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通风与空调系统基础知识


墙、楼板、门等都具有隔断烟气传播的ห้องสมุดไป่ตู้用。
所谓防火分区,是指用防火墙、楼板、防火门或防 火卷帘等分隔的区域,可以将火灾限制在一定局部区域 内(在一定时间内),不使火势蔓延。 所谓防烟分区,是指在设置排烟措施的过道、房间 中用隔墙或其他措施(可以阻挡和限制烟气的流动)分隔的 区域。防烟分区在防火分区中分隔。防火分区、防烟分 区的大小及划分原则参见《高层民用建筑防火规范》。 图7-7为用梁或挡烟垂壁阻挡烟气流动。
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7.1 通风系统的分类、组成及原理
图7-2 风压作用下的自然通风
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7.1 通风系统的分类、组成及原理
图7-1 热压作用下的自然通风
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7.1 通风系统的分类、组成及原理
图7-3 局部机械排风系统
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7.1 通风系统的分类、组成及原理
图7-4 局部送风系统
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7.1 通风系统的分类、组成及原理
7.1 通风系统的分类、组成及原理
(1) 热压作用下的自然通风
热压是由于室内外空气温度不同而形成的重力压差。 如图7-1所示。这种以室内外温度差引起的压力差为动力 的自然通风,称为热压差作用下的自然通风。 热压作用产生的通风效应又称为“烟囱效应”。 “烟囱效应”的强度与建筑高度和室内外温差有关。一 般情况下,建筑物愈高,室内外温差越大,“烟囱效应” 愈强烈。
7.1 通风系统的分类、组成及原理
局部排风系统的划分应遵循如下原则:
a污染物性质相同或相似,工作时间相同且污染物 散发点相距不远时,可合为一个系统。
b不同污染物相混可产生燃烧、爆炸或生成新的 有毒污染物时,不应合为一个系统,应各自成独立系统。 c排除有燃烧、爆炸或腐蚀的污染物时,应当各自 单独设立系统,并且系统应有防止燃烧、爆炸或腐蚀的 措施。 d排除高温、高湿气体时,应单独设置系统,并 有防止结露和有排除凝结水的措施。
7.1 通风系统的分类、组成及原理
② 全面送风
当不希望邻室或室外空气渗入室内,而又希望送入 的空气是经过简单过滤、加热处理的情况下,多用如图 7-6所示的全面机械送风系统来冲淡室内有害物,这时室 内处于正压,室内空气通过门窗排到室外。
7.1 通风系统的分类、组成及原理
图7-1 热压作用下的自然通风
7.1 通风系统的分类、组成及原理
全面通风包括全面送风和全面排风,两者可同时或 单独使用。单独使用时需要与自然送、排风方式相结合。 ① 全面排风 为了使室内产生的有害物尽可能不扩散到其他区域 或邻室去,可以在有害物比较集中产生的区域或房间采 用全面机械排风。图7-5所示就是全面机械排风。 图7-5(a)所示是在墙上装有轴流风机的最简单全面 排风。图7-5(b)所示是室内设有排风口,含尘量大的室内 空气从专设的排气装置排入大气的全面机械排风系统。
7.1 通风系统的分类、组成及原理
通风的功能主要有:
(1) 提供人呼吸所需要的氧气;
(2) 稀释室内污染物或气味; (3) 排除室内工艺过程产生的污染物; (4) 除去室内多余的热量(称余热)或湿量(称余湿); (5) 提供室内燃烧设备燃烧所需的空气。
建筑中的通风系统可能只完成其中的一项或几项任 务。其中利用通风除去室内余热和余湿的功能是有限的, 它受室外空气状态的限制。
7.1 通风系统的分类、组成及原理
② 局部送风系统
在一些大型的车间中,尤其是有大量余热的高温车 间,采用全面通风已经无法保证室内所有地方都达到适 宜的程度。在这种情况下,可以向局部工作地点送风, 造成对工作人员温度、湿度、清洁度合适的局部空气环 境,这种通风方式叫做局部送风。直接向人体送风的方 法又叫岗位吹风或空气淋浴。 图7-4为车间局部送风示意图,是将室外新风以一定 风速直接送到工人的操作岗位,使局部地区空气品质和 热环境得到改善。
7.1 通风系统的分类、组成及原理
(2) 全面通风
全面通风又称稀释通风,原理是向某一房间送入清 洁新鲜空气,稀释室内空气中的污染物的浓度,同时把 含污染物的空气排到室外,从而使室内空气中污染物的 浓度达到卫生标准的要求。
全面通风适用于:有害物产生位置不固定的地方; 面积较大或局部通风装置影响操作;有害物扩散不受限 制的房间或一定的区段内。这就是允许有害物散入室内, 同时引入室外新鲜空气稀释有害物浓度,使其降低到合 乎卫生要求的允许浓度范围内,然后再从室内排出去。
7.1 通风系统的分类、组成及原理
但是,机械通风系统中需设置各种空气处理设备、 动力设备(通风机),各类风道、控制附件和器材,故 初次投资和日常运行维护管理费用远大于自然通风系统; 另外,各种设备需要占用建筑空间和面积,并需要专门 人员管理,通风机还将产生噪声。 机械通风可根据有害物分布的状况,按照系统作用 范围大小分为局部通风和全面通风两类。局部通风包括 局部送风系统和局部排风系统;全面通风包括全面送风 系统和全面排风系统。
7.1 通风系统的分类、组成及原理
(3) 热压和风压共同作用下的自然通风
热压与风压共同作用下的自然通风可以简单地认为 它们是效果叠加的。设有一建筑,室内温度高于室外温 度。当只有热压作用时,室内空气流动如图7-1所示。 当 热压和风压共同作用时,在下层迎风侧进风量增加了, 下层的背风侧进风量减少了,甚至可能出现排风;上层 的迎风侧排风量减少了,甚至可能出现进风,上层的背 风侧排风量加大了;在中和面附近迎风面进风、背风面 排风。
7.1 通风系统的分类、组成及原理
(2) 风压作用下的自然通风
当风吹过建筑物时,在建筑的迎风面一侧压力升高 了,相对于原来大气压力而言,产生了正压;在背风侧 产生涡流及在两侧空气流速增加,压力下降了,相对原 来的大气压力而言,产生了负压。
建筑在风压作用下,具有正值风压的一侧进风,而 在负值风压的一侧排风,这就是在风压作用下的自然通 风。通风强度与正压侧与负压侧的开口面积及风力大小 有关。如图7-2 。
7.2 民用建筑防、排烟系统的分类、 组成及原理
3烟气的遮光作用
当光线通过烟气时,致使光强度减弱,能见距离缩 短,称之为烟气的遮光作用。能见距离是指人肉眼看到 光源的距离。能见距离缩短不利于人员的疏散,使人感 到恐慌,造成局面混乱,自救能力降低;同时也影响消 防人员的救援工作。实际测试表明,在火灾烟气中,对 于一般发光型指示灯或窗户透入光的能见距离仅为0.2~ 0.4m,对于反光型指示灯仅为0.07~0.16m。如此短的 能见距离,不熟悉建筑物内部环境的人就无法逃生。
7.1 通风系统的分类、组成及原理
2机械通风
依靠通风机提供的动力来迫使空气流通来进行室内 外空气交换的方式叫做机械通风。
与自然通风相比,机械通风具有以下优点:送入车间或工作房 间内的空气可以经过加热或冷却,加湿或减湿的处理;从车间排除 的空气,可以进行净化除尘,保证工厂附近的空气不被污染;按能 够满足卫生和生产上所要求造成房间内人为的气象条件;可以将吸 入的新鲜空气按照需要送到车间或工作房间内各个地点,同时也可 以将室内污浊的空气和有害气体从产生地点直接排除到室外去;通 风量在一年四季中都可以保持平衡,不受外界气候的影响,必要时, 根据车间或工作房间内生产与工作情况,还可以任意调节换气量。
7.2 民用建筑防、排烟系统的分类、 组成及原理
2排烟
利用自然或机械作用力将烟气排到室外,称之为排烟。 利用自然作用力的排烟称为自然排烟;利用机械(风机)作 用力的排烟称为机械排烟。 排烟的部位有两类:着火区和疏散通道。着火区排烟 的目的是将火灾发生的烟气(包括空气受热膨胀的体积)排 到室外,降低着火区的压力,不使烟气流向非着火区,以 利于着火区的人员疏散及救火人员的扑救。对于疏散通道 的排烟是为了排除可能侵入的烟气,以保证疏散通道无烟 或少烟,以利于人员安全疏散及救火人员通行。
图7-5 全面机械排风系统
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7.1 通风系统的分类、组成及原理
图7-6 全面机械送风系统
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7.2 民用建筑防、排烟系统的分 类、组成及原理
7.2.1 建筑火灾烟气的特性
1烟气的毒害性 烟气中的CO、HCN、NH3等都是有毒性的气体;另 外,大量的CO2气体及燃烧后消耗了空气中大量氧气, 引起人体缺氧而窒息。烟粒子被人体的肺部吸入后,也 会造成危害。空气中含氧量≤6%,或CO2浓度≥20%,或 CO浓度≥1.3%时,都会在短时间内致人死亡。有些气体 有剧毒,少量即可致死,如光气COCl2浓度≥50×10-6时, 在短时间内就能致人死亡。
7.1 通风系统的分类、组成及原理
7.1.2 通风系统的分类
通风的主要目的是为了置换室内的空气,改善室内 空气品质,是以建筑物内的污染物为主要控制对象的。 根据换气方法不同可分为排风和送风。排风是在局 部地点或整个房间把不符合卫生标准的污染空气直接或 经过处理后排至室外;送风是把新鲜或经过处理的空气 送入室内。 对于为排风和送风设置的管道及设备等装置分别称 为排风系统和送风系统,统称为通风系统。
7.1 通风系统的分类、组成及原理
建筑中压力分布规律究竟谁起主导作用呢?实测及 原理分析表明:对于高层建筑,在冬季(室外温度低)时, 即使风速很大,上层的迎风面房间仍然是排风的,热压 起了主导作用;高度低的建筑,风速受临近建筑影响很 大,因此也影响了风压对建筑的作用。 风压作用下的自然通风与风向有着密切的关系。由 于风向的转变,原来的正压区可能变为负压区,而原来 的负压区可能变为正压区。风向是不受人的意志所能控 制的,并且大部分城市的平均风速较低。因此,由风压 引起的自然通风的不确定因素过多,无法真正应用风压 的作用原理来设计有组织的自然通风。
7.1 通风系统的分类、组成及原理
(1) 局部通风
利用局部的送、排风控制室内局部地区的污染物的 传播或控制局部地区的污染物浓度达到卫生标准要求的 通风叫做局部通风。局部通风又分为局部排风和局部送 风。
局部排风是直接从污染源处排除污染物的一种局部 通风方式。当污染物集中于某处发生时,局部排风是最 有效的治理污染物对环境危害的通风方式。 图7-3为一局部机械排风系统示意图。系统由排风罩、 通风机、空气净化设备、风管和排风帽组成。
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