建筑环境的过去、现在与未来-暖通空调简史.pptx
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1、建筑环境/过去/现在/未来History of Built Environment建筑与环境|建筑与环境的关系|目前建筑环境开展中存在的问题|高纬度地区,人类活动遗址迟|热带雨林:不需要建筑|建筑的出现:逐渐向两极移动|现代技术的开展:人类活动遍布全球人类活动的开展|人类漫长的开展史,从为了躲避自然环境对自身的伤害栖树、岩洞而居到创造出各式各样的建筑物。河南偃师汤泉沟穴居遗址河南偃师汤泉沟穴居遗址巢居巢居巢居巢居建建 筑筑 的的 起起 源源|创造适宜环境的建筑与人类文明的开展进步密切相关世界上古文明的发源地都位于南北纬世界上古文明的发源地都位于南北纬世界上古文明的发源地都位于南北纬世界上古文明
2、的发源地都位于南北纬20 20 20 20 40404040 之间之间之间之间古代文明与气候的关系用干雪沏成,厚度用干雪沏成,厚度用干雪沏成,厚度用干雪沏成,厚度500500的墙体可以提供的墙体可以提供的墙体可以提供的墙体可以提供较好的保温性能。当室外平均温度较好的保温性能。当室外平均温度较好的保温性能。当室外平均温度较好的保温性能。当室外平均温度3030时时时时可维持室内温度可维持室内温度可维持室内温度可维持室内温度5 5以上。以上。以上。以上。爱斯基摩人的爱斯基摩人的爱斯基摩人的爱斯基摩人的冰屋冰屋冰屋冰屋寒冷地区建筑寒冷地区建筑屋顶表面温度屋顶表面温度屋顶表面温度屋顶表面温度室外空气室外
3、空气室外空气室外空气温度温度温度温度室内空气温度室内空气温度室内空气温度室内空气温度埃及的民居埃及的民居埃及的民居埃及的民居巴格达地区巴格达地区巴格达地区巴格达地区的传统建筑的传统建筑的传统建筑的传统建筑干热地区建筑干热地区建筑墙厚340-450mm,屋面厚度460mm,利用土坯热惯。室外日夜温差24,室内波动不到 6。|土窑洞借助土壤大热惯土窑洞借助土壤大热惯土窑洞借助土壤大热惯土窑洞借助土壤大热惯性,到达冬暖夏凉的目的性,到达冬暖夏凉的目的性,到达冬暖夏凉的目的性,到达冬暖夏凉的目的 气候与中国民居气候与中国民居陕北土窑洞陕北土窑洞陕西绥德陕西绥德靠崖窑靠崖窑中国四合院|四四四四合合合合院
4、院院院建建建建筑筑筑筑冬冬冬冬季季季季有有有有效效效效地地地地利利利利用用用用了了了了太太太太阳阳阳阳能能能能采采采采暖暖暖暖和和和和抵抵抵抵御御御御北北北北风风风风侵侵侵侵袭袭袭袭,屋屋屋屋顶顶顶顶设设设设计计计计防防防防止止止止了了了了夏夏夏夏季季季季室室室室内内内内过过过过热热热热。草原建筑z蒙古包蒙古包用木料、毛毡建造,造型用木料、毛毡建造,造型独特,可抵御沙暴和雨雪独特,可抵御沙暴和雨雪侵袭,冬暖夏凉侵袭,冬暖夏凉 。湿热地区民居干阑竹楼(干阑竹楼(干阑竹楼(干阑竹楼(云南云南云南云南)防雨,防湿和防热。防雨,防湿和防热。布依族石屋(布依族石屋(布依族石屋(布依族石屋(贵州贵州贵州贵
5、州)就地取材,冬暖夏凉,不怕就地取材,冬暖夏凉,不怕火灾,隔音性能好。火灾,隔音性能好。|以八卦五行、河图以八卦五行、河图 洛书等易学文化为根底;洛书等易学文化为根底;|注意建筑布局、空间分割、方位调整、色彩注意建筑布局、空间分割、方位调整、色彩运用运用|认为不好的住宅物理环境对人的心理有影响,认为不好的住宅物理环境对人的心理有影响,导致影响人的命运;导致影响人的命运;|涉及环境心理学、地理学、气象学、生态学、涉及环境心理学、地理学、气象学、生态学、规划学、建筑学等;规划学、建筑学等;|对自然现象解释不清的地方,陷入巫术、迷对自然现象解释不清的地方,陷入巫术、迷信信对建筑环的认识中国的 说|将
6、现代科学手段和顺应自然将现代科学手段和顺应自然的的 理论完美结合,创造良好理论完美结合,创造良好的居住与生存环境。的居住与生存环境。世界上唯一的一家七星级酒店迪拜的柏兹酒店设计也运用了中国古代建筑哲学的金木水火土的五行理论。“天人合一”思想运用建筑环境开展中的问题建筑环境开展中的问题空调采暖的普及空调采暖的普及空调采暖的普及空调采暖的普及使人们不再关心使人们不再关心使人们不再关心使人们不再关心建筑的性能建筑的性能建筑的性能建筑的性能 遍布全球的遍布全球的遍布全球的遍布全球的玻璃和钢筋玻璃和钢筋玻璃和钢筋玻璃和钢筋盒子建筑盒子建筑盒子建筑盒子建筑建筑能耗现状 社会能耗比例世界能耗比例世界能耗比例
7、世界能耗比例世界能耗比例中国社会能耗比例环境污染大量耗能污染环境大量耗能污染环境大量耗能污染环境大量耗能污染环境HVAC发展史|供暖开展史|通风开展史|空调开展史(制冷开展史)|采暖在很早的时候,用烧火来御寒,以此来加热室内的空气。但这只局限于室内空气温度的改变,只是对室内空气温度这单一参数的调控。|通风从古代的手摇扇手动通风开展到了机械通风,这也给空气调节系统的开展奠定了根本的条件,而后通风从机械通风到多元通风,进而又开始自然通风在建筑的中的利用,近年来置换通风的研究及开展同样伴随着空气调节的进步。|冷热源方面,制冷起先是用于对食物的储藏和保存,逐渐开展到了工业上的采用。在19世纪,第一次工
8、业革命,蒸汽锅炉的产生及在西欧的开展与运用,给空气调节工程提供了热源和动力。HVAC概述供热发展史|供热技术供热技术 供暖就是用人工方法向室内供给热量,保持一定的室内温度,以创造适宜的生活环境或工作环境的技术|供热开展供热开展 局部供暖 集中供暖 区域供暖 供热发展史|局部供热就是热媒制备、热媒输送和热媒利用三个主要局部在构造上都在一起的供暖系统。如烟气供暖,电热供暖和燃气供暖等。人类很早就开始以火的形式,获得热能来供暖。这种局部取暖装置,如火炉,火墙和火坑等。局部供热局部供热供热发展史|集中供暖是以城市热网、区域热网或较大规模的集中供暖为热源的供暖方式。|19世纪初期,在欧洲开始出现了以蒸汽
9、或热水作为热媒的集中式供暖系统。集中式供热方式开始于1877年,在 纽约建成了第一个区域锅炉房向附近14家用户供热。|20世纪初期,一些兴旺国家利用内轮机的排气供热,其后开展成为热电厂。集中供暖集中供暖瓦特创造瓦特创造的蒸气机的蒸气机城市热网城市热网各国集中供热发展史|原苏联、东欧原苏联、东欧国家长期积极开展热电厂供热使得苏联的集中供热居世界首位。到现在为止莫斯科的集中供热系统是世界上规模最大的供热系统。城市集中供热普及率到达了100%。|地处寒冷气候的北欧国家北欧国家,如瑞典,丹麦,芬兰等国家,在第二次世界大战以后,集中供热事业开展迅速,这三个国家以集中热水供暖为主;挪威石油、电资源丰富,主
10、要采用集中热水供暖、电采暖;冰岛地热资源丰富,主要采用地热采暖;瑞典则主要为热泵供暖。|西欧西欧的英国主要采取集中供热;法国以电采暖为主。南欧的意大利、葡萄牙夏季炎热、冬季相对温暖,一般采用空调供暖。|亚洲亚洲如 、韩国只有公用建筑使用集中热水供暖。大量采用地板辐射热采暖是这两个国家室内采暖的主要特点。集中集中供暖供暖锅炉锅炉家庭集中家庭集中供暖与生供暖与生活热水系活热水系统统我国集中供热发展史|我国能源相对匮乏,且利用率(32%)与世界兴旺国家(52%)差距很大,正大力开展城市集中供热,开展节约能源工作,并提供了相关法律保障实施|到2003年,我国有315个城市建设了集中供热设施,已形成很大
11、规模,并正向大型化开展。区区域域供供暖暖|区域供暖一般是指单台容量在714MW(1020t/h)以上的锅炉,热效率都在75%80%左右,并配备有较完备的水处理装置和消烟除尘装置。城市建筑较为密集的区域可优先选用。|区域供暖以北欧的丹麦和芬兰为主。丹麦丹麦70%的区域供热是由热电同供的热电厂(CHP)提供的,其生产效率约为90%。丹麦积极开展区域供热为采暖热源。|芬兰芬兰的区域供热比例分别为47%,占供热的主导地位,在大城市接近90%。区域供热系统区域供热系统示意图示意图热电机组的流程图热电机组的流程图区域供热厂中的区域供热厂中的总能系统总能系统|现代制冷技术作为一门科学,是19世纪中期和后期开
12、展起来的。|1834年,人波尔金斯(Perkins)试制成功了第一台以乙醚为制冷剂的蒸气压缩式制冷机。|1844年高里(Gorrie)在 费城用封闭循环的空气制冷机建立了一座空调站。|1859年法国人卡列(Carre)制成了氨水汲取式制冷机。|1875年卡列和林德(Linde)用氨作制冷剂,制成了氨蒸气压缩式制冷机,从此蒸气压缩式制冷机一直占据统治地位。|1910年左右,马利斯莱兰克(Maurice L.ehlanc)在巴黎创造了蒸气喷射式制冷机,制冷开展史制冷技术开展制冷技术开展制冷剂问题制冷剂问题|1930年以后,氟利昂制冷剂的出现和大量应用,曾使压缩式制冷技术及其应用范围得到极大的开展。
13、由于氟利昂具有良好的热力性质,使制冷技术的开展进入了一个新的阶段。|1974年以后,人类发现氟利昂簇中的氯、氟碳化物(简称CFC),能严峻地破坏臭氧层,危害人类的健康和破坏地球上的生态环境,是公害物质。因此减少和禁止CFC的生产和使用,已成为国际社会共同面临的紧迫任务,研究和寻求CFC制冷剂的替代物,以及面对由于更换制冷剂所涉及到的一系列工作,也成为急需解决的问题。|十多年来,世界各国都投入了大量的人力和财力,开始使用混合溶液作为制冷剂,使蒸气压缩式制冷的开展有了重大的技术突破。|1987年,联合国环境署7月组织制订“关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书”。1995年,氟利昂CFC制冷剂停产,空
14、调技术的开展逐渐走向了健康环保。制冷开展史制冷开展史制冷发展史|中国人很早就知道利用天然冰进行食品的冷藏和防暑降温,在诗经和周礼中就有了“凌人”和“凌阴”的记载。|我国的制冷机制造工业起源于20世纪50年代末期,是在几个安装、修理厂的根底上开展起来的。从开始仿制生产活塞式制冷机,到自行设计和制造,并制定了有关的系列标准。目前已有活塞式、螺杆式、离心式、涡旋式、汲取式、热电式及蒸汽喷射式等类型的制冷装置,许多产品的质量和性能已接近和到达世界先进水平。|我国的制冷装置主要用于工业生产和大型建筑的空调中。制冷装置用于生活中的比例迅速提高,|到20世纪末期,我国冷藏库的总库容量超过500万t;已分别拥
15、有年生产1500万台电冰箱和房间空调器的生产能力,电冰箱和空调器的产量均居世界第一。我国制冷的开展我国制冷的开展通风发展史|通风就是用自然通风或者是机械通风的方法,为某一房间或空间提供室外新鲜空气以满足室内人员和生产过程的需要。|最早的通风可以追溯到几千年前,当人类把火引入住宅后,发现需要在屋顶开窗以便于排烟和给火的燃烧提供空气。这种对燃烧的操作给空间通风提供了最初的灵感(刺激)。|原始的埃及人发现在室内从事石刻的工匠比在室外的工匠更容易患上呼吸系统疾病,对粉尘的操作成为了通风的第二大任务。|大约两千年前,在古罗马、古希腊和中国,人们创造了手摇扇来使空气流动,帮助人们度过炎热的夏季。这些早期的
16、通风都是未经过处理的,目的只在于满足人最根本的生理需要。空空调调发发展展史史|空调起源|主要历史人物|空调开展大事记空空 调调 发发 展展 综综 述述 空调起源空调起源|空调的创造没有一个特定的日期,其开展,正如Willis Carrier所言,在相当长一段时间内“是自然的开展过程,是人类智慧力求改善的结果”。虽然原始的空调形式出现于几百年甚至上千年前,但是其作为一门艺术和科学真正开始于19世纪末期。空空调调发发展展史史|我们现在所定义的空调出现于从18世纪90年代到19世纪初的一次科学技术的急速开展。|19世紀,英国科学家及创造家麦克法拉第(Michael Faraday),发现压缩及液化某
17、种气体可以將空气冷冻,此现象出現在液化亚摩尼亚蒸发时,当时其意念仍流于理论化。空空调调发发展展史史|John Gorrie在1842年以压缩技术制造出冰块,并使用作冷冻空气以吹向患疟疾和黄热病的病人。为了拯救一些的渔民的生命而作的一次尝试,却改变了全世界人民的生活方式。|Leonardo Da Vinci 在大约1500年制造了一台水动风扇用于他妻子闺房的通风;|Dr.William Cullen在1775年创造了一台用于冷冻水的机器;|Jacrb Perkins 在1834年取得了一台制冷机的专利权;Dr.John Gorrie(18021855)|在1851年,Grorrie因为他的“第一
18、个用于医学制冷和空调的机器”得到了8080 号专利权,获得了肯定。这台新机器给历史上第一个空调医院提供了冰和冷空气。这个过程是20世纪初广泛用于航海船只的压缩空气冰制冷机器的前身。|正像瓦特兄弟创造蒸汽机改变了之前的陆地运输系统那样,John Gorrie的成就改变了人类操作环境的能力。19721972年,年,Raymond B.Becker of Raymond B.Becker of Gainesville,Fla.Gainesville,Fla.出版了出版了Gorrie,M.D.Gorrie,M.D.空气空气调节和医用制冷之父调节和医用制冷之父。2020年之后,年之后,最早的女工程师之一
19、的最早的女工程师之一的Margaret IngelsMargaret Ingels出版了出版了Willis Haviland Willis Haviland CarrierCarrier,空调之父,空调之父空空调调发发展展史史开利与空调|1901年,Stuart Willis.Carrier博士在 建立世界上第一所空调试验研究室。|1902年7月17日,开利博士为 纽约市一家印刷厂设计了世界上公认的第一套科学空调系统喷淋式热湿操作系统。空调行业将这项创造视为空调业诞生的标志。|1906年,开利博士创造了世界上第一台喷淋式空气洗涤器,即喷水室。|1906年,开利在Buffalo锻造公司风机手册上
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