第4章-地下建筑的通风方式、气流组织和通风系统

1、第4章 地下建筑的通风方式、气流组织和通风系统,第1节 地下建筑的通风方式 第2节 地下建筑的气流组织 第3节 地下建筑的通风系统,第1节 地下建筑的通风方式,地下建筑的通风方式一般可分为三种: 一、自然通风； 二、机械通风； 三、自然通风和机械通风互相配合。,一、自然通风,1、概念与适用 2、分类 3、自然通风的优缺点,1、概念与适用,自然通风是依靠建筑内外空气的温度差所造成的热压, 或室外空气作用在建筑物上所造成的风压, 使建筑内外的空气进行交换的一种通风方式。 当地下建筑为洞形不复杂的通道或贯穿式, 且洞体又不长(约70米左右), 在洞室外空气含湿量较小的地区, 对温度、湿度要求又不高的

2、地下建筑, 可以考虑采用自然通风方式。如城市内的地下人行过街通道。,2、分类,自然通风根据作用力不同，可分为： （1）热压作用下的自然通风, （2）风压作用下的自然通风， （3）热压与风压共同作用下的自然通风。,（1）风压作用下的自然通风,利用风压作用的自然通风首先需要该地区的风向比较稳定, 有利用的可能, 同时, 必须要有贯穿的洞口, 才可能充分利用风压的作用。要注意季节及该季节的主导风向, 使进风洞口尽可能迎着通风季节的主导风向。它适用于地下仓库、地下冷机加工车间(余热量较少的车间)、坑道等。,（2）热压作用的自然通风,利用热压作用的自然通风要求洞室内外有较大的温差, 两个洞口要有一定的高

3、差, 温差高差越大, 自然通风效果越好，它适用于地下锅炉房、地下电厂等发热量大的地下建筑物。,3、自然通风的优缺点,影响自然通风量大小的因素很多, 如室内外空气的温度差、室外空气的流速及流向、门窗洞面积和位置等。所以自然通风量不是常数, 而是随室内外条件变化而变化, 同样室内所需要的通风量也不是常数, 也是随条件变化而变化的。 自然通风的优点：在于不需要设置动力设备, 对于有大量余热的车间, 是一种行之有效的而且是最经济的通风方式。 自然通风的缺点：是无法处理进入室内的室外空气, 也无法对室内向室外排除的污浊空气进行处理; 其次, 自然通风的风量受很多条件的影响, 通风效果不稳定。要使自然通风

4、量满足室内的要求, 就要进行不间断的调节, 调节的方法是: 调节进、排风孔洞的开启度。 举例: 地下人行过街通道(北京市内的二环、三环、四环都可以见到)。,二、 机械通风,1、机械通风的概念与优缺点 2、地下建筑机械通风的分类 3、机械通风的注意事项,1、机械通风的概念与优缺点,定义：利用通风机产生的动力, 使室内外空气进行交换的通风方式。 优点: 通风量和风压不受室外气象条件的限制, 通风比较稳定, 对空气处理比较方便, 通风调节也比较灵活。 缺点：投资较多, 消耗动力, 运行费用高。对洞形较复杂, 面积较大的洞室或温、湿度有一定要求或需排除有害气体, 都需要采用这种方式, 它能充分发挥通风

5、空调的技术效能。 举例: 地下矿井、生产生活用的地下建筑多采用。,隧道自然风对隧道机械通风的影响,隧道自然风流受隧道内外自然条件控制，经常变化，忽大忽小，忽左忽右，不仅对隧道自然通风产生严重影响，而且在机械通风的隧道中，也会造成不良后果。 1当自然风与机械风流向相反时，会使隧道中通风量减小，停风或风向反转，使隧道通风条件恶化； 2当自然风变化较大时，会影响风机的正常工作。自然风超静压差的变化影响到风机的工况点变化。当工况点不台理时，可能会造成较大电能浪费，严重者会造成风机损坏。为了使风机的工况点始终处于台理的范围内，需要随自然风的变化对风机工况点做及时调整，这给通风管理带来较大麻烦。,在实践中

6、，要台理利用自然风。 当自然风与机械风同向时，可以通过调节风机减少电耗，更要注意自然风可能造成的危害，如使通风条件恶化或造成风机损坏，影响正常通风。要利用好自然风，避兔它可能带来的危害，就要了解和掌握当地自然风产生和变化的规律，井根据自然风的变化及时调节风机。,2、地下建筑机械通风的分类,分类一： （1） 清洁式通风 （2） 过滤式通风 （3） 隔绝式通风 分类二： （1）局部通风 （2）全面通风,(1) 清洁式通风,定义：在地面空气未遭受核武器、化学武器污染时, 清洁空气不经除尘(多数需要经过粗滤以除去地面空气中的一般灰尘)、滤毒器处理而直接进入地下建筑密闭区内部, 供人员工作、休息和生产需

7、要的通风方式。,(2) 过滤式通风,定义：当地面空气受到污染, 而此时地下建筑内部仍需要继续进入新鲜空气时, 经查明地面空气的性质和污染程度后, 由清洁式通风转入过滤式通风, 外部的污染空气需经消波、除尘和过滤吸收器变为清洁空气后, 再送入地下建筑内部的通风方式称为过滤式通风。,(3) 隔绝式通风,在遭受敌人原子、化学和细菌武器袭击时, 由于各种原因(如尚未查明毒剂的浓度, 性质, 浓度过高, 为新型毒剂, 除尘、过滤设备发生故障, 或洞口设备被破坏等), 应立即将清洁式通风转为隔绝式通风, 将各洞口的防护门、密闭门、密闭阀等完全密闭, 与外界隔绝, 停止进风和排风, 但可以利用进风机或送风机

8、, 将内部空气进行循环的通风方式成为隔绝式通风。 地下建筑采用隔绝式通风时, 在密闭区与大气完全隔绝的情况下, 使洞内人员维持一定时间所需的氧气, 就需要有效的防护体积。 在不得已的情况下, 当洞内氧气不足时, 可用氧气再生装置、氧气瓶、氯酸盐蜡烛等来补充。,局部通风,利用局部气流, 使局部地点不受有害物质的污染, 造成符合要求的空气环境。可分为局部送风系统和局部排风系统。,系统式局部排风系统示意图,1工艺设备 2局部排风 3排风柜； 4风道； 5风机； 6排风帽； 7排风处理装置,局部送风系统示意图,全面通风,全面通风是对整个空间进行通风换气的一种通风方式。它一方面用清洁空气稀释室内空气中的

9、有害物浓度、同时不断把污染空气排至室外, 使室内空气中的有害物浓度不超过卫生标准规定的最高容许浓度。全面通风又可分为全面排风、全面送风、全面送排风三种。,全面机械送风系统,1百叶窗； 2保温阀；3过滤器； 4空气加热器；5-旁通阀； 6启动阀；7风机；8风道；9送风口； 10调节阀,全面机械排风系统,3、机械通风的注意事项,送风的作用半径一般不大于150米； 送风量应稍大于排风量，以维持洞内一定的正压，防止没有经过处理的洞室外空气或烟尘侵入； 排风口与进风口的水平距离不应小于15m，排风口宜高出进风口3m以上；排烟口宜高出进风口6m以上；排风口和排烟口应设置在常年主导风向的下风侧。,三、自然通

10、风与机械通风的联合,1. 自然进风、机械排风（抽出式通风） 2. 机械进风、自然排风（压入式通风）,1. 自然进风、机械排风（抽出式通风）,对洞室内温湿度要求不高, 洞形不复杂(最好是通道式结构或带有一定引洞的天然洞)的地下建筑 洞深不超过100米的冷加工车间, 可考虑采用自然进风、机械排风 采暖地区采用这种通风方式时, 应注意解决冬季洞口过冷的问题,抽出式通风,2. 机械进风、自然排风（压入式通风）,对于有一定温湿度要求的地下建筑物, 洞形不复杂, 洞深不宜超过100米, 洞室内有害物较少, 可采用这种通风方式。 机械送风可以根据洞室内工艺生产要求, 对洞室外空气进行处理, 然后均匀地将新鲜

11、空气送到洞室内工作区域, 再通过地下建筑的另一端集中排风(可利用施工竖井或专门设置的自然排风道), 使地下建筑处于正压状态。 缺点使洞室内有害物不能及时地就地排出, 会造成洞室尾部的空气卫生条件较差。对于产生有害物较多的地下建筑不宜采用这种方式。,压入式通风,第2节 地下建筑的气流组织,一、概述 二、气流组织及其适用范围,一、概述,气流组织的设计, 是地下建筑中通风和空气调节系统的一个重要环节。它直接影响系统的使用效果, 合理的气流组织能有效地把经过处理的新鲜空气均匀地输送到每个需要的部位, 以达到设计要求的区域温度场和速度场, 有效的排除有害气体, 使之满足生产工艺和保障操作人员在地下建筑内

12、长期坚持生产和生活。,1. 地下冷加工车间的气流组织, 是在保持工作区有比较均匀的温度、湿度的前提下, 控制气流速度在规定的数值范围内, 以满足洞室内纵向温差, 以及使洞室内保持正压的要求。 2. 有空调要求的地下建筑气流组织, 主要是满足洞室内温湿度允许波动范围的要求和正压的要求。 3. 对地下仓库、粮库、军用物资库、炸药库、食品库、档案资料库等, 气流组织主要是满足整个库内对湿度的要求。 4. 对于地下铁道、医院、商店、越江隧道等气流组织, 应根据工程的特点和不同要求来确定。但人员密集的场所, 要保证均匀的温湿度和风速, 并应满足所需的新鲜空气量。对消除有害气体为主的地下工程, 应根据有害

13、气体的特点, 有效的及时的排除有害气体, 不使污染其它地区。,二、气流组织型式及其适用范围,地下建筑通风空调工程中的气流组织型式较多，按空气分布侍点可归纳为三类； （一）上送上回 （二）上送下回 （三）下送上回,（一）上送上回,（二）上送下回,（三）下送上回,第3节 地下建筑的通风系统,一、地下建筑通风系统形式和组成 二、进、排气装置 三、通风机房的布置 四、防爆活门、活门室和扩散室,一、地下建筑通风系统形式和组成,通风系统的组成, 在各种不同类型的地下建筑中, 由于战时和平时的使用要求不同, 其组成也不相同。可根据具体情况设置各种通风系统。,进风系统,其主要任务是保证在平时或战时向地下建筑内

14、输入需要的新鲜空气量, 它一般由消波系统(包括进风防爆活门、活门室、扩散室)、除尘过滤室、密闭阀门、进风机和连接管等组成，,送风系统,主要任务是将已经处理的新鲜空气或经过内部处理的内部回风送至各房间。它一般由送风机室、消音设备、风道、与回风机室等组成。进风系统和送风系统可合并在一起, 进风机兼作送风机。,排风系统,采用清洁式通风时, 是将地下建筑内部废气通过排风机或利用超压排到洞外; 在过滤式通风时, 是将地下建筑内部废气排至最后一道防毒通道, 再从防毒通道排到洞外, 见图。,排风系统应根据地下建筑的防护要求和用途确定, 一般的和较小型的地下建筑可依靠不断进风而造成超压排风; 大型的或通风量大

15、的应用排风机排风。后者, 排风系统一般由排风机、自动排气活门、密闭阀门、扩散室、排风防爆活门和连接管等组成; 而超压排风不需要有排风机。,二、进、排气装置,进气装置的作用在于从室外采集洁净空气，供给室内送风系统使用；而排气装置的作用则是将排气系统集中的污浊空气排放至室外。,1、进气装置,根据进气室的位置和对进气的要求不同，进气装置可以是单独的进气塔，也可以是设在外墙上的进气窗口。进气装置有时也可以设在建筑顶上。,进气窗口,进气塔,对进气装置得要求,为了保证进气的洁净度，进气装置应该选择在空气比较新鲜，尘土比较少，离开废气排出口较远的地方。进气口的位置一般应高出地面2.5m。并且常设在主导风向的

16、上风侧和排风口的水平直线距离不小于10m，以免从排风口排出的废气或污染了的空气再被吸回到通凤房间去。设于屋顶上的进气口应高出屋面1m以上，以免被风雪堵塞。 进气口上一般都装有百页凤格，防止雨、雪、树叶、纸片和砂土等杂质被吸入。同时也能防止飞鸟进人。在百页格里面还装有保温门，作为冬季关闭进气口之用。 进气口的尺寸接通过百页格的风速为25ms来确定。,2、排风装置,排风装置即排风道的出口。在民用建筑中经常做成风塔形式装在建筑顶上、这时要求排风口高出屋面1m以上，以免污染附近空气环境。同样，为了防止雨、雪或风砂等倒灌到排风口中，在出口处亦应设有百页格或风帽 。,对排风装置的要求,为了使阻力不致过大，

17、机械通风排风塔内风速可取1.58ms，自然通风排风塔内凤速可取1.5ms。但二者出口风速均不能小于1.5ms，否则可能会因出口速度过小而造成冷凤倒灌。,三、室内送排风口,室内送、排风口是通风系统的重要的组成部件。它们的作用是按照一定的流速，将一定数量的空气送到用气地点，或从排气点排出。 室内送风口是送风系统中的风道末端装置，由送风道输送来的空气，通过送风口以适当的速度分配到各个指定的送风地点。,一、送风口,常用的送风口, 孔口直接开在风管上。用于侧向或下向送风。,送风口（1）,风管侧送风口，除孔口本身外没有任何调节装置。,送风口（2）,为插板式送风口，其中设有插板，可以调节风量，但不能调节风向

18、。,送风口（3）-百叶式送风口,单层百叶式送风口,百叶式送风口,活动百页格送风口 1-栏护风格； 2活动页片； 3框； 4把手,送风口（4）-散流器,在工业厂房中，一般通风量都很大，而且风道大都采用明装，因此常采用空气分布器作为送风口。,孔板送风口,空气经过开有很多圆形或条缝型小孔的孔板而进入室内。送风均匀，速度衰减快。,5、喷射式送风口,大于大型的生产车间、体育馆等建筑常采用喷射式送风口。,二、排风口,室内排风口是全面排风系统的一个组成部分，室内被污染的空气经由排风口进入管道。排风口的种类较少，通常做成百叶式。,三、送排风口设计要求,为了保证达到良好的通风效果，对室内送、排风口提出下列几项基

19、本要求： 1、送、排风口的空气流速不宜过大，使人不致有吹风感觉。但流速也不能过小，风口空气流速小会降低通风效果，同时使部件尺寸加大。 2、送、排风口的流动阻力要小，以免造成较大的动力消耗。 3、在非工业建筑中，送、排风口的构造型式应尽量与建筑的美观相配合。 4、送、排风口尺寸应尽可能的小些。 送、排风口的尺寸一般都按风口的气流速度选取。风口的流速是按照人所在地点的风速不超过0.25m/s（几乎不被人感觉到的空气流速）而确定的。房间送风口布置在靠近顶棚时，出口风速通常采用0.52.0ms; 送风口在靠近人所在区域时，风速不大于0.30.75m/s。对于排风口，由于速度衰减很快，故不论位置高低，风

20、口速度均可采用13m/s。,三、通风机房的布置,通风机房是供安装通风机的房间，要求不染毒，因此应与除尘、滤毒室、扩散室等分开，并设置在密闭范围以内。 当进、排风机房分开设置时，进风机房应在靠近进风口口部的密闭范围内设置，布置在除尘、滤毒室之后与除尘滤毒室同位于通道的一厕。同时设计应尽量使进风机房接近主要工作和掩蔽休息房间，使新鲜空气能尽快地到达使用地点，减少途中阻力。 排风机房应设在靠近排风口口部的密闭范围内，应尽量靠近需要排风的房间、洗消间和防毒通道并与排风系统房间位于同一侧，以减少管线交叉。,地下建筑洞轴线较短时，口部进风机房可兼作送风机房；洞轴线较长时，应在洞体适中位置设置送风机房。送风作用半径一般不超过150米，最好为60100米。在洞轴线长、洞室面积较大的地下建筑中，为避免因通风管通过长，管道中压头损失较大和风管断面较大而需要增大洞室横断商等缺点，则可根据平面布置分区组织通风。,四、防爆活门、活门室和扩散室,防爆活门，活门室和扩散室，是常用的消波设施，其目的是防止冲击波直接进入地下建筑内部杀伤入员和破坏设备。,1、防爆活门,防爆活门的作用在于冲击波来到之时，进行自动关闭，以防止冲击波进入洞内。 防爆活门应接抗力要求采用铜板或铝板等制造，其位置应设在消波系统的最前面。 目前常用的防爆活门