室內(nèi)空氣環(huán)境與設(shè)備課件

第二章室內(nèi)空氣環(huán)境與設(shè)備第一節(jié)室內(nèi)空氣環(huán)境概述第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)第三節(jié)通風(fēng)管道及通風(fēng)機械返回第一節(jié)室內(nèi)空氣環(huán)境概述一、室內(nèi)空氣品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)目前，我國有關(guān)室內(nèi)空氣品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)主要有《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范（２０１３版）》（ＧＢ５０３２５—２０１０）、《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（ＧＢ／Ｔ１８８８３—２００２）及有關(guān)室內(nèi)建筑裝飾裝修有害物質(zhì)限量的規(guī)范。國家對室內(nèi)裝飾裝修材料中有害物質(zhì)限量的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范自２００１年起開始陸續(xù)頒布實施，分別對聚氯乙烯卷材地板、地毯、地毯襯墊及地毯膠粘劑、混凝土外加劑、建筑材料、人造板及其制品、壁紙、木家具、膠粘劑、內(nèi)墻涂料、溶劑型木器涂料十類室內(nèi)裝飾材料中的有害物質(zhì)含量或者散發(fā)量進行了限制。下一頁返回第一節(jié)室內(nèi)空氣環(huán)境概述《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范（２０１３版）》（ＧＢ５０３２５—２０１０）規(guī)定了民用建筑工程驗收時室內(nèi)環(huán)境污染物濃度必須滿足表２-１的要求?！妒覂?nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（ＧＢ／Ｔ１８８８３—２００２）中的控制項目包括室內(nèi)空氣中與人體健康相關(guān)的物理、化學(xué)、生物和放射性等污染物控制參數(shù)，要求室內(nèi)空氣應(yīng)無毒、無害、無異常嗅味，見表２-２。二、影響室內(nèi)空氣品質(zhì)的因素１.室內(nèi)空氣自身污染上一頁下一頁返回第一節(jié)室內(nèi)空氣環(huán)境概述室內(nèi)裝修和裝飾材料的大量使用是引起室內(nèi)空氣品質(zhì)變差的一個重要原因。常見的散發(fā)污染的材料有：無機材料和再生材料、合成隔熱板材、壁紙和地毯、人造板家具、涂料、膠粘劑等。２.空氣中微生物污染室內(nèi)空氣中的微生物種類很多，主要包括細菌、酵母菌、霉菌、病菌和噬菌體等，其大小不一，對人體的危害很大，它們的繁殖能力強，繁殖速度快，是影響室內(nèi)空氣品質(zhì)的一個很重要的因素。３.不合理空調(diào)系統(tǒng)加重污染上一頁下一頁返回第一節(jié)室內(nèi)空氣環(huán)境概述暖通空調(diào)系統(tǒng)和室內(nèi)空氣品質(zhì)密切相關(guān)，合理的空調(diào)系統(tǒng)及其管理能夠大大改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，反之，也可能產(chǎn)生和加重室內(nèi)空氣污染?？照{(diào)系統(tǒng)可能對室內(nèi)空氣品質(zhì)產(chǎn)生不良影響的部件主要為新風(fēng)口、混合間、過濾器等。４.廚房燃燒產(chǎn)物污染廚房烹飪使用煤、天然氣、液化石油氣和煤氣等燃料，會產(chǎn)生大量含有ＣＯ、ＣＯ２、ＮＯx、ＳＯ２等氣體及未完全氧化的烴類—羥酸、醇、苯并呋喃及丁二烯和顆粒物。再者烹調(diào)本身也會產(chǎn)生大量的污染物。上一頁下一頁返回第一節(jié)室內(nèi)空氣環(huán)境概述５.室內(nèi)人員產(chǎn)生的污染室內(nèi)人員可能產(chǎn)生的污染除了吸煙以外，還有人體自身由于新陳代謝而產(chǎn)生的各種氣味。這些新陳代謝的廢棄物主要通過呼出氣、大小便、皮膚代謝等帶出體外。６.室外因素（１）固定污染源：工廠污水的排放，生活污水的排放，工廠廢氣的排放。（２）逸散面污染源：營建工地，掃街道，裸露的綠化帶。（３）移動污染源：機車、汽車、柴油車排放廢氣，煉油廠運輸，加油站的散布。上一頁下一頁返回第一節(jié)室內(nèi)空氣環(huán)境概述三、室內(nèi)空氣污染控制方法１.污染物源頭治理從源頭治理室內(nèi)空氣污染是治理室內(nèi)空氣污染的根本之法，主要方法如下：（１）消除室內(nèi)污染源。（２）減小室內(nèi)污染源散發(fā)強度。（３）污染源附近局部排風(fēng)。２.通新風(fēng)通新風(fēng)是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的一種行之有效的辦法，新風(fēng)量的確定需從以下幾個方面考慮。上一頁下一頁返回第一節(jié)室內(nèi)空氣環(huán)境概述（１）以室內(nèi)ＣＯ２允許濃度為標(biāo)準(zhǔn)的必要換氣量。（２）以Ｏ２為標(biāo)準(zhǔn)的必要換氣量。（３）以消除臭氣為標(biāo)準(zhǔn)的必要通風(fēng)。３.空氣凈化目前空氣凈化的方法主要有：過濾器過濾、活性炭吸附有害物質(zhì)、納米光催化降解ＶＯＣＳ、臭氧法、紫外線照射法、等離子體凈化和其他凈化技術(shù)。４.植物凈化綠色植物除能夠美化室內(nèi)環(huán)境外，還能改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。另外，有些植物還可以作為室內(nèi)空氣污染物的指示物。上一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)一、建筑通風(fēng)的概念與分類１.建筑通風(fēng)的概念建筑通風(fēng)就是把建筑物室內(nèi)污濁的空氣直接或凈化后排至室外，再把新鮮空氣補充進來，從而保持室內(nèi)的空氣環(huán)境符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的需要，這一過程便稱之為“通風(fēng)”。通風(fēng)是改善室內(nèi)空氣環(huán)境的一種重要手段。通風(fēng)包括從室內(nèi)排除污濁的空氣和向室內(nèi)補充新鮮的空氣兩個方面。前者稱為“排風(fēng)”，后者稱為“送風(fēng)”或“進風(fēng)”，如圖２-１及圖２-２所示。對于一般的民用建筑或污染輕微的小型廠房，通常只需采用一些簡單措施就可以達到“通風(fēng)”的目的。下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)２.建筑通風(fēng)的分類建筑通風(fēng)可分為自然通風(fēng)與機械通風(fēng)。（１）自然通風(fēng)。利用室外冷空氣與室內(nèi)熱空氣相對密度的不同，以及建筑物迎風(fēng)面和背風(fēng)面風(fēng)壓的不同而進行換氣的通風(fēng)方式，稱為自然通風(fēng)。自然通風(fēng)具有經(jīng)濟、節(jié)能、無噪聲、使用管理較簡單等優(yōu)點，在選擇通風(fēng)設(shè)施時應(yīng)優(yōu)先選用。（２）機械通風(fēng)。機械通風(fēng)是指依靠風(fēng)機所產(chǎn)生的壓力而強制空氣流動。根據(jù)通風(fēng)系統(tǒng)的作用范圍不同，機械通風(fēng)可劃分為局部通風(fēng)和全面通風(fēng)兩種。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)與自然通風(fēng)相比，機械通風(fēng)不受自然條件限制，可以根據(jù)需要對進風(fēng)和排風(fēng)進行各種處理，滿足通風(fēng)房間對進風(fēng)的要求，也可以對排風(fēng)進行凈化處理以滿足環(huán)保部門的有關(guān)規(guī)定和要求，還可以利用風(fēng)管上的調(diào)節(jié)裝置來改變通風(fēng)量大小。二、建筑物通風(fēng)量的計算１.工業(yè)廠房工業(yè)廠房中的污染物有粉塵、有毒蒸氣及有害氣體等。粉塵是指能在空氣中浮游的固體微粒，粒徑上限為200μｍ，生產(chǎn)環(huán)境空氣中的粉塵粒徑以１０μｍ以下者居多，其中２μｍ以下者占４０％～９０％。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)在冶金、機械、建材、輕工和電力等許多工業(yè)部門的生產(chǎn)中均產(chǎn)生大量的粉塵。粉塵對人體健康的危害同粉塵的性質(zhì)、粒徑和進入人體的粉塵量有關(guān)。有些毒性強的金屬粉塵（錳、鉻、鎘、鉛等）進入人體后甚至?xí)谷酥卸局滤?。粉塵的化學(xué)性質(zhì)是危害人體的主要因素。它對人體的危害程度是由其參與和干擾體內(nèi)的生化過程的程度和速度決定的。另外，粉塵表面可以吸附空氣中的有害氣體、液體以及細菌病毒等微生物，成為污染物質(zhì)的媒介，還會與空氣中的二氧化硫聯(lián)合作用，加劇對人體的危害。在化工、造紙、紡織物漂白、電鍍、酸洗、噴漆等過程中，會產(chǎn)生大量的有害蒸氣和氣體，如汞蒸氣、鉿蒸氣、苯蒸氣、CO、SO２等。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)這些有害蒸氣和氣體通過人的呼吸進入體內(nèi)，給人體的健康帶來危害。工業(yè)有害物不僅危害人體健康，而且對大氣、水源和土壤等自然環(huán)境造成污染。工業(yè)通風(fēng)的任務(wù)是要將廠房內(nèi)有毒物質(zhì)的濃度降低到符合《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（ＧＢＺ１—２０１０）的規(guī)定，并使排風(fēng)中的有害物濃度達到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。廠房中有害物質(zhì)的發(fā)生量可通過實測或按經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定。有害物質(zhì)的發(fā)生量和很多因素有關(guān)，很難用公式進行計算。２.民用建筑上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)有時候，通風(fēng)除稀釋有害物外，還可以起到清除室內(nèi)余熱余濕的作用。例如在過渡季用室外新風(fēng)消除建筑物余熱，就是一種很普遍的做法，所需要的通風(fēng)量可按下式分別計算。消除余熱所需要的通風(fēng)量：消除余濕所需要的通風(fēng)量：上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)稀釋有害物所需要的通風(fēng)量：如果通風(fēng)是為了稀釋室內(nèi)的有害物質(zhì)，而且空調(diào)箱中不帶過濾器，則當(dāng)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時，應(yīng)該有以下平衡關(guān)系式：純粹的ＣＯ２是一種無色氣體。它對腦脊髓中樞神經(jīng)有強烈的刺激作用。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)當(dāng)空氣中ＣＯ２含量過多時，人就會產(chǎn)生頭痛、腦暈、呼吸急促、耳鳴等癥狀，甚至發(fā)生昏迷和導(dǎo)致死亡。不同的ＣＯ２濃度對人體的影響，見表２-３。人的ＣＯ２發(fā)生量取決于人的活動強度，見表２-４。新風(fēng)量的增加將使新風(fēng)負荷大大增加，最終導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備和能耗的增加。也有用臭氣強度作為考察室內(nèi)空氣品質(zhì)指標(biāo)的。我國和其他國家都根據(jù)各自的國情規(guī)定了各種建筑中的最小新風(fēng)量，見表２-５與表２-６。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)在某些場所，如酒吧、會議室等，煙霧是室內(nèi)臭氣的主要原因。眾所周知，煙霧中含有無數(shù)種致癌物質(zhì)和有害成分，主要有尼古丁、焦油、ＣＯx、ＮＯ、氰氫酸和丙烯醛等。氣體占煙霧的９０％，其余是粒徑在０．０１～０．５μｍ范圍內(nèi)的顆粒物質(zhì)。表２-７給出了將煙臭強度限制在２時所需要的新風(fēng)量。當(dāng)散發(fā)的有害物數(shù)量難以確定時，民用和公用建筑中的通風(fēng)量也可以用換氣次數(shù)來確定。換氣次數(shù)的定義是房間每小時通風(fēng)量L（ｍ３／ｈ）和房間體積V（ｍ３）的比值，即換氣次數(shù)n＝L／V（次／ｈ）。民用建筑中各部位的通風(fēng)換氣次數(shù)，見表２-８。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)三、自然通風(fēng)１.自然通風(fēng)的工作原理眾所周知，如果建筑物外墻上的窗孔兩側(cè)存在壓力差ΔP，就會有空氣流過，空氣通過窗孔的阻力就等于ΔP。通過墻孔的空氣量：上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)２.自然通風(fēng)的種類（１）風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)。風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)，是利用室外空氣流動（風(fēng)力）的一種作用壓力造成的室內(nèi)外空氣交換。在它的作用下，室外空氣通過建筑物迎風(fēng)面上的門、窗、孔口進入室內(nèi)，室內(nèi)空氣則通過背風(fēng)面上的門、窗、孔口排出。當(dāng)進行全面通風(fēng)時，風(fēng)帽安裝在車間的屋頂上；當(dāng)進行局部通風(fēng)時，風(fēng)帽安裝在加熱爐、鍛造爐等設(shè)備的抽氣罩的排風(fēng)管上。如圖２-４所示，建筑物四周的空氣靜壓由于受到室外氣流作用而有所變化，稱為風(fēng)壓。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)在建筑物迎風(fēng)面，氣流受阻，部分動壓轉(zhuǎn)化為靜壓，靜壓值升高，風(fēng)壓為正，稱為正壓；在建筑物的側(cè)面和背風(fēng)面由于產(chǎn)生局部渦流，形成負壓區(qū)，靜壓降低，風(fēng)壓為負，稱為負壓。風(fēng)壓為負的區(qū)域稱為空氣動力陰影。對于風(fēng)壓所造成的氣流運動來說，正壓面的開口起進風(fēng)作用，負壓面的開口起排風(fēng)的作用。建筑物周圍的風(fēng)壓分布與建筑物本身的幾何造型和室外風(fēng)向有關(guān)。當(dāng)風(fēng)向一定時，建筑物外圍護結(jié)構(gòu)上各點的風(fēng)壓值可用下式表示：上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)不同形狀的建筑物在不同風(fēng)向作用下，空氣動力系數(shù)K的分布是不相同的。K值一般通過模型實驗而得，K值為正，說明該點的風(fēng)壓為正壓，該處的窗孔為進風(fēng)窗；K值為負，說明該點的風(fēng)壓為負壓，該處的窗孔為排風(fēng)窗。（２）熱壓作用下的自然通風(fēng)。熱壓作用下的自然通風(fēng)，是指利用室內(nèi)外空氣溫度的不同而形成的密度差來完成室內(nèi)外空氣交換。當(dāng)室內(nèi)空氣的溫度高于室外時，室外空氣的密度較大。某建筑物如圖２-５所示，在外墻一側(cè)的不同標(biāo)高處開設(shè)窗孔a和b，高差為h；假設(shè)窗孔外的空氣靜壓力分別為pａ、pｂ，窗孔內(nèi)的空氣靜壓力分別為p′ａ、p′ｂ。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)按靜壓強分布規(guī)律可以求得Δpｂ：把上式移項整理后可得到：將gh（ρｗ－ρn）稱為熱壓。熱壓的大小與室內(nèi)外空氣的溫度差（密度差）、進排風(fēng)和窗孔之間的高差有關(guān)。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)在室內(nèi)外溫差一定的情況下，提高熱壓作用動力的唯一途徑是增大進、排風(fēng)窗孔之間的垂直高度。（３）風(fēng)壓和熱壓同時作用下的自然通風(fēng)。在風(fēng)壓和熱壓的同時作用下，建筑物外圍結(jié)構(gòu)上各窗孔的內(nèi)外空氣壓力值Δp，應(yīng)該是各窗孔的余壓與室外風(fēng)壓之差，可用下式表示：３.自然通風(fēng)的計算上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)自然通風(fēng)設(shè)計計算是根據(jù)室內(nèi)的余熱量和設(shè)計溫度確定所需的全面通風(fēng)量和進、排風(fēng)窗孔的位置和面積，具體步驟如下：（１）計算需要的全面通風(fēng)量。對于有熱源建筑物的排風(fēng)溫度可用下式計算：（２）確定進、排風(fēng)窗孔個數(shù)和位置以及每個窗孔的進、排風(fēng)量。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)（３）計算每個窗孔面積。以圖２-４所示為例，在熱壓作用下，進、排風(fēng)窗孔的面積分別為：進風(fēng)窗孔a：排風(fēng)窗孔b：上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)當(dāng)室內(nèi)壓力分布達到穩(wěn)定時Gａ＝Gｂ，可見，進、排風(fēng)窗孔面積比是隨中和面位置的改變而變化的。４.避風(fēng)天窗在風(fēng)壓作用下，普通天窗在迎風(fēng)面上往往發(fā)生倒灌風(fēng)現(xiàn)象，影響排風(fēng)。在這種情況下，要及時關(guān)閉迎風(fēng)面天窗，依靠背風(fēng)面天窗進行排風(fēng)，這給管理帶來很多麻煩。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)為了讓天窗在任何風(fēng)向下都保持穩(wěn)定的排風(fēng)性能，不發(fā)生倒灌，可以采取特殊構(gòu)造形式的天窗，或在天窗附近加裝擋風(fēng)板，使天窗排風(fēng)始終處于負壓區(qū)，兩種避風(fēng)天窗的構(gòu)造，如圖２-６所示。選擇避風(fēng)天窗時，應(yīng)全面考慮各種因素，選擇結(jié)構(gòu)簡單、管理方便、阻力小、造價低的天窗形式。５.建筑設(shè)計與自然通風(fēng)為了增大進風(fēng)面積，對于以自然通風(fēng)為主的余熱量大的場所，應(yīng)采用單跨建筑形式。為了提高自然通風(fēng)的降溫效果，應(yīng)盡量降低進風(fēng)側(cè)離地面的高度。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)在我國南方炎熱地區(qū)，該高度可取０．６～０．８ｍ；在我國集中采暖地區(qū)，冬季自然通風(fēng)的進風(fēng)窗應(yīng)設(shè)在４ｍ以上。這樣，室外空氣到達工作區(qū)時已和室內(nèi)空氣充分混合，可防止冷空氣直接吹到人的身上。建筑物的主要進風(fēng)面一般應(yīng)與夏季主導(dǎo)風(fēng)向成６０°～９０°角，同時，應(yīng)盡量避免大面積西曬外墻和玻璃窗。不宜將過多的附屬建筑布置在它的四周，特別是在它的迎風(fēng)側(cè)。為了避免高大建筑對周圍低矮建筑排風(fēng)的影響，各建筑物之間的有關(guān)尺寸應(yīng)保持適當(dāng)比例，如圖２-７所示避風(fēng)天窗和豎風(fēng)管，其有關(guān)尺寸應(yīng)符合表２-９的要求。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)表中相關(guān)尺寸z、a、L及h，如圖２-７所示。四、局部通風(fēng)１.局部排風(fēng)系統(tǒng)（１）局部排風(fēng)系統(tǒng)的構(gòu)成。局部排風(fēng)系統(tǒng)一般由局部排風(fēng)罩、風(fēng)管、凈化設(shè)備和風(fēng)機四部分組成。局部排風(fēng)罩是用來捕集有害物的，其性能對系統(tǒng)的效果有直接的影響。捕集到的有害物隨同空氣通過風(fēng)管排至室外。風(fēng)管通常用表面比較光滑、摩擦阻力較小的材料制作，如薄鋼板或聚氯乙烯板。為了防止大氣污染，當(dāng)有害物的濃度超過排放標(biāo)準(zhǔn)時，必須用凈化設(shè)備對其進行處理，然后排入大氣。風(fēng)機是排風(fēng)系統(tǒng)工作的動力，一般將風(fēng)機設(shè)置在凈化設(shè)備后面。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)性能良好的局部排風(fēng)罩應(yīng)能在不影響生產(chǎn)操作的情況下，用較小的風(fēng)量控制污染氣流的運動，防止有害物在室內(nèi)擴散和傳播。（２）局部排風(fēng)罩的分類。局部排風(fēng)罩的種類很多，按其作用原理可分為五類，即密閉罩、柜式排風(fēng)罩（通風(fēng)柜）、外部吸氣罩、接受式排風(fēng)罩和吹吸式排風(fēng)罩。１）密閉罩。密閉罩的特點是將有害物源全部密閉在罩內(nèi)，罩上留較小的工作孔，可觀察罩內(nèi)工作，并從罩外吸入一部分空氣，如圖２-８所示。罩內(nèi)的另一部分空氣是物料帶入罩內(nèi)的誘導(dǎo)空氣量。防塵密閉罩的排氣量就是這兩部分空氣之和。它的優(yōu)點是只需較小的風(fēng)量就能有效控制有害物的擴散；其缺點是工人不能直接進入罩內(nèi)。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)排風(fēng)口不宜設(shè)在含塵氣流濃度高的部位或物料飛濺區(qū)內(nèi)，罩口速度也不宜過高。２）柜式排風(fēng)罩。柜式排風(fēng)罩，也稱通風(fēng)柜，常用于化學(xué)實驗室，如圖２-９所示。它的工作原理和密閉罩相同，但是操作人員可把手伸入罩內(nèi)工作。工人能直接進入內(nèi)部操作的小室式通風(fēng)柜現(xiàn)在應(yīng)用也很多。排風(fēng)量的計算公式如下：根據(jù)污染氣體的毒性大小，工作孔上的控制風(fēng)速范圍為０．２５～０．６ｍ／ｓ，對無毒污染物建議取低值，毒性越大，取值越高。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)３）外部吸氣罩。由于受工藝條件限制，生產(chǎn)設(shè)備不能加罩時，可采用外部吸氣罩。依靠風(fēng)機的抽吸作用，把有害物吸入罩內(nèi)。假定吸氣口是空間一點，如圖２-１０（ａ）所示，以吸氣口為球心通過每個球面的排風(fēng)量應(yīng)該相等，因此得：如果吸氣口裝在墻上，如圖２-１０（ｂ）所示，排風(fēng)量為：上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)從式（２-１７）和式（２-１８）可以看出，吸氣口外某點空氣的流速與該點至吸氣口距離的平方成反比，因此，應(yīng)盡量使吸氣罩靠近有害物源。４）接受式排氣罩。有些生產(chǎn)過程本身會產(chǎn)生或誘導(dǎo)一定的氣流，帶動有害物一起運動。若將排風(fēng)罩設(shè)計在氣流運動的前方，可讓有害物順利地直接進入罩內(nèi)，如砂輪磨削時甩出的磨屑及大顆粒粉塵所誘導(dǎo)的氣流，如圖２-１１所示，這類排風(fēng)罩稱為接受式排風(fēng)罩。５）吹吸式排風(fēng)罩。有時外部吸氣罩離有害源較遠，靠單純抽吸作用不能有效地吸入有害物。吹吸式排風(fēng)罩利用射流能量密度高、衰減慢的特點，用吹出的氣流把有害物吹向吸氣口。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)采用吹吸式排風(fēng)罩可使排風(fēng)量大大減小，還可利用吹出氣流在有害物源周圍形成的氣幕，防止有害物的擴散，如圖２-１２所示。要使吹吸式排風(fēng)系統(tǒng)獲得最佳的效果，必須根據(jù)吹吸氣流運動規(guī)律，使兩者協(xié)調(diào)一致地工作。２.局部送風(fēng)系統(tǒng)（１）局部送風(fēng)系統(tǒng)的構(gòu)成。局部送風(fēng)系統(tǒng)是指向局部地點送入新鮮空氣或經(jīng)過處理的空氣，以改善該局部區(qū)域的空氣環(huán)境的系統(tǒng)。它又分為系統(tǒng)式和分散式兩種。系統(tǒng)式局部送風(fēng)系統(tǒng)可以對送出的空氣進行加熱或冷卻處理；分散式局部送風(fēng)系統(tǒng)，一般采用循環(huán)的軸流風(fēng)扇或噴霧風(fēng)扇。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)（２）局部送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備。有時候雖然高溫車間采用了全面通風(fēng)等一系列降溫措施，操作工人所在工作點的溫度仍然達不到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求，或者輻射強度超過３５０Ｗ／ｍ２，這時應(yīng)設(shè)置局部送風(fēng)，以改善局部的工作環(huán)境。局部送風(fēng)裝置有風(fēng)扇、噴霧風(fēng)扇和系統(tǒng)式局部通風(fēng)三種。１）風(fēng)扇。人體散熱有三種方式，即對流、輻射和蒸發(fā)。風(fēng)扇可以增加局部空氣的流速，加強人體和周圍環(huán)境的對流換熱以及蒸發(fā)散熱。值得注意的是，當(dāng)工作地點空氣溫度超過３６．５℃時，對流換熱的結(jié)果是使人體得熱而不是散熱，這時，蒸發(fā)成為人體散熱的主要途徑。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)２）噴霧風(fēng)扇。噴霧風(fēng)扇使空氣降溫的原理是：隨風(fēng)機一起轉(zhuǎn)動的甩水盤上的水在離心力作用下，沿切線方向甩出，形成許多細小霧滴，隨氣流一起吹到工作區(qū)。水滴在空氣中絕熱蒸發(fā)，使工作地點空氣溫度降低。另外，懸浮在空氣中的霧滴可吸收一定的熱輻射。３）系統(tǒng)式局部通風(fēng)。如果風(fēng)扇和噴霧風(fēng)扇都不能使工作地點的溫度達標(biāo)，可采用系統(tǒng)式局部送風(fēng)（崗位送風(fēng)）的方法?？諝庖话阋?jīng)過冷卻處理，可以用人工冷源，也可以利用天然冷源，如地道風(fēng)、地下水等來冷卻空氣。局部送風(fēng)用的送風(fēng)口稱為噴頭。噴頭有固定式也有旋轉(zhuǎn)式，后者的適應(yīng)性更強。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)人體頭部對輻射最敏感，用噴頭送風(fēng)時，宜從操作人員的前上方斜吹向工人的頭、頸和胸部。必須注意的是，不允許將車間的有害物吹向人體。五、全面通風(fēng)１.全面通風(fēng)的概念全面通風(fēng)系統(tǒng)是對整個房間進行通風(fēng)換氣，用新鮮空氣把整個房間的有害物濃度沖淡到最高允許濃度以下，或改變房間內(nèi)的溫度、濕度。全面通風(fēng)所需的風(fēng)量大大超過局部通風(fēng)，相應(yīng)的設(shè)備比較龐大。自然通風(fēng)是利用熱壓和風(fēng)壓作為通風(fēng)的動力，而全面通風(fēng)是利用通風(fēng)機械作為通風(fēng)的動力。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)全面通風(fēng)可分為全面送風(fēng)、全面排風(fēng)和聯(lián)合通風(fēng)三大類。全面機械送風(fēng)系統(tǒng)由進風(fēng)百葉窗、過濾器、空氣加熱器（冷卻器）、通風(fēng)機、送風(fēng)管道和送風(fēng)口等組成，如圖２-２所示。全面機械排風(fēng)系統(tǒng)由排風(fēng)口、排風(fēng)管道、空氣凈化設(shè)備、通風(fēng)機等組成，適用于污染源比較分散的場合，如圖２-１３所示。聯(lián)合通風(fēng)是指機械通風(fēng)和自然通風(fēng)相結(jié)合的通風(fēng)方式。２.氣流組織氣流組織的通風(fēng)效果是否良好可以用通風(fēng)效率來評判。所謂通風(fēng)效率，是指當(dāng)送入房間一定量新風(fēng)，置換出室內(nèi)被污染空氣時，送入新風(fēng)達到通風(fēng)目的的有效程度。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)通風(fēng)效率與房間送排風(fēng)口的位置關(guān)系有關(guān)，因此有效地組織氣流是很重要的。氣流組織的方式有多種，如上送下排、上送上排、下送上排等。幾種不同氣流組織方式的示意圖，如圖２-１４所示。具體采用何種氣流形式，要根據(jù)有害物源、熱源或濕源的位置，操作人員的工作地點以及有害物的性質(zhì)等具體情況決定。設(shè)計的原則是：送風(fēng)口應(yīng)接近操作地點，讓操作人員首先接觸新鮮空氣，然后經(jīng)過污染區(qū)排至室外。應(yīng)盡量使通風(fēng)氣流分布均勻，減少渦流，避免有害物質(zhì)在局部地區(qū)積聚。３.房間的正壓和負壓當(dāng)機械進、排風(fēng)量相等時，室內(nèi)的壓力等于室外的壓力。上一頁下一頁返回第二節(jié)室內(nèi)空氣通風(fēng)當(dāng)進風(fēng)量大于排風(fēng)量時，室內(nèi)的壓力升高，房間處于正壓狀態(tài)。由于房間內(nèi)、外有壓力差存在，有一部分空氣會通過門窗的縫隙或孔洞滲到室外，這部分滲到室外的空氣稱為無組織排風(fēng)。當(dāng)排風(fēng)量大于進風(fēng)量時，室內(nèi)壓力降低，房間處于負壓狀態(tài)。這時，室外的空氣會通過門窗的縫隙滲到室內(nèi)來，這部分空氣被稱為無組織進風(fēng)。一般讓清潔度要求較高的房間保持正壓，而讓產(chǎn)生有害物的房間保持負壓，以避免相鄰房間受到污染。但是室內(nèi)負壓不宜過大，否則會引起不良后果，見表２-１０。上一頁返回第三節(jié)通風(fēng)管道及通風(fēng)機械一、通風(fēng)管道通風(fēng)管道的設(shè)計包括合理地布置風(fēng)管，正確地選擇風(fēng)管材料及風(fēng)管斷面尺寸，使之在保證使用效果的前提下，達到初投資和運行維護費用最省。１.空氣流速的選定風(fēng)管內(nèi)空氣流速直接影響通風(fēng)系統(tǒng)的造價和運行費。輸送一定量的空氣，流速高，要求的風(fēng)管斷面小，風(fēng)管材料消耗少，建造費用低。但是由于阻力和速度的平方成正比，速度大，造成系統(tǒng)阻力大，動力消耗增加，噪聲也大，對于除塵系統(tǒng)，還會增加管道的磨損，因此應(yīng)選定適當(dāng)?shù)牧魉?。下一頁返回第三?jié)通風(fēng)管道及通風(fēng)機械根據(jù)已有的設(shè)計經(jīng)驗推薦采用的風(fēng)速，見表２-１１～表２-１３。２.風(fēng)管內(nèi)空氣流動的阻力計算空氣在風(fēng)管內(nèi)流動的阻力是設(shè)計計算的一項重要任務(wù)。空氣流動的阻力分為兩種：一種是空氣和管壁之間的摩擦阻力，也稱沿程阻力；另一種是空氣流經(jīng)通風(fēng)管件（如彎頭、三通、風(fēng)門等）時產(chǎn)生渦流造成的局部阻力。（１）摩擦阻力。根據(jù)流體力學(xué)的原理，流體在不變截面直管道內(nèi)流動時，摩擦阻力可按下式計算：上一頁下一頁返回第三節(jié)通風(fēng)管道及通風(fēng)機械摩擦阻力系數(shù)λ與空氣在風(fēng)管內(nèi)的流動狀態(tài)和風(fēng)管管壁的粗糙度有關(guān)。在多數(shù)通風(fēng)工程中，薄鋼板風(fēng)管中的空氣流動屬紊流過渡區(qū)。關(guān)于過渡區(qū)的摩擦阻力計算公式很多，式（２-１９）適用范圍大，因此應(yīng)用比較普遍。在進行通風(fēng)管道設(shè)計時，為避免煩瑣的計算，可利用制好的計算表格或線算圖。只要已知流量（或流速）、管徑和單位長度摩擦阻力三個參數(shù)中的任意兩個，即可用圖或表求得另外一個參數(shù)。上一頁下一頁返回第三節(jié)通風(fēng)管道及通風(fēng)機械（２）局部阻力。當(dāng)空氣流過斷面變化的管件（如變徑管、風(fēng)口、風(fēng)門等）、流向變化的管件（彎頭）或流向變化的管件（如三通、側(cè)面送吸風(fēng)口）時，都會產(chǎn)生局部阻力。局部阻力的計算公式如下：局部阻力系數(shù)一般是用試驗方法確定的。對于通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)局部阻力系數(shù)，通常只認(rèn)為和管件的形狀有關(guān)，不考慮相對粗糙度和雷諾數(shù)對它的影響。局部阻力在通風(fēng)系統(tǒng)中占的比例很大。減小局部阻力的措施有以下幾項。上一頁下一頁返回第三節(jié)通風(fēng)管道及通風(fēng)機械１）當(dāng)管道截面需要變化時，盡量避免突擴和突縮，而應(yīng)采用漸擴管和漸縮管，并最好使擴散角等于８°～１０°，如圖２-１５所示。２）盡量采用曲率半徑較大的彎頭。由于空間所限不得不采用直角彎頭時，應(yīng)在其中裝導(dǎo)流葉片，如圖２-１６所示。加了導(dǎo)流葉片后可使局部阻力系數(shù)大大地減小。３）風(fēng)管進出口形狀不同，局部阻力相差很大，如圖２-１７所示。由于阻力和風(fēng)速的平方成正比，因此在風(fēng)機出口段最好裝一漸擴管，使風(fēng)速降低。另外，彎頭與風(fēng)機出口段相連時要注意方向。不合理的接管方式會造成很大的壓力損失，如圖２-１８所示。上一頁下一頁返回第三節(jié)通風(fēng)管道及通風(fēng)機械３.風(fēng)管材料的選擇可用作風(fēng)管的材料有薄鋼板、硬聚氯乙烯塑料板、膠合板、纖維板、礦渣石膏板、磚及混凝土等。對需要移動的風(fēng)管，則應(yīng)用柔性材料制作，如塑料軟管、橡皮管及金屬軟管等。薄鋼板是常用的風(fēng)管材料，分為普通薄鋼板和鍍鋅薄鋼板兩種類型。它的優(yōu)點是適合于工業(yè)化加工制作，安裝方便，能承受高溫。一般通風(fēng)用風(fēng)管采用０．５～１．５ｍ的薄鋼板；除塵系統(tǒng)，因管壁磨損大，應(yīng)采用１．５～３．０ｍｍ厚的鋼板。硬聚氯乙烯塑料表面光滑，制作方便，耐腐蝕，但耐溫性差，既不耐高溫，也不耐低溫，只適用于－１０℃～＋６０℃的溫度范圍。上一頁下一頁返回第三節(jié)通風(fēng)管道及通風(fēng)機械以磚、混凝土等材料制作的風(fēng)管，主要用于需要和建筑結(jié)構(gòu)配合的場合。此類風(fēng)管具有節(jié)省鋼材、經(jīng)久耐用的優(yōu)點，但由于其內(nèi)壁粗糙，所以阻力較大。另外，也可用膠合板、纖維板、玻璃鋼等材料制作風(fēng)管。二、通風(fēng)機械１.風(fēng)機的風(fēng)量和全壓通風(fēng)管道確定以后，可得到整個通風(fēng)系統(tǒng)的總阻力，它等于最不利環(huán)路中各段管路摩擦阻力和局部阻力之和。即：上一頁下一頁返回第三節(jié)通風(fēng)管道及通風(fēng)機械考慮到風(fēng)管中的風(fēng)量