要真正了解室內(nèi)通風(fēng)如何設(shè)計,做好室內(nèi)通風(fēng)設(shè)計,需要設(shè)計人員根據(jù)建筑物的現(xiàn)狀,當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件,因勢利導(dǎo),實事求是地做設(shè)計,只有這樣,才能做出滿足用戶需求的室內(nèi)通風(fēng)設(shè)計方案。
1 通風(fēng)設(shè)計原則
2 通風(fēng)設(shè)備選擇
3 通風(fēng)管道設(shè)計
4 進出風(fēng)口形式與安裝位置
5 通風(fēng)設(shè)計注意事項
通風(fēng)設(shè)計原則
如何選擇房間所需要的風(fēng)量?
要確定一個空間所需要的風(fēng)量,我們首先要搞清楚一個概念:什么是換氣次數(shù)?
假設(shè)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(nèi)污濁空氣,我們就說這間房間的換氣次數(shù)達到1次。
確定房間所需要的風(fēng)量,有2個辦法:一是按每人每小時需要的新風(fēng)量計算,二是按換氣次數(shù)計算。
1.1 按每人每小時需要的新風(fēng)量計算,是根據(jù)室內(nèi)經(jīng)常活動的人數(shù)確定,國家規(guī)定保證每人不小于30立方米的新風(fēng)量。比如,一個家庭4口人,房間每小時所需要的風(fēng)量就是不低于120立方米。
1.2 按換氣次數(shù)計算,一般來說,家庭住宅換氣次數(shù)一般在每小時1-2次,公共場所因為人流大,換氣次數(shù)一般選擇每小時3-5次,請參見現(xiàn)行《GB50736-2012 民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》要求。
對于特殊行業(yè),如醫(yī)院的手術(shù)室,特護病房,實驗室,工廠的車間等等,要按照國家的相關(guān)規(guī)范要求,來確定所需要的新風(fēng)量。請見南社百科《全面了解新風(fēng)系統(tǒng)(設(shè)計、計算、選型、預(yù)算、安裝、使用及常見問題)》。
風(fēng)壓怎樣確定?
風(fēng)壓取決于通風(fēng)管道的長度與阻力,管道越長,需要的風(fēng)壓越大。
原則上一臺新風(fēng)換氣機只負責(zé)一層樓面所需的新風(fēng)量,不要一臺新風(fēng)換氣機管2個或者2個以上的樓層,那樣的話,通風(fēng)管道太長,風(fēng)阻太大,風(fēng)損大,費用高,工程量大,得不償失。
通風(fēng)設(shè)計原則
怎樣確定通風(fēng)系統(tǒng)的氣流組織形式?
按照通風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)口與回風(fēng)口位置的相互關(guān)系和氣流方向,新風(fēng)系統(tǒng)的氣流組織形式一般分為上送風(fēng)下回風(fēng),上送風(fēng)上回風(fēng),下送風(fēng)上回風(fēng)三種方式。
上送風(fēng)下回風(fēng)
這是最基本的新風(fēng)系統(tǒng)氣流組織形式,新風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)由位于房間上部的送風(fēng)口送入室內(nèi),而回風(fēng)口設(shè)在房間的下部。上送風(fēng)下回風(fēng)方式的送風(fēng)在進入工作區(qū)前就已經(jīng)與室內(nèi)空氣充分混合,易于形成均勻的溫度場和速度場。
上送風(fēng)上回風(fēng)
送風(fēng)口與回風(fēng)口都安裝在房間上部,氣流從上部送下,經(jīng)過工作區(qū)后回流向上進入回風(fēng)管。
下送風(fēng)上回風(fēng)
送風(fēng)從房間下部進入,下送方式能使新鮮空氣首先通過工作區(qū),同時由于是頂部排風(fēng),因而,房間上部余熱可以不進入工作區(qū)而被直接排走??紤]到人的舒適需要,送風(fēng)速度一般不超過每秒0.5~0.7米。但是采用下送風(fēng)上回風(fēng)方式,地面容易積聚臟物,有可能影響到送風(fēng)的清潔度。
新風(fēng)系統(tǒng)的氣流組織方式主要有以上三種,其中上送風(fēng)上回風(fēng)是最常見的。
車間氣流組織原則
全面通風(fēng)效果與車間的氣流組織密切相關(guān)。一般通風(fēng)房間的氣流組織有多種方式,設(shè)計時要根據(jù)有害物源位置、工人操作位置、有害物性質(zhì)及濃度分布等具體情況來確定,應(yīng)遵循下列原則。
(1)排風(fēng)口應(yīng)盡量靠近有害物源或有害物濃度高的區(qū)域,把有害物迅速從室內(nèi)排出。
(2)送風(fēng)口應(yīng)盡量接近操作地點。送入通風(fēng)房間的清潔空氣,要先經(jīng)過操作地點,再經(jīng)污染區(qū)域排至室外。
(3)在整個通風(fēng)房間內(nèi),盡量使送風(fēng)氣流均勻分布,減少渦流,避免有害物在局部地區(qū)的積聚。
為了把有害物從室內(nèi)迅速排出,排風(fēng)口應(yīng)盡量設(shè)在有害物濃度高的區(qū)域。因此,了解車間內(nèi)的有害氣體濃度分布,是設(shè)計全面通風(fēng)時必須注意的一個問題。 有人認為,當(dāng)車間內(nèi)散發(fā)的有害氣體其密度較大時,有害氣體會沉積在下部,排風(fēng)口應(yīng)設(shè)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(nèi)的分布,不單純?nèi)Q于有害氣體本身的密度,更主要是取決于有害氣體與室內(nèi)空氣混合后的混合氣體密度。車間內(nèi)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(nèi)空氣溫度分布有極小的不均勻,有害氣體就會隨室內(nèi)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(dāng)室內(nèi)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(jīng)的揮發(fā)物如汽油、醚等。由于蒸發(fā)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(jù)采暖通風(fēng)空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定,機械送風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)方式應(yīng)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(chǎn)廠房及輔助建筑物,當(dāng)采用上部或上、下部同時全面排風(fēng)時,宜送至作業(yè)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(chǎn)廠房及輔助建筑,當(dāng)從下部地帶排風(fēng)時,宜送至上部地帶;
(3)當(dāng)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(fēng)裝置時,應(yīng)直接向工作地點送風(fēng)。
設(shè)計規(guī)范還規(guī)定,采用全面通風(fēng)消除余熱、余濕或其它有害物質(zhì)時,應(yīng)分別從室內(nèi)濕度最高、含濕量或有害物質(zhì)濃度最大的區(qū)域排風(fēng),并且排風(fēng)量分配應(yīng)符合下列要求:
(1)當(dāng)有害氣體和蒸氣密度比空氣小,或在相反情況下,但車間內(nèi)有穩(wěn)定的上升氣流時,宜從房間上部地帶排出所需風(fēng)量的三分之二,從下部地帶排出三分之一;
(2)當(dāng)有害氣體和蒸氣密度比空氣大,車間內(nèi)不會形成穩(wěn)定的上升氣流時,宜從房間上部地帶排出所需風(fēng)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(fēng)量不應(yīng)小于每小時一次換氣;
(4)從房間下部地帶排出的風(fēng)量,包括距地面2m以內(nèi)的局部排風(fēng)量。
各種氣流組織方式的選擇
下圖所示為各種送風(fēng)與排風(fēng)組合的優(yōu)劣情況,設(shè)計時可根據(jù)實際情況選用合適的組織方式。
通風(fēng)設(shè)備選擇
可以用來做新風(fēng)系統(tǒng)的主機有很多種類,如熱交換新風(fēng)機,雙向流新風(fēng)機,單向流新風(fēng)機,風(fēng)機箱,靜音風(fēng)機等。
通風(fēng)設(shè)備參數(shù)
風(fēng)量:單位時間內(nèi)空氣的流通量,用于表明通風(fēng)設(shè)備的能力,計算單位是每小時
立方米。
風(fēng)壓:是克服風(fēng)流阻力產(chǎn)生的壓頭,是通風(fēng)設(shè)備對空氣提供的動力。通常所說的風(fēng)壓是機外靜壓。
功率:通風(fēng)設(shè)備的功率風(fēng)機箱所輸送的氣體,在單位時間內(nèi)從風(fēng)機箱所獲得的有
效能量。單位為KW。
效率:風(fēng)機箱效率是指輸出功率除以軸功率。風(fēng)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(fēng)機箱的軸功率不可能全部轉(zhuǎn)變?yōu)橛行Чβ剩捎眯蕘矸从筹L(fēng)機箱能量損失的大小。
噪聲:噪聲是發(fā)聲體做無規(guī)則振動時發(fā)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(fēng)設(shè)備的一個重要參數(shù)。有關(guān)噪聲知識,請見南社百科《全面了解“噪聲”及暖通空調(diào)系統(tǒng)中設(shè)備的噪聲與減振處理方法》。
通風(fēng)管道設(shè)計
通風(fēng)管道系統(tǒng)的設(shè)計計算步驟
在進行通風(fēng)管道系統(tǒng)的設(shè)計計算前,必須首先確定各送(排)風(fēng)點的位置和送(排)風(fēng)量、管道系統(tǒng)和凈化設(shè)備的布置、風(fēng)管材料等。
選擇合理的空氣流速。風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速對系統(tǒng)的經(jīng)濟性有較大影響。流速高、風(fēng)管斷面小,材料消耗少,建造費用小;但是,系統(tǒng)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(fēng)管斷面大,材料和建造費用增加。對除塵系統(tǒng),流速多低會造成粉塵沉積,堵塞管道。
設(shè)計管道的兩個重要參數(shù):風(fēng)量、風(fēng)壓。
風(fēng)量設(shè)計:為了確定送風(fēng)管道截面積大小,在風(fēng)管設(shè)計盡量小的情況下保證主管風(fēng)速5m/s,支管風(fēng)速3m/s。
風(fēng)管計算公式:所選設(shè)備風(fēng)量÷3600÷風(fēng)速=風(fēng)管截面積
同時注意保證風(fēng)管:長邊÷短邊≤4 一般不要>4 特殊情況特殊對待。
風(fēng)壓設(shè)計:也叫機外靜壓。為了計算在送風(fēng)過程中克服阻力所需的參數(shù)。簡單來說,就是能將風(fēng)送多大距離的動力。風(fēng)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(fēng)口形式與安裝位置
外墻風(fēng)口
新風(fēng)機是用來室內(nèi)通風(fēng)換氣的設(shè)備,它可以實現(xiàn)室內(nèi)外空氣的交換,所以,它需要通風(fēng)管道輸送空氣,也需要在建筑物外墻上打孔,作為進風(fēng)口與出風(fēng)口。為了防止雨水流向室內(nèi),
進風(fēng)口與出風(fēng)口都必須安裝外墻風(fēng)口。外墻風(fēng)口一般使用不銹鋼或者塑料制成,不銹鋼外墻風(fēng)口使用最為普遍。
不銹鋼外墻風(fēng)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(nèi)通風(fēng)系統(tǒng),空調(diào)系統(tǒng)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(fēng)管道上,所以說,不銹鋼外墻風(fēng)口的應(yīng)用十分廣泛。
不銹鋼外墻風(fēng)口東西雖然不大,但是,它在通風(fēng)系統(tǒng)中的作用不可缺少,在某種意義上來說,它是通風(fēng)系統(tǒng)的守門員,沒有它,通風(fēng)系統(tǒng)就不能正常運行。我們在設(shè)計與安裝通風(fēng)系統(tǒng)時,不要忘記正確選擇與使用不銹鋼外墻風(fēng)口。
室內(nèi)風(fēng)口
1 新風(fēng)系統(tǒng)室內(nèi)出風(fēng)口尺寸的大小首先取決于新風(fēng)系統(tǒng)容量的大小,如果出風(fēng)口尺寸過大,風(fēng)管過長,則氣流速度就會下降,從而影響室內(nèi)通風(fēng)效果;如果出風(fēng)口尺寸選擇過小,則氣流速度會變快,從而導(dǎo)致風(fēng)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(dǎo)致氣流噪音過大。為防止風(fēng)口噪音,出風(fēng)口的風(fēng)速一般應(yīng)該設(shè)計在每秒2~5米。
房間層高在3~4 米時,風(fēng)速在每秒2~2.5米為好。根據(jù)經(jīng)驗,一般可將設(shè)計20~25平方米面積安裝一個風(fēng)口,每個風(fēng)口風(fēng)量不大于每小時500立方米。
由于室內(nèi)一般只能看到中央空調(diào)的出風(fēng)口,如果出風(fēng)口尺寸設(shè)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(shè)計人員注意的一個問題。
2 根據(jù)氣流形式、送風(fēng)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(fēng)口。送風(fēng)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(fēng)口按其安裝位置分類,可分為頂棚送風(fēng)口、側(cè)墻送風(fēng)口、窗下送風(fēng)口及地面送風(fēng)口等。還常常將格柵送風(fēng)口、百葉送風(fēng)口、條縫送風(fēng)口等安裝在側(cè)墻上或風(fēng)管側(cè)壁上的送風(fēng)口統(tǒng)稱為側(cè)送風(fēng)口。(詳見南社相關(guān)百科)
回風(fēng)口的形式
1 在新風(fēng)系統(tǒng)與空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)中,回風(fēng)口是必不可少的組成部分。
回風(fēng)口附近的空氣氣流速度急劇下降,對室內(nèi)氣流組織的影響不大,因而回風(fēng)口構(gòu)造比較簡單,類型也不多。最簡單的就是在孔口上裝金屬網(wǎng),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(fēng)口的形狀和位置根據(jù)氣流組織要求而定。若設(shè)置在房間下部區(qū)域時,為避免灰塵和雜物被吸入,回風(fēng)口下緣離地面至少為0.20米。
在空調(diào)工程中,回風(fēng)口應(yīng)能夠進行風(fēng)量調(diào)節(jié),若回風(fēng)口上沒有安裝調(diào)節(jié)裝置,則應(yīng)在支。
2 回風(fēng)口的吸風(fēng)速度
回風(fēng)口位于房間上部時,吸風(fēng)速度取4~5m/s,回風(fēng)口位于房間下部時,若不靠近人員經(jīng)常停留的地點,取3~4m/s,若靠近人員經(jīng)常停留的地點,取1.5~2m/s,若用于走廊回風(fēng)時,取1~1.5m/s。
新風(fēng)系統(tǒng)采用什么形式的送風(fēng)口,取決于新風(fēng)系統(tǒng)的使用環(huán)境,設(shè)計人員要根據(jù)實際情況來選用合適的送風(fēng)口。
通風(fēng)設(shè)計注意事項
在明確了通風(fēng)管道使用的材質(zhì)后,下一步就要確定通風(fēng)風(fēng)管的走向和布置。在一個建筑物內(nèi)部,有各種附屬設(shè)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(zé)現(xiàn)場總管的工程師,應(yīng)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(biāo)高,看是否有矛盾之處,及時發(fā)現(xiàn),將問題解決在安裝之前。
要做好新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計,需要深入安裝現(xiàn)場勘測,因為新風(fēng)系統(tǒng)的安裝現(xiàn)場的情況是千差萬別的,新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計人員要具體情況具體對待,只要真正了解現(xiàn)場情況,就一定能做好新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計。