建筑环境学第六章,通风与气流组织

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1、1 1第六章第六章 通风与气流组织通风与气流组织清华大学清华大学清华大学清华大学 建筑学院建筑学院建筑学院建筑学院建筑技术科学系建筑技术科学系建筑技术科学系建筑技术科学系2气流组织对室内环境质量的意义气流组织对室内环境质量的意义B 气流组织的定义气流组织的定义J 狭义：机械通风的送回风的搭配形式狭义：机械通风的送回风的搭配形式狭义：机械通风的送回风的搭配形式狭义：机械通风的送回风的搭配形式J 广义：一定的送风口形式和送风参数所带广义：一定的送风口形式和送风参数所带广义：一定的送风口形式和送风参数所带广义：一定的送风口形式和送风参数所带来的室内气流分布来的室内气流分布来的室内气流分布来的室内气流

2、分布(Air Distribution)(Air Distribution)(Air Distribution)(Air Distribution)送风参数：风量、风速的大小和方向以及风送风参数：风量、风速的大小和方向以及风送风参数：风量、风速的大小和方向以及风送风参数：风量、风速的大小和方向以及风温、湿度、污染物浓度等温、湿度、污染物浓度等温、湿度、污染物浓度等温、湿度、污染物浓度等 B 气流组织的重要性：气流组织的重要性：J 保证室内热湿环境和保证空气品质保证室内热湿环境和保证空气品质保证室内热湿环境和保证空气品质保证室内热湿环境和保证空气品质 3本章内容本章内容B 室内空气环境营造方法室

3、内空气环境营造方法 B 室内空气环境的评价指标室内空气环境的评价指标B 主要评价指标的测量方法主要评价指标的测量方法 4 4室内空气环境营室内空气环境营造方法造方法室内空气环境的基本要求室内空气环境的基本要求B 满足室内人员对新鲜空气的需求满足室内人员对新鲜空气的需求J 保证主观感受的满意度保证主观感受的满意度保证主观感受的满意度保证主观感受的满意度B 保证室内人员的热舒适保证室内人员的热舒适J 保证温湿度、风速要求保证温湿度、风速要求保证温湿度、风速要求保证温湿度、风速要求B 保证室内污染物不超标保证室内污染物不超标J 各种污染物需要被稀释和移除各种污染物需要被稀释和移除各种污染物需要被稀释

4、和移除各种污染物需要被稀释和移除56室内空气环境营造的方法室内空气环境营造的方法B 通风通风通风通风JJ 基本考虑单一参数控制，如温度，污染物浓度等基本考虑单一参数控制，如温度，污染物浓度等基本考虑单一参数控制，如温度，污染物浓度等基本考虑单一参数控制，如温度，污染物浓度等B 空气调节空气调节空气调节空气调节JJ 多参数控制：调节温度、湿度、流速、洁净度、多参数控制：调节温度、湿度、流速、洁净度、多参数控制：调节温度、湿度、流速、洁净度、多参数控制：调节温度、湿度、流速、洁净度、空气成分、气味等空气成分、气味等空气成分、气味等空气成分、气味等JJ 污染严重：直流式系统（即机械通风系统）污染严重

5、：直流式系统（即机械通风系统）污染严重：直流式系统（即机械通风系统）污染严重：直流式系统（即机械通风系统）JJ 污染不很严重：部分回风系统污染不很严重：部分回风系统污染不很严重：部分回风系统污染不很严重：部分回风系统通风是最基本的方法通风是最基本的方法B 功能功能J 对污染物与热污染进行移除对污染物与热污染进行移除对污染物与热污染进行移除对污染物与热污染进行移除B 通风的方式通风的方式J 自然通风自然通风自然通风自然通风J 机械通风机械通风机械通风机械通风 稀释法（均匀混合）稀释法（均匀混合）稀释法（均匀混合）稀释法（均匀混合）置换法（活塞置换）置换法（活塞置换）置换法（活塞置换）置换法（活塞

6、置换）局部保障法（个性化送风）局部保障法（个性化送风）局部保障法（个性化送风）局部保障法（个性化送风）78自然通风自然通风BB 利用自然的手段（热压、风压等）来促使空气流利用自然的手段（热压、风压等）来促使空气流利用自然的手段（热压、风压等）来促使空气流利用自然的手段（热压、风压等）来促使空气流动而进行的通风换气方式动而进行的通风换气方式动而进行的通风换气方式动而进行的通风换气方式 BB 优点优点优点优点JJ不消耗动力或消耗很少的动力，节能不消耗动力或消耗很少的动力，节能不消耗动力或消耗很少的动力，节能不消耗动力或消耗很少的动力，节能JJ可以用充足的新鲜空气保证室内的空气品质可以用充足的新鲜空

7、气保证室内的空气品质可以用充足的新鲜空气保证室内的空气品质可以用充足的新鲜空气保证室内的空气品质JJ不需要专用机房，不需要专门维护不需要专用机房，不需要专门维护不需要专用机房，不需要专门维护不需要专用机房，不需要专门维护JJ可以带来较宽的舒适范围可以带来较宽的舒适范围可以带来较宽的舒适范围可以带来较宽的舒适范围B 局限性局限性局限性局限性JJ 受建筑设计限制，难以控制总通风量受建筑设计限制，难以控制总通风量受建筑设计限制，难以控制总通风量受建筑设计限制，难以控制总通风量JJ 难以保证新风在室内得到合理的分布难以保证新风在室内得到合理的分布难以保证新风在室内得到合理的分布难以保证新风在室内得到合

8、理的分布JJ 室外污染严重（包括噪声）时不适用室外污染严重（包括噪声）时不适用室外污染严重（包括噪声）时不适用室外污染严重（包括噪声）时不适用JJ气候条件不适合时不适用气候条件不适合时不适用气候条件不适合时不适用气候条件不适合时不适用JJ 往往需要居住者进行通风口的调节往往需要居住者进行通风口的调节往往需要居住者进行通风口的调节往往需要居住者进行通风口的调节9BB 基本原理：只要建筑开口两侧存在压力差基本原理：只要建筑开口两侧存在压力差基本原理：只要建筑开口两侧存在压力差基本原理：只要建筑开口两侧存在压力差 P P P P，就会，就会，就会，就会有空气流过开口。流过的风速为：有空气流过开口。流

9、过的风速为：有空气流过开口。流过的风速为：有空气流过开口。流过的风速为：BB驱动力驱动力驱动力驱动力压差压差压差压差JJ热压：温差引起的空气密度差导致建筑开口内外的压差热压：温差引起的空气密度差导致建筑开口内外的压差热压：温差引起的空气密度差导致建筑开口内外的压差热压：温差引起的空气密度差导致建筑开口内外的压差JJ风压：室外绕流引起建筑周围压力分布的不同形成开口处的风压：室外绕流引起建筑周围压力分布的不同形成开口处的风压：室外绕流引起建筑周围压力分布的不同形成开口处的风压：室外绕流引起建筑周围压力分布的不同形成开口处的压差压差压差压差BB自然通风的分类自然通风的分类自然通风的分类自然通风的分类

10、JJ 热压通风热压通风热压通风热压通风JJ 风压通风风压通风风压通风风压通风JJ 风压和热压的联合作用下的自然通风风压和热压的联合作用下的自然通风风压和热压的联合作用下的自然通风风压和热压的联合作用下的自然通风自然通风自然通风 P P10热压通风热压通风h h w w n nb ba a11热压通风的基本概念热压通风的基本概念余压余压余压余压12多层建筑的热压引起多层建筑的热压引起的自然通风的自然通风余压余压余压余压13风压作用下风压作用下的自然通风的自然通风14风压作用下的自然通风风压作用下的自然通风P Pf f 往往采用往往采用往往采用往往采用CFDCFDCFDCFD或或或或风洞模型实验的

11、方法风洞模型实验的方法风洞模型实验的方法风洞模型实验的方法求取求取求取求取K K K K值。值。值。值。风压系数风压系数风压系数风压系数15风洞模型实验风洞模型实验16风压和热压的联合作用下的风压和热压的联合作用下的自然通风自然通风17常见的自然通风的形式常见的自然通风的形式中庭通风中庭通风中庭通风中庭通风风井通风风井通风风井通风风井通风单面通风单面通风单面通风单面通风穿堂风穿堂风穿堂风穿堂风Cross ventilationCross ventilation18机械通风机械通风B利用机械手段（风机、风扇等）产生压力差来利用机械手段（风机、风扇等）产生压力差来利用机械手段（风机、风扇等）产生压

12、力差来利用机械手段（风机、风扇等）产生压力差来实现空气流动的方式实现空气流动的方式实现空气流动的方式实现空气流动的方式B 优点：可控制性强优点：可控制性强优点：可控制性强优点：可控制性强JJ可通过调整通风设备控制风量可通过调整通风设备控制风量可通过调整通风设备控制风量可通过调整通风设备控制风量JJ可通过调整风口、风量等控制室内气流分布可通过调整风口、风量等控制室内气流分布可通过调整风口、风量等控制室内气流分布可通过调整风口、风量等控制室内气流分布B 局限性：成本高局限性：成本高局限性：成本高局限性：成本高JJ需要消耗能源需要消耗能源需要消耗能源需要消耗能源JJ 初投资和运行费都比较高初投资和运

13、行费都比较高初投资和运行费都比较高初投资和运行费都比较高JJ 需要维护管理需要维护管理需要维护管理需要维护管理JJ 设备需要占据空间，并可能带来噪声设备需要占据空间，并可能带来噪声设备需要占据空间，并可能带来噪声设备需要占据空间，并可能带来噪声19机械通风气流组织形式机械通风气流组织形式B 混合通风：稀释法混合通风：稀释法混合通风：稀释法混合通风：稀释法JJ追求均匀的室内环境追求均匀的室内环境追求均匀的室内环境追求均匀的室内环境JJ 混合后的空气可能已被污染混合后的空气可能已被污染混合后的空气可能已被污染混合后的空气可能已被污染B 置换通风：置换法置换通风：置换法置换通风：置换法置换通风：置换

14、法JJ 保证人员呼吸区的环境要求保证人员呼吸区的环境要求保证人员呼吸区的环境要求保证人员呼吸区的环境要求JJ 下送风，新鲜气流先送入工作区下送风，新鲜气流先送入工作区下送风，新鲜气流先送入工作区下送风，新鲜气流先送入工作区B 个性化送风：局部保障法个性化送风：局部保障法个性化送风：局部保障法个性化送风：局部保障法JJ 满足不同个体的特殊性要求满足不同个体的特殊性要求满足不同个体的特殊性要求满足不同个体的特殊性要求JJ 工位送风，独立可调工位送风，独立可调工位送风，独立可调工位送风，独立可调20机械通风的气流组织形式机械通风的气流组织形式BB三种典型的送风形式三种典型的送风形式三种典型的送风形式

15、三种典型的送风形式JJ混合通风混合通风混合通风混合通风JJ置换通风置换通风置换通风置换通风JJ个性化送风个性化送风个性化送风个性化送风21FangerFanger 教授的比方：教授的比方：教授的比方：教授的比方：混合通风混合通风混合通风混合通风置换通风置换通风置换通风置换通风或或或或个体送风个体送风个体送风个体送风22混合通风的气流形式混合通风的气流形式上送上回上送上回上送上回上送上回上送下回上送下回上送下回上送下回下送下回下送下回下送下回下送下回侧送上下回侧送上下回侧送上下回侧送上下回23B两种典型的理想气流分布两种典型的理想气流分布两种典型的理想气流分布两种典型的理想气流分布JJ 均匀混合

16、：气流充分混合，各处参数完全一样均匀混合：气流充分混合，各处参数完全一样均匀混合：气流充分混合，各处参数完全一样均匀混合：气流充分混合，各处参数完全一样JJ 活塞流动活塞流动活塞流动活塞流动B 实际情况都不是均匀混合和活塞流动，而要实际情况都不是均匀混合和活塞流动，而要实际情况都不是均匀混合和活塞流动，而要实际情况都不是均匀混合和活塞流动，而要复杂得多复杂得多复杂得多复杂得多理想的气流分布形式理想的气流分布形式2424室内空气环境的评室内空气环境的评价指标价指标一.一.一.一.通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境二.二.二.二

17、.理想稀释与置换时的描述参数理想稀释与置换时的描述参数理想稀释与置换时的描述参数理想稀释与置换时的描述参数三.三.三.三.送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数四.四.四.四.污染物排除有效性的描述参数污染物排除有效性的描述参数污染物排除有效性的描述参数污染物排除有效性的描述参数五.五.五.五.空气扩散性能与均匀指标空气扩散性能与均匀指标空气扩散性能与均匀指标空气扩散性能与均匀指标25通风量与通风量与 IAQIAQ的关系的关系一一一一.通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境26通风量与通

18、风量与 IAQIAQ的关系的关系B 美国美国美国美国(欧洲欧洲欧洲欧洲)对学校，办公室的最新研究表明对学校，办公室的最新研究表明对学校，办公室的最新研究表明对学校，办公室的最新研究表明新风量与新风量与新风量与新风量与SBSSBSSBSSBS之间有着一定的关系，当新风量之间有着一定的关系，当新风量之间有着一定的关系，当新风量之间有着一定的关系，当新风量小于小于小于小于36 36 36 36 mmmm3 3 3 3/h/h/h/h人时，人时，人时，人时，SBS SBS SBS SBS 问题变得显著。问题变得显著。问题变得显著。问题变得显著。B 关于人体代谢污染的问题，第一印象关于人体代谢污染的问题

19、，第一印象关于人体代谢污染的问题，第一印象关于人体代谢污染的问题，第一印象 (First(First(First(First Impres sion)Impres sion)Impres sion)Impres sion)使使使使 80%80%80%80%的人能够满意的最小新的人能够满意的最小新的人能够满意的最小新的人能够满意的最小新风量是风量是风量是风量是 27 27 27 27 mmmm3 3 3 3/h/h/h/h人，对于已适应了室内环境的人，对于已适应了室内环境的人，对于已适应了室内环境的人，对于已适应了室内环境的 90%90%90%90%的人能够满足的最小新风量只需的人能够满足的最小

20、新风量只需的人能够满足的最小新风量只需的人能够满足的最小新风量只需 9 9 9 9 mmmm3 3 3 3/h/h/h/h人人人人。一一一一.通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境27新风通风换气量新风通风换气量常用民用建筑新风量范围常用民用建筑新风量范围常用民用建筑新风量范围常用民用建筑新风量范围以坐为主、少吸烟、久逗留场所以坐为主、少吸烟、久逗留场所以坐为主、少吸烟、久逗留场所以坐为主、少吸烟、久逗留场所 实际上，人体在静坐至重劳动状态，肺通气量为：实际上，人体在静坐至重劳动状态，肺通气量为：实际上，人体在静坐至重劳动状态，

21、肺通气量为：实际上，人体在静坐至重劳动状态，肺通气量为：11.680.4 L/min11.680.4 L/min11.680.4 L/min11.680.4 L/min人，即人，即人，即人，即0.7 4.8 m0.7 4.8 m0.7 4.8 m0.7 4.8 m3 3 3 3/h/h/h/h人人人人 (实际为一半实际为一半实际为一半实际为一半)一一一一.通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境28新风通风换气量新风通风换气量B 决定因素决定因素决定因素决定因素JJ 室内污染物允许浓度室内污染物允许浓度室内污染物允许浓度室内污染物

22、允许浓度JJ 室外污染物浓度室外污染物浓度室外污染物浓度室外污染物浓度JJ 室内污染物发生量：发生量已知否？室内污染物发生量：发生量已知否？室内污染物发生量：发生量已知否？室内污染物发生量：发生量已知否？B 室内污染物产生对换气量的要求室内污染物产生对换气量的要求室内污染物产生对换气量的要求室内污染物产生对换气量的要求JJ 人体代谢生物污染：以人体代谢生物污染：以人体代谢生物污染：以人体代谢生物污染：以COCOCOCO2 2 2 2浓度或臭气强度指数浓度或臭气强度指数浓度或臭气强度指数浓度或臭气强度指数为指标确定换气量为指标确定换气量为指标确定换气量为指标确定换气量JJ 消除烟臭的要求根据吸烟

23、量确定消除烟臭的要求根据吸烟量确定消除烟臭的要求根据吸烟量确定消除烟臭的要求根据吸烟量确定JJ 污染物发生量：污染物发生量：污染物发生量：污染物发生量：VOCVOCVOCVOC等微量产生的污染难以监测，等微量产生的污染难以监测，等微量产生的污染难以监测，等微量产生的污染难以监测，通风量的确定仍然是需要研究的问题。通风量的确定仍然是需要研究的问题。通风量的确定仍然是需要研究的问题。通风量的确定仍然是需要研究的问题。一一一一.通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境通风换气量的评价指标通风换气量的评价指标B 换气次数换气次数换气次数换

24、气次数 ACH ACH(次次次次/h h)JJ 反映了房间通风量的大小反映了房间通风量的大小反映了房间通风量的大小反映了房间通风量的大小B 空间的名义时间常数空间的名义时间常数空间的名义时间常数空间的名义时间常数(s s)JJ 换气次数的倒数，用于评价空间稀释情况的好坏换气次数的倒数，用于评价空间稀释情况的好坏换气次数的倒数，用于评价空间稀释情况的好坏换气次数的倒数，用于评价空间稀释情况的好坏29一一一一.通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境通风量通风量(m(m3 3/h)/h)房间的容积房间的容积(m(m3 3)30气流分布

25、与室内环境的关系气流分布与室内环境的关系BB总新风量满足要求总新风量满足要求总新风量满足要求总新风量满足要求 ，是否意味着，是否意味着，是否意味着，是否意味着IAQIAQIAQIAQ一定满足要求？一定满足要求？一定满足要求？一定满足要求？JJ向室内引入的新风是否都进入了呼吸区？向室内引入的新风是否都进入了呼吸区？向室内引入的新风是否都进入了呼吸区？向室内引入的新风是否都进入了呼吸区？JJ室内空气更新的快慢如何？室内空气更新的快慢如何？室内空气更新的快慢如何？室内空气更新的快慢如何？JJ室内污染物被转移出去的室内污染物被转移出去的室内污染物被转移出去的室内污染物被转移出去的速度速度速度速度如何？

26、如何？如何？如何？JJ室内空气参数分布是否满足要求？室内空气参数分布是否满足要求？室内空气参数分布是否满足要求？室内空气参数分布是否满足要求？BB气流组织包含的内容气流组织包含的内容气流组织包含的内容气流组织包含的内容JJ风速分布（风速场或风速分布（风速场或风速分布（风速场或风速分布（风速场或流场）流场）流场）流场）JJ温度分布（温度场）温度分布（温度场）温度分布（温度场）温度分布（温度场）JJ湿度分布（湿度场）湿度分布（湿度场）湿度分布（湿度场）湿度分布（湿度场）JJ污染物浓度分布（污污染物浓度分布（污污染物浓度分布（污污染物浓度分布（污染物浓度场，染物浓度场，染物浓度场，染物浓度场，IAQ

27、IAQIAQIAQ）一一一一.通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境31室内空气环境的描述参数室内空气环境的描述参数BB如果室内空气均匀混合或者是理想活塞流，就可以如果室内空气均匀混合或者是理想活塞流，就可以如果室内空气均匀混合或者是理想活塞流，就可以如果室内空气均匀混合或者是理想活塞流，就可以用集总的参数对房间的通风效果进行总体评价用集总的参数对房间的通风效果进行总体评价用集总的参数对房间的通风效果进行总体评价用集总的参数对房间的通风效果进行总体评价BB实际环境通风气流组织评价的三类参数实际环境通风气流组织评价的三类参数实际环

28、境通风气流组织评价的三类参数实际环境通风气流组织评价的三类参数JJ描述送风有效性的参数，主要反映送风能否有效到达考察描述送风有效性的参数，主要反映送风能否有效到达考察描述送风有效性的参数，主要反映送风能否有效到达考察描述送风有效性的参数，主要反映送风能否有效到达考察区域以及到达该区域的空气新鲜程度，如：区域以及到达该区域的空气新鲜程度，如：区域以及到达该区域的空气新鲜程度，如：区域以及到达该区域的空气新鲜程度，如：空气龄、换气空气龄、换气空气龄、换气空气龄、换气效率、送风可及性效率、送风可及性效率、送风可及性效率、送风可及性JJ描述污染物排除有效性的参数，主要反映污染物到达考察描述污染物排除有

29、效性的参数，主要反映污染物到达考察描述污染物排除有效性的参数，主要反映污染物到达考察描述污染物排除有效性的参数，主要反映污染物到达考察区域的程度以及到达该区域所需要的时间，如：污染物含区域的程度以及到达该区域所需要的时间，如：污染物含区域的程度以及到达该区域所需要的时间，如：污染物含区域的程度以及到达该区域所需要的时间，如：污染物含量和排空时间量和排空时间量和排空时间量和排空时间 、排污效率与余热排除效率排污效率与余热排除效率排污效率与余热排除效率排污效率与余热排除效率 、污染物年龄、污染物年龄、污染物年龄、污染物年龄 、污染源可及性污染源可及性污染源可及性污染源可及性 JJ与热舒适关系密切的

30、有关参数，如：与热舒适关系密切的有关参数，如：与热舒适关系密切的有关参数，如：与热舒适关系密切的有关参数，如：不均匀系数不均匀系数不均匀系数不均匀系数 、空气扩、空气扩、空气扩、空气扩散性能指标散性能指标散性能指标散性能指标(ADPI)(ADPI)(ADPI)(ADPI)一一一一.通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境通风量、气流分布与室内环境32全面通风的基本微分方程式全面通风的基本微分方程式（均匀混合时的稀释方程（均匀混合时的稀释方程）BB质平衡式：质平衡式：质平衡式：质平衡式：QCQCS S d d +Md Md -QC d QC d =VdCVd

31、CBB 在通风量在通风量在通风量在通风量Q Q一定、室内初始浓度为一定、室内初始浓度为一定、室内初始浓度为一定、室内初始浓度为C C1 1的时候，求的时候，求的时候，求的时候，求C C2 2与与与与通风时间的关系：通风时间的关系：通风时间的关系：通风时间的关系：BB 稳定状态的关系式：稳定状态的关系式：稳定状态的关系式：稳定状态的关系式：MQ,CQ,Cs sC CV VC C二二二二.理想稀释与置换时的描述参数理想稀释与置换时的描述参数理想稀释与置换时的描述参数理想稀释与置换时的描述参数或或或或33活塞流动时的室内参数活塞流动时的室内参数B 特征特征特征特征JJ 房间的温度、湿度和污染物浓度在

32、经过源之前房间的温度、湿度和污染物浓度在经过源之前房间的温度、湿度和污染物浓度在经过源之前房间的温度、湿度和污染物浓度在经过源之前等于送风参数等于送风参数等于送风参数等于送风参数JJ 经过源之后等于均匀混合后的参数，污染源仅经过源之后等于均匀混合后的参数，污染源仅经过源之后等于均匀混合后的参数，污染源仅经过源之后等于均匀混合后的参数，污染源仅影响下游浓度影响下游浓度影响下游浓度影响下游浓度B 描述参数描述参数描述参数描述参数JJ 换气次数换气次数换气次数换气次数JJ名义时间常数名义时间常数名义时间常数名义时间常数二二二二.理想稀释与置换时的描述参数理想稀释与置换时的描述参数理想稀释与置换时的描

33、述参数理想稀释与置换时的描述参数断面流速断面流速流道总长度流道总长度341.1.空气龄空气龄 Air ageAir ageBB 最早于最早于最早于最早于20202020世纪世纪世纪世纪80808080年代由年代由年代由年代由SandbergSandbergSandbergSandberg提出。空气龄是提出。空气龄是提出。空气龄是提出。空气龄是指送风到达房间某点的时间。指送风到达房间某点的时间。指送风到达房间某点的时间。指送风到达房间某点的时间。BB 某点的空气龄越小，说明该点的空气越新鲜，空某点的空气龄越小，说明该点的空气越新鲜，空某点的空气龄越小，说明该点的空气越新鲜，空某点的空气龄越小，说

34、明该点的空气越新鲜，空气品质就越好。气品质就越好。气品质就越好。气品质就越好。BB 如果某点的空气年龄为如果某点的空气年龄为如果某点的空气年龄为如果某点的空气年龄为 的空气微团在某点空气中的空气微团在某点空气中的空气微团在某点空气中的空气微团在某点空气中所占的比例分布即概率分布所占的比例分布即概率分布所占的比例分布即概率分布所占的比例分布即概率分布f f()，有，有，有，有BB累计分布函数累计分布函数累计分布函数累计分布函数 BB则某点的平均空气龄为则某点的平均空气龄为则某点的平均空气龄为则某点的平均空气龄为P P P P三三三三.送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数送

35、风有效性的描述参数35与空气龄相关的两个参数与空气龄相关的两个参数B残余时间残余时间残余时间残余时间(Residual lifetime)(Residual lifetime)(Residual lifetime)(Residual lifetime)JJ空气从当前位置到离开房间的时间空气从当前位置到离开房间的时间空气从当前位置到离开房间的时间空气从当前位置到离开房间的时间 rl rlB驻留时间驻留时间驻留时间驻留时间(Residence time)(Residence time)(Residence time)(Residence time)JJ空气离开房间时空气龄空气离开房间时空气龄空气离

36、开房间时空气龄空气离开房间时空气龄 r r也称作也称作“换气时间换气时间”置换室内全部现存置换室内全部现存空气的时间空气的时间 三三三三.送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数BB 房间平均空气龄房间平均空气龄房间平均空气龄房间平均空气龄JJ 等于房间各点空气龄的体平均等于房间各点空气龄的体平均等于房间各点空气龄的体平均等于房间各点空气龄的体平均BB 典型流型的空气龄典型流型的空气龄典型流型的空气龄典型流型的空气龄JJ 活塞流：活塞流：活塞流：活塞流：r r=e e=n n p p e e /2=/2=n n /2/2JJ 均匀混合流：到处空气龄都一样

37、均匀混合流：到处空气龄都一样均匀混合流：到处空气龄都一样均匀混合流：到处空气龄都一样 p p e eBB非完全混合流：非完全混合流：非完全混合流：非完全混合流：JJ 入口空气年龄最年轻，出口年龄最老入口空气年龄最年轻，出口年龄最老入口空气年龄最年轻，出口年龄最老入口空气年龄最年轻，出口年龄最老如果没有滞留区如果没有滞留区如果没有滞留区如果没有滞留区的话的话的话的话几处典型的空气龄几处典型的空气龄36P P P PC Ce e e e三三三三.送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数372.换气效率换气效率不涉及污染源的位置不涉及污染源的位置B 理论上最短

38、的换气时间是多少？理论上最短的换气时间是多少？理论上最短的换气时间是多少？理论上最短的换气时间是多少？JJ “理想活塞流理想活塞流理想活塞流理想活塞流”的换气效率最高，房间的平均空的换气效率最高，房间的平均空的换气效率最高，房间的平均空的换气效率最高，房间的平均空气龄最小气龄最小气龄最小气龄最小 B 换气效率的定义换气效率的定义换气效率的定义换气效率的定义JJ活塞流的平均空气龄与实际通风条件下房间平均活塞流的平均空气龄与实际通风条件下房间平均活塞流的平均空气龄与实际通风条件下房间平均活塞流的平均空气龄与实际通风条件下房间平均空气龄的比值为换气效率（空气龄的比值为换气效率（空气龄的比值为换气效率

39、（空气龄的比值为换气效率（1111），反映了新鲜空），反映了新鲜空），反映了新鲜空），反映了新鲜空气置换原有空气的快慢与活塞通风下置换快慢的气置换原有空气的快慢与活塞通风下置换快慢的气置换原有空气的快慢与活塞通风下置换快慢的气置换原有空气的快慢与活塞通风下置换快慢的比值比值比值比值三三三三.送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数38B 空间各点的换气效率的定义空间各点的换气效率的定义B 空间各点的换气效率可以大于空间各点的换气效率可以大于1 1，反，反映了新鲜空气替换原有空气的有效程映了新鲜空气替换原有空气的有效程度度2.换气效率换气效率不涉及污染源的

40、位置不涉及污染源的位置三三三三.送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数39常见送回风形式的换气效率常见送回风形式的换气效率三三三三.送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数403.3.送风可及性送风可及性Accessibility of Supply Air:ASA BB 传统的气流组织评价指标，如空气龄和换气效率，传统的气流组织评价指标，如空气龄和换气效率，传统的气流组织评价指标，如空气龄和换气效率，传统的气流组织评价指标，如空气龄和换气效率，均反映的是稳态情况均反映的是稳态情况均反映的是稳态情况均反映的是稳态

41、情况BB 需要反映送风在任意时刻到达室内各点的能力，考需要反映送风在任意时刻到达室内各点的能力，考需要反映送风在任意时刻到达室内各点的能力，考需要反映送风在任意时刻到达室内各点的能力，考虑有限时间内送风的有效性虑有限时间内送风的有效性虑有限时间内送风的有效性虑有限时间内送风的有效性BB 定义定义定义定义JJ在流场不变的条件下，假设送风口的空气含有浓度为在流场不变的条件下，假设送风口的空气含有浓度为在流场不变的条件下，假设送风口的空气含有浓度为在流场不变的条件下，假设送风口的空气含有浓度为C Cs s的的的的指示剂气体，房间内部无源，则该送风口在历时指示剂气体，房间内部无源，则该送风口在历时指示

42、剂气体，房间内部无源，则该送风口在历时指示剂气体，房间内部无源，则该送风口在历时T T后后后后对空间对空间对空间对空间位置位置位置位置i i的可及性为的可及性为的可及性为的可及性为送风到达送风到达送风到达送风到达 i i点的百分比点的百分比点的百分比点的百分比三三三三.送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数41不同时刻的送风可及性发展情况不同时刻的送风可及性发展情况（深色区域内（深色区域内（深色区域内（深色区域内ASAASA大于大于大于大于0.50.5）三三三三.送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数42可及性

43、的物理意义可及性的物理意义B 可及性是流场自身的特性，与送风有无指示可及性是流场自身的特性，与送风有无指示可及性是流场自身的特性，与送风有无指示可及性是流场自身的特性，与送风有无指示剂无关剂无关剂无关剂无关B 可及性反映了在经历了一定时间后，各风口可及性反映了在经历了一定时间后，各风口可及性反映了在经历了一定时间后，各风口可及性反映了在经历了一定时间后，各风口送风到达空间各点的相对程度送风到达空间各点的相对程度送风到达空间各点的相对程度送风到达空间各点的相对程度B 单一风口经过足够长时间后，空间各点的可单一风口经过足够长时间后，空间各点的可单一风口经过足够长时间后，空间各点的可单一风口经过足够

44、长时间后，空间各点的可及性均为及性均为及性均为及性均为1 1 1 1B 多个风口经过足够长时间后，在空间各点的多个风口经过足够长时间后，在空间各点的多个风口经过足够长时间后，在空间各点的多个风口经过足够长时间后，在空间各点的可及性和为可及性和为可及性和为可及性和为1 1 1 1三三三三.送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数送风有效性的描述参数431.排污效率：排污效率：涉及污染源的位置涉及污染源的位置BB排污效率排污效率排污效率排污效率JJ充分混合流充分混合流充分混合流充分混合流 1 1 1 1 JJ 活塞流活塞流活塞流活塞流 均匀污染源均匀污染源均匀污染源均匀污染源

45、2 2 2 2 如果污染源在出口呢？如果污染源在出口呢？如果污染源在出口呢？如果污染源在出口呢？污染源在入口呢？污染源在入口呢？污染源在入口呢？污染源在入口呢？BB余热排除效率余热排除效率余热排除效率余热排除效率JJ用得热代替污染物，温度代用得热代替污染物，温度代用得热代替污染物，温度代用得热代替污染物，温度代替污染物浓度替污染物浓度替污染物浓度替污染物浓度平均排污效率平均排污效率平均排污效率平均排污效率局部排污效率局部排污效率局部排污效率局部排污效率P PC Ce e,t te eC Cs s,t ts s四四四四.污染物排除有效性的描述参数污染物排除有效性的描述参数污染物排除有效性的描述参

46、数污染物排除有效性的描述参数2.污染物含量与排空时间污染物含量与排空时间B 室内污染物总室内污染物总室内污染物总室内污染物总 MM()JJ 在在在在 时间内产生的污染物与排风口排出的污染物总时间内产生的污染物与排风口排出的污染物总时间内产生的污染物与排风口排出的污染物总时间内产生的污染物与排风口排出的污染物总量之差，量之差，量之差，量之差，取决于通风形式取决于通风形式取决于通风形式取决于通风形式 （例如：新风存在短路（例如：新风存在短路（例如：新风存在短路（例如：新风存在短路则室内污染物总量变大）则室内污染物总量变大）则室内污染物总量变大）则室内污染物总量变大）JJ 稳定条件下稳定条件下稳定条

47、件下稳定条件下B 排空时间：排空时间：排空时间：排空时间：JJ 反映一定的气流组织排除污染物的能力反映一定的气流组织排除污染物的能力反映一定的气流组织排除污染物的能力反映一定的气流组织排除污染物的能力44四四四四.污染物排除有效性的描述参数污染物排除有效性的描述参数污染物排除有效性的描述参数污染物排除有效性的描述参数污染源散发速率污染源散发速率3.污染物年龄与污染源可及性污染物年龄与污染源可及性B 污染物年龄污染物年龄污染物年龄污染物年龄年龄越短，污染得越快年龄越短，污染得越快年龄越短，污染得越快年龄越短，污染得越快JJ 污染物微团的污染物年龄的概率分布函数污染物微团的污染物年龄的概率分布函数

48、污染物微团的污染物年龄的概率分布函数污染物微团的污染物年龄的概率分布函数A A()与与与与累计分布函数累计分布函数累计分布函数累计分布函数B B()JJ 室内某一点的污染物年龄室内某一点的污染物年龄室内某一点的污染物年龄室内某一点的污染物年龄 contcont是指该点所有污染物是指该点所有污染物是指该点所有污染物是指该点所有污染物微团的污染物年龄的平均值微团的污染物年龄的平均值微团的污染物年龄的平均值微团的污染物年龄的平均值B 污染源可及性污染源可及性污染源可及性污染源可及性JJ 评价污染源在优先时段内对室内环境的影响评价污染源在优先时段内对室内环境的影响评价污染源在优先时段内对室内环境的影响

49、评价污染源在优先时段内对室内环境的影响JJ 假定送风不含有污染物假定送风不含有污染物假定送风不含有污染物假定送风不含有污染物45四四四四.污染物排除有效性的描述参数污染物排除有效性的描述参数污染物排除有效性的描述参数污染物排除有效性的描述参数稳态排风污染物平均浓度稳态排风污染物平均浓度46不均匀系数不均匀系数B 反映气流温度场和速度场的不均匀程度。反映气流温度场和速度场的不均匀程度。反映气流温度场和速度场的不均匀程度。反映气流温度场和速度场的不均匀程度。t t均方根偏差均方根偏差均方根偏差均方根偏差温度不均匀系数温度不均匀系数温度不均匀系数温度不均匀系数五五五五.空气扩散性能与均匀性指标空气扩

50、散性能与均匀性指标空气扩散性能与均匀性指标空气扩散性能与均匀性指标速度不均匀系数速度不均匀系数速度不均匀系数速度不均匀系数47空气扩散性能指标空气扩散性能指标ADPIADPI(Air Diffusion Performance Index)(Air Diffusion Performance Index)B 定义定义定义定义JJ 空间内满足规定风速和温度要求的测点数与总空间内满足规定风速和温度要求的测点数与总空间内满足规定风速和温度要求的测点数与总空间内满足规定风速和温度要求的测点数与总测点数之比测点数之比测点数之比测点数之比JJ ADPI ADPI的值越大，说明感到舒适的人群比例越大。的值越

51、大，说明感到舒适的人群比例越大。的值越大，说明感到舒适的人群比例越大。的值越大，说明感到舒适的人群比例越大。在一般情况下，应使在一般情况下，应使在一般情况下，应使在一般情况下，应使ADPIADPI80808080 B 有效温差有效温差有效温差有效温差五五五五.空气扩散性能与均匀性指标空气扩散性能与均匀性指标空气扩散性能与均匀性指标空气扩散性能与均匀性指标4848气流组织的测量与计算气流组织的测量与计算方法方法1.1.踪气体实验法踪气体实验法踪气体实验法踪气体实验法2.2.测换气次数测换气次数测换气次数测换气次数3.3.测空气龄测空气龄测空气龄测空气龄4.4.测换气效率测换气效率测换气效率测换气

52、效率491.示踪气体试验法示踪气体试验法B 是研究建筑物空气分布与渗透特性的重要手段是研究建筑物空气分布与渗透特性的重要手段是研究建筑物空气分布与渗透特性的重要手段是研究建筑物空气分布与渗透特性的重要手段B 示踪气体的目的是准确标识室内空气流动特性，示踪气体的目的是准确标识室内空气流动特性，示踪气体的目的是准确标识室内空气流动特性，示踪气体的目的是准确标识室内空气流动特性，必须具有如下特点必须具有如下特点必须具有如下特点必须具有如下特点JJ能够完全跟随空气流动能够完全跟随空气流动能够完全跟随空气流动能够完全跟随空气流动JJ具有可测性具有可测性具有可测性具有可测性JJ具有稳定性，一般情况下不发生

53、物理或化学反应具有稳定性，一般情况下不发生物理或化学反应具有稳定性，一般情况下不发生物理或化学反应具有稳定性，一般情况下不发生物理或化学反应JJ 无毒性无毒性无毒性无毒性 B常见的示踪气体包括甲烷、常见的示踪气体包括甲烷、常见的示踪气体包括甲烷、常见的示踪气体包括甲烷、SFSFSFSF6 6 6 6、二氧化碳等。、二氧化碳等。、二氧化碳等。、二氧化碳等。50示踪气体的常见释放方法示踪气体的常见释放方法B脉冲法（脉冲法（脉冲法（脉冲法（pulse methodpulse methodpulse methodpulse method）JJ在释放点释放少量的示踪气体，记录测量点处示在释放点释放少量的

54、示踪气体，记录测量点处示在释放点释放少量的示踪气体，记录测量点处示在释放点释放少量的示踪气体，记录测量点处示踪气体浓度随时间的变化过程。踪气体浓度随时间的变化过程。踪气体浓度随时间的变化过程。踪气体浓度随时间的变化过程。B上升法（上升法（上升法（上升法（step-up methodstep-up methodstep-up methodstep-up method）JJ在释放点连续释放固定强度源的示踪气体，记录在释放点连续释放固定强度源的示踪气体，记录在释放点连续释放固定强度源的示踪气体，记录在释放点连续释放固定强度源的示踪气体，记录测量点处示踪气体浓度随时间的变化过程。测量点处示踪气体浓度随

55、时间的变化过程。测量点处示踪气体浓度随时间的变化过程。测量点处示踪气体浓度随时间的变化过程。B下降法（或衰减法）下降法（或衰减法）下降法（或衰减法）下降法（或衰减法）(step-down or decay(step-down or decay(step-down or decay(step-down or decay method)method)method)method)JJ房间中示踪气体的浓度达到平衡状态后，停止释房间中示踪气体的浓度达到平衡状态后，停止释房间中示踪气体的浓度达到平衡状态后，停止释房间中示踪气体的浓度达到平衡状态后，停止释放示踪气体，记录测量点处示踪气体浓度随时间放示踪气体

56、，记录测量点处示踪气体浓度随时间放示踪气体，记录测量点处示踪气体浓度随时间放示踪气体，记录测量点处示踪气体浓度随时间的变化过程。的变化过程。的变化过程。的变化过程。2.测换气次数测换气次数51523.测空气龄测空气龄脉冲法脉冲法B 在通风房间的送风口释放少量示踪气体，记在通风房间的送风口释放少量示踪气体，记在通风房间的送风口释放少量示踪气体，记在通风房间的送风口释放少量示踪气体，记录被测点的浓度变化过程录被测点的浓度变化过程录被测点的浓度变化过程录被测点的浓度变化过程B 概率分布函数概率分布函数概率分布函数概率分布函数B空气龄公式空气龄公式空气龄公式空气龄公式释放的示踪气体的质量释放的示踪气体

57、的质量释放的示踪气体的质量释放的示踪气体的质量 送风量送风量送风量送风量533.测空气龄测空气龄上升法上升法B 在房间送风口处恒定释放示踪气体，记录被测在房间送风口处恒定释放示踪气体，记录被测在房间送风口处恒定释放示踪气体，记录被测在房间送风口处恒定释放示踪气体，记录被测点的浓度随时间变化情况点的浓度随时间变化情况点的浓度随时间变化情况点的浓度随时间变化情况B累计分布函数与概率分布函数之间的关系为累计分布函数与概率分布函数之间的关系为累计分布函数与概率分布函数之间的关系为累计分布函数与概率分布函数之间的关系为B累积分布函数累积分布函数累积分布函数累积分布函数B 空气龄公式空气龄公式空气龄公式空

58、气龄公式示踪气体的释放速率示踪气体的释放速率示踪气体的释放速率示踪气体的释放速率 送风量送风量送风量送风量543.测空气龄测空气龄下降法下降法(衰减法衰减法)BB待房间内各点浓度稳定后，停止示踪气体加入，待房间内各点浓度稳定后，停止示踪气体加入，待房间内各点浓度稳定后，停止示踪气体加入，待房间内各点浓度稳定后，停止示踪气体加入，测量被测点的浓度变化过程测量被测点的浓度变化过程测量被测点的浓度变化过程测量被测点的浓度变化过程BB空气龄的累积分布函数空气龄的累积分布函数空气龄的累积分布函数空气龄的累积分布函数F F F F()BB空气龄公式空气龄公式空气龄公式空气龄公式Cp(0)C Cp p()F

59、()Cp(0)4.测换气效率测换气效率5556作业作业1BB 自然通风的驱动力是什么？有何特点？一般应用于哪自然通风的驱动力是什么？有何特点？一般应用于哪自然通风的驱动力是什么？有何特点？一般应用于哪自然通风的驱动力是什么？有何特点？一般应用于哪些场合？些场合？些场合？些场合？BB 排污效率与换气效率有何区别？排污效率与换气效率有何区别？排污效率与换气效率有何区别？排污效率与换气效率有何区别？仅用空气龄或者换气仅用空气龄或者换气仅用空气龄或者换气仅用空气龄或者换气效率效率效率效率 是否就可以评价气流组织的优劣了？是否就可以评价气流组织的优劣了？是否就可以评价气流组织的优劣了？是否就可以评价气流

60、组织的优劣了？BB请给出活塞流在以下状态下的排污效率，并分析合理请给出活塞流在以下状态下的排污效率，并分析合理请给出活塞流在以下状态下的排污效率，并分析合理请给出活塞流在以下状态下的排污效率，并分析合理的送排风口位置与污染源位置应该是什么关系才能获的送排风口位置与污染源位置应该是什么关系才能获的送排风口位置与污染源位置应该是什么关系才能获的送排风口位置与污染源位置应该是什么关系才能获得比较好的室内环境质量？得比较好的室内环境质量？得比较好的室内环境质量？得比较好的室内环境质量？污染源在出口时污染源在出口时污染源在出口时污染源在出口时污染源在正中部污染源在正中部污染源在正中部污染源在正中部 污染

61、源在入口时污染源在入口时污染源在入口时污染源在入口时57作业作业2B 稳态通风情况下，在空间均布的单位体积污染稳态通风情况下，在空间均布的单位体积污染稳态通风情况下，在空间均布的单位体积污染稳态通风情况下，在空间均布的单位体积污染源作用时，室内污染物浓度的分布规律与房间源作用时，室内污染物浓度的分布规律与房间源作用时，室内污染物浓度的分布规律与房间源作用时，室内污染物浓度的分布规律与房间空气龄的分布规律一样吗？空气龄的分布规律一样吗？空气龄的分布规律一样吗？空气龄的分布规律一样吗？B 试证明：具有一个入口和一个出口的任意通风试证明：具有一个入口和一个出口的任意通风试证明：具有一个入口和一个出口的任意通风试证明：具有一个入口和一个出口的任意通风形式的房间，其出口平均空气龄等于名义时间形式的房间，其出口平均空气龄等于名义时间形式的房间，其出口平均空气龄等于名义时间形式的房间，其出口平均空气龄等于名义时间常数。常数。常数。常数。5858谢谢！谢谢！演讲完毕，谢谢观看！