚

局部通风系统
? 局部通风分为局部进风和局部排风，其基本原理都是通过控制局部气流，使局部工作范围不受有害物的污染，并且造成符合要求的空气环境。

置换通风系统

1) 原理：冷空气下沉、热空气上升的原则
13 53 13 2 2) 置换通风送风口和 L ? 3? B ? ? 2? ? ? ? zs ? 排风口的位置: —所求送风量, m 3 s 送风口在下，排风口式中 L— 在上

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3) 置换通风送风量的计算

g? E B? ?cp

2 重力加速度；； m s g— — E— —热源能量，W； ? 空气定压比热， J kg ? C ； cp — — 3 ? ?— — 空气的温度膨胀系数，m C； 3 空气密度， kg m ； ?— — ?— —热对流卷吸系数，1 m 3；分界面高度， m 。 zs — —

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四、通风设备
?通风机（送风机或排风机） ?空气过滤或净化装置 ?风量调节装置——风阀或风门 ?风管及其附件

通风系统的设备与构件
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一、风机
1. 风机在管路中的作用：输送空气

2. 风机的基本结构：
叶轮、电机、外壳

3. 风机的种类
1) 离心风机 2) 轴流风机 3) 混流风机

1) 离心风机
用于低压或高压送风系统，特别是低噪音和高风压的系统。叶轮的叶片型式有流线型、后弯叶型、前弯叶型和径向型四种

离心风机构造示意图

舒适性空调中的风机
一般都使用离心风

机。四种叶轮设计构成了风机的四种基本形式：

(1) 后向型风机的叶片：直线型后倾叶片、曲线型叶片或翼型叶片。直线后倾型：直的单层金属叶片。曲线后向型：弯曲的金属叶片。
翼型设计：双层的金属叶片，提高空气流经叶轮的效率。它主要用于运行投资的节省可高于初投资的情况。 (2) 第四种类型是前向曲线型，它的叶片是弯曲的单层金属叶片。

四种形式叶轮

后向型-直线

前向曲线型叶轮与后向曲线型叶轮 (1) 前向曲线型叶轮大量小型、轻质叶片构成，风机的其他部分也是轻材料。这些都比翼型叶轮要轻。特点：根据设计情况，前向型风机可以以比相同直径的后向型风机低的转速输送更多的空气。任何类型的后向型风机输送相同风量时，前向型可以以后向型一半的速度运行。因此前向曲线型风机噪声更低，再考虑到它低价的特点，使它成为低中压运行中的最佳选择。 (2) 后向曲线型叶轮风机在大容量、大压差情况下，比前向曲线型风机效率更高，所以在许多中压运行的情况下，多使用后向曲线型风机。

前向曲线叶型： ? 轻型构造 ? 低速, 大容积 ? 低压

翼型： ? 高压 ? 高效率 ? 重型构造

两种典型的风机叶轮

2) 轴流风机 ? 轴流风机的构造如图所示。叶轮由轮毅和铆在其上的叶片组成，叶片与轮毅平面安装成—定的角度。叶片的型式有机翼型扭曲叶片或直叶片；等厚板型扭曲叶片或直叶片等。 ? 占地面积小、便于维修、风压较低、风量较大，多用于阻力较小的大风量系统。轴流风机构造示意图

3) 混流风机 ? 集中了离心风机的高压和轴流的大风量的特点。 4) 常见的建筑用风机 ? 高温消防排烟风机：高温消防排烟风机在正常情况下可用于日常的通风换气。遭遇火险时，抽排室内高温烟气，增强室内空气流通。具有耐高温的特点。适用于高层建筑、烘箱、车库、隧道、地铁、地下商场等场合的通风换气和消防排烟。

? 斜流风机：该系列风机分为单速和双速两种。具有结构紧凑、体积小、维修方便等优点。可以根据不同的使用场合，采用改变安装角度、改变叶片数、改变转速、改变机号等方法达到多方面的使用要求。

? 轴流风机

? 屋顶、侧壁排风机：有普通离心式屋顶风机和低噪声离心式屋顶风机，适用于厂房、仓库、高层建筑、实验室、影剧院、宾馆、医院等场合的局部换气。

? 空调通风风机：离心空调风机具有性能适用范围大、噪声低、重量轻、安装方便、运行可靠的优点。可以与各空调厂的组合空调机组配套。

? 排烟柜式风机

4. 风机的性能参数与特性曲

线 1) 风机的性能参数风量 L ：单位时间内风机所输送的气体的体积， m3 s

Pa ，包括静风压 P ：风机产生的总压头（全压），压和动压
有效功率 NY ：风机在单位时间内传给空气的能量 kW

NY ? LP

轴功率 N ：风机的输入功率全压效率 ? ：风机有效功率与轴功率之比

机械传输功率 ? i ：电机与风机机械传动的能量损失
比转数 ns ：表征风机在标准状态下

Pa , ? ? 50%, t ? 20? ? B ? 101325 的流量 L ? m 3 s ? 、风压 P ? Pa ? 和转速 n ? r min ? 之间的关系。
N s ? nL 0.5 P 0.76

同一类型的风机，比转数必然相同。

2) 风机的性能曲线
? 为了全面评定风机的性能，就必须了解在各种公况下风机的全压、功率、效率和风量的关系。 ? 不同转速下的这些关系就形成了风机的特性曲线。 P ? L, N ? L, ? ? L

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5. 风机工作状态点的确定 1) 管路特性曲线

已知风道的总阻力为

H ? ? l ? ?? ? ?d ? 2

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改用风量表示，以圆风管为例，则有

?? ? H ? ?? l ? ? ? ? ?? d

??? 4 ? ? 2 ? ?d2 ? ? ? ?

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? 2 ?L ? ?

H ? KL

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即管路系统的阻力与风量平方成正比，比例常数 K 反映了管路的特性，它主要取决于管道的几何尺寸和局部阻力，管道越小越长，局部阻力越多，则 K 越大。该式称为管道特性方程，虽然可以通过计算得到，但是也可以通过实测风量和阻力来得到此方程的曲线，在 L ? H 坐标中，这是一条通过原点的抛物线。

2) 风机工作状态点的确定现在把管道特性曲线按 L ? H坐标划到风机的特性曲线图上，与风机的 L ? H 曲线相交于 O点，该点即为风机的工作点。也就是把该台风机连接到具有该管道特性的管路上运行时，风机所产生的风量正好是管内的流量，此时，风机所产生的风压正好克服该流量下管道所产生的阻力。

3) 风机的串联和并联

两台串联风机： ? 风机流量相同 ? 压头是同一流量下的两倍 ? 绘制性能曲线

两台并联风机： ? 压头相同 ? 流量是同一压头下的两倍 ? 绘制性能曲线

二、风管
1. 形式：圆形和矩形 2. 材料： ? ? ? ? ? ? 砖和混凝土薄钢板玻璃纤维板铝板聚氯乙烯板软管材料

三、局部构件
1. 风管支架 1) 作用：防震、承重 2) 形式：风管与支架的连接：固定与不固定。

支架的支撑方式：支架、吊架和托架。

活动支吊架

固定支架

固定吊架

2. 弯头直角弯头和弧弯头：改变气流走向

3. 三通

1) 合流三通
2) 分流三通

4. 变径管
1) 突然扩大和缩小：风量改变。（见左图） 2) 渐变管：风量改变。

5. 风管阀门

1) 调节风量、打开或关

断风系统：蝶阀、对开多叶调节阀、三通调节阀 2) 防火阀：当火灾发生时，切断气流通路，防止火势沿风管蔓延
3) 止回阀：防止风机停止后气流倒转

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四、风管系统设计中的注意事项
1. 风管布置风管的布置应力求顺直，避免复杂的局部构件，弯头、三通等构件要安排得当，与风管连接要合理，以减少阻力和噪声。风管上应该设置必要的调节和测量装置或预留安排测量装置的接口。调节和测量装置应设在便于操作和观察的地点。 2. 风管断面形状

在相同面积下，圆形管阻力比矩形管小。矩形风管设计时，长短边比例在3.0以下。

3. 风机的进出口布置风机进出口的连接管对风机能力的发挥有很大影响，因为进、出口处空气的动压很大，连接管做法不当，将引起可观的压头损失，而使风量受到严惩损失，为此，必须在管路设计中注意这个问题。
1) 转弯或弯头的风管内边到风机进口的距离应大于风机进口直径，以保证气流均匀进入风机叶轮。当转弯曲率半径不够时，应弯管处加导流叶片，见下图。 2) 当风管变径进入风机时，要求? ? 45? 见下图， ? 一般以 ? ? 30 为佳。

3) 对双进风风机应保证 B ? 1.25 D ，如下图所示。

4) 在靠近风机出口处的转弯必须与风机叶轮的转动方向一致，以使气流通畅均匀，避免不必要的能量损失。

5) 风机出口到转弯处应有不小于3D（D为风机入口直径）的直管段，以免造成不必要的静压损失。

6) 风机的入口和出口处应加软接头，以关轻振动的影响；软接头材料宜采用人造革或帆布。