民用建筑中进、排风口间距问题探讨.doc

民用建筑中进、排风口间距问题探讨戎向阳1 石利军2 闵晓丹1（1.中国建筑西南设计研究院有限公司，2.重庆大学城市建设与环境工程学院 ）摘要：分析了国内外相关规范对进、排风口间距的规定，指出国内现行规范、设计手册对进、排风口间距的规定忽略了污染物种类、浓度等诸多因素的影响，过于简单。且有的标准对间距的要求过高，实际设计中难以实现等问题。关键词：进、排风口 污染物 民用建筑 进、排风口间距Problems of Spacing Between Air Intake and Outlet in Civil Building VentilationBy Rong Xiangyang, ShiLijun ,Min Xiaodan Abstract: Spacing between air intake and air outlet in relevant standards was analyzed,and criterias was too simple with the problems such as Ignoring the impact of many factors as types and concentration of pollutants.Spacing requirements of some standards was too strict to achieve in the actual design in current domestic standards was pointed out.Keywords: air intake and outlet,pollutants,civil building,spacing between air intake and outlet1 引言机械通风的主要目的是为了消除室内余热、余湿及各种污染物，以满足工作环境的温、湿度要求和保证室内的空气质量。一般民用建筑的污染源主要来自于：厨房烹饪过程中所产生的油烟、水蒸汽及大量的设备发热；卫生间产生的臭气、水蒸汽；冷冻机房、泵房、热水机房、电梯机房及变配电室等机电用房的设备所产生的余热；人员活动产生的异味、CO2、粉尘、细菌等；锅炉燃烧所产生的烟气；车库内汽车尾气排放的CO、NOx 和CmHn等气体。合理的进、排风口间距可以防止排风对进风的污染，达到有效通风的目的。目前，国内相关规范对进、排风口间距的规定并不一致，使得通风系统的设计无统一的参考标准，且有的标准对间距要求过于严格，实际设计中难以实现。本文通过分析国内外各种规范及手册对一般民用建筑进、排风口间距的相关要求，指出国内现行规范相关规定存在的问题，以期引起暖通研究人员的思考与重视，对合适的进、排风口间距进行进一步的研究与探讨。2 国内外相关规定的现状2.1 国内规范、手册的相关规定 普通机械通风系统对于普通机械通风系统的进风口在大部分规范中要求设在室外空气较清洁的地点，下缘距室外地坪不宜小于2m以防止其将附近灰尘、纸屑等扬起并吸入。国内各标准关于机械通风系统的进、排风口间距相关规定如表1所示：表1 机械通风系统进、排风口间距规定相关规范及手册进风口与排风口相关规定采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003进风口应低于排风口；应避免进、排风短路；人民防空地下室设计规范GB50038-2005进风口宜设置在排风口上风侧，进风口与排风口之间的水平距离不宜小于10m；医院洁净手术部建筑技术规范GB50333-2002新风口应设置在高于地面5m，水平方向距排气口3m以上并在排气口上风侧的无污染源干扰的清净区域。锅炉房设计规范GB50041-2008根据油气和燃气的密度大小按现行国家标准采暖通风与空气调节设计规范GB50019中的有关规定确定吸风口的位置城镇燃气设计规范GB50028-2006排气口在机械进风口的上部，且水平距离小于3.0m时，距机械进风口的垂直距离不得小于0.9m.实用供热空调设计手册第二版进风口与排风口设于同一高度时的水平距离不应小于20m。当水平距离小于20m时，进风口应比排风口至少低6m空气调节设计手册第二版进风口应尽量放置在排风口上风侧，且进风口应低于排出有害物的排风口资料来源：参考文献5 6 8、9、10、12、13。 事故通风系统事故通风排风口布置除应避开人员经常停留、通行的地点外，其进、排风口间距相关规定如表2所示：表2 事故通风进、排风口间距规定相关规范及手册进风口与排风口相关规定采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003排风口与 排风口与进风口的水平距离不应小于20m；当水平距离不足20m时，排风口必须高于进风口，并不得小于6m.实用供热空调设计手册第二版排风口与进风口的水平距离不应小于20m；当水平距离不足20m时，排风口必须高出进风口6m以上全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调.动力-2009事故排风口与机械进风系统的进风口的水平距离不应小于20m；当进风、排风口水平距离不足20m时，排风口必须高出进风口，并不得小于6m.资料来源：参考文献5 6 8 由以上两表可知，为保证室内空气品质，我国现行各规范、手册通常是对进、排风口的水平距离与垂直距离最小值做出规定，与表2中相比，各规范对事故通风进、排风口间距的规定显得较为一致。2.2 国外标准的相关规定 ASHRAE相关规定ASHRAE62.1-2007室内可接受的空气质量的通风中对从进风口到室外潜在污染源的最短距离作出了规定，如表3所示。表3 ASHRAE中空气进口与污染物最小间距规定对象最小距离（m）值得关注的排气污染（1）5有毒或危险性气体（2 、3）10通风孔，烟囱，燃烧器具和设备的排气（4）5车库入口，汽车卸货区或其他驱动设备（5）5卡车卸货区或码头，公共汽车停车场/空转区（5）7.5车道，街道，或停车位（5）1.5高交通量通道7.5屋顶，景观花园或其他表面下方进口（6 、7）0.3垃圾储存/客区，垃圾箱5冷却塔吸口或水槽5冷却塔排出口7.5（1）:指排气污染物浓度显著，有刺激感官的强度或臭味的空气； （2）：实验室通风柜排风口应当符合美国防火协会标准NFPA 45-19913 和 美国国家标准学会ANSI/AIHA Z9.5-1992； （3）：有毒或危险的废气是指排出的气体含有害的烟雾或排气有潜在危险的颗粒、生物气胶或气体浓度已经高到被认为是有害的。相关工业环境的分辨标准可见ACGIH工业通风手册5以及ASHRAE手册-HVAC应用一节； （4）：当采用ANSI Z223.1/NFPA 54-20027第7章，NFPA 31-20018第6章规定的气体燃烧器具及设备时，可采用更短的距离；（5）：距离测量尽可能的接近汽车尾气排放的位置；（6）：无最低间隔距离适用于倾斜超过45度或不到1英寸（3厘米）宽的表面；（7）：如果积雪累积超过预期，表中距离应该按照相应的平均值增加。从表3中可以看出，ASHRAE标准以进风口与室外潜在污染源的间距代替了进、排风口的间距，以污染物与进风口的最短距离规定代替了我国对进、排风口水平距离与垂直距离的规定。ASHRAE对应的各项污染源定义也体现了其对污染物的不同种类及污染物浓度是否已经达到了危害人体健康标准的综合考虑。该标准在附录F中提出了另一种计算方法来确定进、排风口的最小距离L，L计算式为： SI(m) （1）式中Q为排风体积，L/s；DF为稀释系数，由进风中夹带排风中排出污染物的比率及排风口排出气体的种类共同决定；U为排风速度，m/s；三者具体取值见该标准附录F1。从该式可知，ASHRAE标准在考虑进排风口最小距离时综合考虑了排风风速、污染物种类、污染物浓度的影响。 CIBSE相关规定CIBSE（英国皇家注册设备工程师协会）制定的暖通设计手册卷B（B2）中指出空气中污染物吸附率、送风口位置、房间形状等均决定着室内某点的空气质量，其在进、排风口位置方面主要提出了两点意见供设计人员参考： 进风口位置应远离冷却塔、锅炉烟道、油库通风口、烟柜、被污染空气、蒸汽或燃气排出点及车辆废气可能吸入的地方2。 进风口应远离排风口以避免短路，如果空气并未被污染，进风口吸入排风相对来说影响不大；且进、排风口位于同一立面上比其位于不同立面上更易发生短路，附近风压也影响着短路的发生2。CIBSE设计手册卷B中除指出设计进风口位置应远离已有污染源外，其提到通过将进、排风口设于不同立面上以避免发生进、排风短路的设计方法正是我国标准中尚未做作出规定，但在不少设计实例中已被设计人员采用的常规手段。美国防火协会标NFPA相关规定美国防火协会标准NFPA90A-2002在空气调节系统及通风系统安装标准一章中要求当附近建筑发生火灾时，进风口应位于尽小可能引入火源的位置，且进风口空气不应从含有可燃蒸汽或粉尘浓度已经对人体造成危害的的空间吸取。3 国内有关规定存在的问题对照上述国内外规范、手册的相关规定可以看出，我国规范中关于进、排风口间距的规定尚存在着要求过于严格且各规范间距规定不统一等问题，增加了设计难度，影响工程设计中合理的进、排风口布置。采暖通风与空气调节设计规范对进、排风口的间距没有给出明确的规定，但将“进风口应低于排风口”作为强制性条文列出，这在实际工程中难以实现。建筑通常包括多个空调通风系统，各楼层空调通风系统的进、排风口难免出现交叉布置的情况，尤其在高层建筑的各类通风系统设计时，地下室各排风系统的排风口难以实现高于各楼层空调系统的进风口。人民防空地下室设计规范、医院洁净手术部建筑技术规范、城镇燃气设计规范和实用供热空调设计手册中给出了进、排风口的间距要求，但距离极不一致，分别为10m、5m、3m、20m，什么样的间距才是合理的，设计中较难把控。从室内环境对空气质量的要求看，一般民用建筑与医院洁净手术部比较相对要求较低4，而其对进、排风口的间距要求反而相对较大，从逻辑上显得很不合理；对于很多房间通风来说，机械通风的主要功能是消除室内的余热及人员活动产生的异味、CO2等3，10m、20m的间距要求似乎过于严格，其必要性和合理性值得商榷，且在工程实际中也较难实现。例如双风机空调系统的排风设置主要是满足各季节空调区的风量平衡，此时，排风中所含的污染物浓度和温度都较低，受空间限制其进、排风口一般在同一空调机房内设置，很难满足现行规范和手册所规定的距离要求。结合美国ASHRAE标准的相关规定，国内对一般民用建筑的进、排风口间距要求似乎过高。根据国内外的相关研究和规范、设计手册，进、排风口的间距与污染物种类及浓度、进、排风口相对位置、进风口是否处于排风口上风侧、排风口是否处在动力阴影区及正压区、排风口风速等诸多因素有关。国内各规范中单一的水平间距和垂直高差规定均难以涵盖上述各种因素的影响，同时对设计造成很大的制约，且不当的设计应用还可能造成进排风短路现象的出现。我国现代建筑的发展很快，建筑呈现较大的多样性，简单的间距规定越来越难以适应目前的设计状况。首先，房间污染物的种类、浓度直接影响进、排风口的布置，而我国的规范、手册对进、排风口间距的规定未考虑排风中污染物种类和浓度的影响，规定过分笼统。如何确定出各种房间污染物排放的种类与浓度，并作出合适的间距规定，是促进规范与目前设计相适应急需解决的问题；其次，风压风向对进排风口布置的影响也较大。实际工程表明，当进、排风口相对布置时，即使两者相距达到20m，也难以保证进风不受污染，若根据风压风向的影响，将进、排风口布置于不同立面，或采取一定的导流措施，改变进、排风方向后，不仅能有效的保证室内空气质量，进、排风口间距也可以适当的减小。最后，建筑物作为一个整体，各空调通风系统进、排风口应统一规划设计，以避免出现各系统交叉污染的情况。由上述分析可见，进、排风口的位置受多种因素的影响，单一化的间距要求无法满足实际要求，因此，结合各种因素，对进、排风口的布置进行更为深入细致的研究，是目前亟待解决的问题。4结论与建议通过对国内外相关规范和设计手册的对比分析，国内标准对进、排风口的间距存在以下问题：1） 各规范、手册规定的“进风口应低于排风口”的条文，实际工程中难以实现。2） 各规范、手册对进、排风口间距规定不一致，给设计带来较多困扰。对照ASHRAE标准的相关规定，对进、排风间距的规定过于严格，在实际工程中难以得到保证，而且其必要性也值得商榷。3） 国内单一化的进排风口间距规定，忽略了排风污染物种类、浓度、排放风速以及进、排风口的相对关系等因素对间距的影响，难以满足实际要求。 排风对进风的污染，受到诸多因素的影响，如何对各种因素进行综合考虑，是确定合适的进、排风口间距的关键问题。ASHRAE标准的相关规定对我们制定进、排风口间距规定提供了很好的思路，建议我国的暖通研究人员能通过研究制定出科学合理、切实可行的间距规定来指导工程设计。参考文献：1 ASHRAE Standard 62.1-2007,Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality, American Society of Heating,Refrigeration and Air-Conditioning Engineers,Inc.,Atlanta,GA30329 U.S.A2 CIBSE GUIDE VOLUME B, ventilation and air conditioning, The Chartered Institution of Building Services Engineers,R.J.OUGHTON,British3 马最良.民用建筑空调设计M.北京：化学工业出版社，20104 沈晋明，朱青青，孙甜甜.ASHRAE170医院通风标准的评述J.暖通空调,