建筑通风系统及装置的总体称为通风系统

通风是为保证人们生活、工作或生产活动具有适宜的空气环境，采用自然或机械方法，对建筑物内部使用空间进行换气，使空气质量满足卫生、安全、舒适等要求的技术。通风包括从室内排出污浊的空气和向室内补充新鲜空气两部分，前者称为排风，后者称为送风或进风。为实现排风和送风所采用的一系列设备、装置的总体称为通风系统。

通风的功能主要有提供人呼吸所需要的氧气；稀释室内污染物或气味；排除室内工艺过程产生的污染物；排除室内多余的热量（或余热）或湿气（或余湿）；提供室内燃烧设备燃烧所需的空气。建筑中的通风系统可能只完成其中的一项或几项任务。其中利用通风除去室内余热和余湿的功能是有限的，它受室外空气状态的限制。

（一）通风系统的分类

1.按照通风动力的不同分类

（1）自然通风：是利用自然风压即室外气流（风力）引起的室内、外空气压差，或热压即室内、外空气温度不同而形成的重力压差，对建筑进行通风。

（2）机械通风：依靠机械动力（如风机风压）进行通风换气。

2.按照通风的作用范围分类

（1）全面通风：是对整个房间进行通风换气。也称稀释通风。

（2）局部通风。局部通风指采用局部气流排除局部污染源散发的气体污染物，以此保证局部污染源之外的场所不受污染的通风措施。当局部气流内的污染物数量、浓度超过大气污染物综合排放标准时，还必须对此进行净化治理。

建筑物火灾情况下的防烟、排烟措施是特殊情况下的建筑通风，一般以机械通风为主，范畴划分应归为局部通风。

（二）建筑通风系统的原理

1.自然通风

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。它不消耗机械动力，消耗的仅仅是自然能或室内人为因素造成的附加能（这种附加能一般指室内工艺设备运行时散发的热量使室内空气温度上升的能量），同时，在适宜的条件下又能获得巨大的通风换气量，是一种经济的通风方式。自然通风在一般的居住建筑，普通办公楼、工业厂房（尤其是高温车间）中有广泛的应用，能经济有效的满足室内人员的空气品质要求和生产工艺的一般要求。

（1）风压作用

建筑物四周的空气静压由于受到室外气流作用而有所变化，称为风压。

在建筑物迎风面，气流受阻形成空气滞留区，部分动压转化为静压，静压值升高，风压为正，称为正压；

在建筑物的顶面（回流空腔）和背风面（回旋气流区）由于产生局部涡流，形成负压区，静压降低，风压为负，称为负压。建筑的侧面和背面受的是负压。

对于风压所造成的气流运动来说，正压面的开口起进风作用，负压面的开口起排风的作用。

通风强度与正压侧与负压侧的开口面积、风力大小有关。如果建筑物只在迎风的正压侧有窗，当室外空气进入建筑物后，建筑物内的压力水平就升高，最后与迎风侧的压力一致，室外空气就不再进入了。只在正压侧或负压侧的一侧有门窗就不可能形成持续的自然通风模式。

（2）热压作用

热压是室内外空气的温度差引起的。由于温度差的存在，室内外密度差产生，沿着建筑物墙面的垂直方向出现压力梯度。如果室内温度高于室外，建筑物的上部将会有较高的压力，而下部存在较低的压力。当这些位置存在孔口时，空气通过较低的开口进入，从上部流出。如果室内温度低于室外温度，气流方向相反。即利用室内外空气温差所导致的空气密度和进出风口的高度差来实现通风。

热压作用产生的通风效应又称为“烟囱效应”。“烟囱效应”的强度与建筑高度和内、外温差有关。建筑物越高，“烟囱效应”越强烈。建筑物内没有“烟囱”（竖向通道），也就没有“烟囱效应”。

（3）自然通风设备

1）进风装置

进风装置主要有对开窗、推拉窗、上悬窗、中悬窗、进风百叶窗等。推拉窗外形美观、密封性好、不易损坏，但开窗面积一般只有50%。

2）屋顶通风器

屋顶通风器是以型钢为骨架，用彩色压型钢板（或玻璃钢）组合而成的全避风型新型自然通风装置。它具有结构简单、重量轻，不用电力也能达到好的通风效果。屋顶通风器局部阻力小，已有工厂批量生产多种形式的产品，尤其适用于高大工业建筑。

3）避风天窗

天窗分为普通天窗和避风天窗，其主要差别是前者无挡风板。在风的作用下，普通天窗易产生倒灌，故不适用于散发大量余热、粉尘和有害气体的车间使用，仅适用于以采光为主的较清洁的厂房。避风天窗的空气动力性能良好，天窗排风口不受风向的影响，一般均处于负压状态，故能稳定排风、防止倒灌。

用于冶金、化工、加工等工业厂房的天窗通常冬夏没有调节要求，故应选用无窗扇的避风天窗；对于需要防风沙或有调节风量要求的厂房，宜选用带有调节窗扇的避风天窗；位于我国多雨地区的厂房，其天窗结构应有防雨措施。除上述外，还应考虑工艺特点、结构复杂程度、空气动力性能和造价等。

4）避风风帽

避风风帽安装在自然排风系统的出口，它是利用风力造成的负压，加强排风能力的一种装置。它的特点是在普通风帽的外围，增设一圈挡风圈。挡风圈的作用与避风天窗的挡风板是类似的，室外气流吹过风帽时，可以保证排出口基本上处于负压区内。在自然排风的出口装设避风风帽可以增大系统的抽力。有些阻力比较小的自然排风系统则完全依靠风帽的负压克服系统的阻力。

2.机械通风

机械通风依靠风机产生的压力强制空气流动（其压力的大小可以根据需要确定），通过管道把空气送到指定地点，也可以从任意地点设置合理的吸气速度排除被污染的空气，并且根据需要可以对进风或排风进行各种处理。机械通风能够合理地组织室内气流的方向，便于调节通风量和稳定通风效果。但是，系统运行时要消耗电能，风机和风道等设备要占用一定的建筑面积和空间，因而初期投资和运行费用较大，安装和管理较为复杂。

3.全面通风

全面通风及时在整个房间内，全面地进行通风换气，以改变温、湿度和稀释有害物质的浓度，使作业地带的空气环境符合卫生标准的要求。

图6-1～6-3是几种通风方式的示意图。其中图6-1是一种最简单的全面通风方式，装在外墙上的轴流风机把室内污浊的空气排至室外，使室内造成负压。在负压作用下室外新鲜空气经窗孔流入室内，补充排风，稀释室内污浊的空气。采用这种通风方式室内的有害物质不流入相邻房间，此种方式适用于室内空气较为污浊的房间，如厨房、厕所等。

图6-1　全面机械排风系统（自然送风）

图6-2是利用离心式风机把室外新鲜空气（或经过处理的空气）经风管和送风口直接送至指定地点，对整个房间进行换气，稀释室内污浊空气。由于室外空气的不断送入，室内压力升高，使室内压力高于室外大气压力，即室内保持正压。在正压作用下，室内污浊的空气经过门、窗及其他缝隙排至室外。采用这种通风方式，周围相邻房间的空气不会流入室内，一般适用于室内清洁度要求较高的房间，如医院的手术室、旅馆的客房等。

图6-2　全面机械送风系统（自然排风）

1—百页窗；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

图6-3　同时设有机械进风机械排风的全面通风系统

图6-3是同时设有机械进风和机械排风的全面通风系统。室外空气根据需要进行过滤和加热等处理后送入室内，室内污浊的空气由风机排至室外，这种通风方式的效果较好。

全面通风系统适用于有害物质分布面积较广以及某些不适合采用局部通风的场合，在公共及民用建筑广泛采用。全面通风系统所需风量大，设备较为庞大。当要求通风房间面积较大时，会有局部通风不良的死角。

4.局部通风

局部通风只使室内局部工作地点保持良好的空气环境，或在有害物质产生的局部地点设置排风装置，不让有害物质在室内扩散而直接排出的一种通风方式。局部通风系统又分为局部排风和局部送风两类。

局部排风系统是将有害物在产生的地点就地排除，以防止其扩散；局部送风系统是将新鲜空气或经过处理的空气送至房间的局部地区，以改善局部区域的空气环境。

如图6-4所示为局部排风系统。在有害物发生地点设置局部排风罩，尽可能把有害物源密闭。通过风机的抽风，把污染气流直接排至室外。在寒冷地区设置局部排风系统的同时需设置热风采暖系统。

局部送风一般用于高温车间内局部工作地点的夏季降温，局部送风系统如图6-5所示。送风系统送出经过处理的冷空气，使工人操作地点保持良好的工作环境。

图6-4　局部排风系统图

1—工艺设备；2—局部排风罩；3—排风柜；4—风道；5—风机；6—排风帽；7—排风处理装置

图6-5　局部送风系统

（三）通风系统的主要设备

1.室内送、排风口

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。

图6-6是构造最简单的两种送风口，孔口直接开设在风管上，用于侧向或下向送风。其中图（a）为风管侧送风口，除孔口本身外没有任何调节装置；图（b）为插板式风口，其中设有插板，可调节送风量，但不能控制气流的方向。

图6-6　两种最简单的送风口

图6-7　百叶式送风口

图6-7是常用的一种性能较好的百叶式风口，可以在风管上、风管末端或墙上安装。其中双层百叶式风口不但可以调节出口气流速度，而且可以调节气流的角度。

在工业厂房中，往往需要向一些工作地点供应大量的空气，但又要求送风口附近的速度迅速降低，以避免吹风感觉。能满足这种要求的大型送风口，通常叫做空气分布器。(www.xing528.com)

室内排风口是全面通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排风管道。排风口的种类较少，通常做成百叶式。此外，图6-7所示的送风口，也可以用于排风系统，当作排风口使用。

室内送、排风口的布置情况，是决定通风气流方向的一个重要因素，而气流的方向是否合理，将直接影响全面通风的效果。

在组织通风气流时，应将新鲜空气直接送到工作地点或洁净区域，而排风口则要根据有害物的分布规律设在室内浓度最大的地方。具体作法如下：

（1）排除余热和余湿时，采取下送上排的气流组织方式，即将新鲜空气送到车间下部的工作地带，吸收余热和余湿后流向车间上部，由设在上部的排风口排出。

（2）利用全面通风排除有害气体时，排风口的位置应根据下述不同的情况来确定：放散的气体比空气轻时应从上部排出；放散的气体比空气重时，宜从上部和下部同时排出，但气体的温度较高或受车间散热影响而产生上升气流时，宜从上部排出；当挥发性物质蒸发后使周围空气冷却下降，或经常有挥发性物质洒落地面时，应从上部和下部同时排出。至于送风，则不论上述那一种情况，都应一律送至作业地带。

（3）对于用局部排风排除粉尘和有害气体而又没有大量余热的车间，用以补偿局部排风的机械送风系统，宜将新鲜空气送至上部地带。

2.室外进、排风装置

（1）室外进风口

室外进风口是通风和空调系统采集新鲜空气的入口。根据进风口位置的不同，室外进风口可采用竖直风道塔式进风口，也可采用设在建筑物外围结构上的墙壁式或屋顶式进风口，如图6-8。

图6-8　室外进风装置

机械送风系统的进风室常设在地下室或底层，在工业厂房里为减少占地面积也可设在平台上。图6-9是布置在地下室的进风室示意图。

图6-9　设在地下室的进风室

（2）室外进风口的位置

①设置在室外空气较为洁净的地点，在水平和垂直方向上都应远离污染源。

②室外进风口下缘距室外地坪的高度不宜小于2m，并须装设百叶窗，以免吸入地面上的粉尘和污物，同时可避免雨、雪的侵入。

③用于降温的通风系统，其室外进风口宜设在背阴的外墙侧。

④室外进风口的标高应低于周围的排风口，且宜设在排风口的上风侧，以防吸入排风口排出的污浊空气；

⑤当进、排风口的水平间距小于20m时，进风口应比排风口至少低6m。

⑥屋顶式进风口应高出屋面0.5～1.0m，以免吸进屋面上的积灰或被积雪埋没。

（3）室外排风装置

室外排风装置的任务是将室内被污染的空气直接排到大气中去。管道式自然排风系统和机械排风系统的室外排风口通常是由屋面排出。由侧墙排出的，排风口应高出屋面。通常，室外排风口应设在屋面以上1m的位置，出口处应设置风帽或百叶风口。

3.通风管道

通风管道是风管和风道的统称。风管系指由薄钢板、铝板、硬聚氯乙烯板和玻璃钢等材料制作的通风管道；风道则系指由砖、混凝土，炉渣石膏板和木材等建筑材料制成的通风管道。

通风管道的断面形状有圆形和矩形两种。在同样断面积下，圆形风管周长最短，最为经济。由于矩形风管四角存在局部涡流，所以在同样风量下，矩形风管的压力损失要比圆形风管大。因此，在一般情况下（特别是除尘风管）都采用圆形风管，只是有时为了便于和建筑配合才采用矩形断面。

民用建筑新风系统工程风管的设计应符合下列规定：

1）风管宜采用圆形、扁圆形或矩形，矩形风管长短边比不宜大于4，且不应超过10；

2）风管改变方向、变径及分路时，不宜使用矩形箱式管件代替弯管、变径管、三通等管件；必须使用分配气流的静压箱时，其断面风速不宜大于1.5m/s；

3）风管的变径管应做成渐扩或渐缩形，其每边扩大收缩角度不宜大于30°；

4）弯头、三通、调节阀、变径管等管件之间管段长度，不宜小于5倍～10倍当量管径。

5）主机的进风或出风口处应设置与主机自动连锁启闭的电动密闭风阀；

6）风管内设有电加热装置时，电加热装置前后各800mm范围内的风管、穿过设有火源等容易起火房间的风管及其保温材料均应采用难燃材料，并应符合相关电气安全及消防标准的规定；

7）当风管内可能产生结露时，风管应设置大于或等于5‰的坡度，并在风管的最低点和主机的底部设排水装置；

8）风管应根据实际情况进行保温处理；

9）选择有加湿装置时，风管应考虑材料的耐腐蚀性；

4.风机

风机是输送气体的机械。在通风和空调工程中，常用的风机有离心式和轴流式两种类型。

（1）离心风机

离心风机（图6-10）是由叶轮、机壳和集流器（吸气口）三个主要部分组成。离心风机的工作原理与离心水泵相同，主要借助于叶轮旋转时产生的离心力而使气体获得压能和动能。

（2）轴流风机

轴流风机的构造如图6-11所示，叶轮由轮毂和铆在其上的叶片组成，叶片与轮毂平面安装成一定的角度。叶片的构造型式很多，如机翼型扭曲或不扭曲的叶片；等厚板型扭曲或不扭曲叶片等等。大型轴流风机的叶片安装角度是可以调节的，借以改变风量和全压。有的轴流风机做成长轴型式（图6-12），将电动机放在机壳的外面。大型的轴流风机不与电动机同轴，而用三角皮带传动。

图6-10　离心风机的构造示意图

1—叶轮；2—机轴；3—叶片；4—吸气口；5—出口；6—机壳；7—轮毂；8—扩压环

轴流风机是借助叶轮的推力作用促使气流流动的，气流的方向与机轴相平行。

轴流风机与离心风机在性能上最主要的差别，是前者产生的全压较小，后者产生的全压较大。因此，轴流风机只能用于无需设置管道的场合以及管道阻力较小的系统，而离心风机则往往用在阻力较大的系统中。

5.排风的净化处理设备

为防止大气污染和回收有用的物质，排风系统的空气在排入大气前，应根据实际情况采取必要的净化、回收和综合利用措施。

使空气的粉尘与空气分离的过程称为含尘空气的净化或除尘。常用的除尘设备有旋风除尘器、湿式除尘器、过滤式除尘器等。

消除有害气体对人体及其他方面的危害，称为有害气体的净化。净化设备有各种吸收塔、活性炭吸附器等。

在有些情况下，由于受各种条件的限制，不得不把未经净化或净化不够的废气直接排至高空，通过大气的扩散作用进行稀释，使降落到地面的有害物的浓度不超过标准中的规定，这种处理方法称为有害气体的高空排放。