通风环境

通风环境（精选十篇）

通风环境 篇1

一、自然通风的作用,通风对于建筑环境的影响主要表现在以下两个方面:

1、卫生健康的空气质量

一般来讲,居室是一个相对封闭的空间,加之室内污染源较多,因此室内的污染物浓度要比室外高2～5倍,严重的高达数十倍以,因此若不对其进行稀释将严重影响居住者的健康,而室内通风换气是十分简便而且行之有效的净化方法,在提供新鲜空气保证供氧量的同时,排除了室内污染物,大幅度降低室内微生物密度,有实验表明,通风30分钟可减少室内96.4%-99.5%的细菌。

2、舒适的居住环境和较低的能耗

自然通风是被动式节能的主要利用手段之一,在夏季,可以通过通风有效的排除室内的热量,在不耗费能源的前提下,维持相对舒适的室内环境。

二、什么样的住宅设计才有好的通风效果:

是否能够形成良好有效的自然通风,完全取决于规划及建筑的设计,因此在进行设计时应充分考虑当地的气候特点和现场的地形特点,以充分利用自然气候资源为目的进行设计,应从以下几点考虑:

1、建筑规划

从建筑规划方面来考虑自然通风通俗的讲就是考虑建筑的外部因素。通常,我们在挑选房屋的时候总是希望“正南正北”、“南北通透”,其实这就是对建筑规划的通俗的认识,因为我国大部分地区大部分时间的风向为南北向,因此南北通透的房屋通风效果就比较好。因此在整体环境规划中,强调的是建筑与环境的关系,解决建筑与地貌、植被、水土、风向、日照与气候的关系。住宅规划设计不能一概而论,因为不是所有的区域都是以南北向为主导风向,而其区域的地形地貌也不尽相同,应当具体问题具体分析。在设计中应当首先解决小区内的通风场,不能有明显的通风死角,也不能有风速被明显加速的区域,使整个小区的风场分布得到兼顾。规划设计时在注重小区风场分布的同时,应当分析风场对单体建筑的影响,因为若希望一栋建筑通风情况良好就要在建筑的两侧形成一定的空气压差,只有这样才能形成空气进出建筑物的动力,若建筑物两侧的压力差为零,则建筑开再大的窗也不会有“穿堂风”形成。

2、建筑单体

解决好建筑外部风场环境问题后,就应当注意建筑的单体设计。建筑单体的设计好坏也决定了室内通风的好坏,一般应注重如下方面:

住宅平面设计应明确考虑各户型的空气对流通道,特别是单朝向户型的设计必须采取相应措施:保证足够的可开启窗的面积;通风采光窗宽度不得小于1.2米;卫生间,厨房的位置应结合户内空气通道,以防止互相污染;控制过深的建筑凹槽的产生;考虑住宅内部的通风问题时应参考建筑的外部环境。

3、户内细节

户内的一些细节也是影响住宅通风质量的重要因素,一些细小的设计可有效改善最终效果。

排风井道。一般住宅采用的都是自然通风,因此卫生间及厨房内的排风井道的设计就相当重要。首先要对其位置进行合理的安排,不合理的位置可能导致无效的通风,如把排风井道设置在卫生间门口就无法对卫生间内部形成有效的通风换气。

地漏问题。传统的设计思路是在卫生间及厨房内均设置地漏,但过多的地漏不但不能增加便利反而会成为污染室内空气的源头。因为地漏与污水管道相连,其内部空气相当污浊,而当地漏的水封蒸发后,污浊的空气就会通过地漏进入室内污染室内空气,性成致病源,因此厨房应取消地漏,卫生间应干湿分开,干区亦取消地漏,这样可彻底消除污染源。

外窗开启形式。目前,外窗产品多种多样,在有条件的情况下,选取外窗时应选择多开启方式的外窗,这样可在不同的外部气候条件的情况下都能过达到开窗通风的目的。

4、天井式住宅自然通风的组织

炎热地区住宅建筑设计,应采取良好的自然通风措施,尤其是在我国南方湿热地区,自然通风较之遮阳、隔热更为重要。利用室内外气流的交换,可以降低室温和排除湿气,保证房间正常的气候条件,同时,房间有一定的空气流动,可以改善人们的工作和生活环境。随着城市建设的迅速发展,城市住宅用地日益紧张。为了在有限的土地上充分挖掘潜力,提高建筑容积率,获得最大的经济效益,最好的方法之一是在住宅的中部设天井,借助内天井即可增大房间的进深,缩小每户的面宽,又可以解决部分房间的直接采光和通风问题。这种“天井式住宅”多用于旧城改建地段,可节约用地。

考虑房间的自然通风,首先在设计中要选择好适宜的朝向和布局的形式,其次是组织好平面和开口的位置及面积。一般来说,选出的朝向应与当地的夏季主导风向保持合适的角度,以争取良好的自然通风,天井式住宅,若其底层部分架空成为“过街楼”并对着主导风向,就可以导风进风井,对后面的房间通风有利。另外,为了引风入室,争取穿堂风,还要从平面、剖面以至建筑细节来处理,如开口面积宜大,内外围护构件要尽量通透,尽可能把门、窗布置在一条直线上。门窗的相对位置对通,可以减少气流迂回路程,减少阻力,保证风速,使通风路线直和短,让风顺畅地经过人在房间内活动和休息的地方。当天井布置在楼梯间后面时,在楼梯间与天井的分隔墙上留设门窗,就可以利用风压加强井内和室内的通风。

结束语

通风环境 篇2

1.风管提升时，应有防止施工机械、风管、作业人员突然坠落、滑倒等事，

2.屋面风管、风帽安装时，

应对屋面上的露水、霜、雪、青苔等采取防滑保护措施。

3.整体风管吊装时，两端起吊速度应同步。

4.胶粘剂应正确使用、安全保管。粘结材料采用热敏胶带时，应避免热熨斗烫伤，过期或废弃的胶粘剂不应随意倒洒或燃烧，废料应集中堆放，及时清运到指定地点。

通风空调与人居环境 篇3

随着社会的进步和经济的发展，我国目前设置中央空调、门窗密闭的建筑日益增加，随着生活水平的提高和观念的变化，室内装修已司空见惯，有机合成材料在室内装饰及设备用具方面的广泛使用，致使有机化合物挥发性气体大量散发，建筑因素包括空调系统对空气的污染威胁不断增加，室内空气品质问题成为国内外暖通空调界关注的热点。

1.人们评价人居环境的观念上的转变对通风空调系统提出了巨大的挑战

据统计，人们有80%以上的时间是在室内度过的，室内污染对人们的影响远远超过室外污染。70年代的全球能源危机，为了降低空调系统能耗，建筑物加强了密闭性，相应减少了空调新风量，使室内空气环境恶化，出现了“病态建筑综合症”。

由于室内空气品质下降，造成工作效率低下，废品率提高，员工病假缺勤现象增多，致使产生了大量的经济损失，西方国家每年由于“建筑综合症”引起的损失高达数百亿美元，由此人们认识到解决室内空气品质问题的重要性与紧迫性。

为了保持室内良好的空气品质，很多国内外专家都开始研究如何创造健康建筑、避免病态建筑的产生。向室内通入新风是最有效的消除室内空气污染，保持室内空气品质的方法，中央空调系统的新风问题也越来越受到人们的重视。

以往的舒适性空调系统，主要为室内的人员提供热舒适性环境，而忽略了室内空气品质的要求。随着人们生活水平的提高，对生活质量的要求越来越高，人们开始认识到高品质的空气是室内人员健康的保障，人们逐步把“健康”放到了“舒适”之前，这种发展趋势对传统舒适性空调系统提出了更高的要求——即要“健康”和“舒适”两个要求。

2.通风空调系统对室内空气品质问题的影响

有资料表明，引起室内空气品质的主要原因有两大类：一是暖通空调系统的设计或运行不足；二是各类污染源产生的污染物作用。第一类影响因素主要包括：室内空气的温、湿度参数，新风量，通风和气流组织问题。第二类影响因素主要包括：由于室外环境的恶化，由新风吸入口或门窗等进入的污染物；由于各房间的压力分布不均使污染物由被污染区流入建筑的其他区域；室内办公设备、装璜、家具、人员等产生的污染物；由空调系统冷凝水、冷却水等造成的微生物污染。

2.1 不同的通风空调系统和气流分布方式对室内空气品质的影响

2.1.1 集中式定风量全空气系统 全空气系统是指室外新风与回风混合，经热湿处理，然后送往各空调区域。该系统靠调节送风温差满足室内外负荷变化，难于使消除室内热湿负荷的通风量与确保室内空气品质所需的通风量一致。

2.1.2 变风量空调系统 在变风量系统设计中，一般根据设计工况下人员密度和新风指标确定各区域新风量，其总和作为系统的新风量。当室内负荷减少时，VAV末端控制送风量减少，相应的新风量也减少。因此，当人员负荷占室内负荷比例不大时，风量减少会给室内空气品质带来问题。

2.1.3 置换通风系统 在房间的下部用低速送风，依靠人、设备等热源的热力作用，使送风以很小的扰动通过工作区，卷吸了周围的热空气和污染物质，定向地上升至设置在上部的排风口排出。在下部新鲜空气的推动下，室内形成近似置换式的通风，保证了工作区的最佳空气品质。

2.1.4 风机盘管加新风系统 尽管新风单独处理，送往各空调房间，但采用这种空调方式的建筑大多数是综合性商办楼，其特点是空调房间众多，大小不一，要想把整个新风系统送风量按房间人数的多少均匀地送到每个房间，是难以做到的。这样，送风量相对较小的房间，人均新风量难以满足要求。而且由于室内没有排风，室内污染空气不能有效排除，污染空气积聚在天棚附近，被风机盘管机组重新吸入后再送入室内，因此室内的空气品质无法得到保证。

2.2 空调系统自身造成的微生物污染

相对湿度影响着空气中微生物的生存，微生物滋长需要水分和营养源，室内相对湿度达到70%时，将为许多微生物的滋长提供充分条件。空调系统的某些潮湿表面是细菌繁殖的温床，特别是冷却塔、加湿器、水箱、盘管表面、集水盘、喷淋室、过滤器和消声器表面，这些地方细菌容易繁殖并送入室内，大大降低了室内空气品质。据报道，美国俄亥俄洲某宾馆1998年5月曾发生了霉菌孢子通过通风空调设备在宾馆里蔓延的事件，许多客房卫生间的天花板上挂满了黏糊糊、毛茸茸的霉菌，严重影响了宾馆员工的身体健康，部分员工由于经常吸入这种含霉菌孢子的空气而患上了过敏性肺炎。

2.3 新风量与新风质量

在许多调查结论中都提到新风量供应不足是引起室内空气品质下降的主要原因。美国国家职业安全与卫生研究所(NIOSH)曾评估过，529个建筑存在空气质量问题，其中280座建筑物通风不合格，占调查总数的53%。美国明尼苏达大学和加洲伯克利大学劳伦斯实验室论文指出NIOSH对上千所学校调查评估的49份报告得出：新风不足的问题是最严重的问题占84%。

新风系统是保障室内空气品质的关键，加大新风量自然有利于改善空气品质。但是近年来随着人口密度不断增加，汽车的拥有量也不断上升，车辆不断向外排放废气，致使室外空气质量逐渐恶化，从而使引入新风的质量大大降低。而且由于空调系统自身的问题如盘管、凝水管、水封、加湿器、长期处于高湿度下的空气过滤器所引起的局部积尘使送入室内的空气二次污染。单纯的加大新风量不仅没有从根本上解决室内空气品质问题，反而使空调系统成为入室空气的污染源之一。

在保证新风量的情况下，空调通风系统自身的洁净也会影响到室内空气品质。2004年，卫生部组织开展公共场所空调通风系统卫生状况检查，共抽查了60多座城市具备集中空调通风设施的937家公共场所，根据《公共场所集中空调通风系统卫生规范》规定的评价标准，属于严重污染的集中空调通风系统有441家，占抽查总数的47.1%，重度污染438家，占抽查总数的46.7%，合格的仅58家占6.2%。

因此在满足室内最小新风量的前提下，提高新风质量才是改善室内空气品质的关键所在。

3.通风空调系统应采取的有效措施

3.1 系统设计与气流组织

（1）应合理进行气流组织，恰当进行系统布置，即合理布置送排风口，送风口布置尽量均匀，排风口和送风口之间要保持一定的距离，这样有利于避免涡旋，消除死角，有条件排风口应靠近污染源就近排除，减少污染物的传播，吸烟区、餐厅、打印室、地下停车场等散发污染物的区域室内压力应略低于其他清洁区域，尽量减少污染物扩散到其他区域。

（2）对于集中式空调系统应当设立独立的新风送风系统；对于大空间可以采用岗位新风系统；在高大型公共建筑中可以采用置换通风，将清洁新鲜空气直接送入人体活动区，避免污染空气的再利用，保证工作区的空气品质；对于半集中式的风机盘管系统，除新风直接送入房间外，应增设集中排风措施，这样才能起到新风效应作用；对分散式的分体空调房间采用双向新风换风机有利于改善室内空气品质，同时有利于节能。

（3）有专家实验资料表明，在相同的送风温度和送风速度下，下送顶回、上侧送顶回、顶送下回、顶送顶回4种方式中，置换通风方式的空气品质最好，能量利用系数也最大，上侧送上回送风方式仅次于置换通风方式。

3.2 既要保证新风的“量”也要重视新风的“质”

（1）通风空调系统首先要保证新风的量，《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003中，第3.1.9条对建筑物室内人员所需最小新风量作了规定；第6.3.7条规定了采用变风量空气调节系统时，应采取保证最小新风量要求的措施；第6.3.14条规定空气调节系统的新风量应满足：1）不小于人员所需新风量，以及补偿排风和保持室内正压所需风量两项中的较大值；2）人员所需新风量应满足本规范第3.1.9条的要求，并根据人员的活动和工作性质以及在室内的停留时间等因素确定。

（2）新风系统的进风采气口必须远离排风口、排烟口、垃圾堆，确保吸入新鲜清洁的室外空气。

（3）尽量缩短新风入室的距离，减少途径污染，入室新风空气龄越小，新风品质越好，对人的作用越大。

加强新风系统的过滤，改变通常只作粗效过滤的观念，在系统的末端增加生物化学处理措施。一般空调系统应设置两级过滤，第一级过滤采用效率30%的粗效过滤器，第二级过滤采用效率65%~85%的中效过滤器，除需要考虑室外颗粒污染物以外，新风处理还要考虑室外气体污染物的过滤和吸附。在新风机组内增加一个由紫外线灯管组成的杀菌器，可以杀死细菌，减少污染。在消声器后的部位设置负氧离子发生器，对消除污染物也有明显的效果。

3.3通风空调系统的清洁维护

（1）空调通风机房应保持清洁干燥，不给微生物滋长提供有利条件。

（2）通风空调系统的所有构件均应定期维护保养和清洁消毒，空调机组的过滤器与风机盘管的进风过滤网应定期更换或再生，对于有凝结水产生的换热器等设备，应在系统停止工作时，保持通风直至凝结水干燥，以免滋生污染物。

（3）加强通风空调系统的净化处理措施

以往的通风空调系统对空气的净化处理大多采用粗效和中效两极过滤的措施，粗中过滤器只能过滤尘埃及附着在其中的微生物，对空气中的有害气体和细菌却无能为力，而有害气体和细菌在室内空气中的含量是空气品质恶化的重要因素。

目前国内已研制和开发了多种洁净设备。天津大学环境学院研制开发了自净式消毒过滤器和填料式消毒过滤器，不仅可以消除空调系统回风携带的细菌，还可以使空调送风具有一定的消毒灭菌作用。南京理工大学研制的纳米生态酶空气杀菌净化装置，装配在集中空调的风道中，通过纳米纤维的微孔，过滤和吸附空气中的各种细菌和对人体有害的有机污染物，从而达到杀菌和抗菌的目的。

4.结语

综上所述，空气治理刻不容缓，现代建筑应以追求健康为目的，进行科学合理的设计与建造，健康的空间环境才是人类最终需要的。通风空调系统的优化设计对于改善室内空气品质起着致关重要的作用，这就要求我们专业技术人员充分发挥潜能，不断地开发研制新产品、新技术，从而为人们提供一个舒适与健康并存的人居环境。

参考文献

[1] 沈晋明．室内空气品质的评价．暖通空调，1998，28（4）.

[2] 李龙宇，李强民．置换通风的原理及应用．通风除尘，1996，15（1）.

[3] 薛殿华．空气调节．北京：清华大学出版社，1991.

[4] 赵荣义．室内空气环境调节策略的新发展．洁净与空调技术，1997（2）.

[5] 许钟麟，等．改善室内空气品质的重要手段——新风过滤处理的新概念．暖通空调，1999，29（3）.

[6] 田惠玲，等．室内气流组织和空气品质的数值研究．建筑节能，2010（6）.

[7] 采暖通风与空气调节设计规范．GB50019-2003.

重视蚕房通风排气改善养蚕环境 篇4

1 通风促进蚕健、茧优的理论依据

蚕体两侧的18个气门营呼吸作用和体内水分的蒸发作用。蚕儿生长发育需要新鲜空气, 空气新鲜程度一般以蚕室空气中CO2是否超标为标准。养蚕是在高密度的情况下进行的, 在养蚕的过程中, 蚕群体因呼吸作用要排放大量的CO2有害气体, 此外, 蚕排泄的粪便, 吃剩的残桑都会发酵产生大量有害气体, 这些气体对蚕的正常生理活动有很大的影响, 特别是在闷热的天气更严重。因此, 通风排气保持空气新鲜, 在蚕的饲养过程中是极为重要的一项措施, 可消除蒸热, 有助于蚕体水分的蒸发作用, 促进体温下降, 可以减轻高温多湿的危害性。低温多湿时, 以补温和通风来提高温度, 同时使湿度下降。此外, 通风排气有利于蚕吐丝营茧, 熟蚕在吐丝结茧前要排放大量的便尿, 而此时蚕对不良气体的抵抗力极差, 通风排气不畅就会影响蚕的正常吐丝结茧活动, 茧质差, 甚至会有大量不吐丝结茧蚕 (落地蚕) 的现象发生。

2 蚕房通风排气措施

在生产中遇上无风的高温多湿天气时, 仅以打开门窗通风透气是不够的。本人在沙埔镇、上雷村委分别在蚕农李秀梅、陶茂荣、何三弟蚕房进行排气试验, 取得了良好的效果。方法如下:以50m2的蚕房为基数, 在蚕房北面1.5m的高度平行安装三个20cm直径的排气扇, 早中晚分别排气半小时, 如遇上高温多湿无风天气则全天开电扇排气。从2010年5月10日开始安装排气扇, 并对3家农户饲养过程进行调查, 到2011年11月5日, 平均养蚕18批次, 结果表明: (1) 每批次蚕均没有暴发性蚕病的现象发生; (2) 茧型色泽优良; (3) 蚕农收入高。村中其它不采取排气措施的蚕农, 在18批次中暴发蚕病造成颗粒无收的平均有3批次, 不发病成灾的批次其茧型不正, 色泽不鲜, 落地蚕多。因此, 利用排气扇, 加强蚕室通风排气, 此项措施投资少、方法简单、效果好, 蚕农易于接受, 建议大力推广。

讲稿矿井通风系统及通风设计 篇5

主要内容：

一、矿井通风系统——基本任务、类型及其适用条件、主要通风机的工作方式与安装地点、通风系统的选择；

二、采区通风——基本要求、采区进风上山与回风上山的选择、采煤工作面上行风与下行风、采煤工作面通风系统；

三、通风构筑物及漏风——通风构筑物、漏风及有效风量、减少漏风措施；

四、矿井通风设计——矿井通风设计的内容与要求、优选通风系统、矿井风量计算、阻力计算、通风设备选择

一、矿井通风系统

矿井通风系统是矿井通风方式、通风方法和通风网路的总称。

（一）矿井通风系统的基本任务

矿井通风系统的基本任务如下：

（1）供给井下足够的新鲜空气，满足人员对氧气的需要。

（2）冲淡井下有毒有害气体和粉尘，保证安全生产。

（3）调节井下气候，创造良好的工作环境。

（二）矿井通风系统的类型及其适用条件

按进、回风井在井田内的位置不同，通风系统可分为中央式、对角式、区域式及混合式。

1．中央式

进、回风井均位于井田走向中央。根据进、回风井的相对位置，又分为中央并列式和中央边界式（中央分列式）（见图1）。

图1 2．对角式

（1）两翼对角式

进、回风分别位于井田的两翼。

进风井大致位于井田走向的中央，两个回风井位于井田边界的两翼（沿倾斜方向的浅部），称为两翼对角式；如果只有一个回风井，且进、回风分别位于井田的两翼称为单翼对角式。

（2）分区对角式

进风井位于井田走向的中央，在各采区开掘一个不深的小回风井，无总回风巷。

两翼对角式与分区对角式通风系统如图2所示。

图2 3．区域式

在井田的每一个生产区域开凿进、回风井，分别构成独立的通风系统。

4．混合式

由上述诸种方式混合组成。例如，中央分列与两翼对角混合式，中央并列与两翼对角混合式等等。

（三）主要通风机的工作方式与安装地点

主要通风机的工作方式有三种，即抽出式、压入式和压抽混合式。1． 抽出式

如图3所示，主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力提高，比较安全。2．压入式

如图4所示，主要通风机安装在入风井口，在压入式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态。在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷区向外漏出。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力降低。

图3

图4

3．压抽混合式

如图5所示，在入风井口设一风机做压入式工作，回风井口设一风机做抽出式工作。通风系统的进风部分处于正压，回风部分处于负压，工作面大致处于中间，其正压或负压均不大，采空区通连地表的漏风因而较小。其缺点是使用的通风机设备多，管理复杂。

图5

（四）矿井通风系统的选择

根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自燃倾向性等条件，在确保矿井安全及兼顾中、后期生产需要的前提下，通过对多个可行的矿井通风系统方案进行技术经济比较后确定。

中央式通风系统具有井巷工程量少、初期投资省的优点，因此矿井初期宜优先采用。

有煤与瓦斯突出危险的矿井、高瓦斯矿井、煤层易自燃的矿井及有热害的矿井，应采用对角式通风或分区对角式通风。

当井田面积较大时，初期可采用中央式通风，逐步过渡为对角式或分区对角式。

矿井通风方法一般采用抽出式。当地形复杂、露头发育老窑多、采用多风井通风有利时，可采用压入式通风。

二、采区通风系统

采区通风系统是矿井通风系统的主要组成单元, 包括采区进、回风和工作面进、回风巷道组成的风路连接形式及采区内的风流控制设施。

（一）采区通风系统的基本要求

（1）每一个采区都必须布置回风道，实行分区通风。

（2）采煤工作面和掘进工作面应采用独立的通风系统。有特殊困难必须串联通风时，应符合有关规定。（串联通风，必须在被串联工作面的风流中装设甲烷断电仪，且瓦斯和二氧化碳浓度都不得超过0.5%,其他有害气体浓度都应符合《煤矿安全规程》的规定）

（3）煤层倾角大于12°的采煤工作面采用下行通风时，报矿总工程师批准。（4）采煤工作面和掘进工作面的进风和回风，都不得经过采空区或冒落区。

（二）采区进风上山与回风上山的选择

上（下）山至少要有两条；对生产能力大的采区可有三条或四条上山。1．轨道上山进风，运输机上山回风 2．运输机上山进风、轨道上山回风

比较：轨道上山进风，新鲜风流不受煤炭释放的瓦斯、煤尘污染及放热影响，输送机上山进风，运输过程中所释放的瓦斯可使进风流的瓦斯和煤尘浓度增大，影响工作面的安全卫生条件。

（三）采煤工作面上行风与下行风

上行风与下行风是相对于进风流方向与采煤工作面的关系而言的。如图6所示，当采煤工作面进风巷道水平低于回风巷时，采煤工作面的风流沿倾斜向上流动，称上行通风，否则称下行通风。

图6

优、缺点：

（1）下行风的方向与瓦斯自然流向相反，二者易于混合且不易出现瓦斯分层流动和局部积存的现象。

（2）上行风比下行风工作面的气温要高。

（3）下行风比上行风所需要的机械风压要大。

（4）下行风在起火地点瓦斯爆炸的可能性比上行风要大。

（四）采煤工作面通风系统

1．U形与Z形通风系统(见图7)

图7 2．Y形、W形及双Z形通风系统(见图8)

图8 3．H形通风系统(见图9)

图9

三、通风构筑物及漏风

矿井通风系统网路中适当位置安设的隔断、引导和控制风流的设施和装置，以保证风流按生产需要流动。这些设施和装置，统称为通风构筑物。

（一）通风构筑物

风构筑物分为两大类：一类是通过风流的通风构筑物，如主要通风机风硐、反风装置、风桥、导风板和调节风窗；另一类是隔断风流的通风构筑物，如井口密闭、挡风墙、风帘和风门等。

1． 风门

风门：在需要通过人员和车辆的巷道中设置的隔断风流的门

安设地点：在通风系统中既要断风流又要行人或通车的地方应设立风门。在行人 或通车不多的地方，可构筑普通风门；而在行人通车比较频繁的主要运输道上，则应构筑自动风门。风门表示方式、调节风门表示方法如图10所示。

图10

设置风门的要求：

（1）每组风门不少于两道，通车风门间距不小于一列车长度，行人风门间距不小于5 m。入排风巷道之间要需设风门处同时设反向风门，其数量不少于两道。

（2）风门能自动关闭，通车风门实现自动化，矿井总回风和采区回风系统的风门要装有闭锁装置，风门不能同时敞开（包括反风门）。

（3）门框要包边沿口，有垫衬，四周接触严密，门扇平整不漏风，门扇与门框不歪扭。门轴与门框要向关门方向倾斜80°至85°。

（4）风门墙垛要用不燃材料建筑，厚度不小于0.5 m，严密不漏风。墙垛周边要掏槽，见硬顶、硬帮与煤岩接实，墙垛平整，无裂缝、重缝和空缝。

（5）风门水沟要设反水池或挡风帘，通车风门要设底坎，电管路孔要堵严。风门前后各5 m内巷道支护良好，无杂物、积水和淤泥。2．风桥

设在进、回风交叉处而又使进、回风互不混合的设施称为风桥。

当通风系统中进风巷道与回风巷道需水平交叉时，为使进风与回风互相隔开，需要构筑风桥。风桥按其结构不同可分为以下三种：

（1）绕道式风桥：开凿在岩石里，最坚固耐用，漏风少。（见图11）（2）混凝土风桥：结构紧凑，比较坚固。（见图12）

图11

图12

（3）铁筒风桥：可在次要风路中使用。3．密闭

密闭是隔断风流的构筑物，设置在需隔断风流、不需要通车行人的巷道中（见图13）。密闭的结构随服务年限的不同而分为两类：

（1）临时密闭，常用木板、木段等修筑，并用黄泥、石灰抹面。

（2）永久密闭，常用料石、砖、水泥等不燃性材料修筑。

图13 4．导风板

在矿井中应用以下几种导风板：

（1）引风导风板。（2）降阻导风板。（3）汇流导风板。

（二）漏风及有效风量 1．漏风及其危害

矿井有效风量：矿井中流至各用风地点，起到通风作用的风量总和。

漏风：未经用风地点而经过采空区、地表塌陷区、通风构筑物和煤柱裂隙等通道直接流（渗）入回风道或排出地表的风量。

漏风的危害：使工作面和用风地点的有效风量减少，气候和卫生条件恶化，增加无益的电能消耗，并可导致煤炭自燃等事故。减少漏风、提高有效风量是通风管理部门的基本任务。

2．漏风的分类及原因

（1）漏风的分类

矿井漏风按其地点可分为：

矿井外部漏风（或称井口漏风）：泛指地表附近如箕斗井井口、地面主通风机附近的井口、防爆盖、反风门、调节闸门等处的漏风。

矿井内部漏风（或称井下漏风）：指井下各种通风构筑物的漏风、采空区以及碎裂的煤柱的漏风。

（2）漏风的原因

当有漏风通路存在，并在其两端有压差时，就可产生漏风。漏风风流通过孔隙的流态，视孔隙情况和漏风大小而异。3．矿井漏风率及有效风量率

矿井有效风量：风流通过井下各工作地点实际风量总和。

矿井有效风量率：矿井有效风量与各台主要通风机风量总和之比。矿井有效风量率应不低于85%。

矿井外部漏风量：直接由主要通风机装置及其风井附近地表漏失的风量总和。（可用各台主要通风机风量的总和减去矿井总回或进风量）

矿井外部漏风率：矿井外部漏风量与各台主要通风机风量总和之比。矿井主要通风机装置外部漏风率无提升设备时不得超过5％，有提升设备时不得超过15％。

（三）减少漏风，提高有效风量

1．外部漏风

漏风风量与漏风通道两端的压差成正比，和漏风风阻的大小成反比。应增加地面主要通风机的风硐、反风道及附近的风门的气密性，以减少漏风。

2．内部漏风

（1）采用中央并列式通风系统时，进、回风井保持一定的距离，防止井筒漏风。（2）进、回风巷间的岩柱和煤柱要保持足够的尺寸，防止被压裂而漏风，进、回风巷间应尽量减少联络巷，必须设置两道以上的高质量的风门及两道反向风门。

（3）提高构筑物的质量，防止漏风，加强通风构筑物的严密性是防止矿井漏风的基本措施。

（4）采空区要注浆、洒浆、洒水等，可提高压实程度，减少漏风。（5）利用箕斗回风时，井底煤仓要有一定的煤量，防止漏风。（6）采空区和不用的风眼及时关闭。

四、矿井通风设计

（一）矿井通风设计的内容与要求

矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进和经济合理的矿井通风系 统。矿井通风设计一般分为两个时期，即基建时期与生产时期，分别进行设计。

1． 矿井通风设计的内容（1）确定矿井通风系统。

（2）矿井风量计算和风量分配。（3）矿井通风阻力计算。（4）选择通风设备。（5）概算矿井通风费用。2．矿井通风设计的要求

（1）将足够的新鲜空气有效地送到井下工作场所，保证生产和良好的劳动条件；（2）通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力；（3）发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出；

（4）有符合规定的井下环境及安全监测系统或检测措施；（5）通风系统的基建投资省，营运费用低、综合经济效益好。

（二）优选矿井通风系统

1．矿井通风系统的要求

（1）每一矿井必须有完整的独立通风系统。

（2）进风井口按全年风向频率，必须布置在不受粉尘、煤尘、灰尘、有害气体和高温气体侵入的地方。

（3）箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒不应兼作进风井，如果兼作回风井使用，必须采取措施，满足安全的要求。

（4）多风机通风系统，在满足风量按需分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近。

（5）每一个生产水平和每一采区，必须布置回风巷，实行分区通风。

（6）井下爆破材料库必须有单独的新鲜风流，回风风流必须直接引入矿井的总回风巷或主要回风巷中。

（6）井下充电室必须采用单独的新鲜风流通风，回风风流应引入回风巷。

2．确定矿井通风系统

根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自燃倾向性及兼顾中后期生产需要等条件，提出多个技术上可行的方案，通过优化或技术经济比较后确定矿井通风系统。

（三）矿井风量计算

1．矿井风量计算原则

矿井需风量，按下列要求分别计算，并必须采取其中最大值。

（1）按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4 m3。（2）按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。

2．矿井需风量的计算

（1）采煤工作面需风量的计算

按瓦斯涌出量计算、按工作面进风流温度计算、按使用炸药量计算、按工作人员数量计算按工作人员数量计算、按风速进行验算。

（2）掘进工作面需风量的计算 按瓦斯涌出量计算、按炸药量计算、按局部通风机吸风量计算、按工作人员数量计算、按风速进行验算。

（3）硐室需风量计算

机电硐室、爆破材料库、充电硐室。3．矿井总风量计算

矿井的总进风量，应按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和进行计算。

（四）矿井通风总阻力计算

1．矿井通风总阻力计算原则

（1）矿井通风设的总阻力，不应超过3 000 Pa。

（2）矿井井巷的局部阻力，新建矿井按井巷摩擦阻力的10%计算，扩建矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。

2．矿井通风总阻力计算

矿井通风总阻力：风流由进风井口起，到回风井口止，沿一条通路（风流路线）各个分支的摩擦阻力和局部阻力的总和，简称矿井总阻力，用hm表示。

对于矿井有两台或多台风主要通风机工作，矿井通风阻力按每台主要通风机所服务的系统分别计算。

在主要通风机的服务年限内，随着采煤工作面及采区接替的变化，通风系统的总阻力也将因之变化。当根据风量和巷道参数直接判定最大总阻力路线时，可按该路线的阻力计算矿井总阻力；当不能直接判定时，应选几条可能是最大的路线进行计算比较，然后定出该时期的矿井总阻力。

矿井通风系统总阻力最小时称通风容易时期。通风系统总阻力最大时亦称为通风困难时期。

对于通风困难和容易时期，要分别画出通风系统图。按照采掘工作面及硐室的需要分配风量，再由各段风路的阻力计算矿井总阻力。

计算方法：沿着风流总阻力最大路线，依次计算各段摩擦阻力hf，然后分别累计得出容易和困难时期的总摩擦阻力hf1 和 hf2。

（五）矿井通风设备的选择

矿井通风设备是指主要通风机和电动机。

1．矿井通风设备的要求

(1)矿井必须装设两套同等能力的主通风设备，其中一套备用。

(2)选择通风设备应满足第一开采水平各个时期工况变化，并且使通风设备长期高效率 运行。

（3）风机能力应留有一定的余量。

（4）进、出风井井口的高差在150 m以上，或进、出风井井口标高相同，但井深 400 m以上时，宜计算矿井的自然风压。

2．主要通风机的选择

（1）计算通风机风量Qf。

（2）计算通风机风压。

（3）初选通风机。

（4）求通风机的实际工况点。

（5）确定通风的型号和转速。

（6）电动机选择

（六）概算矿井通风费用

吨煤通风成本是通风设计和管理的重要经济指标。

吨煤通风成本主要包括下列费用：

(1)电费（W1）。

（2）设备折旧费。

（3）材料消耗费用。

（4）通风工作人员工资费用。

（5）专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费折算至吨煤的费用。

通风环境 篇6

独立通风笼(Individually Ventilated Cages,IVC)是小型啮齿类实验动物屏障级净化通气的饲养设备,具有节约能源、设备维护和运行费用低、防止交叉感染等优点,已越来越多地在动物实验室中应用。然而现行的国家实验动物标准中,没有实验动物笼器具相关标准及检测方法。为探索建立IVC检测方法,我们参考GB14925-2001《实验动物环境及设施》,对IVC内环境指标进行了检测。

1 材料与方法

(1)IVC检测笼具:带测试盒的GA-64型IVC笼具。

(2)检测条件与状态:IVC系统安放在普通级动物实验室中,检测前运行两天,将IVC系统各个笼具正常连接安装在笼架上,笼具内饮水瓶正常安放,不放置饲料和垫料,设备装配完整、密闭。

(3)检测项目:温度、相对湿度、动物照度、噪声、换气次数、压强梯度、洁净度、落下菌。

(4)检测仪器:HM34C型温湿度仪、TES1332型数位式照度计、HS5633型声级计、KA22型风速仪、475 MARKⅢ系列数字差压计、KA3886S型激光粒子计数器。

(5)检测方法及程序

参照GB14925-2001《实验动物环境及设施》,每一层选一笼位按如下程序检测:落下菌数→洁净度→压强梯度→换气次数→噪声→照度→温度→相对湿度。

(1)落下菌:在净化工作台上操作,培养皿外用75%酒精擦试后放入IVC笼盒内,采用自然沉降法取样。

(2)空气洁净度:将尘埃粒子计数器的检测管与IVC测试盒检测孔连接,进行测定。

(3)压强梯度:压差计由检测孔连接到笼具内,以定内部压力差值,用压差计测出的是笼盒内部和实验室压力差值。

(4)换气次数:测定总进风管风速、截面积,根据公式r(换气次数)=Q(总风量)/(IVC笼具总容积)计算总换气次数。

(5)噪声:将声级计平放在笼盒底部,测定笼盒内噪声。

(6)照度:将照度计平放在笼盒底部,测定笼盒内动物照度。

(7)温、湿度:将温湿度计平放在笼盒底部,测定笼盒内温度和相对湿度。

2 检测结果

GA-64型独立通风笼(IVC)检测结果如表一所示:

(*换气次数为整套IVC总换气次数)

3 讨论

与GB14925-2001《实验动物环境及设施》相比,落下菌数、空气洁净度、压强梯度、噪声、温度、相对湿度达屏障环境技术指标要求,而换气次数、动物照度未达到屏障环境技术指标要求。

由于检测时要求IVC笼具装配完整、密闭,因此无法测定每个笼位的进风口或出风口风量,也就不能计算出每个笼位的换气次数。我们所测的换气次数高达42次/h,是整套IVC笼具总的换气次数,与每个笼位的换气次数应该还是有一些差异。

IVC系统由于笼位过于集中,因此动物照度不均匀的问题突出。

目前的IVC系统一般不具有温湿度调节功能,它采用实验室房间的空气,IVC笼具内温湿度与实验室温湿度相近,故调节好实验室内温湿度,能大致反应笼具内的温湿度。

综上所述,我们检测了IVC的内环境指标,与GB14925-2001《实验动物环境及设施》屏障环境设施比较,个别指标有些差异。目前条件所限,我们只测定了IVC系统总换气次数,每个笼具准确换气次数和气流速度测定方法还有待于研究。

摘要：目的:本文探讨独立通风笼(IVC)环境指标检测方法,为今后制定国家及行业标准提供参考。方法:依据GB14925-2001《实验动物环境及设施》,对IVC内环境指标进行检测。结果:与屏障环境实验动物设施相比,换气次数和动物照度过高,其它指标均可达到要求。结论:IVC笼具由于自身特点,环境指标及检测方法不能完全照搬屏障环境实验动物设施要求。

关键词：独立通风笼,环境检测,实验动物设施

参考文献

[1]国家技术监督局.实验动物环境及设施[S].GB14925-2001.

[2]李启富,褚芳.裸小鼠在普通环境中使用IVC笼具生产繁殖的初探[J].实验动物科学,2007,24(1):57-58.

[3]丁隽,杨伟敏,等.独立通气笼具与层流架中小鼠生长发育性能比较[J].上海实验动物科学,2003,23(2):109-110.

[4]陈玉升,李艳玲,张梅英.屏障系统内层流柜中繁育裸鼠的初探[J].中国实验动物学杂志,2002,12(5):312-313.

通风环境 篇7

1 环境概述

在进行热处理环节下的车间进行采暖通风设计之前, 需要对热处理工艺有所了解, 因为只有这样, 才能够对该车间的采暖通风进行合理的规划与设计。

该热处理车间的面积约为6000m2, 整体结构为单层钢结构, 车间高度约为16m, 该车间在生产作业过程主要是对所加工的材料进加热, 冷却, 保温处理, 以此来改变材料内部物理结构, 从工业作业过程来看, 其对室内温度与通风控制能力要求较高。

从工人的作业环境来看, 在材料的热处理过程中, 会伴随着大量的粉尘与有害气体, 比如在生产过中油槽发散的油烟, 加热炉炉口、炉门、壁炉和加热过程中的热辐射, 由于大量的工件中含有C, C在热环境处理下, 会发生化学反应, 生成CO, 除此之外, 在材料的淬火过程中, 由于工件中含有大量的杂质, 比如S, Pt等, 工件在经过处理时, 会产生铅化物、氰化物、硝酸盐等尘埃, 以及清洗坑中由于温度太高, 而散发出的蒸汽等, 所以对于热处理环节下的车间而言, 需要做好车间的通风设计工作。

笔者认为, 对于现代车间的采暖通风设计, 需要结合整个厂房环境, 以改善车间的劳动生产条件作为必要前提, 而且在设计的过程中, 与车间内的工业生产环节紧密结合, 才能设计出完整的采暖通风系统, 对于排风系统, 可以利用自然通风技术, 机械通风技术来完成车间的通风设计工作, 而这些设计工作, 都是建立在合理的设计之上, 前期合理的测算是制定机械通风设备以及风向组织布局的关键。

2 设计前的测算

热处理车间, 其作业过程, 本身就会散发大量的热量, 所以对于热处理车间, 需要对该车间内的设备发热量大进行计算, 以及数据为依托, 进行相应的设计。对于设备的散热情况, 如下表1所示。

由于该热处理车间的设备都设置有排风罩, 所以在计算设备的散热量的时候, 采用“未考虑受热金属”的数据作为参考标准, 最后经过计算, 可得, 该车间内的所有加热炉的散热量为900KW, 其设备的自身散热量, 较冬季而言, 已经与其采热量负荷持平, 所有在对该车间而言, 冬季值班采暖较为容易, 可以采用热媒为70℃~85℃的热水, 以钢制柱式作为散热器, 均匀分布采热。

注:P为设备功率 (kW)

如前文所述, 对于本车间而言, 最重要的应该是对该热处理车间的通风设计。通风设计可分为自然通风、排风系统以及补风系统。

3 热处理车间的通风

(1) 通风量计算。热处理车间的通风, 首先需要对整个车间进行全通风量计算, 全通风, 顾名思义, 是排出车间内的有毒气体以及余热与余湿, 使得车间内的空气环境能够达到国家标准。通风计算应该与当地日常温度作为计算数据参考。

对于该区间所处地区而言, 其冬季平均温度在-2.1℃左右, 而夏季平均温度在34℃左右, 由于热处理车间设备在作业过程中其扩散的热量较大, 所以需要分别针对冬季与夏季进行全通风计算。

夏季通风, 是为了消除余热以及排除有毒气体, 其通风量为, 453123m3/h, 去除工业设备排风量89000m3/h, 则夏季排风机的排风量应该大于364123m3/h。

冬季通风, 主要是应对冬季车间换气, 通常情况下, 车间冬季的换气次数为3次, 所以可以计算出冬季全通风量为, 263457m3/h, 同理, 去除工业设备排风量89000m3/h, 可以得到冬季排风机的排风量应该不小于174454m3/h。

(2) 在明确排风机的排风量后, 需要对排风设备进行安装, 安装之前, 需要对生产车间厂房的结构进行评估, 对于该车间, 在建设初期的施工方便, 其侧墙即屋面采用了保温材料, 比如彩钢以及太空板, 但是其承载能力有限。对于该车间的钢结构而言, 其跨度较大, 所以很难在墙面开窗, 所以其建筑结构造成了厂房很难实现自然通风。

根据车间环境特点, 采用屋顶风机进行排风, 可以减少钢结构的承受能力, 并且施工方便, 但是对于屋顶排风而言, 其通风量有限, 基本的排风面积在100~200m2, 对于本车间而言, 其平均面积为6000m2, 所以其需要40台左右, 其成本较高, 而且噪音较大, 维护困难, 如此多的排风机, 会增加屋面的漏雨点。所以, 一次性采购40台左右的排风机不可取。

所以结合环境, 采取以轻型电动通风天窗为主, 以屋顶排风机为辅的混合通风方式。轻型电动通风天窗, 其重量轻, 对于比较适合用于钢结构的屋顶, 而且可以电动控制, 在冬天, 其热损失较少;并且可以电动关闭, 避免冬季热损失过大;同时轻型屋顶天窗结合屋脊设置, 可以有效避免漏水现象;并且可以做成避风天窗的形式。由于天窗通风量受许多条件制约, 为保证通风效果, 同时解决冬季风量失控的隐患。

在设计上, 将通风天窗分别布置与车间的屋面与屋脊处, 其通风能力为152345m3/h, 对于先前的通风要求, 在夏季需要对其进行机械通风。对于通风天窗而言, 在冬季, 其通风量很难控制, 所以需全部采用机械通风, 最后通过测量计算, 选择了20台屋顶风机, 其风量在9860m3/h。除此之外, 通风换气在2次以上的, 应该进行机械送风操作。对于本车间而言, 从前文环境分析可知, 需要加设补风系统。

4 全通风的气流控制

对于车间全通风系统, 除了通风的排风量外, 对于拍风口的形式, 位置以及送排风的分配量都需进行考究, 对于本车间而言, 在作业过程中, 伴随着有毒气体的产生, 所以针对车间特点, 需对气流组织进行有效控制。

(1) 根据车间特点, 我们知道, 在进行作业生产过程中, 在高温高压的情况下, 会产生大量的水蒸气以及有毒物质, 某些物质较空气而言, 比较轻, 所以其会形成上升气流, 所以如前文所述, 采用自然通风与机械通风相结合的形式, 需在车间的上部或者屋顶设置通风天窗, 以此来排放空气中的热量以及上升物质。

(2) 对于主要污染源, 以及热源, 需要设置按照局部的排风系统, 比如该车间的淬火炉, 高频设备, 机床等。在其距不远处, 安装局部排风系统, 以便在作业过程中, 及时排放出有毒物质, 改善作业环境。

(3) 由于车间会有有毒物质, 大多数情况下, 虽然车间与车间之间会有一定的距离, 但是为了避免相邻车间空气的相互污染, 根据压强原理, 排风量应该大于进风量的15%左右, 对于送风管道, 采用旋流风口, 进行深度送风作业。

总体而言, 对于车间的气流组织情况, 应该以旋流风口送入车间, 使其经过污染区, 再通过车间顶部排出, 为了减少涡流, 应在柱上设置轴壁扇, 减少涡流, 避免有毒气体在局部聚集, 做到全通风气流的有效控制。

(4) 对于车间而言, 不可能将整个车间设置为一个统一的排风系统, 因为车间的工业特点不同, 而不同的工业环节, 会产生不同的废气, 这些废气如果相互作用, 进行化学反应, 会腐蚀或者生成新的有毒物质, 比如氰盐炉与排酸气的槽、硝石槽与水槽、喷砂机与盐炉或其他槽子等, 所以需要独立设置管道, 根据工艺环节, 进行独立排风, 对于这类车间, 笔者认为, 排风的管道以地下管道铺设为宜。

结语

当然, 车间的采暖通风设计, 其一般与建设施工同步, 所以在设计阶段, 笔者认为, 应该与建设方多沟通, 分析其工艺特点, 根据工业特点进行合理的设计排风管道以及选择排放设备, 而且对于排放系统, 尽量采用自然排放与机械排放相结合的形式, 这样可以有效降低投资成本的同时, 减少维护力度, 通过合理的设计, 来改善车间的工作环境。在设计的过程中, 结合车间生产作业情况, 合理的设计排风口以及气流的组织形式, 有效利用车间设备的热效应, 才能制定出合理的采暖通风解决方案。

参考文献

[1]黄少明, 曹文贵.大型工业厂房应用吹吸式通风方式控制焊烟的可行性分析[J].中国科技信息, 2008 (14) .

[2]牛爱明, 李振江, 乔莺.高大工业厂房控制焊烟的通风方案比较[J].节能, 2006 (08) .

[3]李清, 蒋丽娜.焊接车间通风方式研究[J].工程建设与设计, 2010 (06) .

[4]周强.厨房通风初探[J].重庆建筑大学学报, 1997 (05) .

[5]刘培源, 陈鹏飞.寒冷地区焊接车间通风与节能措施的模拟研究[J].工程建设与设计, 2011 (07) .

通风环境 篇8

1 材料

1. 1 猪舍

选择黑龙江农业工程职业学院养猪场内建筑形式完全相同的2 栋育肥猪舍,猪舍墙体为砖瓦结构,墙体厚约55 cm,屋顶为彩钢板,内设苯板保温层。猪舍长约21. 0 m,宽约7. 5 m,每栋猪舍内有猪圈12 个,每列6 个,每圈10. 4 m2左右。2 栋猪舍均为有窗式猪舍,朝向南,门设在东、西墙上,窗户设在南、北墙上。南墙安装换气扇( 配有取暖器和蒸发降温装置) 3 台,舍内配备采暖设施( 用煤锅炉,非全天供暖) ,舍内饲养4 月龄长白 × 大白杂交猪120 头左右,每天07: 00 和18: 00 各清粪1 次。

1. 2 主要仪器

非色散式红外线二氧化碳分析仪( 型号为TES -1371) ,黑龙江农业工程职业学院提供。

2 方法

2. 1 试验设计

2 栋育肥猪舍分别采用2 种通风方式,比较猪舍内环境质量。1 号猪舍每天13: 00 打开3 个换气扇,时间为30 min,2 号猪舍每天13: 00 打开南窗的4 扇窗户,时间为30 min,每扇窗户开启20 cm左右。监测时间为2012 年1 月6—10 日,每天12: 00—12: 30、13: 30—14: 00 分2 次对舍内环境质量进行检测。

2. 2 检测指标及方法

检测指标包括舍内温度、湿度及NH3、CO2和H2S浓度。舍内选择S型位点7 个,由固定人员每天对同一指标进行检测,且2 栋猪舍同时进行各项指标的测定,测定时要求不能正对通风口和门窗,测定2 栋猪舍内不同时间( 通风系统开启前后) 的空气温度、相对湿度及NH3、CO2、H2S浓度,并记录数据,计算不同指标的平均值。

2. 3 数据的统计分析

采用SPSS 17. 0 进行统计分析,并进行t检验和方差分析,采用Duncan’s法进行多重比较,结果用“平均数 ± 标准差”表示。

3 结果与分析

3. 1 通风方式对猪舍温度的影响( 见表1)

℃

注: 同行数据肩标字母不同表示差异显著( P < 0. 05) ,字母相同表示差异不显著( P > 0. 05) 。

由表1 可知: 通风前1 号和2 号猪舍温度平均值差异不显著( P > 0. 05) ,说明2 栋猪舍的保温性能基本一致; 通风后1 号和2 号猪舍温度平均值较通风前均显著下降( P < 0. 05) ,但1 号猪舍内温度平均值显著高于2 号猪舍( P < 0. 05) ,说明采用换气扇换气舍内温度降幅小,舍内温度高于窗户自然通风方式的猪舍。

3. 2 通风方式对猪舍相对湿度的影响( 见表2)

%

注: 同行数据肩标字母不同表示差异显著( P < 0. 05) ,字母相同表示差异不显著( P > 0. 05) 。

由表2 可知: 通风前1 号和2 号猪舍相对湿度平均值差异不显著( P > 0. 05) ,说明2 栋猪舍的湿度状况基本相同; 通风后1 号和2 号猪舍相对湿度平均值较通风前均显著下降( P < 0. 05) ,但1 号猪舍内相对湿度平均值显著低于2 号猪舍( P < 0. 05) ,说明1 号猪舍的通风方式更能有效降低舍内湿度。

3. 3 通风方式对猪舍NH3、CO2和H2S浓度的影响( 见表3,4,5)

mg·m- 3

注: 同行数据肩标字母不同表示差异显著( P < 0. 05) ,字母相同表示差异不显著( P > 0. 05) 。

由表3 可知,通风前1 号、2 号猪舍内NH3浓度平均值差异不显著( P > 0. 05) ,通风后1 号、2 号猪舍内NH3浓度平均值均显著下降( P < 0. 05) ,且1 号猪舍内NH3浓度平均值显著低于2 号猪舍( P < 0. 05) ,说明1 号猪舍的通风方式更能有效降低舍内NH3浓度,改善空气质量。

由表4 可知,通风前1 号、2 号猪舍内CO2浓度平均值差异不显著( P > 0. 05) ,通风后1 号、2 号猪舍内CO2浓度平均值均显著下降( P < 0. 05) ,且1 号猪舍内CO2浓度平均值显著低于2 号猪舍( P < 0. 05) ,说明1 号猪舍的通风方式更能有效降低舍内CO2浓度,改善空气质量。

mg·m－ 3

注: 同行数据肩标字母不同表示差异显著( P ＜ 0． 05) ，字母相同表示差异不显著( P ＞ 0． 05) 。

mg·m－ 3

注: 同行数据肩标字母不同表示差异显著( P ＜ 0． 05) ，字母相同表示差异不显著( P ＞ 0． 05) 。

由表5 可知,通风前1 号、2 号猪舍内H2S浓度平均值差异不显著( P > 0. 05) ,通风后1 号、2 号猪舍内H2S浓度平均值均显著下降( P < 0. 05) ,且1 号猪舍内H2S浓度平均值显著低于2 号猪舍( P < 0. 05) ,说明1 号猪舍的通风方式更能有效降低舍内H2S浓度,改善空气质量。

4 讨论与结论

研究寒冷地区畜舍内的温湿状况及其通风换气质量,是评价畜舍的设计及其使用效果最直接的指标。寒冷地区如何在保持舍内温度稳定的同时,增加畜舍内有效换气量,排出多余的水汽和有害气体,提高舍内空气质量,是北方寒冷地区畜舍设计和广大畜牧生产战线工作者长期追求的目标,也有待于深入研究。

通风环境 篇9

1抽出式通风流场结构

在不同的热负压作用下,掘进工作面将出现如图1所示的3种风流结构形式。图1a中,t1=t2,即无热负压作用或者风筒吸风口距离工作面较远时,在工作面内存在局部涡流。图1b中t1>t2,新鲜风流为热气流,在热气流的抬升作用下沿顶板向工作面运动,而工作面气流沿底板向外运动,在工作面内形成一定长度的对流分层。图1c中t1

2PMV—PPD指标与空气龄

2.1PMV—PPD指标

1984年国际标准化组织提出热环境评价与测量的标准化方法ISO7730,采用了PMV—PPD指标评价热环境。PMV将人体热感觉从冷到热依次划分为冷(-3)→凉(-2)→微凉(-1)→适中(0)→微暖(+1)→暖(+2)→热(+3)7个等级,以数字化的形式反映同一环境下绝大多数人的冷热感觉。因人与人之间存在生理、心理及行为特点的差别,大多数人认为当前环境为最佳热舒适状态,仍会有少部分人对该热环境不满意。因此,同时提出PPD指标表示对热环境的不满意程度[9]。

2.2空气龄

空气龄可作为衡量矿井空气质量的一个重要指标,定义为掘进作业空间某点空气或全部空气被更新的时间[5]。作业空间平均空气龄是整个作业空间各点的局部空气龄平均值。空气龄以量化的形式客观地对矿井空气质量进行描述,可以形象地理解为:空气龄越小即空气更新的时间越短,空气被污染程度越小,该处空气越新鲜,表明该处气流组织好,通风换气能力强,整体空气质量较好。空气龄的测定和计算都比较复杂,采用Airpak2.1软件进行数值模拟计算。

3数值模拟及结果分析

3.1数学物理模型

以某矿抽出式局部通风的掘进工作面为研究对象,抽出风筒口距离掘进工作面4 m,模拟区域风筒长8 m,Ø500 mm,风筒紧靠巷道侧壁,距离底板高1.5 m处。数值计算区域为X×Y×Z=12 m×3 m×4 m有限空间,作业人员2人。掘进工作面三维物理模型如图2所示。选用标准k—ε两方程数学模型,采用Airpak2.1数值模拟软件进行网格划分、设定边界条件、求解,得到速度矢量、流线、温度、空气龄、PMV—PPD分布情况(图3—图5)。

3.2速度、温度场分布

从图3可以看出,由于流体的连续性和掘进工作面有限空间的限制,从风筒口至工作面形成风流卷吸有效区、涡流扩散区的通风流场结构,与图1c相似,与文献[6]理论研究结果一致。在抽风机的抽吸作用下,大部分的涡流区空气被不断带走,同时混入少量新鲜空气,形成风流卷吸有效区。图3c中风筒口卷吸速度达到2 m/s(负号表示气流沿风筒排风方向)。根据气流的连续性,需要不断补充新风的供给,巷道新鲜风流沿巷道底板向工作面流动,确保了新风的供给和有毒有害气体的稀释。同时工作面气流沿巷道顶板向外运动,在掘进工作面内形成较长的对流分层。在涡流扩散区,新风与污风不断搅拌混合,紊流气流加速了人员与空气的对流换热效果。从图4a可知,风流温度由巷道进风口到掘进面逐渐升高,靠近工作面空气温度最高。在人体垂直高度内,由于受热气流的抬升作用与抽出式风机卷吸共同作用,巷道上部区域温度略高于下部区域,垂直温差t≤3 ℃。

3.3空气龄分布

从图4b中可以看出,从巷道进风口至工作面,空气龄呈上升趋势。在1～3 m区域,空气龄0～25 s;在3～8 m区域即到风筒吸风口,空气龄继续增加至75 s左右。8～12 m即吸风口至工作面区域,空气龄相对较大。新鲜风流沿途受围岩氧化,同时,存在设备工作散发的有毒有害气体污染及粉尘污染,空气新鲜程度不断下降,使得空气龄逐渐增加。吸风口卷吸排走大部分污风,同时掺混少量沿巷道送入的新风,相对巷道的整个区域,空气龄较大。空气龄最大在靠近工作面的局部涡流区域,达到了100 s,空气龄大小同时受作业空间气流组织的影响。

3.4PMV—PPD分布

从图5得知,靠近工作面的大部分区域,PMV在0.72～1.08,与风筒重合的巷道区域,PMV较小,在0.19～0.55。PMV对应的热感觉为适中至微暖。PPD在12.5%～20.0%,即有12.5%～20.0%的作业人员对该热环境感觉不舒适。另外,结合图3—图5可知,吸风口卷吸速度较大,温度较高,PMV几乎与巷道进风口处相当,说明PMV是风流温度和流速综合作用结果。结合该矿现场调研,对掘进作业面人员热舒适情况进行调研分析,作业人员对热环境的不满意度为15%左右,85%的人对热环境表示满意,可认为此作业环境满足人体热舒适要求,验证了数值模拟结果的准确性。

4结论

(1)在满足抽出式通风条件下的大断面、长巷道的岩巷或低瓦斯煤巷掘进过程中,新鲜风流沿巷道送入工作面,而工作面产生的污风直接经风筒排出,与压入式通风相比,降低了污风沿巷道流出过程中被污染的程度,使作业空间空气较为清新,改善了工作面空气质量。

(2)结合PMV—PPD和空气龄指标对矿井热环境进行数值预测与评价,综合考虑了空气温度、相对湿度、流速、辐射、作业人员劳动强度及其衣着情况多因素影响下的气流组织、空气质量与人员热舒适的关系。

摘要：运用流体力学、传热传质学理论,采用Airpak2.1软件模拟了掘进作业空间风流与围岩的热湿交换过程,得到风流流场、温度场、平均空气龄及PMV—PPD分布。研究结果表明,抽出式局部通风掘进工作面热环境受热负压影响,从风筒口至工作面区域存在风流卷吸有效区、涡流扩散区。结合空气龄和PMV—PPD指标对矿井热环境进行数值预测与评价,其结果与现场调研有较好的一致性。

关键词：热环境,掘进工作面,热舒适指标,空气龄,PMV—PPD

参考文献

[1]承伯仁.保证独头巷道有效通风风流的诸参数[M].北京:煤炭工业出版社,1958.

[2]Fred N.kissll and Richard J.Bielicki,Ventilation eddy zones at amode coal mine working face,Bureau of Mine Report of Investiga-tion United States Department of the Interior.

[3]王海桥.机掘工作面有效通风及其评价指标研究[J].中国安全科学学报,1999,9(6):17-22.

[4]周延,张惠忱,左树勋.矿内空气质量综合评价[J].中国矿业大学学报,1995,24(2):75-78.

[5]王海桥.矿井风流年龄与矿井空气品质分析[J].中国安全科学学报,1998,8(5):24-27.

[6]陆愈实,张国屏.热负压对独头巷道抽出式通风影响的研究[J].工业安全与防尘,1991(2):1-4.

[7]王晓珍,蒋仲安,刘毅.抽出式通风煤巷掘进过程中粉尘浓度分布规律的数值模拟[J].中国安全生产科学技术,2006,2(5):24-28.

[8]向立平,王汉青.压入式局部通风掘进巷道内热环境数值模拟研究[J].矿业工程研究,2009,24(4):71-74.

通风环境 篇10

进入21世纪, 人们愈加追求高品质的生活环境, 空调的利用在创造舒适的室内环境的同时, 也造成了巨大的能源消耗。此外, 空调对人们的健康也形成了一定的威胁, 随着空调在工作场所和居室的普及, 空调病 (SBS) 的发病率逐年增高。目前, 人们在追求舒适生活环境的同时, 更重视能源的可持续利用, 更关注自身的健康, 渴望接近自然。所以, 发展生态建筑、绿色建筑已是大势所趋。自然通风就是利用建筑物内外风压和热压的压差为驱动力, 实现室内外气流热质的交换过程。其具有控制室内污染浓度水平, 改善室内空气质量, 调节室内热环境等功能, 且有节能环保等优点[1,2,3]。

笔者以山西省运城地区三管镇某农宅为研究对象, 对室内热环境参数进行了现场实测, 以此为基础寻求满足ISO 7730及相关标准环境参数最低要求下的有效自然通风方式。

1 测试的过程

1.1 建筑概况及测试时间

被测试的农宅为一砖混且双面坡屋顶的平房, 是当地农家住宅的典型代表。该农宅层高5.50 m, 室内外高差0.30 m。外墙厚为0.24 m, 内墙厚为0.12 m。门窗户为木门窗。其平面结构见图1。该农宅四周均有其他住户。由于受周围建筑布局的导流作用, 除了特殊气候条件外, 风向及风速常年比较稳定。试验是对住宅的室内外热环境参数进行为期1周 (2009-08-15—2009-08-21) 的测试。测试的房间内没有空调设施。由于被测试地区夏季常年温度较高, 日夜温差也不大, 每天的通风测试时间段为全天24 h不间断测试。

1.2 测试的内容

主要测试卧室在自然通风情况下所产生的温度场、湿度场、速度场, 分析室外温度和湿度逐时变化下的室内热环境变化的状况。测试室内外空气的温度, 湿度, 风速, CO2的浓度。

1.3 系统检测点的布置测

在卧室的0.10 m, 0.50 m, 1.50 m, 2.40 m的不同高度处, 布置了DS18B20数字化温度探头。卧室内布置了测点47个, 其中, 0.10 m处5个, 0.50 m处8个, 1.50 m处19, 2.40 m处15个。另外, 在室外布置了3个;室内窗户处6个;门处不同高度5个。总共61个数字化温度测点。

布置了LTM8803-CO2数字化CO2传感器2个, 其中, 室内1个, 室外1个, 均在高度为1.50 m处。

布置了LTM8901数字化温湿度一体化探头4个, 其中, 室外每个窗口处各1个 (共2个) , 室内2个。

1.4 数据采集规则

对温度、湿度、CO2浓度数据, 设定每3 min由计算机自动采集、记录1次数据。风速由人工测试, 每1 h测量并读取数据。每次测试时对风速数据读2次求均值, 作为该次测量的结果。对微风的测试由于受外界环境条件的影响较大, 尽量在周围气流处于稳态情况下再读数。

1.5 测试方案

根据住宅的结构特点及人们的作息习惯, 设计了7种试验方案。各方案的测试时间段均为0:00时至24:00时, 共计24 h, 从8月15日开始至21日结束, 连续不间断地进行测试。自然通风的控制方式见表1。

2 测试结果及分析

2.1 测试结果分析

图2、图3、图4分别为8月15日至21日全天整点时刻的室外温度、室外湿度和室外CO2浓度的变化曲线图。CO2浓度和湿度的测试是该研究的主要关注内容之一, 其浓度的变化趋势在一定程度上代表着室内空气质量的变化趋势。但由于笔者侧重点在于从温度的角度研究不同人工调节方式下室外温度参数对室内热环境状况的影响规律, 所以, 对CO2浓度和湿度的测试结果及分析将另文讨论。

从监测的数据中得出:室外最高温度为36.5 ℃, 最低温度为19.4 ℃;室外最高湿度为79%, 最低湿度为42%;室外最高CO2浓度为9×10-6, 最低CO2浓度为8×10-6。

从图2、图3、图4中得出, 室外最高温度为15日14时的34.6 ℃, 最低温度为19日04时的19.8 ℃;室外最高湿度为17日09时的73.5%, 最低湿度为16日01时55%;室外最高CO2浓度为9×10-6, 最低CO2浓度为8×10-6。

从15日至21日的7 d中, 室外温度在00:00时至6:00时, 呈下降趋势;6:00时至14:00时依次呈上升趋势, 大都在14:00时达到1 d中的最高温度;14:00时至24:00时又呈下降趋势;全天的高温段出现在9:00时至18:00时的时段中。

室内CO2浓度的变化不大 (见图5) , 这个房间是供人们休息的卧室, 在中国农村这个季节人们白天基本都在农田里劳作很少在家里停留。房间内人员流动不频繁, 停留时间也不长。从图5的曲线变化中可看出, 室内的CO2浓度还是比较稳定的。

2.2 室内外温度对比结果分析

a) 当房间的门窗全部打开时, 室内空气温度与室外空气温度变化趋势基本一致。门窗全部打开, 00:00至6:00室内温度随室外温度的降低而降低, 6:00至14:00室内温度随室外温度的上升而上升。室 内温度随室外温度的波动而上下波动, 且趋势基本相同, 所不同的仅是室内温度变化滞后于室外温度变化。如图6, 室外在6:00, 14:00达到全天最低和最高温度, 而室内在7:00, 16:00达到全天最低和最高温度。室内温度变化滞后于室外温度变化。最大温差出现在14:00时, 温差为3.2 ℃;

b) 当房间的门窗全部关闭时, 室内温度变化趋势同室外, 且室内外温差较大。室外温度受太阳辐射及上下空气对流的影响较大, 温度起伏较为明显。室内由于门窗紧闭处于相对封闭的状态, 减少了对流换热的损失, 进入室内的太阳辐射可以更多的被墙体吸收而不是直被室内空气吸收, 使室内温度变化不大, 处于一个较为稳定的状态。如图7, 室内温度变较为平稳。全天最大温差出现在24:00, 温差为3.4 ℃;

c) 当房间开南窗、开北窗、开门或开南窗、开北窗、关门。室内温度随室外温度的变化而变化。看从图6中00:00至10:00和图8中00:00至10:00, 两者相对比, 前者为开南窗、开北窗、开门状态, 后者为开南窗、开北窗、关门状态。室外温度变化趋势基本相同, 但室内的温度环境有些差异, 关门状态下比开门状态下室内温降低程度大。这是因为关门状态下进入室内的热空气比开门状态下进入的热空气少。人们感觉更为凉爽;

d) 当房间仅开南窗或仅开北窗或仅开门时。仅开南窗 (见图9中00:00至9:00) , 仅开北窗 (见图7中12:00至17:00) , 仅开门 (见图9中00:00至8:30) 。当室外温度降低时, 室内温度并没有明显的变化, 可以得知在这些时间段内光靠以上简单的方式仅开门或仅开一扇窗并不能很快使室内温度降低达到人们所需求的舒适程度。

经过以上的分析可以得出:在早上时段人们起床后最好把两窗都打开达到空气顺畅流通, 加快室外新鲜空气进入室内。在10:00时后, 室外温度逐渐上升人们有明显的热感, 从时段可以关上门、拉上南窗帘或关上南窗, 人为地控制室外高温进入室内, 有效地阻隔室外热空气对室内热环境的侵扰, 减缓室内温度上升的速度, 保持室内温度变化不要太大, 以免引起人体的不舒适。当18:00以后室外温度开始下降, 就可以打开门窗, 对室内进行全面通风, 让室内环境与室外相近, 使室内温度快速下降, 让在房间停留的人们感觉到凉爽舒适。

3 结论及建议

a) 对试验区的建筑, 夏季通过人为调节进行自然通风是可行的, 但要适时、适度、合理;

b) 该研究虽然只以短期的实测数据为基础, 对人们的调节行为进行的分析, 但对于其他时段正常天气状况下的行为也有一定的参考意义。至于大风等特殊的气候特征下, 人们通常都会自觉地“看天开窗”而不受笔者结论的影响;

c) 夏季自然通风并不是简单地开、关窗户, 具体方案应与户型、建筑布局、当地气象资料, 大气环境状况及人们的生活习惯相结合;

d) 在风压、开窗面积近似相等, 不影响室内热舒适性的前提下, 建议采用风压下的混合开口自然通风方式来改善室内质量。

参考文献

[1]彦启森, 赵庆珠.建筑热过程[M].北京:中国建筑工业出版社, 2000.

[2]王怡, 刘加平, 肖勇强.地域性气候条件下自然通风的有效实数分析[J].西安建筑科技大学学报, 2007, 39 (4) :541-546.