人口的過(guò)度集中和城市土地資源的稀缺使得高層建筑成為城市住宅的主要建筑形式,同時(shí)人們對(duì)室內(nèi)空氣品質(zhì)的要求越來(lái)越高。廚房作為住宅的重要組成部分,也是室內(nèi)污染物主要散發(fā)源之一。目前,高層住宅廚房排煙主要采用豎向集中排煙系統(tǒng),該排煙方式存在樓層之間排煙不均勻、串煙串味,底層排煙量不足等問(wèn)題。本文在國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,采用理論分析、CFD數(shù)值模擬計(jì)算、實(shí)驗(yàn)對(duì)比驗(yàn)證相結(jié)合的方法,對(duì)住宅廚房等截面集中排煙系統(tǒng)進(jìn)行了分析,探究解決排煙系統(tǒng)存在的諸多問(wèn)題。首先,對(duì)圖集推薦的6層等截面排煙系統(tǒng)進(jìn)行水力計(jì)算,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在嚴(yán)重的阻力不平衡問(wèn)題。運(yùn)用伯努利方程、連續(xù)性方程等流體力學(xué)知識(shí)對(duì)等截面排煙系統(tǒng)進(jìn)行理論計(jì)算,為后面的數(shù)值模擬計(jì)算提供理論依據(jù)。其次,采用CFD數(shù)值模擬的方法對(duì)6層、20層和30層排煙道系統(tǒng)管路流動(dòng)特性進(jìn)行了分析,研究了主煙道內(nèi)壓力和各支管排煙量大小的分布規(guī)律,重點(diǎn)分析了油煙機(jī)開(kāi)機(jī)率、油煙機(jī)的不均勻性開(kāi)啟分布、煙道截面尺寸對(duì)系統(tǒng)排煙效果的影響,結(jié)果表明排煙系統(tǒng)存在排煙失衡、排煙量不足等各種問(wèn)題。然后,針對(duì)排煙系統(tǒng)存在的問(wèn)題,本文應(yīng)用屋頂風(fēng)機(jī)替代現(xiàn)有系統(tǒng)的無(wú)動(dòng)力風(fēng)帽,探究屋頂風(fēng)機(jī)在住宅廚房排煙系統(tǒng)的應(yīng)用,分析了多種類(lèi)型的屋頂風(fēng)機(jī)對(duì)系統(tǒng)排煙效果的影響。結(jié)果表明:屋頂風(fēng)機(jī)能降低主煙道內(nèi)靜壓,增加支管排煙量,但同時(shí)系統(tǒng)排煙均勻性明顯變差,高層用戶排煙量過(guò)大,并得出平坦型性能曲線的屋頂風(fēng)機(jī)排煙系統(tǒng)排煙相對(duì)均勻。同時(shí)為使各層支管排煙量滿足最低標(biāo)準(zhǔn)要求,確定了不同高度住宅在不同開(kāi)機(jī)率下屋頂風(fēng)機(jī)的風(fēng)量參數(shù)。最后,提出雙排煙道系統(tǒng)的概念,從理論和經(jīng)濟(jì)上論證雙排煙道系統(tǒng)的可行性。通過(guò)數(shù)值模擬對(duì)比了3種雙排煙道系統(tǒng)的排煙效果,得出雙排煙道系統(tǒng)可以明顯改善單排煙道存在的底層排煙量不足、排煙不均勻等問(wèn)題。并以經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)對(duì)截面尺寸進(jìn)行了優(yōu)化,得出20層雙排煙道系統(tǒng)最經(jīng)濟(jì)的橫截面尺寸為400×250mm。
【學(xué)位單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：TU834
【部分圖文】：

住宅廚房多動(dòng)力源集中排煙道的流動(dòng)特性與數(shù)值模擬研究房排煙方式的發(fā)展排煙方式主要包括自然通風(fēng)排煙和機(jī)械通風(fēng)排煙，其中機(jī)械通風(fēng)煙、直排式排煙和集中煙道排煙 3 個(gè)階段。風(fēng)排煙：住宅廚房最早的通風(fēng)排煙方式就是自然通風(fēng)，充分利用理的氣流組織。利用當(dāng)?shù)氐闹鲗?dǎo)風(fēng)向，室外自然風(fēng)穿過(guò)廚房將房灶臺(tái)設(shè)置出屋頂?shù)臒焽杌蛘咴趥?cè)墻設(shè)置孔洞。自然通風(fēng)排煙在是能起到一定的作用，在我國(guó)農(nóng)村地區(qū)得到普遍使用。但是這種風(fēng)壓等條件限制太大。

圖 1-2 國(guó)內(nèi)常用的 4 種煙道形式[39]Figure1-2 Four flue forms commonly used in domestic壓式煙道：利用文丘里效應(yīng)，即動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)換原理，在用戶出口處的主煙壓板，使該處的截面積減小，流速增加而靜壓減小，從而實(shí)現(xiàn)在主煙道局部負(fù)壓，達(dá)到防串味的功能。變壓式煙道的缺點(diǎn)就是變壓結(jié)構(gòu)的增加均比較困難，尤其對(duì)于低層用戶，油煙經(jīng)過(guò)十幾次甚至幾十次的動(dòng)靜壓太大，導(dǎo)致低樓層用戶排煙量小、排煙不暢等問(wèn)題。截面煙道：該煙道上下層的橫截面尺寸是變化的，底層煙道截面尺寸較寸較大，從上往下尺寸逐漸減小。雖然樓層較小的住戶廚房占用的面積房使用面積，但是這種設(shè)計(jì)做法使得設(shè)計(jì)、施工非常麻煩，在實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)存在的問(wèn)題

住宅廚房多動(dòng)力源集中排煙道的流動(dòng)特性與數(shù)值模擬研究國(guó)外研究現(xiàn)狀于我國(guó)與歐美國(guó)家在生活方式、飲食習(xí)慣等有很大的區(qū)別，并且歐美國(guó)家寬裕，其住宅以多層、別墅為主，所以采用的排煙方式與我國(guó)有很大的家高層建筑一般為辦公建筑，多層住宅排煙也采用集中煙道排煙系統(tǒng)，常 型排煙道，如圖 1-3 所示[46]。國(guó)外學(xué)者對(duì)辦公室、餐廳、酒店、賓館等公空氣品質(zhì)研究較多，重點(diǎn)關(guān)注工作人員的環(huán)境衛(wèi)生狀況[47]。因此我國(guó)高層風(fēng)排煙問(wèn)題很難從西方研究經(jīng)驗(yàn)中獲得非常有價(jià)值的成果。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2833441