建筑設備2

1、第十章供熱系統,第一節(jié)供熱工程概論利用熱媒（水，汽或其它介質），將熱源輸送到各熱用戶的工程技術——供熱工程。供熱工程起源于19世紀，它是于1877年首先出現區(qū)域供暖，區(qū)域（集中）供暖的組成：1．熱源：熱電廠，區(qū)域鍋爐房，將水加熱到高溫熱水或汽。2．熱網：區(qū)域供熱熱水管網或蒸汽管網組成的輸配系統。3．熱用戶：生產，生活用熱系統與設備組成的熱用戶。,區(qū)域熱水鍋爐房供熱系統,區(qū)域蒸汽鍋爐房供熱系統,背壓式供熱：1．直接汽

2、輪機出來高壓汽 2．中間抽出，未完全膨脹,第二節(jié)供暖系統分類,冬季向建筑系統提供熱量的工程設備被稱為供暖系統。一．局部：熱源與散熱設備合并為一個整體，分散設置于各個房間里，稱為局部供暖特點：簡易，臟或耗能大。1．火爐供暖2．煤氣(天然氣）供暖（壁掛爐）3．電熱供暖二．集中供熱系統，熱源遠離供暖房間，供熱由熱源，輸熱管道，散熱設備構成。,,三．根據熱媒不同，有熱水供暖，蒸汽供暖，熱空氣供暖三類。集中供暖的

3、特點：供熱量大，節(jié)約燃料，污染小，費用低。,第三節(jié)熱水供暖系統,以熱水為媒介，又可分為：按溫度：1．低溫熱水供暖系統（小于100度） 2．高溫熱水供暖系統按立管數：1．單管 2．雙管按循環(huán)動力：1．自然循環(huán)（重力）2．機械循環(huán)按管道敷設方式： 1． 垂直式 2． 水平式,一．自然循環(huán)熱水供暖系統1．組成：鍋爐，管道，散熱器，高位水箱2．工作原理：熱膨脹，

4、冷收縮，密度（比容）不同。造成壓差，因此自流動3．注意事項：①．上水平干管要有向下的坡度（≥0.003），以便水中產生的氣泡從水箱排走。（重力流動速度很慢，故氣泡可逆行。）②．回水管向下坡度③．鍋爐與散熱器要有一定的高差（0.5 ~ 1.0），爐低，散熱器高。,4．使用：家庭或較小的獨立建筑（4層以下。）二．機械循環(huán)熱水供暖系統1．組成：鍋爐，管道，水泵，散熱器，膨脹水箱。如圖。,1-泵 2-供水

5、立管3-供水干管4-供水 支管 5-散熱器 6-回水立管7-回水干管 8-循環(huán)泵 9-膨脹水箱10-集氣罐,2．工作過程及布置其中：①．水泵置于回水干管上②．膨脹水箱通過膨脹管連在水泵吸入端，膨脹水箱置于最高處。（水泵吸水管處的壓力為全系統的最小壓力。）作用：①．吸水膨脹的水。 ②．維持水泵吸入口的壓力恒定。供水仰頭走，回水低頭走,雙管：散熱器的供、回水管是兩根管道單管：供回為一

6、根，前散熱器的回水為下一散熱器供水。三．機械循環(huán)供暖系統舉例：1．Fig11-2雙管制上供下回（不宜用在四層以上建筑物 ）上頁圖,2．fig11-3雙管制下供下回，宜在有地下室，或頂層不宜布置，干管的房間布置。（從下向上供水）,３．Fig11-4單管上供下回，管道簡單，安裝方便，無垂直失衡，經單管立管流入各層散熱器的水溫是遞減的，而下層散熱片數多，占地面積大。,４．同程系統：以上系統異程會因為立管離總立管的距離遠近造成水平失衡。故提

7、出同程系統，特點：各立管的循環(huán)路的總長度近似相等，因而環(huán)路的壓力損失容易平衡。缺點：長度長，管徑大，因而耗材多５．平面面積很大的順流供暖系統：用材少，便于快速施工，公共建筑，系統較大時，管道需Ω補償器。６．平面面積很大的跨越式系統：它的放空氣的措施與水平順流式系統相同，允許在散熱器上進行局部溫度調節(jié)，適用于需要局部調溫的建筑．,第四節(jié)蒸汽供暖系統,以水蒸汽為熱媒，在換熱器中靠放出凝結水放出汽化潛熱，的熱量。因此：①．需要蒸汽量小

8、（熱值高）， ②．且流速可以提的很高而不會較大阻力損失。 ③．用于高層建筑，不會產生很大的靜壓力。 ④．溫度大，故傳熱系數K大，換熱面積小， ⑤．管道可以較細，總之，初投資小，缺點： ①．熱惰性小，熱得快，涼的快，適宜于禮堂，會堂，而不適于辦公室，起居室②．管道內蒸汽，空氣轉換快，內壁氧化腐蝕要厲害。③．使用年限短，特別是凝結水管，更易損壞（8年）。,一．低壓蒸汽供暖系統低壓蒸汽供暖系統的凝結水回流，入鍋爐有兩種方式1．重力回

9、水，蒸汽在散熱器中放熱后，變成凝結水，靠重力凝水管流回鍋爐。2．機械回水：凝結水沿凝水管 靠重力流入凝水箱，然后用凝結水管汲送凝水壓入鍋爐，這種系統作用半徑大，工程中得到廣泛應用。注意：圖中①．送汽低頭走（以便凝結水流動）,②．疏水器：只允許凝水通過，而阻止蒸汽通過。以控制溫度，流量。工作原理：散熱器放熱不徹底，有蒸汽流入疏水器，波形囊伸長，使出水口（孔）減小，以至于被堵，氣流受阻，在散熱器進一步散發(fā)熱量。當出口為水時，囊縮短，

10、出口暢通，凝結水下流，工作順暢，（同時也放出空氣。）,3．可能出現問題：飽和蒸汽在干管流動時，易形成一點“途凝結水”，若不及時排除，則高速流動的蒸汽與凝結水在遇到閥門等改變流向的構件時，可能會產生“水擊”現象（發(fā)出哐、哐的噪音，嚴重時，會破壞管件的接口的嚴密性，管路支架的穩(wěn)定性）。４．汽蝕現象解釋：壓力突然降低，水也會發(fā)生沸騰（水變?yōu)槠┈F象，水泵吸水口有發(fā)生氣蝕的可能，所以要設計好汲水高度。５．凝結水箱通大氣的原因：①．保證泵吸

11、水壓頭②．用于空氣的排放與回來。,二．高壓蒸汽供暖系統：（0.7~3)?100,000Pa，被稱為高壓蒸汽。家庭不使用。高壓蒸汽供暖系統常與生產工藝用汽系統合為一個汽源。但生產用汽壓力往往高于供暖壓力。故常要減壓處理。相對于低壓，高壓系統作用半徑大管徑小，流速大，為避免高壓蒸汽和凝結水在立管中反向流動，發(fā)生噪音，產生水擊現象，一般高壓蒸汽供暖均采用雙管上供下回式系統。,第五節(jié)供暖系統的管路布置注意事項,一．在布置供暖管道之前，

12、 1.要根據建筑物的使用特點及要求，確定供暖系統的熱媒種類、系統形式。 2.要確定合理的引入口位置。系統的引入口可設置在建筑物熱負荷對稱分配的位置，一般在建筑物長度方向的中點，并且要服從熱力網的總體布局。 二．在布置供暖管道時１．應力求管道最短，便于維護管理，不影響房間美觀。 ２．在上供下回式系統中，對于美觀要求較高的民用建筑，或大梁底面標高過低妨礙供水或蒸汽干管敷設時，才將干管布置在頂棚內，一般將它們設

13、在頂層頂棚以下。,３．供暖系統的回水干管一般敷設在首層地面下的地下室或地溝中，也可敷設在地面上。４．下供下回式系統的供水(蒸汽)干管、回水干管敷設在管溝內或地下室的頂板下。５．立管應布置在窗間墻處，有利于向兩側連接散熱器。６．管道穿過樓板或隔墻時，應在樓板或隔墻內預埋套管，套管的內徑應稍大于管道的外徑。在套管與管道之間，應用石棉繩塞緊。７．在供暖系統中，金屬管道會熱脹冷縮(每m鋼管溫度每升高1℃便會伸長0．012m) ，對于一個

14、系統的管道，要合理地設置固定點和在兩個固定點之間設置自然補償或方形補償器。,三．膨脹水箱：１．上供下回式熱水供暖系統的膨脹水箱常放置在頂棚內，在平頂房屋中則將膨脹水箱放置在專設的屋頂小室內，膨脹水箱由承重墻、樓板梁等支承。 ?。玻鹿┫禄厥綗崴┡到y中膨脹水箱常放置在樓梯間頂層的平臺上。３．膨脹水箱外應有一保溫小室以免水箱中水在停運時凍結，小室的尺寸應便于對膨脹水箱進行拆卸、維修工作。,一．散熱器的作用及對其要求1．作用：

15、向房間供給熱量，以補充房間的熱損失，使室內保持需要的溫度。從而達到取暖的目的。過程：散熱器中渡過熱水或蒸汽，器壁被加熱，當外壁面溫度高于室內溫度時，即為形成對流及輻射，其中大部分熱以對流方式傳給室內空氣。2．對散熱器要求①．熱工性能好（導熱好）②．經濟（不用銅而鐵或鋁）③．美觀衛(wèi)生，表面光滑，不易積灰塵，便于清掃④．制造安裝方便。,第六節(jié)散熱器,二．常用散熱器類型：1．鑄鐵①．柱型，有二柱式，四柱式，五柱式在頂部

16、，底部各有一對帶絲扣的穿孔，供熱媒進出，并將各片組成一組暖氣包優(yōu)缺點：K大，易清掃，容易組拼，制造工藝繁，勞動強度大每組柱型散熱器最好不多于20片。片數過多不僅施工安裝困難，而且單位金屬質量的散熱量低,②．圓（長）翼型，（一根，或二根氣管）優(yōu)缺點：制造簡單，耐腐蝕，造價低承壓差，易積灰，難清掃。,2．鋼串片對流散熱器，由鋼管，鋼片，聯箱，放氣閥，管接頭組成（通常用于氣暖）優(yōu)缺點：承壓高，體積小，重量輕

17、，易加工片間距小，不易清掃，耐蝕性差,３．新型散熱器　　4．裝修時的注意事項：散熱通道。,三．散熱器的布置㈠．原則：1．有利于室內冷熱空氣的對流2．人們停留區(qū)應暖和，舒適，無冷空氣直接侵擾3．少占使用空間，和有效空間，（如不布置在室中央）㈡．位置1．窗戶下面，熱氣上浮，能阻滯滲入空氣沿墻及外窗直接侵入，且混合后，冷空氣也已柔和。2．進深較淺，也可置于內墻，這樣會形成圖示的空氣循環(huán)，有利于散熱器的對流。,第七節(jié)

18、高層建筑供暖特點,一．圍護結構的傳熱系數除一般性質外，氣象知識，室外風速從地面到上空是逐漸增大的，一般認為：式中v0，h0：為基準風速和高度vh,h：為計算風速和高度V 增加，K增加，散熱量增加。,,二．熱輻射，夜晚Q = εσT4 三．關于室外空氣的進入量㈠．風壓作用下（風壓對冷風滲透耗熱量的影響）冷風由迎風面縫隙滲入，熱空氣由背風面滲出。冬季的溫差使得室外空氣不斷進入，通過樓梯，電梯間，管道井上升，最后

19、由窗、門滲出。,,㈡．熱壓作用規(guī)律：在室內外形成的空氣流中1．較低樓層室外氣壓高于室內氣壓（外冷內熱），故向內滲入。２．較高樓層，室內高于室外，（熱氣上浮量大），向外滲。３．整個建筑的滲入，滲出量相等。故有一中和面．熱壓的這種引起空氣流動的壓力差為：??r=Cr(hz-h)(?w-?n)hz中和面高度，h計算高度，Cr熱壓系數,,??r＞０時，室外壓力高于室內壓力，冷風由室外滲入室內，這時，h＜hz,即這種現象產生于建

20、筑物的下層部分．??r＜０時，室外壓力低于室內壓力，被房屋加熱的空氣由室內滲出室外，這時， h＞hz，（上層部分）㈢．熱壓與風壓的綜合作用（供暖季節(jié)）,,供暖季節(jié)，熱壓與風壓總是同時作用在建筑物外圍護結構上．高層建筑外門，外窗的兩側的壓力差是兩者同時作用的結果．1．迎風面一側①．中和面上移（上頁圖）， ②．同一高度迎風面冷風滲透量較大． ③．迎風面底層房間冷風滲透量最大． ２．背風面①．中和面下移，②．同一高度背風面滲出量較大，

21、③．背風面頂層房間滲出量最大．室內、外，室外隨建筑物高度的增加，風速增加。不同的高度，風壓不同。附加：穿堂風的機理：①．風壓（自然風）　　　?、冢疁夭钜鸬拿芏炔睿ㄌ柟?，陰影）,一．傳熱的方式：面積，溫差1．導熱：材料λ，厚度δ ，溫差dt δq = λ / δ · dt2．換熱：液體的流動速度，溫差， δq = α · dt3．輻射：αε,第十一章供暖系統的設計熱負荷簡介,過去的計

22、算公式：Q = C · F · Δt C : 比熱 某種物質的物性二．圍護結構（墻，窗，地面，房頂）的耗熱1．熱交換量的計算：Q =μ · K · F · Δt ΣQ = Σ（ μi · Ki · Fi · Δti ）Δt = tn - tw μ ：溫度修正系統σ：熱輻射系統K = f ( α， δ / λ，σ)：K

23、值越小越好。 站在節(jié)能的角度， δ 應增大。,2．室內設計溫度值（指房間內高度小于2m的空間的平均溫度）值班供暖溫度：為了保證車間內設備的潤滑油和各種管路中介質不凍結，溫度要求維持在5℃的水平，此溫度稱為——。,3．室外溫度計算，依椐地區(qū)不同，差異很大。標準要求該溫度為：計算地區(qū)歷年平均每年不保證5天的日平均溫度為基礎，可以在5天內低于該溫度。例如：北京的空調室外設計溫度為 -12℃，表示一年之內比

24、該溫度低的天數不多于5天。4．圍護結構的低限熱阻與經濟熱阻圍護結構既要滿足建筑結構上的強度要求，也要滿足建筑熱工方面的要求，要使建筑物具有熱穩(wěn)定性，（室內保持原有溫度的能力）。對于相同的熱流變化，不同的建筑物產生不同的室溫波動，室溫波動越小，則建筑物的熱穩(wěn)定性越好。,圍護結構內表面溫度不應低于室內空氣的露點溫度，從衛(wèi)生要求來看，多數用途的房間內表面是不允許結露的。并且，由于圍護結構中所含水分增加，耗熱量會增加，導致圍護結構加速損壞。

25、縱然內表面不結露，過低的內表面溫度也會引起人體的不舒適，人體向外輻射熱增大是不舒適的根本原因。限制圍護結構內表面溫度過分降低而確定的外圍護結構的總傳熱阻稱為低限傳熱阻。在冬季正常供暖，正常使用條件下，設置集中供暖的建筑物，非透明部分外圍護結構(門、窗除外)的總傳熱阻，在任何情況下都不得低于按冬季保溫要求確定的這一低限傳熱阻,在一個規(guī)定年限(建筑物使用年限、投資回收年限、或政策性規(guī)定年限等)內，使建造費用與經營費用之和最小的外圍護結構總

26、傳熱阻稱之為經濟熱阻。建造費用(建筑造價)包括土建部分和供暖系統的建造費用。經營費用包括土建部分和供暖系統的維修費用及供暖系統的運行費用(水費、電費、燃料費、工資等) 影響經濟熱阻的因素很多，主要有以下幾個方面。 (1)國家的經濟政策：包括價格(能源、材料設備、勞動力價格等)，投資回收年限，貸款年限、利息等方面的政策。特別是能源價格對經濟熱阻影響很大。,(2)建筑設計方案：包括建筑的幾何尺寸、形狀、窗墻比、選用材料

27、等。(3)供暖設計方案：包括熱媒種類及其參數，系統型式，選用設備和材料等。(4)氣候條件：氣候條件直接影響到燃料費用，而在經營費用中燃料費用占較大比例，會對經濟熱阻產生明顯的影響。 國內外許多資料分析表明，根據經濟熱阻原則確定的圍護結構熱阻值，都比目前實際使用的熱阻值大。從經濟和節(jié)能角度來看，現階段建筑外圍護結構總傳熱阻應逐步增大,二．加熱進入室內的冷空氣所需熱量由于門，窗的不嚴密，會有冷風（空氣）從室外滲入室內，由于門

28、的開啟，人的進出，也會有空氣進入室內，將這些空氣加熱到室內溫度的熱量。Q´ = L ·c ρ · Δ t´= m · c · Δ tL：冷空氣進入量Ρ：室外空氣密度Δ t´：進入空氣的溫差C：比熱Δ t：室內、外空氣的溫差,第一節(jié)供熱鍋爐及鍋爐房一．鍋爐：1．鍋爐是供熱之源，鍋爐及鍋爐房設備的任務，在于安全，可靠，經濟，有效地把燃料的化學能轉化為熱能

29、，進而將熱能傳遞給水。以生產熱水或蒸汽。鍋爐生產的蒸汽或熱水，通過熱力管道，輸送至用戶，以滿足生產工藝，供暖，生活的需要。２．蒸汽鍋爐生產出來的蒸汽可： ①．作為式質，將熱能轉變?yōu)闄C械能，以產生動力。②．作為載體，為工業(yè)生產和采暖、通風提供所需熱能。,第十二章熱源及熱力網,3．動力鍋爐：用于動力，發(fā)電的鍋爐，一般提供高溫、高壓蒸汽。供熱（工業(yè)）鍋爐：用于工業(yè)及采暖方面的鍋爐。壓力不需很高。4．蒸汽及熱水鍋爐的不同點：蒸汽

30、鍋爐的工作過程： ①．燃料的燃燒 ②．煙氣向水的傳熱過程 ③．水的汽化受熱過程。熱水鍋爐：不同點在于沒有水的汽化過程。二．鍋爐結構：SHL型的簡介：,SHL型汽鍋的介紹：S雙筒：H橫置，L：鏈條①．汽鍋：上鍋筒，下鍋筒，管束，水冷壁，（集箱，下降管）②．爐子：煤斗，爐排，爐膛，除渣板，送風裝置③．附加受熱面：蒸汽過熱器，空氣預熱器，省煤器（用于預熱進水）④．保證安全，經濟、運行的：安全閥，水位表，高低水位報警器，壓力表，排

31、污閥，止回閥等熱水：放氣閥，溫度表特性參數：蒸發(fā)量，蒸汽鍋爐，產汽量t/h，額定蒸發(fā)量：通常0.1～65t/h，產氣壓力及溫度（允許工作壓力?產氣壓力）鍋爐受熱面：汽鍋和附加受熱面等與煙氣接觸的金屬表面積——煙氣與水進行熱交換的表面積。,三．鍋爐房位置的確定及對建筑設計的要求1．鍋爐房位置：恰當以便占地最小，室外管網最短，在鍋爐房所在的區(qū)域中，除鍋爐房本身的建筑物外，尚有其它建筑物，料堆等，這些都是與鍋爐房密切相關的附屬設

32、置。如煙囪，煙道，煤堆，灰堆等。布置原則：遵守規(guī)則，占地面積小，符合工藝流程，便于管理，運輸方便，外形美觀。,2．影響位置的各個因素①．應力求靠近熱負荷比較集中的區(qū)域，以縮短管道，減少壓力損失。②．位于標高較低的位置，以利于回收凝結水③．利于送燃料，及排渣，（靠近運輸線。）④．應置于下風方向，以減少對周圍居民，人員的粉塵污染。⑤．便于水，電的供應，且留有擴建的余地。,3．鍋爐房的建筑設計要求：①．鍋爐房建筑形式：以鍋爐間為

33、核心，將水泵間，水處理設備，配變電修理，辦公等有機地組合為一體。②．每層至少有兩個出口，且相對（對面）設置。③．平面布置和結構設計應考慮有擴建的可能性。如附屬建筑房間應置于鍋爐房固定的一端。④．煙囪一般置于房子后面，兩間距離（中心距）誚保證兩者的地基不干涉。⑤．保證自然采光及通風⑥．地面應高于室外150mm，以防積水?，F時便于泄水。,三．鍋爐房的工藝布置㈠要滿足以下要求（一般原則）1．應盡可能地按工藝流程布置，使系統流程順

34、暢，管道短，閥門少，緊湊。2．設計以近期為主，對擴建盡可能留有余地，且擴建時，不影響原有主體構件。3．盡可能按單層布置，一定要避免小型爐上樓。㈡．主廠房布置1．平面布置：鍋爐設備在主廠房里的布置，與鍋爐設備結構型式和輔助設備的配置方式及建筑物的結構形式有關，一般按以下幾種方法進行布置,①．大多數情況主：鍋爐設備中心線與主廠房柱距中心線重合布置。這樣使得整個建筑對稱性強，整齊美觀，便于布置水，汽，煙管道，易于設計，便于擴建。②．

35、鍋爐中心線與廠房柱中心線偏心等距布置特點：可使熘煤管正對煤斗，缺點：對設計的間距要求較高，否則會引起風道布置時干涉窗，柱的缺陷。,3．主廠房的工藝布置尺寸①．鍋爐前端距前墻有3m以上的間距，以便操作及檢修。②．有側面操作，檢修通道時，其寬度應保證操作，檢修的需要；不需該通道時，兩者間距大于1m。③．鼓風機，引風機，水泵間通道寬度≥0.7m，過濾器，離子變換器（軟化水）前的操作通道寬度 ≥1.2m④．鍋爐最高操作點至房頂距≥2.

36、0m⑤．灰斗下方凈高≥1.9m 除此之外，還要考慮鍋爐安裝，拆修時，架設起吊設備的位置及所需高度。,第二節(jié)熱力網及熱力引入口,一．熱網：熱網是用于輸送熱媒到各熱用戶的引入口，再在熱用戶中放出熱量。㈠．按熱媒流動形式分為：1．封閉式供熱系統（用戶只用熱，不消耗質量）：用戶只利用熱媒攜帶的部分能量，剩余能量隨熱媒返回鍋爐2．半封閉式供熱系統：用戶既消耗部分熱能又有部分熱媒（如熱水供應系統）3．開放式供熱系統：用戶消耗全部熱媒及

37、所攜帶的熱能，（如熱汽水混合加熱器）,水的供熱系統原理圖a.單管式b.雙管開式c.雙管閉式1.熱源 2.熱網供水管 3.用戶引入口 4.通風用熱風機5.用戶端供暖換熱器 6.供暖散熱器 7.局部供暖系統管路8.局部熱水供應系統 9.熱網回水管 10.熱水供應系統換熱器,㈡．熱水供熱系統分類（按供熱管道數分：有單管，雙管，三管，四管幾種）1．單管式（開放式）初投資少只在供暖和

38、通風所需網路熱水平均小時流量與熱水供應所需流量相等時，才合理。否則用不完的熱就只能白白地排入下水道。熱水的三用途：①．加熱換熱器②．加熱通風用的熱風機管③．較低溫度的熱水用于洗滌2．雙管制（最常用）一根供水管，供應溫度較高的水。另一根回水管，其中閉式系統用戶只取熱能，不消耗熱媒 開式系統用戶不僅用熱，還消耗熱媒。,3．三管制（變與不變）可用于水流量不變的工業(yè)供熱系統供水管路有兩條，①．以不變的水溫向工藝設備和熱

39、水供應換熱器供水，②．以可變的水溫滿足供暖和通風的需要。 回水管只有一條。4．四管制（豪華型）用于小型系統，以簡化用戶引入口，其中兩管用于熱水，兩管用于供暖，通風。,㈢．蒸汽供熱系統 系統中除熱媒有差異外，系統中需疏水器其中單管系統用于用汽量不大的系統雙管制用的最為普遍，凝水流入凝結水箱，經凝結水泵加壓后返回熱源軟化水的費用較高故通常凝結水都回用。多管制常用于熱電廠向工廠，提供不同壓力的蒸汽的場合，該系統

40、建造費較高。,二．熱力引入口室內系統熱媒參數常低于熱網中參數，故在每一幢建筑物或幾幢建筑物聯合設立一個熱力引入口，其中裝有專門的設備與自控裝置（如熱交換設備，凝結水回收器，監(jiān)測儀表等），采用不同的連接方法來解決熱媒參數間的矛盾。a,b,c為取暖直接連接的方式，d,f借助于表面式水-水換熱器的間接連接方式，e室內熱水供應系統與室外熱力管網的直接連接．,第一節(jié)概述一．空調的任務與作用㈠．定義：采用技術手段，把其個特定空

41、間內的空氣環(huán)境控制在一定狀態(tài)下，使其滿足產品的生產工藝要求、或人們舒適要求。 1．控制的參數：溫度（t)，濕度(d)，空氣流速(v)，空氣壓力(p)，空氣的清潔度，空氣的組成成分，噪音。2．上述干擾參數的來源：①．室外氣候的變化，如熱輻射，風②．室內人員的活動，機械設備的運轉,第十三章空氣調節(jié)概論,㈡．作用：1．工藝性空調，滿足生產，實驗，電子，醫(yī)院手術，考古研究（防止氧化的保護氣體空調）2．舒適性空調，滿足人體舒適需求。

42、㈢．手段：將室外空氣送到空氣處理設備中進行冷卻，加熱，除濕，加濕，凈化（過濾）后，達到所需參數要求，然后送到室內，以消除室內的余熱，余濕，有害物，從而得到新鮮的，所需的空氣。冬季，也有通過用超聲波加濕器，紅外加熱器等來改變室內的局部環(huán)境的方法。,工藝空調，隨工藝要求不同而不同。表15-1,民用空調例如：對舒適性空調的室內參數總的規(guī)定：1．冬季：t = 18 ~ 22℃， φ = 40 ~ 60%，υ = 0.2m/s

43、2．夏季：t = 24 ~ 28℃， φ = 40 ~ 65%，υ = 0.3m/s 新風量：10~100 m3/h·人 如辦公室50m3/h·人大商場10m3/h·人 這是的按其種方式測算出勤率人流量得到的。（人數/h）,第二節(jié)空調系統的分類與組成,一．基本組成部分：冷熱源——空氣處理設備——輸送與輸配管道——房間㈠．空調處理的完整過程：如圖為夏季空氣處理

44、過程。N+W—C—表冷器—L—加熱—O（送風點）L而非O點：是由降溫設備的性質得到的。,①．φ增加，（控制降低）②．夏季φ 大于冬季③．風速夏季大于冬季④空調后的溫度夏季高，冬季低夏季：西安φ = 72% 上海φ = 83%㈡．處理設備中還有凈化設備（加濕，減濕，除塵，隔噪音），以達到潔凈度（要求）㈢．輸配，包括風道，風機，風閥，風口，未端裝置（風機盤管）㈣．熱源，蒸汽鍋爐，熱水鍋爐，熱泵，電熱。

45、冷源，制冷機,民用建筑空調室內設計參數推薦值,二．分類㈠．按形式1．集中式 :所有設備設置在空調機房，（全風）2．半集中式：空調機房處理風（空氣），然后送到各房間，由分散在各房間的二次設備（如風機盤管）再進行二次處理3．分散式（局部式），柜機，分體機均為此類。㈡．按介質1．全空氣系統：完全由處理過的空氣作為承載空調負荷的介質，由于空氣的比熱c較小，需要用較多的空氣才能達到，消除余熱、余濕的目的，因此該系統要求風道斷面較大，或

46、風速較高，從而占據較多的建筑空間。,2．全水系統：完全由處理后的水作介質水的比熱c大，因此管道所占空間小，但這種方式只能解決空氣的溫度（冷熱），無法解決換氣，故不能（很少）單獨使用。3．空氣—水系統：處理過后空氣、水各擔負一部分負荷，如新風+風機盤管系統，用水加熱或冷卻。 特點：風管可大大減小，調節(jié)溫度也較方便。4．制冷劑系統：（只有分散方式），分體機，窗機。三．集中式空調系統㈠．構成與工作過程：1．構成：

47、過濾器，一次加熱器，噴水室，二次加熱器，送風機，送風管，消聲器，回風管，消聲器，回風機混合室,精度高，溫差大，精度低，溫差小。,一次回風N— N新風W———（過濾）—C`—加熱—D—噴水室—L—混合—C—加熱—O,1．定風量系統：總風量不隨室內熱、濕負荷的變化而變化，送風量以房間的最大熱、濕負荷確定。（浪費能源）2．變風量系統：送風量隨室內熱、濕負荷的變化而變化，負荷大送風量就大，否則就小。該系統的最大的優(yōu)

48、點：在非高峰負荷期間節(jié)約了再熱熱量，及節(jié)約了風機的（風量）電的消耗。㈡．集中空調，根據風道數又分為：1．單管系統：夏季送冷風，冬季送熱風用同一條風管。缺點：各房間負荷變化不一致時，難以進行調節(jié)。,2．雙風道系統：一根熱風道，一冷風道，可通過調節(jié)二者比例控制各房間的參數，缺點：一次投資大，占用空間多，系統復雜，運行費高。根據新鮮空氣分：全新風系統，不使用回風，而將室內空氣全部排到室外，但除污染嚴重的場所，一般不采用

49、。有回風系統，新風+回風。,四．半集中式空調系統，風機盤管（fan-coil)+新風機組空調機房處理新風后送入室內， 室內空氣由風機盤管處理（加熱/冷卻） 兩者混合后送入室內。舊房改造，由于無法布置新風管，故通常在墻上開個風口，裝上過濾器，以引入新風。Fig15-4,該系統的優(yōu)點：布置靈活，各房間可獨立調節(jié)，噪音較小，占建筑空間少，運行經濟。 缺點：機組分散設置，臺數多時，

50、維護工作量大，因有凝水，故需經常清理，以防霉菌產生。,五．空調機組：冷卻大多風冷，大容量水冷（壓縮機，冷凝器，節(jié)流閥，蒸發(fā)器）冷凍機，空氣過濾器，風機，熱交換器。有的用電加熱和加濕器。,第一節(jié)建筑布置與熱式要求一．空調房間的建筑布置空調的熱負荷，濕負荷與建筑布置及圍護結構有很大關系。所以在布置上要：1．遠離產生大量污染物及高溫高濕房間2．遠離噪音源（如水泵房）3．各房間要盡量集中，且同參數要求的房間盡可能相鄰或上、下布

51、置4．室內溫濕度波動小的房間（如?0.5℃)，應盡量在室溫波動允許較大的空調房間內。,第十四章空調建筑,二．圍護結構的熱工要求㈠．空調房間的外窗面積應盡量減少，并應采取遮陽措施，外窗面積一般不超過房間面積的17%，東、西外窗最好采用外遮陽。內遮陽可采用窗簾或活動百葉窗。㈡．窗縫應有良好的密封，以防室外風滲透㈢．房間外門，門縫應該嚴密，以防室外風侵入，當門兩側溫差≥7 ℃時，應采用保溫門。㈣．圍護結構的最大傳熱系數（與墻

52、厚，材料在關）不宜大于表中數據。,圍護結構最大傳熱系數w/m2·℃,㈤．對房間波幅有要求的房間，在開窗上，樓層上有無外墻等方面。16-1——16-3均有要求。,第二節(jié)空調負荷的影響因素及氣流分布,一．影響空調負荷的內、外擾因素1．冷負荷，需用供冷來消除的室內負荷稱為—— 熱負荷，需用供熱的室內的室內負荷稱為—— 濕負荷，需要消除的室內產濕量稱為——2．影響室內冷、熱負荷的內、外擾因素①．通過圍護結構（墻，窗

53、，頂，地）的傳熱量②．透過外窗的日射得熱量。（熱輻射）③．空氣浸透進來時，攜帶的熱量。④．定內設備，照明等向房間的散熱量。（內）⑤．人體散熱（內）,3．濕負荷的內外擾因素①．人體出汗散濕②．設備散濕③．各種濕表面及液面散濕④．浸透空氣的攜帶濕量二．氣流分布方式：不同用途的建筑，對氣流分布要求不同。①．空間大小，②．送風口形式，數量，位置，③．送風參數，④．風量大小，⑤．排風口位置，都會影響氣流的分布。,1．恒溫、恒濕

54、，均衡，穩(wěn)定的溫、濕度。2．高潔凈，要求工作區(qū)潔凈，且為正壓，（孔板）3．舞臺，乒乓球場對氣流速度要求嚴格，（孔板）㈠．側送風：風口，百葉窗，最常用的氣流組織方式，采用貼附射流型式，結構簡單，布置方便，節(jié)省投資。其中小面積（空間），單側送風跨度很大，雙側高大廠房，中部,㈡．孔板送風將空調送風送入頂棚上的穩(wěn)壓層中，通過孔板均勻送入室內。全面孔板局部孔板特點：工作區(qū)溫度與速度分布均勻，區(qū)域溫

55、差小。㈢．散流器送風（噴頭相象）平送，層高較低，室溫波動有要求下送，使新風能較好 地覆蓋整個工作區(qū)，風量較大。㈣．噴口送風，大禮堂，體育館（場），高速噴口噴出，在室內空間形成大的回旋氣流。㈤．條縫送風，屬扁平射流，與噴口型相比，射流短，溫差速度衰減快，適用于散熱量大，只要求降溫的房間或民用建筑的舒適性空調。大多數紡織廠用此方式。,㈥．回風口回風口位置對氣流的流型與區(qū)域溫差影響很小，故除高大廠房空間外，一般僅在一側集中布置，

56、回風口。,第一節(jié)基本的空氣處理手段首先介紹水蒸氣，水相互轉換時，能量變換的關系。對空氣的處理主要包括： ①．熱、濕處理（加熱，冷卻，加濕，除濕）， ②．凈化處理。請同學們談一下降溫的方法。一．加熱：使空氣的溫度升高方法有： 1．單獨升溫：①．熱交換器（暖氣包，板式換熱器），②．電加熱器，2．加熱，加濕：①．噴入50℃—100℃的水蒸氣，或噴入高于空氣溫度的熱水。例如：開水房，浴室。,第十五章空氣處理設備,二．冷卻㈠．表冷

57、器（表面式空氣冷卻器）1．單純降溫：t ≥ t器 ≥ td，2．降溫除濕：t ?td，（冬季，金屬表面溫度?空氣溫度）㈡．噴淋水①． t水 = td，降溫，如夏天給房間灑水②． t ?td 降溫除濕，帶走空氣中水份，這就是冬季干燥，夏季潤濕的原因。（問向空氣中噴水，會有什么變化）,三．加濕系統 單純：①向空氣中加入干蒸汽（100℃水蒸汽） ②打循環(huán)水，水→汽，空氣降溫，濕度增加提供焓的概念：流動工質

58、具有的本身的能量。h = u + pv非流動工質具有的本身的能量為內能。h空氣 = hair + hvap，= 1.01t + 0.001d(2501 + 1.85t)故t↓,d↑,四．除濕表冷器，噴冷水除濕（屬降溫除濕）還附以用液體 吸濕劑用鹽水噴淋空氣固體孔隙固體吸附劑如硅膠。吸附時，會放熱，故空氣溫度升高。,第二節(jié)典型的空氣處理設備,一．表面式換熱器構造簡單，占地少，水質要

59、求不高，（在處理箱中長度?0.6m）換熱器多用肋片管（也有用光管制造），鋼、銅、鋁材，管內流介質（冷、熱水，蒸汽，制冷劑）管外流空氣，中間流過熱水，蒸汽，為加熱用。 冷水，冷劑，為冷卻用。冷水也稱水冷式冷劑也稱直接蒸發(fā)式。作用： ①．升溫，②．純降溫，③．降溫、除濕,二．噴水室：向渡過的空氣直接噴大量的水滴，空氣與水滴熱濕交換。1．組成：噴嘴（霧狀水），管路，前后檔水板（減少水損失），水池，殼體

60、2．特點：多種空氣處理過程，具有一定的空氣凈化能力，耗材少，易加工，但占地大，對水質要求高。水系統復雜，還需定期保養(yǎng)?，F使用場合：紡織廠，卷煙廠等以調節(jié)濕度為主的場合。,三．加濕設備㈠．蒸汽加濕—干蒸汽噴管fig17-3蒸汽在管網壓力作用下，由供汽管的小孔噴出，（需要由集中熱源提供蒸汽）,1．特點：節(jié)省動力，加濕迅速，穩(wěn)定，設備簡單，運行費用低。2．工作過程：蒸汽由進口1進入外套2內，對噴管內干蒸汽起加熱，保溫，

61、防止蒸汽凝結的作用。外套與外界有一定的熱傳遞，會使部分蒸汽凝結，則在分離室4中分離為凝水，與蒸汽。蒸汽由調節(jié)閥孔減壓（汽化）后，再進入干燥室6，（減壓，則t↓，而外部t外 ≥ t內)則全部為干燥汽噴入空氣。㈡．電加濕器缺點，易結垢1．電熱器，由管狀電熱元件置于水槽中，使水沸騰產生蒸汽，該裝置有補水裝置，以免斷水燒干。2．電極式，由三根不銹鋼棒或鍍鉻棒做為電極插入水中，通電后，電流從水中流過，加熱水產生蒸汽。（三相電）請同學們考

62、慮其道理。,四．除濕設備㈠． 除濕機（制冷系統與送風裝置組成）工作原理圖工作位置：檔案館，資料室等。,㈡．液體除濕系統（常見的現象：白糖化了，鹽變軟了）結構與噴水室類似，但多了一套液體吸濕劑的再生系統。（繪出圖）工作原理：鹽水溶液表面的飽和水蒸氣分壓力低于同溫下水表面的飽和水蒸氣分壓力，因此當空氣中水蒸氣分壓力>鹽水表面水蒸氣分壓力時，空氣中的水蒸氣將會析出被鹽水吸收，（液體吸濕劑）。當鹽水溶液的濃度下

63、降后，需再生——加熱溶液，使一部分水分蒸發(fā)，而濃度增加。特點：減濕幅度大，但鹽水的腐蝕性大，維護麻煩。,㈢．氯化鋰轉輪除濕機——固體除濕設備(下圖)由轉輪，傳動機構，外殼，風機，再生電加熱器組成。原理：利用含有Licl和Mncl2晶體的石棉紙來吸收空氣中的水分，吸濕紙做的轉輪緩慢轉動，其中3/4的截面積的蜂窩狀通道用于空氣除濕，1/4面積的通道用于干燥。特點：吸濕能力較強，維護簡便。,五．電加熱器，通過電阻絲發(fā)熱來加熱空氣的設

64、備。特點：加熱均勻，熱量穩(wěn)定，易于控制。耗電大。用于精度要求高的空調系統。六．空氣凈化設備（用于除去灰塵，飛塵）原理：利用纖維對塵粒的慣性碰撞，攔截擴散，靜電等作用，使得灰塵附在纖維布上，達到凈化空氣的目的。使用中的纖維布需定期清洗及更換。根據攔截灰塵顆粒的大小分為：㈠．初效過濾，??5?m，一般凈化要求，或I級處理?；蜃鳛橹?，高效要求的空調系統的前級保護。㈡．中效過濾，適用于中等凈化要求的系統，如手術室。㈢．高效過濾

65、，適用于超凈空調系統，如實驗室，微電子生產車間。,第三節(jié)組合式空氣處理室,組合式空氣處理室也稱為組合式空調器或空調箱，是集中設置各種空氣處理設備的專用小室或箱體。圖示為兩組空調箱。Fig17-8,圖示帶噴水室的空調箱。,第四節(jié)空調機房,為安裝集中式空調系統或半集中式空調系統的空氣處理設備及送、回風機的地方。機房在大、中型建筑中的位置十分重要。它既能決定投資的多少，又影響能耗的大小，還可能造成噪音，振動而影響空調房間的正常工作（使用）

66、。一．機房要求：因此，通常要求機房：1．盡可能設置在負荷集中的地方，以縮短風管的長度，節(jié)省投資，降低能耗，減少風管對空間的占用。2．遠離對空調要求高的使用地點，如精密實驗室，廣播，電視，錄音棚等建筑。3．盡可能將機房布置在地下室，設備層。,二．機房內的要求：1．機房有單獨的出入口，2．設備旁邊要有0.7～1米的檢修與操作距離。３．經常調節(jié)的閥門應布置在便于操作的地方。４．空調箱，自動控制儀表等的操作面應有充足的光線，最好

67、是自然光線。,由風機，風道，風閥，水泵，水管，組成第一節(jié)風機輸送空氣的動力設備，通常有離心式，軸流式，貫流式幾種形式，根據風的方向，又分為吹風機，引（吸）風機一般說來，風機運行時的實際風量隨風機實際上所需要克服的阻力的上升而下降。而風機電耗以及噪音隨風機的壓頭和風量的增加而增加。同一臺風機，運行轉速的提高，風機所能提供的風量和壓頭隨之提高。選用參數：額定風量，全壓，轉速，功率，效率，噪音。,第十六章輸配系統,一．離心式風機

68、fig –18-1由葉輪，機殼，風機軸，進風口，電機等組成。工作原理：與離心泵相似，借助于葉輪的旋轉時產生的離心力，使氣體獲得壓力能和功。,特點：噪音低，全壓頭高，用于低噪音，高風壓的地方。高壓：H ≥300mmH2O低壓：H≤100mmH2O根據不同場合，又有：普通離心風機，排塵、防爆、防腐離心風機二．軸流風機：葉輪，機殼，電機，機座等組成特點：風壓較低，噪音較高。風量大，占地小，電耗小，維修方便。用