通風(fēng)系統(tǒng)的分類組成及原理

軌道交通車輛機(jī)械檢修通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理教學(xué)目標(biāo)：通風(fēng)的任務(wù)和意義通風(fēng)系統(tǒng)的分類教學(xué)重點(diǎn)：通風(fēng)系統(tǒng)的分類目錄通風(fēng)的任務(wù)和意義通風(fēng)系統(tǒng)的分類01021通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理創(chuàng)造良好的空氣環(huán)境條件（如溫度、濕度、空氣流速、潔凈度等），對(duì)保障人們的健康、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量是必不可少的。這一任務(wù)的完成，就是由通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。通風(fēng)，就是用自然或機(jī)械的方法向某一房間或空間送入室外空氣，或由某一房間或空間排出空氣的過(guò)程。送入的空氣可以是處理的，也可以是不經(jīng)處理的。換句話說(shuō)，通風(fēng)是利用室外空氣（稱為新鮮空氣或新風(fēng)）來(lái)置換建筑物內(nèi)的空氣（簡(jiǎn)稱室內(nèi)空氣），以改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。1.1通風(fēng)的任務(wù)和意義1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理通風(fēng)的功能主要有：(1)提供人呼吸所需要的氧氣；(2)稀釋室內(nèi)污染物或氣味；(3)排除室內(nèi)工藝過(guò)程產(chǎn)生的污染物；(4)除去室內(nèi)多余的熱量(稱余熱)或濕量(稱余濕)；(5)提供室內(nèi)燃燒設(shè)備燃燒所需的空氣。建筑中的通風(fēng)系統(tǒng)可能只完成其中的一項(xiàng)或幾項(xiàng)任務(wù)。其中利用通風(fēng)除去室內(nèi)余熱和余濕的功能是有限的，它受室外空氣狀態(tài)的限制。

1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理通風(fēng)的主要目的是為了置換室內(nèi)的空氣，改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，是以建筑物內(nèi)的污染物為主要控制對(duì)象的。根據(jù)換氣方法不同可分為排風(fēng)和送風(fēng)。排風(fēng)是在局部地點(diǎn)或整個(gè)房間把不符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的污染空氣直接或經(jīng)過(guò)處理后排至室外；送風(fēng)是把新鮮或經(jīng)過(guò)處理的空氣送入室內(nèi)。對(duì)于為排風(fēng)和送風(fēng)設(shè)置的管道及設(shè)備等裝置分別稱為排風(fēng)系統(tǒng)和送風(fēng)系統(tǒng)，統(tǒng)稱為通風(fēng)系統(tǒng)。

7.1.2通風(fēng)系統(tǒng)的分類1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理此外，如果按照系統(tǒng)作用的范圍大小還可分為全面通風(fēng)和局部通風(fēng)兩類。通風(fēng)方法按照空氣流動(dòng)的作用動(dòng)力可分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)兩種。1．自然通風(fēng)自然通風(fēng)是在自然壓差作用下，使室內(nèi)外空氣通過(guò)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的孔口流動(dòng)的通風(fēng)換氣。根據(jù)壓差形成的機(jī)理，可以分為熱壓作用下的自然通風(fēng)、風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)以及熱壓和風(fēng)壓共同作用下的自然通風(fēng)。

1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理（1）熱壓作用下的自然通風(fēng)熱壓是由于室內(nèi)外空氣溫度不同而形成的重力壓差。如圖7-1所示。這種以室內(nèi)外溫度差引起的壓力差為動(dòng)力的自然通風(fēng)，稱為熱壓差作用下的自然通風(fēng)。熱壓作用產(chǎn)生的通風(fēng)效應(yīng)又稱為“煙囪效應(yīng)”。“煙囪效應(yīng)”的強(qiáng)度與建筑高度和室內(nèi)外溫差有關(guān)。一般情況下，建筑物愈高，室內(nèi)外溫差越大，“煙囪效應(yīng)”愈強(qiáng)烈。

1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理（2）風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)當(dāng)風(fēng)吹過(guò)建筑物時(shí)，在建筑的迎風(fēng)面一側(cè)壓力升高了，相對(duì)于原來(lái)大氣壓力而言，產(chǎn)生了正壓；在背風(fēng)側(cè)產(chǎn)生渦流及在兩側(cè)空氣流速增加，壓力下降了，相對(duì)原來(lái)的大氣壓力而言，產(chǎn)生了負(fù)壓。建筑在風(fēng)壓作用下，具有正值風(fēng)壓的一側(cè)進(jìn)風(fēng)，而在負(fù)值風(fēng)壓的一側(cè)排風(fēng)，這就是在風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)。通風(fēng)強(qiáng)度與正壓側(cè)與負(fù)壓側(cè)的開(kāi)口面積及風(fēng)力大小有關(guān)。如圖7-2

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1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理（3）熱壓和風(fēng)壓共同作用下的自然通風(fēng)熱壓與風(fēng)壓共同作用下的自然通風(fēng)可以簡(jiǎn)單地認(rèn)為它們是效果疊加的。設(shè)有一建筑，室內(nèi)溫度高于室外溫度。當(dāng)只有熱壓作用時(shí)，室內(nèi)空氣流動(dòng)如圖7-1所示。當(dāng)熱壓和風(fēng)壓共同作用時(shí)，在下層迎風(fēng)側(cè)進(jìn)風(fēng)量增加了，下層的背風(fēng)側(cè)進(jìn)風(fēng)量減少了，甚至可能出現(xiàn)排風(fēng)；上層的迎風(fēng)側(cè)排風(fēng)量減少了，甚至可能出現(xiàn)進(jìn)風(fēng)，上層的背風(fēng)側(cè)排風(fēng)量加大了；在中和面附近迎風(fēng)面進(jìn)風(fēng)、背風(fēng)面排風(fēng)。

1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理建筑中壓力分布規(guī)律究竟誰(shuí)起主導(dǎo)作用呢？實(shí)測(cè)及原理分析表明：對(duì)于高層建筑，在冬季(室外溫度低)時(shí)，即使風(fēng)速很大，上層的迎風(fēng)面房間仍然是排風(fēng)的，熱壓起了主導(dǎo)作用；高度低的建筑，風(fēng)速受臨近建筑影響很大，因此也影響了風(fēng)壓對(duì)建筑的作用。風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)與風(fēng)向有著密切的關(guān)系。由于風(fēng)向的轉(zhuǎn)變，原來(lái)的正壓區(qū)可能變?yōu)樨?fù)壓區(qū)，而原來(lái)的負(fù)壓區(qū)可能變?yōu)檎龎簠^(qū)。風(fēng)向是不受人的意志所能控制的，并且大部分城市的平均風(fēng)速較低。因此，由風(fēng)壓引起的自然通風(fēng)的不確定因素過(guò)多，無(wú)法真正應(yīng)用風(fēng)壓的作用原理來(lái)設(shè)計(jì)有組織的自然通風(fēng)。

1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理2機(jī)械通風(fēng)依靠通風(fēng)機(jī)提供的動(dòng)力來(lái)迫使空氣流通來(lái)進(jìn)行室內(nèi)外空氣交換的方式叫做機(jī)械通風(fēng)。與自然通風(fēng)相比，機(jī)械通風(fēng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：送入車間或工作房間內(nèi)的空氣可以經(jīng)過(guò)加熱或冷卻，加濕或減濕的處理；從車間排除的空氣，可以進(jìn)行凈化除塵，保證工廠附近的空氣不被污染；按能夠滿足衛(wèi)生和生產(chǎn)上所要求造成房間內(nèi)人為的氣象條件；可以將吸入的新鮮空氣按照需要送到車間或工作房間內(nèi)各個(gè)地點(diǎn)，同時(shí)也可以將室內(nèi)污濁的空氣和有害氣體從產(chǎn)生地點(diǎn)直接排除到室外去；通風(fēng)量在一年四季中都可以保持平衡，不受外界氣候的影響，必要時(shí)，根據(jù)車間或工作房間內(nèi)生產(chǎn)與工作情況，還可以任意調(diào)節(jié)換氣量。

1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理但是，機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)中需設(shè)置各種空氣處理設(shè)備、動(dòng)力設(shè)備（通風(fēng)機(jī)），各類風(fēng)道、控制附件和器材，故初次投資和日常運(yùn)行維護(hù)管理費(fèi)用遠(yuǎn)大于自然通風(fēng)系統(tǒng)；另外，各種設(shè)備需要占用建筑空間和面積，并需要專門人員管理，通風(fēng)機(jī)還將產(chǎn)生噪聲。機(jī)械通風(fēng)可根據(jù)有害物分布的狀況，按照系統(tǒng)作用范圍大小分為局部通風(fēng)和全面通風(fēng)兩類。局部通風(fēng)包括局部送風(fēng)系統(tǒng)和局部排風(fēng)系統(tǒng)；全面通風(fēng)包括全面送風(fēng)系統(tǒng)和全面排風(fēng)系統(tǒng)。

1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理（1）局部通風(fēng)利用局部的送、排風(fēng)控制室內(nèi)局部地區(qū)的污染物的傳播或控制局部地區(qū)的污染物濃度達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求的通風(fēng)叫做局部通風(fēng)。局部通風(fēng)又分為局部排風(fēng)和局部送風(fēng)。局部排風(fēng)是直接從污染源處排除污染物的一種局部通風(fēng)方式。當(dāng)污染物集中于某處發(fā)生時(shí)，局部排風(fēng)是最有效的治理污染物對(duì)環(huán)境危害的通風(fēng)方式。

圖7-3為一局部機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)示意圖。系統(tǒng)由排風(fēng)罩、通風(fēng)機(jī)、空氣凈化設(shè)備、風(fēng)管和排風(fēng)帽組成。

1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理局部排風(fēng)系統(tǒng)的劃分應(yīng)遵循如下原則：a污染物性質(zhì)相同或相似，工作時(shí)間相同且污染物散發(fā)點(diǎn)相距不遠(yuǎn)時(shí)，可合為一個(gè)系統(tǒng)。b不同污染物相混可產(chǎn)生燃燒、爆炸或生成新的有毒污染物時(shí)，不應(yīng)合為一個(gè)系統(tǒng)，應(yīng)各自成獨(dú)立系統(tǒng)。c排除有燃燒、爆炸或腐蝕的污染物時(shí)，應(yīng)當(dāng)各自單獨(dú)設(shè)立系統(tǒng)，并且系統(tǒng)應(yīng)有防止燃燒、爆炸或腐蝕的措施。d排除高溫、高濕氣體時(shí)，應(yīng)單獨(dú)設(shè)置系統(tǒng)，并有防止結(jié)露和有排除凝結(jié)水的措施。

1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理②局部送風(fēng)系統(tǒng)在一些大型的車間中，尤其是有大量余熱的高溫車間，采用全面通風(fēng)已經(jīng)無(wú)法保證室內(nèi)所有地方都達(dá)到適宜的程度。在這種情況下，可以向局部工作地點(diǎn)送風(fēng)，造成對(duì)工作人員溫度、濕度、清潔度合適的局部空氣環(huán)境，這種通風(fēng)方式叫做局部送風(fēng)。直接向人體送風(fēng)的方法又叫崗位吹風(fēng)或空氣淋浴。

圖7-4為車間局部送風(fēng)示意圖，是將室外新風(fēng)以一定風(fēng)速直接送到工人的操作崗位，使局部地區(qū)空氣品質(zhì)和熱環(huán)境得到改善。

1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理（2）全面通風(fēng)全面通風(fēng)又稱稀釋通風(fēng)，原理是向某一房間送入清潔新鮮空氣，稀釋室內(nèi)空氣中的污染物的濃度，同時(shí)把含污染物的空氣排到室外，從而使室內(nèi)空氣中污染物的濃度達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。全面通風(fēng)適用于：有害物產(chǎn)生位置不固定的地方；面積較大或局部通風(fēng)裝置影響操作；有害物擴(kuò)散不受限制的房間或一定的區(qū)段內(nèi)。這就是允許有害物散入室內(nèi)，同時(shí)引入室外新鮮空氣稀釋有害物濃度，使其降低到合乎衛(wèi)生要求的允許濃度范圍內(nèi)，然后再?gòu)氖覂?nèi)排出去。

1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理全面通風(fēng)包括全面送風(fēng)和全面排風(fēng)，兩者可同時(shí)或單獨(dú)使用。單獨(dú)使用時(shí)需要與自然送、排風(fēng)方式相結(jié)合。①全面排風(fēng)為了使室內(nèi)產(chǎn)生的有害物盡可能不擴(kuò)散到其他區(qū)域或鄰室去，可以在有害物比較集中產(chǎn)生的區(qū)域或房間采用全面機(jī)械排風(fēng)。圖7-5所示就是全面機(jī)械排風(fēng)。

圖7-5(a)所示是在墻上裝有軸流風(fēng)機(jī)的最簡(jiǎn)單全面排風(fēng)。圖7-5(b)所示是室內(nèi)設(shè)有排風(fēng)口，含塵量大的室內(nèi)空氣從專設(shè)的排氣裝置排入大氣的全面機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)。

1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理②全面送風(fēng)當(dāng)不希望鄰室或室外空氣滲入室內(nèi)，而又希望送入的空氣是經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單過(guò)濾、加熱處理的情況下，多用如圖7-6所示的全面機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)來(lái)沖淡室內(nèi)有害物，這時(shí)室內(nèi)處于正壓，室內(nèi)空氣通過(guò)門窗排到室外。

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圖7-1熱壓作用下的自然通風(fēng)Back1通風(fēng)系統(tǒng)的分類、組成及原理

圖7-2風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)Ba