6.3 机械通风

6.3.1 关于补风和设置机械送风系统的规定。
    设置集中供暖且有排风的建筑物，设计上存在着如何考虑冬季的补风和补热的问题。在排风量一定的情况下，为了保持室内的风量平衡，有两种补风的方式：一是依靠建筑物围护结构的自然渗透，二是利用送风系统人为地予以补偿。无论采取哪一种方式，为了保持室内达到既定的室温标准，都存在着补热的问题，以实现设计工况下的热平衡。
    本条规定应考虑利用自然补风，包括利用相邻房间的清洁空气补风的可能性。当自然补风达不到卫生条件和生产要求或在技术经济上不合理时，则以设置机械送风系统为宜。“不能满足室内卫生条件”是指室内环境温度过低或有害物浓度超标，影响操作人员的工作和健康；“生产工艺要求”是指生产工艺对渗入室内的空气含尘量及温度要求；“技术经济不合理”是指为了保持热平衡需设置大量的散热器等不及设置机械送风系统合理。
    设置集中供暖的建筑物，为负担通风所引起的过多的耗热量会增加室内的散热设备。而在实际使用中通风系统停止运行时，散热设备提供的过多的热量会使建筑物内温度过高。如果仅按围护结构的负荷，不考虑新风负荷而设置散热设备，在通风系统运行时又难以保证建筑物内的供暖温度。因此本条规定在设置机械送风系统时，应进行风量平衡及热平衡计算。
6.3.2 本条规定了不应采用循环空气的限制条件，为强制性条文。
    排风中仍然含有污染物质，再循环使用不当将造成污染物质的累积，房间内污染物浓度将越来越高，因此规定了在某些情况下不得使用循环风。
6.3.3 本条是关于送风方式的规定。
    根据有害物质以及所采用的排风方式，本条给出了三种可供设计选择的送风方式：
    1 放散热或同时放散热、湿和有害气体的厂房，当采用上部全面排风(用以消除余热)或采用上、下部同时全面排风(用以消除余热、余湿和有害气体)时，将新鲜空气送至人员活动区，以使送风气流既不致为房间上部的高温空气所预热，也不致为室内的有害物质所污染，从而有助于改善人员活动区的劳动条件。
    2 放散粉尘或比空气重的有害气体和蒸气，而不同时放散热的厂房，当主要从下部区域排风时(包括局部排风和全面排风)，由于室内不会形成稳定的上升气流，将新鲜空气送至上部区域，以便不使送风气流短路，对保持室内人员活动区温度场分布均匀、防止粉尘飞扬和改善劳动条件都是有好处的。
    3 当有害物质的放散源附近有固定工作地点，但因条件限制不可能安装有效的局部排风装置时，直接向工作地点送风(包括采用系统式局部送风)，以便在固定工作地点造成一个有害物浓度符合卫生标准的人工小气候，使操作人员的劳动条件得以改善。在这种情况下，应妥善地合理地组织排风气流，以免有害物质为送风气流所裹携而到处飘逸和飞扬。
6.3.4 本条规定了机械送风系统室外计算参数的选择原则。
    1 为了使室内温度不因通风而降低，计算冬季通风耗热量时，应采用冬季供暖室外计算温度。
    2 计算冬季消除余热、余湿通风量时，采用冬季通风室外计算温度，计算温差比采用冬季供暖室外计算温度时小，计算所得的风量大，这样做保证率反而高。
    3 设计通风系统消除余热、余湿的区域，一般对温、湿度允许波动范围的要求不严格，因此夏季室外计算参数采用保证率相对较低的通风计算参数。一些对温、湿度波动范围要求不严格的场所，由于室内发热量较大或夏季室外温度较高，消除余热要求的通风量过大，允许的送风量不能满足要求，虽然需要进行降温处理，但保证率可以低一些，新风冷却量计算可采用夏季通风室外计算温度，不采用夏季空调室外计算温度。但对室内最高温度限值要求较严格的工程，可以采用夏季空调室外计算温度。
    4 夏季消除室内余湿的通风系统，宜采用夏季通风室外计算干球温度和夏季通风室外计算相对湿度确定室外空气状态点，用对应的含湿量进行通风量计算。同理，最高湿度限值要求严格时，则可采用空调室外设计参数确定室外空气状态点。
6.3.5 本条规定了机械送风系统进风口的位置。
    1 为了使送入室内的空气免受外界环境的不良影响而保持清洁，因此规定把进风口直接布置在室外空气较清洁的地点。
    2 为了防止排风(特别是放散有害物质的厂房的排风)对进风的污染，所以规定近距离内有排风口时进口应低于排风口。
    3 为了防止送风系统把进风口附近的灰尘、碎屑等扬起并吸入，规定进风口下缘距室外地坪不宜小于2m，同时还规定当布置在绿化地带时，不宜小于1m。
    4 应避免进、排风口短路。当屋顶上设有天窗、屋顶通风器等排风装置时，如同时在屋面上设进风口，进风口与屋顶排风装置之间应保持一定的距离。
6.3.6 本条规定了设置置换通风的原则及条件。
    与十年前相比，置换通风系统已被国内工业建筑设计院所采用。置换通风在汽车制造厂、轨道交通列车制造厂、造纸厂、电子设备厂、印刷厂、机械设备制造厂等工业厂房运行并取得良好的效果。置换通风设备已国产化，改变了以往从国外引进、造价昂贵的局面。
6.3.7 本条是关于置换通风的设计规定。
    置换通风是将经过处理或未经处理的空气，以低风速、低紊流度、小温差的方式，直接送入室内人员活动区的下部。送入室内的空气先在地板上均匀分布，随后流向热源(人员或设备)形成热气流以热烟羽的形式向上流动，在上部空间形成滞流层，从滞留层将余热和污染物排出室外。
    在建筑空间中，人们只在活动区停留。以净高大于或等于2.4m的民用建筑及层高为5.5m的厂房为例，人的呼吸带高度与建筑空间高度之比约为0.46～0.27。将新鲜空气直接送入人员活动区，既满足了室内的卫生要求，也保证了良好的热舒适性，最大限度地保证了通风的有效性。置换通风的竖向流型是以浮力为基础，室内污染物在热浮力的作用下向上流动。气流在上升的过程中，卷吸周围空气，热烟羽流量不断增大。在热力作用下，建筑物内空气出现分层现象。
    置换通风在稳定状态时，室内空气在流态上将形成上下两个不同的区域：即上部紊流混合区和下部单向流动区，下部区域(人员活动区)内没有循环气流(接近置换气流)，而上部区域(滞留区)内有循环气流。室内热浊空气滞留在上部区域而下部区域是凉爽的清洁空气。两个区域分层界面的高度取决于送风量，热源特性及其在室内的分布情况。在设计置换通风系统时，该分层界面应控制在人员活动区以上，以确保人员活动区内空气质量及热舒适性。
    与通常的混合通风相比，置换通风的设计要求确保人员活动区内的气流掺混程度最小。置换通风的目的是为了在人员活动区内维持接近于送风状态的空气质量。同时，由于置换通风是先在地板上均匀分布，然后再向上流动，为了避免下部送风对人体产生的不舒适性，置换通风器的出风速度不大于0.5m/s。
6.3.8 本条规定了对全面排风的要求。
    本条规定了设计全面排风的几点要求。为了防止有害气体在厂房的上部空间聚集，特别是装有吊车时，有害气体的聚积会影响吊车司机的健康和造成安全事故；高度小于或等于6m的车间全面排风量不宜小于1次/h换气。当房间高度大于6m时，换气次数允许稍有减少，仍按6m高度时的房间容积计算全面排风量，即可满足要求。
6.3.9 本条规定了全面排风系统吸风口的布置及风量分配。
    采用全面排风消除余热、余湿或其他有害物质时，把吸风口分别布置在室内温度最高、含湿量和有害物质浓度最大的区域，一是为了满足本规范第6.1.11条和第6.1.12条关于合理组织室内气流的要求，避免使含有大量余热、余湿或有害物质的空气流入没有或仅有少量余热、余湿或有害物质的区域；二是为了提高全面排风系统的效果，创造较好的劳动条件。因而考虑了有害气体的密度和室内热气流的诱导作用，按上、下两个区域设置不同的排风量。
    室内有害物浓度的分布是不均匀的，影响其分布状况的原因有两个方面：第一，由于某种原因(如热气流或横向气流的影响等)造成含有有害物的空气流动或环流，即对流扩散；第二，有害物分子本身的扩散运动，但在有对流的情况下其影响甚微。对流扩散对有害物的分布起着决定性的作用。只有在没有对流的情况下，才会使一些密度较大的有害气体沉积在房间的下部区域；并使一些比较轻的气体，如汽油、醚等挥发物由于蒸发而冷却周围空气也有下降的趋势。在有强烈热源的厂房内，即使密度较大的有害气体，如氯等由于受稳定上升气流的影响，最大浓度也会出现在房间的上部。如果不考虑具体情况，只注意有害气体密度的大小(比空气轻或重)，有时会得出浓度分布的不正确结论。因此，参考国内外相关资料，对全面排风量的分配作了如条文中的规定，并着重强调了必须考虑是否会形成稳定上升气流的影响问题。当有害气体分布均匀且其浓度符合卫生标准时，从有害气体与空气混合后与室内空气的相对密度的作用已不会构成分上、下区域排风的理由。
6.3.10 本条规定了排除爆炸危险性气体时，全面排风系统吸风口的布置要求，为强制性条文。
    对于由于建筑结构造成的有爆炸危险气体排出的死角，如在生产过程中产生氢气的车间，会出现由于顶棚内无法设置排风口而聚集一定浓度的氢气发生爆炸的情况。在结构允许的情况下，在结构梁上设置连通管进行导流排气，以避免事故发生。
6.3.11 本条规定了局部排风的排放要求。
    规定本条的目的是为了使局部排风系统排出的剧毒物质、难闻气体或浓度较高的爆炸危险性物质得以在大气中扩散稀释，以免降落到建筑物的空气动力阴影区和正压区内，污染周围空气或导致向车间内倒流。
    所谓“建筑物的空气动力阴影区”，系指室外大气气流撞击在建筑物的迎风面上形成的弯曲现象及由此而导致屋顶和背风面等处由于静压减小而形成的负压区；“正压区”系指建筑物迎风面上由于气流的撞击作用而使静压高于大气压力的区域，一般情况下，只有当它和风向的夹角大于30°时，才会发生静压增大，即形成正压区。
6.3.12 本条规定了采用燃气加热的供暖装置、热水器或炉灶时的安全要求。
    为保证安全，防火防爆，在采用燃气加热的供暖装置、热水器或炉灶时，应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028的规定。