基于单片机的机械通风控制器设计dkeo.docx

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1、摘要目前，国国内大部部分住宅宅的室内内污染状状况堪忧忧。各种种新型建建筑材料料、装修修材料、日日用化学学品进入入住宅成成为室内内污染源源；另外外，空调调的使用用和普及及使室内内通风率率比以前前明显下下降，造造成住宅宅室内污污染的累累积，致致使室内内的空气气质量相相对恶化化。由于于上述种种种原因因，造成成我国大大部分居居住建筑筑的通风风状况相相对较差差，基本本上不能能满足我我国民民用建筑筑室内环环境污染染控制标标准的的有关规规定。在在自然通通风不能能满足需需要的时时候，往往往可以以通过机机械通风风方式来来改善室室内的热热环境和和空气品品质。论论文所研研究的的的室内环环境调节节系统充充分利用用室外

2、环环境条件件，通过过对建筑筑物室内内外温度度、湿度度等的测测量、比比较、优优化，进进而控制制送风设设备、排排风设备备和窗及及窗帘的的状态，配配合并联联动空调调的运行行，达到到智能调调节建筑筑物室内内环境的的目的，以以此改善善室内空空气品质质。本系系统采用用层次化化、模块块化设计计。整个个系统由由数据采采集系统统、单片片机控制制系统和和计算机机监控系系统组成成。系统统以单片片机SSST899E588RD22为核心心，以JJWSLL2系列壁壁挂型温温湿度传传感器等等作为测测量元件件，通过过单片机机与传感感器相连连，采集集并存储储传感器器的测量量数据。在在单片机机系统中中，还要要实现数数据的实实时显

3、示示、超限限语音报报警和数数据辅助助存储功功能。单单片机作作为监控控系统的的中心，通通过RSS2322RS4485总总线与监监控计算算机通信信，将采采集到的的数据传传输给监监控计算算机。监监控计算算机将单单片机传传输的数数据进行行记录、存存储和处处理，供供工作人人员浏览览、记录录和进行行相关处处理。关键词：空气品品质、单单片机、温温度、湿湿度、传传感器ABSTTRACCTAt ppressenttmosst oof tthe dommesttic inddoorr poolluutioon ssituuatiionss arre wwonhhanxiioussVarriouus nnew bu

4、iildiing matteriialss，deccoraatioon mmateeriaals andd coommooditty oofchhemiicall ennterr innto inddoorr ennvirromeent andd beecomme ssourrcess off poolluutioonIn addditiion，thee usse aand poppulaaritty oof aair-conndittionningg deecreeasee thhe iindooor venntillatiion ratteobbvioouslly,rresuultiing

5、 in thee acccummulaatioon oof rresiidenntiaal iindooor pollluttionn annd wworsseinndooor aair quaalittyForr alll aabovve tthesse rreassonss，mosst oof oour couuntrryS bbuilldinngventtilaatinng ssituuatiionss beecomme rrelaativvelyy baad aand cannnott saatissfy thee reequiiremmentts oofOUUr ccounntryy

6、S”Civvil connstrructtionn Inndooor eenviironnmennt CConttamiinattionn coontrrolSStanndarrd”conncemmed bassicaallyyUsuaallyy,wee immproove thee inndooor hhot envviroonmeent andd thhe aair quaalitty tthrooughh thhemaachiine venntillatiion wheen tthe natturaal vventtilaatioon ccalllt mmeett thhe nneedd

7、sne inddoorrenvviroonmeent reggulaatinng ssysttem on whiich thiis ppapeer sstuddy bbeloongss too thhe aareaa offtecchnoologgyIt is a ffhJll usse oof tthe outtdooor eenviironnmenntall coondiitioons thrrouggh tthessurvvey、commparrisoon、opttimiizattionn off buuilddingg inndooor&ooutssidee teempeerattur

8、ee，hummidiity,andd SOO onn,annd tthenn coontrrol venntillatiion equuipmmentts、thee wiindoow aand winndoww cuurtaainaand airr-coondiitioonBy thiis pproccesss,thhe ssysttem Calll aachiievee thhe ppurpposee off reegullatiingbbuilldinng iindooor envviroonmeent inttelllecttuallly andd immproove thee innd

9、ooor aair quaalittyTIliiS ssysttem USeeS tthe hieerarrchiizattionn annd mmoduularr deesiggn,tthe whoole sysstemm iSScommpossed by thee daata acqquissitiion sysstemm,thhe MMCU conntrool ssysttem andd thhe ccompputeersuuperrvissoryy syysteemThee syysteem ttakees tthe MCUU SSST899E588RD22 ass COOreJWSS

10、L-22walllSeeriees oof ttempperaaturre aand hummidiity sennsorrs aas aa meeasuurinng ddeviice，cappturre aand stooretthe sennsorr daata thrrouggh tthe connnecctioon bbetwweenn MCCU aand sennsorrsIn MCUU syysteem，we hhavee too reealiize thee daata reaal ttimee diispllay、warrninng wwhenn beeyonnd tthe l

11、immiteedprronuunciiatiion andd thhe ddataa suuppllemeentaary stooragge ffuncctioonAs thee ceenteer oof ccompputeermoonittoriing sysstemm，MCUU coommuuniccatee wiith commputter thrrouggh RRS2332R$4485 sysstemmbus andd trranssmitt thhe ccolllectted datte tto mmoniitorr coompuuterr1rttle monnitoor ccomp

12、puteer ddo ttherrecoordiing、memmoryy annd pproccesssingg joobs forr thhe ddataa whhichh MCCU ttrannsmiits，andd thhentthesse ddataa arre ssuppplieed ffor thee sttafff too brrowsse，reccordd annd rrelaatedd prroceessKeywwordds： airr quualiity，MCUU，temmperratuure，hummidiity，sennsorr第1章 引言言1.1 课题题研究目目的及其

13、其意义1.项目目的实施施将提供供有效的的节能措措施：项目的开开发符合合我国节节约型社社会的建建设要求求，随着着我国国国民经济济的快速速发展，能能源消费费需求大大幅增加加，能源源供需矛矛盾突出出，提高高能源利利用效率率、改善善能源环环境己经经迫在眉眉睫。我我国自119977年111月出台台中华华人民共共和国节节约能源源法开开始，各各省市也也陆续推推出了节节能规范范、标准准、条例例和节能能实施方方案，从从节能组组织、节节能责任任、节能能措施等等多方面面进行实实施，其其中节能能技术措措施的推推广应用用是实现现节能的的重要环环节。目前全全国电力力能源短短缺现象象己经成成为普遍遍性问题题。各地地政府及及

14、企事业业单位纷纷纷想办办法节约约能源，尤尤其是电电能。普普通老百百姓也深深刻体会会到电力力资源紧紧缺带来来的各种种不便，节节约电力力资源成成为社会会的普遍遍共识。同同时各地地也都采采取拉闸闸限电、峰峰低谷用用电等措措施来控控制用电电量，力力求资源源的充分分利用。在我国所有能耗中，建筑能耗所占的比例越来越大，占1/3以上，这还未包括那些工业非生产性建筑、通信机房与基站等无人值守的建筑。在建筑能耗中除必须的电气设备能耗外，主要能耗均用在了改善环境方面。例如在智能建筑中的能耗中央空调占60%，照明、电梯等其它为40%;在通信机房与基站能耗中央空调所占的比例也很大，占整个基站与机房电费支出的54%左右

15、。本控制系统就是针对减少这类建筑能耗而进行的。2.项目目的实施施符合智智能建筑筑的发展展趋势：国家标准准智能能建筑设设计标准准(GGB/TT503314一一20000)对对智能建建筑定义义为“以建筑筑为平台台，兼备备建筑设设备(BBA)、办办公自动动化(OOA)及及通信网网络系统统(CAA)，集结结构、系系统、服服务、管管理及它它们之间间的最优优化组合合，向人人们提供供一个安安全、高高效、舒舒适、便便利的建建筑环境境”。智能能化建筑筑需要达达到的目目的是最最大限度度地满足足使用者者的舒适适性、操操作者的的方便性性、节能能性、管管理的高高效性和和信息化化服务。目前使用用中央空空调的建建筑中，其其

16、中央空空调的控控制系统统一般是是对整栋栋建筑所所有房间间或对某某几个划划分好的的大区域域内所有有房间进进行集中中控制，实实现集中中制冷和和通风，往往往要热热都热、要要冷都冷冷，甚至至无人的的房间也也相同。很很难达到到单个房房间的人人性化调调节，造造成很大大的耗电电损失和和某种程程度的不不舒适性性。空调调房间里里面待久久了，难难免会有有各种“空调病病”，而最最舒适的的还是自自然风。那些使用用单体家家用空调调的建筑筑，在人人员外出出或睡眠眠时候由由于对空空调的运运行与停停机和对对温湿度度、新风风等的调调节不能能实现自自动控制制，空调调不是处处于停机机状态使使室内环环境恶劣劣，就是是处于连连续运行行

17、状态造造成无谓谓的浪费费。另外，通通信基站站机房在在运行时时设备会会散发出出大量的的热能，由由于通信信设备对对工作环环境的要要求较高高，现有有机房大大多采用用空调进进行机房房温度、湿湿度的制制冷调节节且机房房空调大大多被设设置为制制冷188，或者者自动224，而且且部分地地区是全全年开启启浪费的的现象较较为严重重。诸如如此类的的场所空空调都不不能根据据季节、室室外温度度等环境境因素的的变化而而改变自自身的工工作状态态和启动动条件，不不能远程程设定空空调的运运行状态态和启动动条件，更更不能利利用时外外的环境境条件来来改善室室内的环环境状态态，造成成了较大大的能耗耗损失。空调若与与其它的的散热、送

18、送风与排排风系统统配合起起来使用用，节能能的空间间将是很很大的，同同时也给给使用者者营造了了一个更更加舒适适的环境境。本控控制系统统所研制制的室内内环境智智能调节节系统就就能很好好解决室室内空气气品质，较较小能耗耗损失。3.本控控制系统统的实施施有助于于加强绿绿色建筑筑标准的的认证和和推广力力度：绿色建筑筑以节能能为突破破口，全全面推进进节电、节节水、节节地、节节材，从从整体上上提升我我国建筑筑的资源源节约水水平。本本控制系系统的时时候将有有助于改改进智能能建筑的的能耗衡衡量标准准，使绿绿色建筑筑标准的的认证具具体化。4改善善家居室室内的空空气品质质：随着科学学技术的的进步和和人们生生活水平平

19、的提高高，越来来越多的的人开始始注重的的美观和和舒适，室室内装修修热不断断的升温温，豪华华装饰越越来越普普遍。各各种新型型建筑材材料、装装修材料料日用化化学品进进入住宅宅成为室室内污染染源，但但空调的的使用和和普及使使室内通通风率比比以前明明显下降降，造成成住宅室室内污染染的累积积，致使使室内的的空气质质量严重重恶化。在自然通通风不能能满足需需要的时时候，往往往可以以通过机机械通风风方式来来改善室室内的热热环境和和空气品品质。本本文所论论述的机机械通风风方式不不单纯指指厨房和和卫生间间的短时时排风，而而是以改改善室内内空气品品质为主主要目的的的通风风方式。世界卫生生组织“健康住住宅”标准的的巧

20、条里里面有88条根室室内空气气质量有有关这些些是提高高生活品品质的主主要标志志：节约约能源，建建筑节能能是关系系到我国国可持续续发展的的必由之之路。关关着窗子子要新风风，通风风还要不不耗能，是是国内外外解决建建筑节能能的一致致目标。消除室内内环境污污染，让让消费者者住上达达标房。近近几年，室室内环境境质量问问题引发发的业主主和开发发商之间间的纠纷纷时有发发生，成成为社会会各界关关注的焦焦点，社社会要求求制定相相应法律律的呼声声日益高高涨。室室内空气气质量标标准已已经正式式发布了了我国第第一部室室内空气气质量标标准(标准号号:GBB/T1188883一220022)正式式发布，并并于20003年

21、年3月11日正式式实施。该该标准与与国家标标准委以以前发布布的民民用建筑筑室内环环境污染染控制规规范、110种室室内装饰饰装修材材料有害害物质限限量标准准共同同构成了了一个比比较完整整的室内内环境污污染控制制和评价价体系，为为广大消消费者解解决室内内污染难难题提供供了有力力的依据据，也为为装饰、餐餐饮等企企业的施施工操作作提供了了规范文文件。通风才是是解决室室内污染染的好办办法。虽虽然去除除空气污污染办法法有多种种，可以以减少污污染源，可可以吸附附杀灭，可可以过滤滤和活性性炭吸附附，在特特定场合合下这些些都是必必需的解解决方案案。但是是室内空空气品质质专家指指出，改改善室内内空气质质量的最最有

22、效的的办法就就是通风风。大自自然干万万年营造造出的新新鲜空气气人类根根本无法法复制。高高品质的的生活需需要的不不仅仅是是污染达达标的空空气，而而是需要要新鲜、洁洁净、宁宁静、舒舒适的空空气就像像人们喜喜欢山涧涧海边的的大自然然空气一一样。现现在呼吸吸新鲜空空气，耳耳根清静静地在室室内工作作学习和和生活，越越来越成成为都市市人可望望不可及及的奢求求。我国现在在是世界界第二大大能源消消耗国家家，各种种化石能能源储藏藏量十分分稀缺，国国家领导导己经把把寻找能能源放到到了国家家战略的的重要位位置。另另一方面面节能是是国家可可持续发发展的必必由之路路。我国国能源总总消费量量中，建建筑能耗耗所占的的比例已

23、已从19978年年的100%上升升到20001年年的277.455%。并并在每年年持续大大幅度上上升。数数据表明明我国建建筑能耗耗中有555%是是采暖、空空调能耗耗，这是是一个极极为庞大大的数字字，酒店店、高档档写字楼楼深切感感受到暖暖通能耗耗在他们们运营成成本中的的份量，通通风节能能己经变变成一个个刻不容容缓的重重大问题题。建筑筑通风能能耗相当当于几十十个三峡峡的发电电量，非非节约不不可!通风节能能需要概概念创新新和技术术创新，室室内通风风不畅是是现代城城市的普普遍现象象，建筑筑通风节节能又是是缓解能能源危机机的必由由之路。市市场呼唤唤多元化化的室内内空气品品质解决决方案，更更呼唤建建立通风

24、风的新概概念和新新风行业业的迅速速发展。国国际上建建筑节能能的重点点都是放放在节约约采暖和和降温的的能耗上上，因此此对与本本控制系系统类似似的产品品研制主主要是室室内通风风设备，但但是由于于进口的的室内通通风设备备价格比比较昂贵贵，在国国内一直直没有得得到大范范围推广广。目前，我我国每年年竣工房房屋建筑筑面积约约20亿亿平方米米，新增增房屋面面积不断断扩大。智能建筑工程的投资己占建筑工程总投资的5%一10%，全国每年智能建筑总投资约几十亿元，甚至达上白亿元，是世界上最大的智能建筑的建设市场。我国是世世界上空空调制造造和使用用的第一一大国，每每年新增增中央空空调机组组3万多多台，新新增空调调末端

25、设设备1220万多多台，家家用空调调的使用用量更是是逐年增增长，广广东珠三三角地区区在全国国又占首首位。另另外，目目前我国国的移动动机房、基基站主要要使用领领域的需需求量也也很客观观为100万套，未未来400万套，使使用空调调的需求求量也非非常大。本控制系系统产品品价格是是进口同同类进口口产品的的十分之之一，其其经济寿寿命期88-100年，目目前处于于寿命期期的初期期阶段，所所有有很很大的发发展空间间，其发发展趋势势显而易易见的。本本系统不不仅可以以与中央央空调或或单体家家用空调调进行配配合使用用，而也也可以单单独使用用，功能能可选、系系统组成成结构可可选，灵灵活方便便。家用用式的使使用方法法

26、和安装装，合理理的成本本，本产产品有着着广阔的的市场前前景。1.2课课题研究究主要内内容本控制系系统所研研制的室室内环境境智能调调节系统统充分利利用自然然环境条条件，通通过对建建筑物室室内外温温度、湿湿度、风风速、光光照度等等的测量量运行、比比较、优优化，进进而控制制送风、排排风设备备和窗及及窗帘的的状态，配配合并联联动空调调，同时时操作系系统、设设定与修修改系统统的运行行参数及及空调的的启动条条件，达达到智能能调节建建筑物室室内环境境的目的的。研发的系系统适用用于多种种场合，如如使用中中央空调调的智能能建筑(酒店、宾宾馆、大大型写字字楼等)、使用用家用空空调的办办公室和和住宅、无无空调的的办

27、公室室和住宅宅、无人人值守的的通信机机房和基基站等等等多种需需要调节节室内环环境的场场所。本控制系系统由监监控管理理计算机机、控制制器、遥遥控器、进进风与排排风设备备、自动动化窗及及窗帘和和温度、湿湿度、风风速、光光照度等等传感器器及软件件性构成成，为三三级结构构。第一一级为中中央管理理计算机机(PCC机)，实实现系统统的远程程监视、报报警、显显示、存存储、记记录、操操作等功功能;第第二级为为控制器器，采集集、处理理各类II/O信信号，完完成系统统的控制制功能:第三级级为遥控控器、传传感器和和各类风风机等设设备。第第二级与与第三级级之间根根据设备备的不同同由串口口、1/0接口口等实现现信号的的

28、传递与与处理。本控制系系统研究究开发的的重点内内容是系系统的硬硬件设计计和软件件设计，其其中控制制器、遥遥控器等等主设备备和系统统软件为为自主研研发，其其它常规规传感器器、辅助助设备等等采用集集成的方方法实现现。控制制器由889E558RDD2400-C-JE单单片机和和若干个个温度传传感器、TTLC225433A/DD转换器器、继电电器、报报警和电电源电路路等组成成，完成成远程数数据采集集与控制制，可以以对多个个测温点点进行测测量，温温度传感感器采集集的数据据传送给给单片机机进行数数据处理理。监控管理理计算机机为PCC机，主主要技术术指标:CPUU为PIIV0=2.6GHHZ、=800G硬盘

29、盘、177寸彩色色显示器器、标准准键盘、2256MMB内存存、400XDCDRROM，集集成以太太网通信信接口。完完成系统统的操作作、监视视、报警警、记录录、存储储和报表表生产等等管理功功能。1.3 本文文的组织织结构本论文是是围绕室室内环境境智能调调节系统统的研究究与实现现过程展展开的。论论文首先先对涉及及的数据据采集及及相关硬硬件设计计进行研研究探讨讨，然后后对软件件系统的的设计与与实现进进行了详详细的阐阐述。整整篇论文文组织结结构如下下:第1章首先对对系统进进行整体体的叙述述，介绍绍了其现现状、研研究的意意义、组组织结构构和课题题来源。第2章揭示了了国内大大部分的的建筑室室内污染染状况堪

30、堪忧。并并提出了了相应的的控制算算法来计计算出室室内所需需的通风风量，进进而改善善室内空空气品质质。第3章对整个个系统的的总体构构架、设设计原则则及其需需要完成成的功能能做了系系统的阐阐述。第四章章介绍了了系统的的硬件设设计的一一些基本本原理知知识和相相关技术术。首先先系统的的总体解解决方案案设计的的基本内内容、系系统框图图、以及及单片机机和传感感器的选选型等。第4章集中对对软件设设计进行行了具体体阐述，包包括系统统需求分分析，下下位机软软件设计计实现、上上位机软软件设计计实现。第6章总总结了本本文的成成果，最最后指出出了本文文还存在在的问题题以及今今后的研研究方向向。第2章 室内空气气品质控

31、控制2.1通风换换气技术术在我国国住宅建建筑中的的应用“非典”肆虐期期间，所所有卫生生专家都都强调，通通风是最最有效的的预防“非典”措施之之一。房房屋设计计应当能能够实现现良好的的自然通通风，但但我国仍仍有不少少建筑设设计对自自然通风风未引起起应有的的重视。例例如，有有些居住住建筑阳阳台或窗窗户密闭闭，完全全依赖空空调，有有些建筑筑进深太太大，通通风脆弱弱。目前在中中国，大大量的民民用建筑筑多是依依靠自然然通风实实现室内内的通风风换气，高高层公寓寓基本上上还是靠靠自然通通风。各各家各户户自行安安装的空空调，只只能调节节室内空空气温度度和湿度度，多数数没有通通风功能能。目前前国内住住宅常见见的室

32、内内换气系系统或设设备主要要有换气气扇、吸吸油烟机机、通风风器等，通通过机械械强制排排气的方方式，排排除室内内污染的的空气(烟气、燃燃烧废气气、臭气气、水蒸蒸气、二二氧化碳碳等)，对对室内进进行全面面或局部部换气。在冬季采采暖和夏夏季制冷冷期间，由由于外窗窗密闭，宜宜开发推推广无动动力和有有动力的的窗用自自然通风风器。国国家住宅宅工程中中心与北北京斯特特灵换气气设备有有限公司司共建“住宅室室内换气气系统研研发试验验基地”，开发发旋转式式热回收收换气系系统。其其特点是是双向换换气，排排出室内内浊气，送送入净化化后的室室外新鲜鲜空气，节节能效果果显著，室室内温度度稳定，维维护简便便，清洗洗容易。2

33、.2我国自自然通风风研究应应用的发发展方向向自然通风风在我国国民居中中的应用用有着悠悠久的历历史。我我国民居居，如北北京的四四合院、西西北地区区的窑洞洞，特别别是长江江以南地地区、广广东民居居实际上上很重视视自然通通风技术术的应用用。民居居的门、窗窗的位置置建筑朝朝向及建建筑格局局等方面面无一不不体现着着利用自自然通风风改善居居室热湿湿环境的的思想。我我国幅员员辽阔，跨跨越了热热带、亚亚热带、温温带、亚亚寒带和和寒带五五个气候候带，特特别是亚亚热带、温温带地区区完全具具备广泛泛推广自自然通风风的客观观条件。另另外，我我国能源源短缺且且空调系系统能耗耗较大，发发展自然然通风是是我国可可持续发发展

34、的战战略之一一。2.3 机械通风风是解决决住宅室室内通风风的适宜宜方法2.3.1机械通通风是解解决住宅宅室内通通风的适适宜方法法当室内空空气污浊浊或热、湿湿散发量量比较集集中不易易扩散排排除时，开开窗是最最常用的的自然通通风方式式，但其其明显缺缺点就是是通风量量不易控控制，不不能保证证室内气气候的稳稳定性、均均匀性，受受季节和和气候因因素影响响大。特特别是在在北方做做住宅建建筑设计计时，设设计人员员都会考考虑各种种结构形形式以期期满足最最大的自自然通风风效果，而而现实中中有的住住宅在“穿堂风风”的作用用下确实实可以达达到100次/HH或以上上的通风风换气次次数，这这可能只只为部分分房间带带来很

35、好好的消除除余热、余余湿通风风效果，但但其他的的重要房房间如卧卧室等可可能因为为建筑结结构的原原因而无无法得到到有效的的通风换换气。采暖通通风与空空气调节节设计规规范规规定“建筑物物内，放放散热、蒸蒸汽或有有害物质质的生产产过程和和设备，宜宜采用局局部排风风l9。当局局部排风风达不到到卫生要要求时吗吗，应采采用局部部排风或或采用全全面排风风。设计计局部排排风或全全面排风风时，宜宜采用自自然通风风。当自自然通风风不能满满足卫生生、环保保或生产产工艺要要求时，应应采用机机械通风风或自然然与机械械的联合合通风。其其次，开开窗自然然通风风风向气流流盲目，气气流组织织无法有有效控制制紊乱气气流可把把卫生

36、间间和厨房房异味带带入客厅厅及卧室室，夹带带大量灰灰尘，在在影响室室内清洁洁卫生同同时无法法避免室室外噪声声污染。对对于高层层住宅，由由于热压压作用顶顶部房间间即使开开窗也只只有出气气而没有有进风，使使下层的的污浊空空气涌进进，反而而加剧污污染。特特别是近近几年，在在一些大大中城市市，住宅宅越来越越密集，由由汽车尾尾气所带带来COO2、CCO、NNOx、烟烟尘，由由建筑施施工所带带来的可可吸入颗颗粒物，由由植物所所带来的的可引起起过敏症症状的花花粉，由由工业排排放所带带来的各各种有害害气体及及粉尘，使使得室外外空气质质量达到大气气环境质质量标准准的要求求，影响响室内空空气质量量。最后，开开窗通

37、风风在某些些场所会会带来严严重的噪噪声污染染。在交交通主干干道(公公路、铁铁路和机机场)周周边，由由于高强强度的噪噪声污染染，根本本无法采采用此方方法实现现室内通通风换气气。即使使不在强强噪声源源附近，邻邻里之间间的开窗窗换气造造成的声声污染也也会彼此此干扰，影影响正常常的生活活。所以以通过开开窗进行行自然通通风，只只能进行行间歇的的换气，实实在不是是一种理理想的住住宅通风风换气的的方式，而而且在北北方等严严寒地域域，冬季季的开窗窗还会造造成大量量的能源源浪费。通过上述述研究可可得知，随随着建筑筑节能的的发展，住住宅的密密闭性越越来越好好，仅仅仅靠自然然通风已已经无法法满足人人们对于于室内空空

38、气品质质的要求求，根据据国外建建筑科学学的发展展规律，住住宅机械械通风，或或自然与与机械结结合的通通风将成成为解决决室内空空气品质质的主要要手段。2.3.2室内机机械通风风需要解解决的问问题住宅是人人类重要要的生存存场所，人人们每天天要有一一半以上上的时间间生活在在住宅中中，室内内的环境境状况与与人的关关系重大大。空气气是人类类生存的的基本物物质，室室内的空空气品质质，直接接影响着着人的身身体健康康，是不不可忽视视的重要要因素。随随着人们们生活水水平的日日益提高高，人们们对居室室的空气气品质的的要求也也将越来来越高，自自然通风风由于受受各种条条件和房房型设计计的限制制，可靠靠性较低低，不能能满

39、足住住宅全面面通风的的要求。因因此，居居室利用用有组织织的机械械通风将将势在必必行。通过对住住宅各种种通风方方式的研研究可得得知，住住宅采用用自然通通风并不不是改善善室内空空气品质质的有效效手段。自自然通风风会受到到地域气气候、住住宅结构构等多重重因素的的影响，通通风气流流组织无无法有效效控制，即即使开窗窗也无法法使住宅宅各房间间获得稳稳定、均均匀的有有效通风风量，各各住宅的的通风换换气水平平很不平平均。真正能够够改善室室内空气气品质还还需要采采用机械械通风的的有组织织通风方方式。住住宅机械械通风有有很多种种，但经经研究发发现，采采用自然然加机械械排独立立机械通通风方式式更符合合国情，而而且便

40、于于推广使使用。该该通风方方式可以以有组织织地对住住宅进行行送风、排排风，使使得各房房间获得得稳定、有有效的通通风换气气量。纵观中国国住宅通通风现状状和研究究内容，可可以发现现国内的的住宅有有组织排排风的研研究还不不成熟，要要使机械械通风等等有组织织排风系系统应用用到住宅宅领域还还需要解解决如下下问题:1.室内内通风量量的确定定，国家家标准中中只对单单人需要要新风量量提出要要求，而而对于数数不确定定的房间间如何确确定其通通风量没没有提及及，也缺缺乏相应应的测试试和模拟拟分析；2.系统统形式的的研究，国国内对于于住宅通通风系统统还没有有明确分分类，也也缺乏相相应的实实际工程程对不同同系统形形式进

41、行行比较。对对于房间间内排风风和送风风方式对对室内污污染物和和空气流流场的影影响，缺缺乏相应应的分析析；3.对于于不同系系统在不不同气候候条件下下的运行行和控制制策略缺缺乏探讨讨；4)缺缺乏相应应的住宅宅通风类类产品。2.4室内机机械通风风调节控控制算法法2.4.1相关关的通风风标准采暖通通风与空空气调节节设计规规范(GB5500119-220033)中规规定:工工业建筑筑的新风风量为每每人不少少于3003m;民用建建筑所需需的最小小新风量量则按国国家现行行有关卫卫生标准准确定。由由国家质质量监督督检验检检疫总局局、国家家环保总总局、卫卫生部制制定的室室内空气气质量标标准(GB/T188883

42、3-20002)与国家家质量监监督检验验检疫总总局和建建设部联联合发布布的民民用建筑筑工程室室内环境境污染控控制规范范(GGB5003255-20001)、100种室内内装饰装装修材料料有害物物质限量量的标准准共同构构成我我我国的室室内环境境污染控控制和评评价体系系。室室内空气气质量标标准对对室内空空气的物物理性、化化学性、生生物性和和放射性性4个控控制指标标作了相相应规定定，其中中物理性性指标中中新风量量规定为为3033m/(人h)。2.4.2室内内机械通通风量的的估计算算法居室的通通风量估估算主要要有以下下两种方方法确定定:1.住宅宅必须具具有0.5次爪爪的新鲜鲜空气换换气量，而而气密性性

43、高的建建筑物不不能达到到这个要要求。因因此必须须采用机机械通风风，并且且应244H运行行。日本本第111版空空气调节节和卫生生工学设设计手册册刊载载的居室室通风换换气量表2-11所示。表2-1居室通通风换气气量房间通通风换气气量m33/h要求最最大换气气量的条条件双人卧卧室5(00.2)600室内22人，11人抽烟烟单人卧卧室5(00.2)300室内11人，抽抽烟起居室室10(0.55)1150室内5人人，2人人抽烟。2.根据据美国最最新规定定(ASSHRAAEsttanddardd62一一19999)，住住宅的换换气次数数为0.35次次/h，但但不小于于每人224m33/h。2.4.3室内内

44、控制品品质参数数及数学学模型合适有效效的通风风是为了了控制室室内空气气污染物物的源头头，利用用通风量量来稀释释在室内内空气和和再循环环空气中中存在的的污染物物的浓度度。这种种稀释法法的关键键还是要要利用室室外的新新鲜空气气来全面面稀释与与排除室室内有害害气体及及气味，通通过改善善气流组组织形式式以发挥挥新风的的最大稀稀释效果果。因为室内内通风量量的确定定不仅仅仅是消除除室内热热湿负荷荷，而且且更重要要的是要要确保室室内空气气品质，因因此采用用直接计计算方法法，即室室内空气气品质计计算方法法。由于建筑筑物相关关的污染染与人员员相关的的污染，就就其感受受效应来来讲应该该是叠加加的，所所需的通通风量

45、是是这两部部分相应应的通风风量之和和，而不不是一个个取代另另一个。因因此计算算公式为为:bbDPPARDDPRDDVR+=式中:DVRR:为设设计所需需的新风风量，LL/s或或m3/h；PR:为为每人最最小新风风量(查查表)，LL/s人人或m33/h人；DP:为室内内人员数数；D:为变变化系数数；bR:为为单位面面积上所所需的最最小新风风量，LL/m22；为了保证证所需的的换气次次数和稀稀释作用用，每人人总的送送风量要要求不得得少于77.5LL/s，这这样最小小送风量量为:acDEDPPMSRR/5.7其中:acEE为通风风效率。通风效率:CCEPCC/=acE表示移移出室内内有害物物的迅速速

46、程度，是是排风口口处污染染浓度CCp与室室内呼吸吸线区域域平均浓浓度C之之比。2.4.4居室室机械通通风原理理居室的机机械排风风分为三三个部分分，即起起居室排排风、卧卧室进排排风、以以及厨房房、浴厕厕排风系系统。厨厨房的排排风一直直都是独独立的系系统，而而且在所所有的住住宅中一一开始就就己经采采用了，所所以在这这里对它它们的排排风系统统就不加加以讨论论，这里里主要讲讲述的是是起居室室和卧室室的机械械通风。起居室的的排风系系统采用用的是自自然进风风，机械械排风系系统。这这种通风风方式的的工作流流程是，新新鲜的空空气从起起居室(客厅)及卧室室的进气气口进入入室内，污污浊的空空气从浴浴厕被抽抽出。卧

47、室机机械通风风一般采采用的是是具有能能量回收收功能的的机械进进、排风风系统，主主要有进进风机、排排风机、柔柔性连接接管道及及进、排排风口组组成口。这这种系统统通常可可以把排排风能量量的755%加以以回收利利用，从从而达到到节能的的目的。另另外，系系统的优优点是送送风量略略大于排排风量，但但是它必必须是独独户水平平安装。2.4.5通风风系统布布置在一定的的通风量量下，要要取得良良好的通通风效果果通风系系统的布布置显得得尤为重重要。国国内学者者集中讨讨论了排排风道、风风机及补补风装置置的布置置和结构构型式。1.排风风道的布布置在我国，卫卫生间和和厨房一一般分开开使用两两个不同同的排风风道，但但是由于于布置的的不合理理，往往往容易引引起各个个楼层之之间的空空气的交交叉污染染。如现现有楼层层一般采采用竖向向共用排排气管道道的做法法，产生生回流和和泄漏的的现象时时有发生生。按理理说，排排放有害害气体的的排气管管内侧应应为负压压，但由由于采用用简单主主支结构构且断面面很小的的共用排排气道，在在排油烟烟机的机机械作用用下，管管道内必