自然通风的作用原理及可提供的通风量
• 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
：
＝ 2P＝ 2P
• 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。
通风与气流组织
6
（一）热压作用下的自然通风（p185）
• 分类：1）渗风；2）通过门窗的通风；3）通过特定通风口的 通风；4) 被动式通风系统；
通风与气流组织
机械通风的定义和特性
• 定义：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。
• 分类：1）机械送风-自然排风 系统；2）机械排风-自然送风 系统；3）机械送排风系统
通风与气流组织
差值。
o
• 余压为正，风口排
风；余压为负，风
口进风。
h1
h2
b
中和面
P x P x ag h (w n)
通风与气流组织
o a
8
（二）余压的概念（p185）
讨论余压的分布和中和面位置： 1）地面有大开口； 2）顶棚有大开口； 3）地板送风； 4）顶棚排风。
通风与气流组织
9
热压作用模拟的建筑模型
第六章 通风与气流组织 第一节 自然通风
通风与气流组织
1
通风的定义与目的
• 把建筑物室内污浊的空气直接或净化后排至室外，再把新 鲜的空气补充进来，从而保持室内的空气环境符合卫生标 准的方法叫通风。
• 通风的目的包括以下几个方面： （1）稀释室内污染物，保证良好的室内空气品质； （2）消除室内余热、余湿，保证室内人员的舒适性； （3）满足室内人员对新鲜空气的需要； （4）节能的需要。
置换通风 工作区环境满足要求
羽流浮力为主 气流扩散、浮力提升
小温差低风速 下侧送上回 送风紊流度小 风口扩散性好 温度/浓度分层 消除工作区 空气品质接近于送风
通风与气流组织
24
一、 通风稀释方程（混合通风） 思考：示意图与条件
通风模型
（简化条件）
转换
数学模型
改发 进展
通风与气流组织
21
混合式通风
将空气从工作区外射入房间，射流卷吸一定 量的室内空气，让回流区在工作区附近。
通风与气流组织
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置换式通风
对流气流 热源
空气湖
• 置换式通风通常指的是利用下送上回的送风方式实现通风
的一种新气流组织形式，它是将新鲜空气直接送入工作区
，并在地板上形成一层较薄的空气湖。空气湖是由较凉的
通风与气流组织
2
通风的分类
• 根据驱动力划分（自然通风 、机械式通风）
• 根据对象空间数目划分（单 室通风、多室通风）
• 根据室内气流形式划分（置 换式通风、混合式通风）
• 根据室内通风口位置划分（ 单侧通风、穿堂风）
通风与气流组织
自然通风的定义和特性
• 定义：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。
新鲜空气扩散而成，因室内的热源（人员及设备）产生向
上的对流气流，新鲜空气随其向房间上部流动而形成室内
空气运动的主导气流。 通风与气流组织
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混合通风与置换通风方式的比较
比较项目 设计目标 通风动力 通风机理
送风特性
温度/浓度分布 通风负荷 空气品质
通风方式
混合通风 全室环境均一 机械通风为主 气流强烈掺混 大温差较高风速 上送下回或上送上回 风口紊流系数大 风口掺混性好 宏观上全室均匀 消除全室负荷 空气品质接近于回风
2
2
P b P x b K b2 ww P x a h (w g n ) K b2 ww
Pa PxaKa2w 2 w
w
Kb
Pxb
b
tw w
a Ka
通风与气流组织
h
tn n Pxa
17
（五）自然通风优缺点总结
• 自然通风广泛地应用于低层建筑、中小尺寸的 办公室、学校、住宅、工业厂房、仓库等。
• 空气调节
– 传统方式：调节温湿度、流速、洁净度 – 新方式：空气成分、气味 – 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
通风与气流组织
20
室内通风的气流组织基本形式
全面通风
置 式换 通式 风通 风 混合式通风
机械通风
局部通风
均匀式通风
个性化送风 局部排风
(工 业 通 风 ）
结论
总结
通风与气流组织
求解
计算结果
分 析
结果认定
（现状） （因素） （优化）
26
空气在通风工程中的流动规律
质量守衡——连续性方程 能量守衡——能量方程 动量守衡—— 动量方程
通风与气流组织
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简化与假设：
（1）室内污染物均匀分布； （2）通风量是稳定的； （3）污染物发生量是常数； （4）大气中污染物是常数； （5）忽略渗入的污染物和管道产生污染物的
可能性； （6）忽略污染物在管道内和室内的沉降。
通风与气流组织
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全面混合式通风的基本微分方程式 （稀释污染物所确定的方程）
G，C0 C
C
M
G＝CNM CO
V
通风与气流组织
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全面混合式通风的基本微分方程式 （稀释污染物所确定的方程）
• G C0 d + M d - G C d =VdC
通风与气流组织
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全面混合式通风的基本微分方程式 （稀释污染物所确定的方程）
P bP b P bP a ng h P aw g h P a P ag hwn P ag hwn
w
Pb (Pa)Pb Pa
PPx’bb
b
Kb
Pb
gh(wn)
热压
tw w
h
tn n
Pa a Ka
PPx’aa 通风与气流组织
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（二）余压的概念（p185）
• 室内某一点的压力
和室外同标高未受
扰动的空气压力的
• 主要优点： 1）对于温带气候的很多类型建筑都适用； 2）比机械通风经济。不需要动力设备、专门的机
房和维护。 • 缺点： 1）热压和风压都不稳定； 2）提供的静压偏小。
通风与气流组织
第六章 通风与气流组织
第二节 机械通风
通风与气流组织
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通风换气与空气调节 稀释方法
• 通风
– 自然通风：依靠自然风压、热压作用进行通风 – 机械通风：利用风机等机械设备进行通风
• 每层有上下两个 开口
通风与气流组织
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室 内 空 气 速 度 分 布
通风与气流组织
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室 内 空 气 温 度 分 布
通风与气流组织
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（三）风压作用下的自然通风
通风与气流组织
风洞模型实验
通风与气流组织
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风洞模型实验
通风与气流组织
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高层建筑风压分布测定例
通风与气流组织
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（四）风压和热压的联合作用