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通風系統設計入門

2017-05-17

要真正了解室內通風如何設計,做好室內通風設計,需要設計人員根據建筑物的現狀,當地的氣候條件,因勢利導,實事求是地做設計,只有這樣,才能做出滿足用戶需求的室內通風設計方案。

1 通風設計原則

2 通風設備選擇

3 通風管道設計

4 進出風口形式與安裝位置

5 通風設計注意事項

 

通風設計原則

如何選擇房間所需要的風量?

要確定一個空間所需要的風量,我們首先要搞清楚一個概念:什么是換氣次數?

     假設一個房間的面積是100平米,高度是2.8米。這間房子的容積就280立方米。如果我們每小時送進去280立方米的室外新鮮空氣,同時排出來280立方米的室內污濁空氣,我們就說這間房間的換氣次數達到1次。

確定房間所需要的風量,有2個辦法:一是按每人每小時需要的新風量計算,二是按換氣次數計算。

1.1 按每人每小時需要的新風量計算,是根據室內經?;顒拥娜藬荡_定,國家規定保證每人不小于30立方米的新風量。比如,一個家庭4口人,房間每小時所需要的風量就是不低于120立方米。

1.2 按換氣次數計算,一般來說,家庭住宅換氣次數一般在每小時1-2次,公共場所因為人流大,換氣次數一般選擇每小時3-5次,請參見現行《GB50736-2012 民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》要求。

對于特殊行業,如醫院的手術室,特護病房,實驗室,工廠的車間等等,要按照國家的相關規范要求,來確定所需要的新風量。請見南社百科《全面了解新風系統(設計、計算、選型、預算、安裝、使用及常見問題)》。

風壓怎樣確定?

風壓取決于通風管道的長度與阻力,管道越長,需要的風壓越大。

原則上一臺新風換氣機只負責一層樓面所需的新風量,不要一臺新風換氣機管2個或者2個以上的樓層,那樣的話,通風管道太長,風阻太大,風損大,費用高,工程量大,得不償失。

通風設計原則

怎樣確定通風系統的氣流組織形式?

按照通風系統的送風口與回風口位置的相互關系和氣流方向,新風系統的氣流組織形式一般分為上送風下回風,上送風上回風,下送風上回風三種方式。

上送風下回風

這是*基本的新風系統氣流組織形式,新風系統的送風由位于房間上部的送風口送入室內,而回風口設在房間的下部。上送風下回風方式的送風在進入工作區前就已經與室內空氣充分混合,易于形成均勻的溫度場和速度場。

上送風上回風

送風口與回風口都安裝在房間上部,氣流從上部送下,經過工作區后回流向上進入回風管。

下送風上回風

送風從房間下部進入,下送方式能使新鮮空氣首先通過工作區,同時由于是頂部排風,因而,房間上部余熱可以不進入工作區而被直接排走??紤]到人的舒適需要,送風速度一般不超過每秒0.5~0.7米。但是采用下送風上回風方式,地面容易積聚臟物,有可能影響到送風的清潔度。

新風系統的氣流組織方式主要有以上三種,其中上送風上回風是*常見的。

車間氣流組織原則

全面通風效果與車間的氣流組織密切相關。一般通風房間的氣流組織有多種方式,設計時要根據有害物源位置、工人操作位置、有害物性質及濃度分布等具體情況來確定,應遵循下列原則。

(1)排風口應盡量靠近有害物源或有害物濃度高的區域,把有害物迅速從室內排出。

(2)送風口應盡量接近操作地點。送入通風房間的清潔空氣,要先經過操作地點,再經污染區域排至室外。


(3)在整個通風房間內,盡量使送風氣流均勻分布,減少渦流,避免有害物在局部地區的積聚。

為了把有害物從室內迅速排出,排風口應盡量設在有害物濃度高的區域。因此,了解車間內的有害氣體濃度分布,是設計全面通風時必須注意的一個問題。 有人認為,當車間內散發的有害氣體其密度較大時,有害氣體會沉積在下部,排風口應設在車間下部。這種看法是不全面的,實際上有害氣體在車間內的分布,不單純取決于有害氣體本身的密度,更主要是取決于有害氣體與室內空氣混合后的混合氣體密度。車間內有害氣體濃度一般不會太高,由此引起的空氣密度增值一般不會超過0.3~0.4g/m3。但是,空氣溫度變化1℃,所引起的密度變化值為4g/m3。由此可見,只要室內空氣溫度分布有極小的不均勻,有害氣體就會隨室內空氣一起運動。因此,有害氣體本身的密度大小對其濃度分布的影響是極小的。只有當室內沒有對流氣流時,密度較大的有害氣體才會集中在車間下部。另外,有些比較經的揮發物如汽油、醚等。由于蒸發吸熱,使周圍空氣冷卻,會和周圍空氣一起有下降的趨勢。

根據采暖通風空氣調節設計規范的規定,機械送風系統的送風方式應符合下列要求:

(1)放散熱或同時放散熱、濕和有害氣體的生產廠房及輔助建筑物,當采用上部或上、下部同時全面排風時,宜送至作業地帶;

(2)放散粉塵或密度比空氣大的氣體或蒸氣,而不同時放散熱的生產廠房及輔助建筑,當從下部地帶排風時,宜送至上部地帶;


(3)當固定工作地點靠近有害物放散源,且不可能安裝有效的局部排風裝置時,應直接向工作地點送風。

設計規范還規定,采用全面通風消除余熱、余濕或其它有害物質時,應分別從室內濕度**、含濕量或有害物質濃度**的區域排風,并且排風量分配應符合下列要求:

(1)當有害氣體和蒸氣密度比空氣小,或在相反情況下,但車間內有穩定的上升氣流時,宜從房間上部地帶排出所需風量的三分之二,從下部地帶排出三分之一;

(2)當有害氣體和蒸氣密度比空氣大,車間內不會形成穩定的上升氣流時,宜從房間上部地帶排出所需風量的三分之一,從下部地帶排出三分之二;

(3)房間上部地帶排出風量不應小于每小時一次換氣;

(4)從房間下部地帶排出的風量,包括距地面2m以內的局部排風量。

各種氣流組織方式的選擇

下圖所示為各種送風與排風組合的優劣情況,設計時可根據實際情況選用合適的組織方式。

 

通風設備選擇

可以用來做新風系統的主機有很多種類,如熱交換新風機,雙向流新風機,單向流新風機,風機箱,靜音風機等。






通風設備參數

風量:單位時間內空氣的流通量,用于表明通風設備的能力,計算單位是每小時/立方米。http://www.iwuchen.com/

風壓:是克服風流阻力產生的壓頭,是通風設備對空氣提供的動力。通常所說的風壓是機外靜壓。

功率:通風設備的功率風機箱所輸送的氣體,在單位時間內從風機箱所獲得的有效能量。單位為KW。

效率:風機箱效率是指輸出功率除以軸功率。風機箱在把原動機的機械能傳遞給氣體的過程中,因為克服各種損失而會消耗一部分能量,風機箱的軸功率不可能全部轉變為有效功率,可用效率來反映風機箱能量損失的大小。

噪聲:噪聲是發聲體做無規則振動時發出的聲音,即嘈雜、刺耳的聲音。噪聲用dB 來表示,dB 表示兩個量的比值大小,沒有單位。噪聲的大小是人們選擇通風設備的一個重要參數。有關噪聲知識,請見南社百科《全面了解“噪聲”及暖通空調系統中設備的噪聲與減振處理方法》。

 

通風管道設計

通風管道系統的設計計算步驟

在進行通風管道系統的設計計算前,必須首先確定各送(排)風點的位置和送(排)風量、管道系統和凈化設備的布置、風管材料等。

選擇合理的空氣流速。風管內的風速對系統的經濟性有較大影響。流速高、風管斷面小,材料消耗少,建造費用??;但是,系統壓力損失增大,動力消耗增加,有時還可能加速管道的磨損。流速低,壓力損失小,動力消耗少;但是風管斷面大,材料和建造費用增加。對除塵系統,流速多低會造成粉塵沉積,堵塞管道。

設計管道的兩個重要參數:風量、風壓。

風量設計:為了確定送風管道截面積大小,在風管設計盡量小的情況下保證主管風速5m/s,支管風速3m/s。

風管計算公式:所選設備風量÷3600÷風速=風管截面積

同時注意保證風管:長邊÷短邊≤4 一般不要>4 特殊情況特殊對待。

風壓設計:也叫機外靜壓。為了計算在送風過程中克服阻力所需的參數。簡單來說,就是能將風送多大距離的動力。風壓估算值在彎頭、三通、變徑等較少的情況下,每米損失按8pa左右計算。

 

進出風口形式與安裝位置

外墻風口

新風機是用來室內通風換氣的設備,它可以實現室內外空氣的交換,所以,它需要通風管道輸送空氣,也需要在建筑物外墻上打孔,作為進風口與出風口。為了防止雨水流向室內,

進風口與出風口都必須安裝外墻風口。外墻風口一般使用不銹鋼或者塑料制成,不銹鋼外墻風口使用*為普遍。

不銹鋼外墻風口通常安裝在建筑物外墻上,可以防雨、防蚊蟲及其他小動物與阻擋灰塵雜物,作為室內通風系統,空調系統的進氣口與排氣孔。也常常用于抽油煙機、排氣扇、浴霸等通風管道上,所以說,不銹鋼外墻風口的應用十分廣泛。

不銹鋼外墻風口東西雖然不大,但是,它在通風系統中的作用不可缺少,在某種意義上來說,它是通風系統的守門員,沒有它,通風系統就不能正常運行。我們在設計與安裝通風系統時,不要忘記正確選擇與使用不銹鋼外墻風口。

室內風口

1 新風系統室內出風口尺寸的大小首先取決于新風系統容量的大小,如果出風口尺寸過大,風管過長,則氣流速度就會下降,從而影響室內通風效果;如果出風口尺寸選擇過小,則氣流速度會變快,從而導致風直接吹向人體,人們就會感到不舒服,氣流速度變快還有可能導致氣流噪音過大。為防止風口噪音,出風口的風速一般應該設計在每秒2~5米。

房間層高在3~4 米時,風速在每秒2~2.5米為好。根據經驗,一般可將設計20~25平方米面積安裝一個風口,每個風口風量不大于每小時500立方米。

由于室內一般只能看到中央空調的出風口,如果出風口尺寸設計不合理,會造成不美觀,帶來視覺上的污染,這也是必須引起設計人員注意的一個問題。

2 根據氣流形式、送風口安裝位置以及建筑裝修等方面的要求,可以選用不同形式的送風口。送風口的種類繁多,按送出氣流形式主要分為四種類型。

另外,送風口按其安裝位置分類,可分為頂棚送風口、側墻送風口、窗下送風口及地面送風口等。還常常將格柵送風口、百葉送風口、條縫送風口等安裝在側墻上或風管側壁上的送風口統稱為側送風口。(詳見南社相關百科)

 

回風口的形式

1 在新風系統與空調通風系統中,回風口是必不可少的組成部分。

回風口附近的空氣氣流速度急劇下降,對室內氣流組織的影響不大,因而回風口構造比較簡單,類型也不多。*簡單的就是在孔口上裝金屬網,以防雜物被吸入。為了美觀,可以在孔口上裝各種圖案的格柵。

回風口的形狀和位置根據氣流組織要求而定。若設置在房間下部區域時,為避免灰塵和雜物被吸入,回風口下緣離地面至少為0.20米。

在空調工程中,回風口應能夠進行風量調節,若回風口上沒有安裝調節裝置,則應在支。

2 回風口的吸風速度

回風口位于房間上部時,吸風速度取4~5m/s,回風口位于房間下部時,若不靠近人員經常停留的地點,取3~4m/s,若靠近人員經常停留的地點,取1.5~2m/s,若用于走廊回風時,取1~1.5m/s。

新風系統采用什么形式的送風口,取決于新風系統的使用環境,設計人員要根據實際情況來選用合適的送風口。

 

通風設計注意事項

在明確了通風管道使用的材質后,下一步就要確定通風風管的走向和布置。在一個建筑物內部,有各種附屬設施,比如暖通管道,給水排水管,供電照明,通訊電纜等等。施工前,負責現場總管的工程師,應將各工種的管線,畫在一張平面圖上,每種管道用一種彩色筆。

在各交點處綜合其標高,看是否有矛盾之處,及時發現,將問題解決在安裝之前。

要做好新風系統設計,需要深入安裝現場勘測,因為新風系統的安裝現場的情況是千差萬別的,新風系統設計人員要具體情況具體對待,只要真正了解現場情況,就一定能做好新風系統設計。

本文章轉載自 搜狗 http://weixin.sogou.com/



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