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第一章第一章 绪论绪论 1-1 1-1 采暖通风与空气调节的含义采暖通风与空气调节的含义采暖通风与空气调节的含义采暖通风与空气调节的含义 1-21-2采暖通风与空调系统的工作原理采暖通风与空调系统的工作原理采暖通风与空调系统的工作原理采暖通风与空调系统的工作原理 1-31-3暖通空调系统的分类暖通空调系统的分类暖通空调系统的分类暖通空调系统的分类 1-4 1-4 暖风空调技术的发展概况暖风空调技术的发展概况暖风空调技术的发展概况暖风空调技术的发展概况1-1 采暖通风与空气调节的含义采暖通风与空气调节的含义一、建筑与建筑环境一、建筑与建筑环境1 1、建筑：、建筑：、建筑：、建筑：由围护结构构成的人类在其中生活与工作场所由围护结构构成的人类在其中生活与工作场所。2 2、围护结构、围护结构、围护结构、围护结构 墙、顶、在面、门、窗等构筑物，分为外围护结构与内围墙、顶、在面、门、窗等构筑物，分为外围护结构与内围护结构护结构。3 3、建筑环境：、建筑环境：、建筑环境：、建筑环境：建筑场内冷、暖、湿度、空气洁净度、空气流速声、光等建筑场内冷、暖、湿度、空气洁净度、空气流速声、光等组成。组成。4 4、环境作用环境作用环境作用环境作用 关于人类的健康、寿命、工作效率、产品质量、科研进行关于人类的健康、寿命、工作效率、产品质量、科研进行等等 舒适性：舒适性：舒适性：舒适性：温湿度宜人，空气清新，光照柔和，宁静温湿度宜人，空气清新，光照柔和，宁静 舒适。舒适。工艺性：工艺性：工艺性：工艺性：生产与科学实验，生产与科学实验，恒温：标准量具生产恒温：标准量具生产 ；恒湿：纺织；恒湿：纺织；恒温恒湿：合成纤维生产；恒温恒湿：合成纤维生产；洁净：电子工业、生物工程；洁净：电子工业、生物工程；无菌：医药，医疗。无菌：医药，医疗。5、对环境的要求：、对环境的要求：二、采暖通风与空气调节二、采暖通风与空气调节1 1、采暖通风与空调、采暖通风与空调、采暖通风与空调、采暖通风与空调：控制建筑热湿环境和室内空气品质的：控制建筑热湿环境和室内空气品质的技术保证建筑环境中部分指标要求。技术保证建筑环境中部分指标要求。2 2、采暖（、采暖（、采暖（、采暖（HeatingHeating）又称供暖又称供暖又称供暖又称供暖定义定义定义定义：按需要给建筑物供给热能，保证室内温度按人们要按需要给建筑物供给热能，保证室内温度按人们要求持续在高于外界环境。求持续在高于外界环境。是人类最早期开始使用的室内温度指标控制手段。是人类最早期开始使用的室内温度指标控制手段。分为分为分为分为 分散式分散式分散式分散式：热源与散热设备在一处，火坑、火炉、火：热源与散热设备在一处，火坑、火炉、火 墙、墙、火地。火地。集中式：集中式：集中式：集中式：热源与散热设备分开，目前楼房中。热源与散热设备分开，目前楼房中。采暖系统的影响采暖系统的影响采暖系统的影响采暖系统的影响：舒适感（温度），卫生、美观、能量的：舒适感（温度），卫生、美观、能量的有效利用。有效利用。3 3、通风：（、通风：（、通风：（、通风：（VentilatingVentilating）定义定义定义定义：向房间送入，或由房间排出空气的过程。：向房间送入，或由房间排出空气的过程。目的目的目的目的：利用室外空气（称新鲜空气或新风）来置换建筑物：利用室外空气（称新鲜空气或新风）来置换建筑物内的空气（称室内空气）内的空气（称室内空气）功能：功能：功能：功能：1.1.提供人呼吸需要的氧气；提供人呼吸需要的氧气；2.2.稀释室内污染物或气味；稀释室内污染物或气味；3.3.排除工艺过程产生的污染物；排除工艺过程产生的污染物；4.4.除去室内多余的热量（余热）和湿量（余除去室内多余的热量（余热）和湿量（余 湿）；湿）；5.5.提供燃烧设备所需氧气。提供燃烧设备所需氧气。4 4、空气调节（、空气调节（、空气调节（、空气调节（Air ConditioningAir Conditioning）简称空调简称空调简称空调简称空调定义：定义：定义：定义：用来对房间或空间内的温度、湿度、洁净度和空度用来对房间或空间内的温度、湿度、洁净度和空度流动速度进行调节，并提供足够量的新鲜空气的建筑环境流动速度进行调节，并提供足够量的新鲜空气的建筑环境控制系统。控制系统。采用采暖，通风或空调要区别考虑。采用采暖，通风或空调要区别考虑。HVACHVAC（Heating.Ventilating Air ConditioningHeating.Ventilating Air Conditioning）1-2采暖通风与空调系统的工作原理采暖通风与空调系统的工作原理一、工作原理一、工作原理一、工作原理一、工作原理1 1、民用建筑（商用建筑、公共建筑、民用建筑（商用建筑、公共建筑、民用建筑（商用建筑、公共建筑、民用建筑（商用建筑、公共建筑）图图1-11-1（表示对民用建筑室内环境进行控制的基本原理图）（表示对民用建筑室内环境进行控制的基本原理图）得热得热得热得热：人体、照明、电器、太阳辐射、室内外温差。：人体、照明、电器、太阳辐射、室内外温差。得湿：得湿：得湿：得湿：洗涤、晾衣物、烹饪洗涤、晾衣物、烹饪热负荷热负荷热负荷热负荷：为维持室内温度高于环境温度，向建筑物提供的：为维持室内温度高于环境温度，向建筑物提供的热量热量冷负荷冷负荷冷负荷冷负荷：为维持室内温度低于环境温度，所排走的热量。：为维持室内温度低于环境温度，所排走的热量。湿负荷湿负荷湿负荷湿负荷：为维持室内所需要的湿度，所排走的湿量。：为维持室内所需要的湿度，所排走的湿量。l暖通空调任务暖通空调任务暖通空调任务暖通空调任务：向室内提供冷量、热量、加湿或减湿，稀：向室内提供冷量、热量、加湿或减湿，稀释室内的污染物，保证室内具有适宜的冷热舒适条件和良释室内的污染物，保证室内具有适宜的冷热舒适条件和良好的空气品质。好的空气品质。图图1-11-1（a a）控制方案介绍：）控制方案介绍：2 2、工业建筑、工业建筑、工业建筑、工业建筑 特点特点特点特点（与民用建筑比）：空间大，人员密度小，不宜对全车（与民用建筑比）：空间大，人员密度小，不宜对全车间进行全面温、湿度控制（除一些特殊的生产工艺或热车间）间进行全面温、湿度控制（除一些特殊的生产工艺或热车间）。排风系统排风系统排风系统排风系统：为排除室内的有害气体，蒸气，固体颗粒等污染：为排除室内的有害气体，蒸气，固体颗粒等污染物，使室内污染物浓度达到要求所设立的通风系统。物，使室内污染物浓度达到要求所设立的通风系统。图图1-11-1（b b）暖通空调工作原理暖通空调工作原理暖通空调工作原理暖通空调工作原理：当室内得到热量或失去热量时，从室内当室内得到热量或失去热量时，从室内取走热量或向室内补充热量，当室内得到湿量或失去湿量时，取走热量或向室内补充热量，当室内得到湿量或失去湿量时，从室内排走湿量或补充湿量，当有污染气体时，排走污染空从室内排走湿量或补充湿量，当有污染气体时，排走污染空气，补入等量的清洁空气。气，补入等量的清洁空气。热平衡热平衡热平衡热平衡：使进出房间的热量相等。：使进出房间的热量相等。湿平衡湿平衡湿平衡湿平衡：使进出房间的湿量相等。：使进出房间的湿量相等。空气平衡：空气平衡：空气平衡：空气平衡：使进出房间的空气量相等使进出房间的空气量相等 暖通空调气流特点暖通空调气流特点暖通空调气流特点暖通空调气流特点：控制对家不同，要求不同，所用方法：控制对家不同，要求不同，所用方法不同，介质不同。不同，介质不同。课程内容课程内容课程内容课程内容：系统的基本组成，设备特点、工作原理，设计：系统的基本组成，设备特点、工作原理，设计要求（负荷计算，水力计算，气流设立）要求（负荷计算，水力计算，气流设立）1-3暖通空调系统的分类暖通空调系统的分类一、按对建筑环境控制功能分类。一、按对建筑环境控制功能分类。分两大类分两大类分两大类分两大类 （1 1）热湿环境热湿环境热湿环境热湿环境为主要控制对象的系统为主要控制对象的系统主要控制主要控制 建筑物室内的温湿度，有空调系统（用建筑物室内的温湿度，有空调系统（用1-11-1 （a a）和采暖系统。）和采暖系统。（2 2）以）以污染物污染物污染物污染物为主要控制对象的系统为主要控制对象的系统主要控主要控 制室内空气品质，有通风系统（图制室内空气品质，有通风系统（图1-11-1（b b）建）建 筑防烟排烟系统等。筑防烟排烟系统等。上述两大类的控制对象和功能互有交叉。上述两大类的控制对象和功能互有交叉。二、按承担热负荷，冷负荷和湿负荷的介质二、按承担热负荷，冷负荷和湿负荷的介质分类分类分为五大类分为五大类分为五大类分为五大类（1 1）全水系统）全水系统）全水系统）全水系统：系统中全部用水承担室内的冷、热系统中全部用水承担室内的冷、热负荷，介质为热水时，向室内提供热量，如热水供暖，为负荷，介质为热水时，向室内提供热量，如热水供暖，为冷水时，（常称冷冻水）向室内提供冷量，承担室内冷负冷水时，（常称冷冻水）向室内提供冷量，承担室内冷负荷和湿负荷，风机盘管系统。荷和湿负荷，风机盘管系统。（2 2）蒸汽系统：）蒸汽系统：）蒸汽系统：）蒸汽系统：以蒸汽为介质向建筑物供应热量，以蒸汽为介质向建筑物供应热量，蒸汽供暖系统，暖风机系统，也可用于空气处理机中加热，蒸汽供暖系统，暖风机系统，也可用于空气处理机中加热，加湿空气，加热全水系统的水，热水供应的水。加湿空气，加热全水系统的水，热水供应的水。（3 3）全空气系统）全空气系统）全空气系统）全空气系统以空气为介质，向室内提供热量或以空气为介质，向室内提供热量或冷量。如全空气空调系统，向室内提供处理后冷空气以除冷量。如全空气空调系统，向室内提供处理后冷空气以除去室内显热冷负荷和潜热冷负荷。去室内显热冷负荷和潜热冷负荷。（4 4）空气水系统）空气水系统）空气水系统）空气水系统以空气和水为介质，共同承担室以空气和水为介质，共同承担室内负荷。风机盘管内负荷。风机盘管+新风系统（图新风系统（图1-11-1（a a）（5 5）冷剂系统）冷剂系统）冷剂系统）冷剂系统以制冷剂为介质，直接对室内空气进以制冷剂为介质，直接对室内空气进行冷却去湿或加热，又称机组式系统。行冷却去湿或加热，又称机组式系统。三、按空气处理设备的集中程度分类三、按空气处理设备的集中程度分类三类三类三类三类（1 1）集中式系统）集中式系统）集中式系统）集中式系统空气集中于机房内进行处理（冷却，空气集中于机房内进行处理（冷却，加热去湿加湿过滤等）房间内只有空气分配装置，全空气加热去湿加湿过滤等）房间内只有空气分配装置，全空气系统大部分高于集中式系统，机组式中，若采用大型带制系统大部分高于集中式系统，机组式中，若采用大型带制冷机的空调机也属集中式，要占用机房面积，控制管理比冷机的空调机也属集中式，要占用机房面积，控制管理比较方便。较方便。（2 2）半集中式系统）半集中式系统）半集中式系统）半集中式系统对空气的处理的设备分设在各个对空气的处理的设备分设在各个被调节和控制的房间内，又集中部分处理设备，冷热水制被调节和控制的房间内，又集中部分处理设备，冷热水制备，新风集中处理（图备，新风集中处理（图1-11-1（a a）全水系统，空气）全水系统，空气水水系统，水环热泵系统（见系统，水环热泵系统（见7-67-6）变制冷剂流量系统（见）变制冷剂流量系统（见7.57.5）都属这类系统。）都属这类系统。特点特点特点特点：占用机房少，易满足房间各自温湿度控制要求，管：占用机房少，易满足房间各自温湿度控制要求，管理维修的不方便，有风机的有噪音。理维修的不方便，有风机的有噪音。（3 3）分散式系统）分散式系统）分散式系统）分散式系统热湿处理设备全部分散于各房间内，热湿处理设备全部分散于各房间内，分体空调电暖器，窗式空调。分体空调电暖器，窗式空调。特点特点特点特点：不需专用机房，空气、水系统，维修管理不变，不：不需专用机房，空气、水系统，维修管理不变，不美观，效率较低有噪音。美观，效率较低有噪音。四、空调系统按用途分类（两类）四、空调系统按用途分类（两类）（1 1）舒适性空调）舒适性空调）舒适性空调）舒适性空调保证创造舒适健康环境的空调系统，保证创造舒适健康环境的空调系统，民用建筑，商用建筑，公共建筑，住宅，办公楼等见教材民用建筑，商用建筑，公共建筑，住宅，办公楼等见教材/特点：特点：特点：特点：温度、湿度精度要求不高。温度、湿度精度要求不高。（2 2）工艺性空调）工艺性空调）工艺性空调）工艺性空调为生产工艺过程和科学实验创造必为生产工艺过程和科学实验创造必要环境条件的空调系统。要环境条件的空调系统。特点：特点：特点：特点：按工艺类型不同，功能，系统形式的差别很大，精按工艺类型不同，功能，系统形式的差别很大，精度有时要求较高。度有时要求较高。电子电子电子电子：含尘浓度：含尘浓度 组织：组织：组织：组织：相对湿度相对湿度 计量室计量室计量室计量室：温度：温度 医药：无菌医药：无菌五、以污染物为主要控制对象的分类五、以污染物为主要控制对象的分类（一）按用途分类（一）按用途分类（一）按用途分类（一）按用途分类 （1 1）工业与民用建筑通风）工业与民用建筑通风）工业与民用建筑通风）工业与民用建筑通风治理生产过程和人员活动治理生产过程和人员活动 所产生的污染物为目标的通风系统。所产生的污染物为目标的通风系统。（2 2）建筑防烟类和排烟）建筑防烟类和排烟）建筑防烟类和排烟）建筑防烟类和排烟控制建筑火灾烟气系统，创控制建筑火灾烟气系统，创 造无烟的人员疏散通道或安全区的通风系统。应急造无烟的人员疏散通道或安全区的通风系统。应急 通风。通风。（3 3）事故通风）事故通风）事故通风）事故通风排除突发事件产生的有燃烧，爆炸危排除突发事件产生的有燃烧，爆炸危 害或有毒害的气体，蒸气的通风系统，一般设于机害或有毒害的气体，蒸气的通风系统，一般设于机 房。房。（二）按通风的服务范围分类（二）按通风的服务范围分类 （1 1）全面通风）全面通风）全面通风）全面通风对整个房间或车间进行全面通风换气对整个房间或车间进行全面通风换气 的方式，送入新风，稀释污染物浓度，把含污染物的方式，送入新风，稀释污染物浓度，把含污染物 的空气排到室外，使整个房间或车间污染物浓度达的空气排到室外，使整个房间或车间污染物浓度达 卫生标准要求，又称为稀释通风。卫生标准要求，又称为稀释通风。（2 2）局部通风）局部通风）局部通风）局部通风仅控制室内局部地区的污染物的扩散仅控制室内局部地区的污染物的扩散 或局部区域的污染物达标的通风。分为局部排风或或局部区域的污染物达标的通风。分为局部排风或 送风。送风。（三）按空气流动的动力分类（三）按空气流动的动力分类（三）按空气流动的动力分类（三）按空气流动的动力分类 （1 1）自然通风）自然通风）自然通风）自然通风依靠室外风力造成的风压，依靠室外风力造成的风压，或空或空 内外温差造成的热压使室外空气进入室内外温差造成的热压使室外空气进入室内，室内，室 内空气排到室外，较经济，不耗能，但内空气排到室外，较经济，不耗能，但可靠性可靠性 差，不好控制。差，不好控制。（2 2）机械通风）机械通风）机械通风）机械通风依靠风机的动力来使空气依靠风机的动力来使空气流动可流动可 靠性高，但设备费，耗能。靠性高，但设备费，耗能。1-4 暖风空调技术的发展概况暖风空调技术的发展概况一、暖通空调发展简史一、暖通空调发展简史1 1、历史、历史、历史、历史；本专业有悠久的历史，伴随着人类使用火；本专业有悠久的历史，伴随着人类使用火 的开的开始，人类开始了采暖的使用。后发展为火坑、炉、地、墙始，人类开始了采暖的使用。后发展为火坑、炉、地、墙均属辐射采暖蓄水冷却。均属辐射采暖蓄水冷却。2 2、发展、发展、发展、发展、近代采暖发展起源于、近代采暖发展起源于16731673年，英国工程师发明年，英国工程师发明了热水在管内流动以加热房间，这是热水采暖的雏形，但了热水在管内流动以加热房间，这是热水采暖的雏形，但是标法性突破，由直接利用是标法性突破，由直接利用间接利用，间接利用，17841784年英国开年英国开始应用蒸汽采暖，始应用蒸汽采暖，19041904年纽约交易所建成空调系统，目前年纽约交易所建成空调系统，目前已相当普及。已相当普及。3 3、我国发展：、我国发展：、我国发展：、我国发展：建国后建国后2020世纪世纪5050年代，主要是采暖通风，年代，主要是采暖通风，工艺性空调，当时依托前苏联技术。工艺性空调，当时依托前苏联技术。60-7060-70年代蒸汽的热水采暖转化，集中供热，加热器，散年代蒸汽的热水采暖转化，集中供热，加热器，散热器、热水锅炉。热器、热水锅炉。19751975年颁布年颁布工业企业采暖通风和空气调节设计规范工业企业采暖通风和空气调节设计规范80-9080-90年代发展最快，空调由工业年代发展最快，空调由工业民用，目前考虑可民用，目前考虑可持续性发展，节能，新能源开发利用，环保。持续性发展，节能，新能源开发利用，环保。