第7章_自然通风ppt课件.ppt

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1、第七章　自然通风1、自然通风的作用原理2、自然通风的计算3、避风天窗和风帽4、自然通风与工艺、建筑设计的配合返回自然通风是指利用建筑物内外空气的密度差引起的热压或室外大气运动引起的风压来引进室外新鲜空气达到通风换气作用的一种通风方式。自然通风的特点:不需动力,经济，能获得很大的通风换气量；但进风不能预处理,排风不能净化,污染周围环境；且通风效果不稳定。基本要求①掌握热压作用下、风压作用下、热压和风压同时作用下的自然通风原理，余压的确定方法；②掌握自然通风的设计计算和排风温度确定方法：③熟悉避风天窗和风帽的结构型式及其空气动力性能，自然通风

2、与工艺、建筑设计的关系。第1节　自然通风作用原理一、热压作用下的自然通风二、余压三、风压作用下的自然通风四、风压和热压同时作用下的自然通风返回本章Pa式中Δp—窗孔两侧的压力差，Pa；v—空气流过窗孔时的流速，m/s；ρ—通过窗孔空气的密度，kg/m3；ζ—窗孔的局部阻力系数。如果建筑物外墙上的窗孔两侧存在压差Δp，空气就会流过该窗孔，如图所示，空气流过窗孔时的局部阻力就等于Δp。式中F—窗孔的面积，m2。由上式可以看出，流经窗孔的空气量G与窗孔面积F和两侧压力差有关Δp。对于面积一定的窗孔，流经的空气量大小随Δp的增加而增大。上式可写为

3、kg/sm/s式中μ—窗孔的流量系数，μ＝(1/ζ)1/2，μ值的大小与窗孔的构造有关，一般小于1。通过面积为F的窗孔的空气量为m3/s或一、热压作用下的自然通风如图所示有一厂房，在外墙的不同高度上开有窗孔a和b，其高差为h。其余物理参数如图，由于tn＞tw，所以ρn＜ρw。如果先将窗孔b关闭，仅开启窗孔a。只要窗孔a两侧最初有压差存在，空气就会产生流动，最终导致pa＝pa′。当Δpa＝pa′－pa＝0时，空气流动停止。此时，窗孔b的内外压差Δpb为Δpb＝pb′－pb＝(pa′－ρngh)－(pa－ρwgh)＝(pa′－pa)＋gh(ρ

4、w－ρn)＝Δpa＋gh(ρw－ρn)返回Δpb＝pb′－pb＝(pa′－ρngh)－(pa－ρwgh)＝(pa′－pa)＋gh(ρw－ρn)＝Δpa＋gh(ρw－ρn)(1)上式表明，当窗孔a内外压差Δpa＝0时，由于ρn＜ρw(即tn＞tw)，作用在窗口b的内外压差Δpb＞0。如果将窗孔b打开，空气会在Δpb的作用下，从室内流向室外，室内静压随着逐渐降低，在窗孔a处将由pa＝pa′变为pa＞pa′，室外空气就由窗孔a流入室内，直到窗孔a的进风量与窗孔b的排风量相等，室内静压才达到稳定。由于窗孔a进风，Δpa＜0；窗孔b排风，Δpb＞0

5、。从上式可看出，进风窗孔和排风窗孔内外侧压差的绝对值之和与窗孔的高度差h和室内外空气的密度差(Δρ＝ρw－ρn)成正比，通常把gh(ρw－ρn)称为热压。室内外空气没有温度差，或者窗孔间没有高度差，就不会产生热压作用下的自然通风。当然热压大自然通风量也大。为了增大热压，应当加大进排风窗孔的高度差，其最合理的途径是降低进风窗孔的高度。由上式可得(2)二、余压通常将室内某一点的压力和室外同标高未受扰动的空气压力的差值称为该点的余压。仅在热压作用下，窗孔内外的压差，即为窗孔的余压。若余压为正值时，则窗孔为排风，若余压为负值时，则窗孔口为进风。按

6、余压定义，窗孔b的余压为pb′－pb，窗孔a的余压为pa′－pa。由式(1)得某一窗孔的余压为px′＝Δpa＋gh′(ρw－ρn)＝pxa＋gh′(ρw－ρn)(3)式中px′—某一窗孔的余压；pxa—窗孔a的余压；h′—某窗孔至窗孔a的高度差。返回在热压作用下，余压沿车间高度的增加而增大。由于进风窗孔的余压为负值，排风窗孔的余压为正值，在两窗孔之间必然存在一个余压为零的平面，即0-0面。则把这个余压等于零的平面称为中和面或等压面。位于中和面的窗孔内外没有压差，因而没有空气流动。如果把中和面作为基准面，则窗孔a的余压为pxa＝px0－gh

7、1(ρw－ρn)＝－gh1(ρw－ρn)(4)窗孔b的余压pxb＝px0＋gh2(ρw－ρn)＝gh2(ρw－ρn)　(5)式中px0—中和面上的余压，px0＝0；h1、h2—窗孔a、b至中和面的距离。上式表明，某一窗孔余压的绝对值与中和面至该窗孔的距离有关，中和面以上窗孔余压为正，中和面以下窗孔余压为负。三、风压作用下的自然通风1、风压作用下的自然通风的形成当气流绕流建筑物时，由于建筑物迎风面的阻挡，动压降低，形成正压；在气流断面II-II上，气流产生绕流，风速增大，形成负压；在建筑物背风面的某一范围内，由于气流形成漩涡，静压降低，形成

8、负压，所以该处的空气压力也小于大气压力。在气流断面III-III上，气流重新恢复到断面I-I处的状态。返回和远处未受干扰的气流相比，由于气流的作用，在建筑物表面所形成的空气静压的变化称为风压。