第四章通风与空气调节

1、第四章 通风与空气调节第一节 概 述一、建筑通风的意义和任务在一些生产过程中，将会产生大量的热、湿、粉尘和有害气体（称为工业有害物），对这些有害物如果不进行处理，就会严重污染室内外空气环境，对人们身心健康造成极大危害。现今随着工业生产的不断发展，规模的不断扩大，散发的工业有害物日益增加(全世界每年排入大气的粉尘高达l亿吨，硫化物(SOX)高达1.5亿吨)，因此，为广大人民群众创造良好的劳动环境、生活环境，搞好劳动保护、环境保护，认真学习和研究建筑通风工程，对促进社会和经济的发展具有积极作用和意义。建筑通风的主要任务是控制生产过程中产生的粉尘、有害气体、高温、高湿，使室内有害物量不超过国家规定的

2、卫生标准，从而创造良好的生产、生活环境。二、建筑通风方式的分类及组成1、按照通风动力的不同，通风系统可分为自然通风和机械通风两大类。自然通风是依靠室内外空气的温度差所造成的热压或室外风力造成的风压使空气流动的。自然通风在一般的民用及公共建筑中大多采用开启的外窗进行无组织的自然换气，在工业建筑中用以改善工作区的劳动条件应用得更为广泛。机械通风是依靠风机的动力使空气流动的，由于配置了动力设备(通风机)，可使空气通过风道输送，并可对所输送的空气进行净化(空气过滤)，因此，它有自然通风无可比拟的优越性。缺点是初投资大，运行及维护费较高。一般的民用建筑和一些发热量小而且污染轻微的小型工业厂房，通常只要求

3、保持室内空气新鲜清洁，并在一定程度上改善室内空气温湿度和流速。这种情况下往往可以采用通过门窗换气、穿堂风降温等手段就能满足要求，不需要对进、排风进行处理。2、按照通风作用范围的不同，通风系统可分为全面通风和局部通风两大类。全面通风又称稀释通风，它一方面用清洁空气稀释室内空气中有害物浓度，同时把污染的空气排出室外，使室内空气中的有害物浓度不超过国家卫生标准中规定的最高允许浓度。全面通风由于所需要风量大，相应的设备也较庞大，设计全面通风系统时，要选择合理的气流组织，合理地布置送风口和排风口，使得送入室内的新鲜空气以最短的路程送入工作区，同时使得污浊的空气以最短的路程排至室外。局部通风系统可分为局部

4、送风和局部排风两种形式。由于风量小、造价低，设计时应优先考虑局部通风系统。它们都是利用局部气流使某工作区不受有害物的污染，创造良好的工作环境。局部送风即只向局部工作区输送新鲜空气，在局部地点造成良好的空气环境。局部通风系统有系统式和分散式两种。系统式即空气经过集中处理后直接送入局部工作区，分散式局部送风一般采用轴流风机或喷雾风扇采用室内再循环空气的方法。局部排风即把局部工作区产生的有害物（空气）收集起来通过风机排至室外。局部排风系统一般由局部排风罩(密闭罩)、风道、除尘器(有害气体净化器)、通风机等组成。当室内有突然散发有毒气体或爆炸危险性气体的可能性时，应当设置事故排风系统。通风系统由于设置

5、场所的不同，其系统组成也各不相同，一般通风系统主要由以下各部分组成：进风系统由进风百叶窗、空气过滤器(加热器)、通风机(离心式、轴流式、贯流式)、风道以及送风口等组成。排风系统一般由排风口(排气罩)、风道、过滤器(除尘器、空气净化器)、风机、风帽等组成。三、有害物的来源有害物是指生产过程中产生的各种粉尘，有害气体和蒸汽，以及高温和热辐射。工业有害物的来源主要有以下几方面：对于粉尘主要是工业生产过程中固体物料的破碎，粉末物料的筛分、混合，物料的燃烧、加工以及物料加热时产生的气体凝结被氧化的过程中产生的。工业粉尘对人体最大的危害是人体吸入一定量粉尘后，可能引起各种尘肺病，同时粉尘的产生也加速了机器

6、的磨损，影响生产设备的寿命；粉尘排至大气，不仅危害居民健康，严重的还会危害水源土壤及农作物的生长。对于有害蒸汽和气体主要是电镀、酸洗、金属冶炼、化工等生产过程产生的。最常见的有害气体有CO、SO2、C6H6(苯)、铅尘或铅蒸气。对于高温及热辐射的产生主要是冶炼、轧钢、机械制造厂的锻造、铸造车间在生产过程中产生的通常在每立方米车间体积每小时散出的热量大于83.6KJ(m3·h)时称之为热车间。实践证明单纯依靠通风的方式是不能从根本上解决防尘、防毒、防高温、热辐射的。彻底解决这一问题必须采取综合的措施，改进生产工艺流程、改进工艺操作方法；建立严格的管理监督机制，采用合理的通风措施等。为了

7、使工业企业的设计应用符合卫生要求、排放要求，保护工人、居民的健康、安全。1962年我国颁布了工业企业设计卫生标准后经实践检验，又作了部分修订于1979年颁发了工业企业设计卫生标准(GTJ3679)，它是工业企业设计和检查的重要依据。 1973年我国又颁发工业三废排放试行标准(GBJ73)，排放标准是在卫生标准的基础上制定的对十三类工业有害物的排放量、排放浓度都做了明确规定，即工业企业在设计、使用中排入大气的有害物的浓度、数量必须符合卫生标准及排放标准。第二节 全面通风量的确定无论是进行自然通风设计还是进行机械通风系统设计，均需要确定通风量。通风量都是根据室内外空气的计算参数以及需要消除的室内产

8、热量、产湿量、有害气体的产生量确定的。一、室内外空气的计算参数通风房间的气象参数，应根据卫生标准来确定。就温度而言，车间内工作区（即工作地点所在的地面以上2m内的空间）的夏季空气温度应按车间内外温差计算，但不能超过表71的规定。某些车间（如炼焦、平炉、轧钢等）的工作区温度确受条件限制，在采用一般降温措施后仍不能达到表71要求时，可再适当放宽，但不能超过2。同时应在工作区附近设置工人休息室，休息室的温度一般不得超过室外温度。集中供暖地区冬季车间工作区的温度以及辅助房间的室内温度，参见表72和表73。 车间内工作区的夏季空气温度 表71夏季通风室外计算温度/22232425262728293233

9、工作区与室外温差/1098765432作为通风工程设计依据的室外气象参数叫做通风室外计算参数。如同确定供暖室外计算温度的原则一样，按所采用的通风室外计算参数设计的通风装置，应能保证在绝大多数的时间里室内的气象参数符合卫生标准的要求。表74中列举了一些城市的通风室外计算参数值。表74中的冬季通风室外计算温度是根据历年1月份平均温度的平均值统计的，只适用于一般通风系统。对于冬季使用的局部通风、补偿局部排风的送风以及补偿为排除有害气体的全面排风的送风，应采用供暖室外计算温度。5民用及工业辅助建筑的冬季室温要求 表72序号房间名称室温/1卧室和起居室16182厕所、盥洗室123食堂144办公室、休息室

10、16185技术资料室166存衣室167哺乳室208淋浴室259淋浴室的更衣室2310女工卫生室23生产车间的冬季室温要求 表73序号车间工作性质室温/1当每名工人占用面积不超过50m2时：轻作业中作业重作业1512102当每名工人占用较大面积（50100m2时）：轻作业中作业重作业1075 二、全面通风量的确定全面通风量即把散发到室内的有害物，稀释到卫生标准规定的最高允许浓度以下所必需的通风量。按消除余热所必需的通风量按公式71进行计算。 按消除余湿所必需的通风量按公式72进行计算。 按稀释有害物所必需的通风量按公式73进行计算。 式中 G1、G2、G3全面通风量(kg/s)；Q余热量(KJ/

11、s)；W余湿量(gs)；G室内有害物散发量（mg/h）；tp排出空气温度()；tj进人空气温度()；dp排出空气含湿量(gkg)；dj进入空气含湿量(gkg)；空气密度(kgm3)；c空气的质量比热kJ(kg·)；c0室内空气中有害物的最高允许浓度(mg/m3)；cj进入空气中有害物的浓度(mgm3)。如果房间内同时散发余热、余湿和有害气体时，通风量应分别计算，按其中所需最大值取作全面通风量。如果同时散发数种溶剂（苯及其同系物、醇类、醋酸酯类）的蒸汽，或数种对人体健康的危害性质是一样的，故应看成是一种有害物质，即其所需全面通风量应是分别清除每种有害气体所需全面通风量之和。例如某车间同

12、时散发苯蒸汽和甲醇蒸汽，消除苯蒸汽所需通风量为10200m3/h，消除甲醇蒸汽所需通风量为7350 m3/h,由消除有害气体所需全面通风量是上述二者之和17550 m3/h。但该车间消除余热所需全面通风量为25150 m3/h，则最后确定该车间的全面通风量应为25150 m3/h。对于一般居住及公共建筑，当散入室内的有害气体量无法具体确定时，全面通风量可按房间的换气次数估算，即 L=Nv m3/h。其中V是房间的体积（m3），N是换气次数（次/h），见表75。 居住及公共建筑的最小换气次数 表75房间名称换气次数（次/h）房间名称换气次数（次/h）住宅宿舍的居室1.0厨房的贮藏室（米、面）0.

13、5住宅宿舍的盥洗室0.51.0托幼的厕所5.0住宅宿舍的浴室1.03.0托幼的浴室1.5住宅的厨房3.0托幼的盥洗室2.0食堂的厨房1.0学校礼堂1.5三、空气平衡和热平衡1、空气平衡任何一个通风房间，为了能够正常地进风和排风，必须保持室内压力稳定不变。为此，应使进入房间的总空气量等于排出房间的总空气量，即保持空气量平衡。对于产生有害气体和粉尘的车间，为防止其向邻室扩散，可使进风系统的风量略小于排风系统的风量（一般相差10%20%），以形成一定的负压，不足的进风量将来自邻室和靠本房间的自然渗透弥补。相反，对于生产要求较洁净的车间，当其周围环境较差时，则使进风系统的的风量略大于排风系统的风量（约

14、5%10%），以保证室内正压，阻止外界的空气进入室内。2、热量平衡通风房间的热量平衡，是指房间的得热量（包括进风带入的热量和其他得热量）与失热量（包括排风带出热量和其他失热量）两者相等，才能保持室内温度稳定。在寒冷地区，冬季要求保持一定的室内温度，并且不允许温度过低的室外空气直接送入工作区。因此在设计全面通风系统时，常需将空气量平衡和热量平衡两者联系起来考虑，以便既能保证要求的通风量，又可保持规定的室内温度。第三节 自然通风一、自然通风作用原理自然通风作用原理就是利用室内外空气的容重差引起的热压或风力作用造成的风压实现通风换气的一种通风方法。在热压或风压的作用下，一部分窗孔室外的压力高于室内的

15、压力，这时，室外空气就会通过这些窗孔进入室内；另一部分窗孔室外压力低于室内压力，室内部分空气就会通过这些窗孔而流出室外，由此可知窗孔内外的压力差是造成空气流动的主要因素。自然通风可应用于厂房或民用建筑的全面通风换气，也可应用于热设备或高温有害气体的局部排气。1、热压作用下的自然通风假定某厂厂房下部和上部设有窗孔a和b，上、下窗孔高度差为h，窗孔外压力分别为及，窗孔内压力分别为和，室内外空气温度分别为及，空气重度分别为及，当时，则。首先将上窗孔b关闭，这时空气在压力差作用下，在窗孔a内外发生流动。这种空气流动，最终使得和相等。此时，空气停止流动。根据流体静压力分布规律我们可知；，即： 由此可得出

16、窗孔b的数学表达式即当 ， 0时，0，这时，将窗孔b打开，空气将从b流至室外，同时，室内空气压力也将随之降低。 当出现时，空气由窗孔a流入室内，直到进排气量达到平衡，室内静压才能保持稳定。由于窗孔a进风，0，窗孔b排风，0，且有：由上式可以看出，进风窗孔与排风窗孔内外压差绝对值之和与室内外空气重度差及两窗孔的高差有关。即室内外温差越大，进排气窗孔高差越大，则窗孔内外压差也越大。对于单独一个窗孔，仍然会形成自然通风，其特征是窗孔的上部排风，下部进风，相当于两个上、下紧挨的窗孔。通常将室内某点的压力与室外同标高且未受扰动的空气压力的差值称为该点的余压。2、风压作用下的自然通风当建筑物与室外空气流相

17、遇后，室外气流先冲击建筑物迎风面，然后发生绕流，经过一段距离后，又恢复到未受扰动时的流动状态。在II断面空气流未受扰动，平行流动。在断面处空气流受到建筑物阻挡，动压降低静压升高，气流受到建筑物阻挡发生绕流，在建筑物侧面和背面产生局部涡流静压降低。这种静压降低或升高统称为风压。静压升高，风压力正，称为正压，反之称为负压。风压为负的区域我们称之为空气动力阴影区。因此、建筑的侧面和背面受的是负压作用，这个负压区一至延伸到恢复平行流动的断面为止。自然通风计算中风压的大小可由下式确定，即： 式中 P一风压(Pa)；K空气动力系数；v室外空气流速(ms)；室外空气密度(kgm)。3、热压和风压同时作用下的

18、自然通风热压与风压同时作用下建筑物的迎风面，当热压、风压同时作用下部窗孔处其作用方向是一致的，这时窗孔进风量要大于热压单独作用时的进风量。当上部窗孔处风压小于热压时，窗孔排气。当风压大于热压时，上部窗孔进气即形成了倒灌。对背风面来说，当热压和风压同时作用时，上部窗孔处热压与风压的作用方向一致，而下部窗孔其作用方向相反，因此，上部窗孔的排风量要大于热压单独作用时的排风量，而下部窗孔的进风量将减小甚至在下窗孔排气。由于室外风速及风向不稳定，经常变化，因此在实际计算时仅考虑热压的作用对于风压只定性地考虑其对自然通风的影响。二、自然通风量的计算自然通风量的计算分为设计计算和校核计算。设计计算是根据已知

19、的卫生条件(有害物浓度及温度等)、工艺条件（余热、余湿、有害物数量等）来确定通风量。校核计算是在工艺条件，土建条件已知的情况下，计算通风量，校核其是否满足工作区的卫生条件。自然通风通常按以下步骤进行：计算生产车间的全面通风量；确定窗孔位置，分配窗孔的进排风量；确定窗孔的内外压差；确定窗孔的面积。计算生产车间全面通风量的数学表达式为： 式中 G生产车间全面通风量(kgs)Q-生产车间总余热量(kgs)c空气比热，c101 (kg·)一一车间上部的排风温度；进风温度。对于排风温度可采用下列两种方法确定。采用温度梯度法确定tp： 工作区空气温度 H从地面至排气孔口高度(m)；t一一温度梯度

20、(m)，其值约为0.31.5m。采用有效热量法(m法)确定 ，其数学表达式为： 排气温度 ；工作区空气温度； 室外空气温度；有效热量系数，其中可由热源占地面积与地面面积F之比确定；可根据热源高度按表76选定；可根据热源辐射和总散热之比按表77选定。第四节 通风系统的主要设备和构件一、送排风口1、百叶式送回风口百叶式送回风口是通风、空调工程中最常用的一种送回风口形式，通常可分为单层(双层)百叶式送回风口。单层(双层)百叶带调节阀式送回风口；单层(双层)百叶带调节阀过滤层式送回风口等。百叶式风口通常由铝合金制成，特点为外形美观，选用方便，调节灵活，安装简单。百叶式送风口的最大风速不宜超过表78中的

21、数值。百叶式送风口的最大风速值 表78 序号使 用 场 所max(m/s)1教室、住宅、饭店客房、医院病房3.82图书、播音室、医院手术室2.53银行、剧院、咖啡馆、餐厅、小仓库、办公室5.14厨房、工厂、体育馆、仓库、百货商店7.62、侧向送回风口这种风口结构简单，是直接在风道侧壁开孔或在侧壁加装凸出的矩形风口，为控制风量和气流方向，孔口处常设挡板或插板，此种风口缺点是各孔口风速不均匀、风量也不易调节均匀，通常用于空调精度要求不高的工程中。3、散流器散流器是由上向下送风的送风口，通常部安装在送风管道端部明装或暗装于顶棚上，散流器一般分为平送式、下送式散硫器两种。平送式是指气流从散流器出来后贴

22、附着棚顶向四周流入室内，使射流与室内空气更好地混合后进入工作区。下送式散流器是指气流直接向下扩散进入室内，这种下送气流可使工作区被笼罩在送风气流中。4、喷射式送风口就是一个渐缩的短管，这种送风口不装调节叶片或网栅风速大、射程远，适用于体育馆、剧院等大空间的公共建筑。二、风道1、风管形式风管形式一般采有圆形或矩形风管，圆形风管耗材料少、强度大，但加工复杂、不易布置、常用于暗装，矩形风管易布置易加口、使用较普遍，对于矩形宽高比宜小于6，最大不应超过10。2、风管材料的选用一般采用钢板制作，对于洁净度要求高或有特殊要求的工程常采用不锈钢或铝板制作，对于有防腐要求的工程可采用塑料或玻璃钢制作，采用建筑

23、风道时，一般用砖砌，加气块、钢筋混凝土制作。风管的阻力损失包括沿程压力损失和局部压力损失；对于低速送风系统通常采用假定流速法和等压损法计算,对于高速系统一般采用静压复得法计算。3、风道布置在居住和公共建筑中，垂直的砖风道最好砌筑在墙内，但为避免结露和影响自然通风的作用压力，一般不允许设在外墙中而应设在内壁墙里，相邻两个排风或进风竖风道的间距不能小于1/2砖，排风与进风竖风道的间距应不小于1砖。如果墙壁较平，可在墙外设置贴附风道。当贴附风道沿外墙设置时，需在风道壁与墙壁之间留40mm宽的空气保温层。设在阁楼里和不供暖房间里的水平排风道可用下列材料制作：如果排风的湿度正常，用40mm厚的双层矿渣石

24、膏板；排风的湿度较大，用40mm厚的双层矿渣混凝土板；排风的湿度很大，可用镀锌薄钢板，外面加设保温层。各楼层内性质相同的一些房间的竖排风道，可以在顶部（阁楼里或最上层的走廊及房间顶棚上）汇合在一起，对于高层建筑尚需符合防火规范的规定。工业通风系统在地面以上风道通常采用明装，风道用支架支承沿墙壁及柱子敷设，或者用吊架吊在楼板或桁架的下面（风道距墙较远时），布置时应力求缩短风道的长度，但应以不影响生产过程和与各种工艺设备不相冲突为前提。此外，对于大型风道还应尺量避免影响采光。在有些情况下，可以把风道和建筑结构密切地结合在一起，例如对采用锯齿形屋顶结构的纺织厂，便可很方便地将风道与屋顶结构合为一体。

25、这样布置的风道，既不影响工艺和采光，而又整齐美观。敷设在地下的风道，应避免与工艺设备及建筑物的基础相冲突，也应与其他各种地下管道和电缆的敷设相配合，此外尚需设备必要的检查口。三、室外进排风装置1、进气装置室外进气装置根据设置位置不同，分为窗口型、进气塔型，两种进气口的设计应符合下列要求：进气口应设在空气新鲜、灰尘少、远离排气口的地方（离排气口水平距离10m）。进气口的高度应高出地面2.5m，并应设在主导风向上风侧，设于屋顶上的进气口应高出屋面1m以上、以免被风雪堵塞。进气口应设百叶格栅，防止雨、雪、树叶、纸片等杂质被吸人。在百叶格栅里还应设保温门作为冬季关闭进气口之用(适用于北方地区)。进气口

26、的大小应根据系统风量及通过进气口的风速(一般为22.5ms)来确定。室外进气装置作用是采集室外新鲜空气供室内送风系统使用。2、排气装置排气口形式经常设计成塔式安装于屋面。设计应符合下列要求。当进排风口都设于屋面时，其水平距离要10 m，并且进气口要低于排气口。排风口设于屋面上时应高出屋面l m以上，且出口处应设排风帽或百叶窗。自然通风系统须在竖排风道的出口处安装风帽以加强排风效果。自然通风的排风塔内风速可取1.5ms，机械通风排风塔内风速可取1.58m/s。两者风速取值均不能小于1.5ms，以防止冷风渗入。排气装置作用是将排风系统中收集到的污浊空气排到室外。四、风机风机是输送气体的机械，在通风

27、和空调工程中，常用的风机有离心式和轴流式两种类型，对其构造及性能参数介绍如下：1离心风机 离心风机，它是由叶轮、机壳和集流器（吸气口）3个主要部分所组成。离心风机的工作原理与离心水泵相同，主要借助于叶轮旋转时产生的离心力而使气体获得压能和动能。离心风机的主要性能参数有如下几项：1）风量L：表明风机在标准状态即大气压力Pa=101325Pa和温度t=20下工作时，单位时间内输送的空气量，单位为m3/h。2）全压H：表明在标准状态下工作时，通过风机的每1m3空气所获得的能量，包括压能与动能，单位为kPa。3）功率N：电动机加在风机轴上的功率称为风机的轴功率N，而空气通过风机后实际得到的功率称为有效

28、功率Nx，后者可用下式表示Nx= 式中L和H风机的风量（m3/h）和全压（kPa）。4）转数n叶轮每分钟旋转的转数，单位为r/min。5）效率风机的有效功率与轴功率的比值，即=×100% 如同离心泵的原理一样，当风机的叶轮转数一定时，风机的全压、轴功率和效率均与风量之间存在着一定的制约关系，可用坐标曲线（称为离心风机的性能曲线）或者列成数据表来表示。不同用途的风机，在制作材料及构造上有所不同：例如用于一般通风换气的普通风机（输送空气的温度不高于80，含尘浓度不大于150mg/m3），通常用钢板制作，小型的也有用铝板制作的；除尘风机要求耐磨和防止堵塞，因此钢板较厚，叶片较少并呈流线型；

29、防腐风机一般用硬聚氯乙稀板或不锈钢板制作；防爆风机的外壳和叶轮均用铝、铜等有色金属制作，或外壳用钢板而叶轮用有色金属制作，等等。离心风机的机号，是用叶轮外径的分米数表示的，不论哪一种形式的风机，其机号均与叶轮外径的分米数相等，例如No6的风机，叶轮外径等于6dm（600mm）。2轴流风机 轴流风机的构造，叶轮由轮毂和铆在其上的叶片组成，叶片与轮毂平面安装成一定的角度。叶片的构造形式很多；如机翼形扭曲的叶片或不扭曲的叶片；等厚板形扭曲或不扭曲叶片等等。大型轴流风机的叶片安装角度是可以调节的，借以改变风量和全压。有的轴流风机做成长轴形式，该风机将电动机放在机壳的外面。大型的轴流风机不与电动机同轴，

30、而用V带传动。轴流风机是借助叶轮的推力作用促使气流流动的，气流的方向与机轴相平行。轴流风机同样有风量、全压、轴功率、效率和转数等项性能参数，并且这些参数之间与有一定的内在联系，可用性能曲线来表示。此外，机号用叶轮直径的分米数表示。轴流风机与离心风机在性能上最主要的差别，是前者产生的全压较小，后者产生的全压较大。因此，轴流风机只能用于无需设置管道的场合以及管道阻力较小的系统，而离心风机则往往用在阻力较大的系统中。五、除尘器其作用是把含尘量较大的空气(几十到几百mgm3)经处理后排到大气，对于含尘浓度较高、灰尘分散度及物性差别很大的气体可采用不同类型除尘器进行净化。常用除尘器的分类特点及适用范围如

31、表78所示。六、空气过滤器其作用是把含尘量不大的空气(几mgm3)经净化后送人室内。空气过滤器按作用原理可分为浸油金属网格过滤器、干式纤维过滤器和静电过滤器三种。空气过滤器按过滤空气的粒径及浓度可分为粗、中、高效过滤器三种。第五节 概 述空气调节是用人工的方法使室内的空气湿度，相对湿度，洁净度和气流速度等参数达到一定要求，从而满足生产和生活需要的工程技术；一般分为“工艺性空调”（满足生产和科研用的空气调节）和“舒适性空调”（满足人们生活需要的空调）。对于舒适性空调，一般保证室内的温度和相对湿度，以及空气流速等几个参数。而对于工艺性空调，要求的参数较多，如实验室，对于振动、噪声要求就比较严格；而

32、制药车间，则对粉尘的含量及有害气体含量，要求就十分严格。每个空调房间要保持什么样的空气参数，具体根据工艺要求来定。目前空调系统的应用十分普遍，如要求舒适环境的各种大型会议厅、各个宾馆及大型饭店、汽车及火车站的候车室等等。生产工艺要求空调环境的有各种纺织厂、制药厂、家用电器产品生产厂、集成电路生产厂、电影胶卷洗印厂等等。对大多数空调系统而言，主要是控制空调房间的温度和相对湿度，例如：，。前面的数值是空调参数的基数，后面的数值是空调参数的精度。精度是指在空调房间内不同地点同一时间测量时参数的变化范围不能超出的数值或者同一地点不同时刻测量时不能超出的数值。也就是温度最大不能大于20.5，最小不能小于

33、19.5 ，相对湿度最大不大于70，最小不小于60。对于舒适性空调系统的室内设计参数一般可按下列数据选取：夏季：室内温度：2428 冬季：室内温度：1822 相对湿度：4065%； 相对湿度：4060%；风速：0.3ms。 风速：0.2ms。一、空调系统的分类空气调节系统根据不同的分类方法，可以分成如下几类：1、按设备的布置情况分集中式空气调节系统，主要设备都集中在空调机房内。半集中式空气调节系统，大部分设备在空调机房内，有些未端空气处理设备在空调房间内，如风机盘管系统，诱导器空调系统等。局部空调系统，将空气处理设备，送回风口电控设备等“浓缩”在一个箱体内而形成的空调系统如壁挂式空调器、窗式空

34、调器和立柜式空调器等。2、按承担负荷的介质分全空气空调系统，空调房间的所有冷热负荷都由空气来负担。全水空调系统，空调房间的所有冷热负荷都由水来负担。冬天供热水，夏天供冷水。空气一水空调系统，空调房间的冷热负荷由空气和水共同负担。制冷剂系统，空调房间的负荷由制冷剂来负担。3、按送风管中风速的大小分低速空气调节系统，风管中流速一般较小，工业建筑空调系统的风管中流速小于15ms，民用建筑空调系统的风管中流速一般小于10 ms。低速空调主要是为了防止风速太大，气流噪声太大。流速小风管的截面积就大，造价高，高速空调空气气流噪声大，但节省管材,造价低。高速空调系统，在工业建筑中风管内的流速可以达到15ms

35、以上，在民用建筑中风管内的风速可以大于12ms。第六节 空气调节方式和设备的组成一、集中式空调系统集中式空调系统属于典型的全空气系统。根据集中式空调系统的送风量是否变化可分为定风量系统与变风量系统。定风量系统的总送风量不随室内热湿负荷的变化而变化，其送风量是根据房间最大热湿负荷确定的，其中某个房间的室内负荷减少时，只有靠调节该房间的送风末端装置的再热量来减小送风温差。这是出现最早的、到目前为止使用最广泛的空调系统。变风量系统也称作VAV（Vari-able Air Volume）系统，其送风量随室内热湿负荷的变化而变化，热湿负荷大时送风量就大，热湿负荷小时送风量就小。变风量系统的优点是在大多数

36、非高峰负荷期间不仅节约了再热热量与被再热器低消了的冷量，还由于处理风量的减少，降低了风机电耗。目前变风量系统的设计与使用上还存在着一些问题，国内外的研究者们正在为此作大量的研究与推广工作。根据集中式空调系统送入各被调房间的风道数目可分为单风道系统与双风道系统。单风道系统仅有一根送风管，夏天送冷风，冬天送热风，缺点是为多个负荷变化不一致的房间服务时，难以进行精确调节。双风道系统有两根送风管，一根热风管，一根冷风管，可通过调节二者的风量比控制各房间的参数。缺点是占建筑空间大，系统复杂，冷热风混合热损失大，因此初投资与运行费高。集中式空调系统处理的空气来源一般一部分是新鲜空气，一部分是室内的回风。不

37、使用回风而把室内空气全部直接排到室外的叫做直流系统或全新风系统，但除污染严重的场所外一般不采用。在炎热的夏季或寒冷的冬季把温度与室温接近的室内回风循环使用是一种有效的节能手段，因此是最常用的。根据回风混合过程的不同有一次回风与二次回风两种形式。集中式空调系统的主要优点是空气处理设备集中于空调机房，易于维护管理。在室外空气温度接近室内空气控制参数的过渡季节（如春季与秋季），可以采用改变送风中的新风百分比或利用全新风来达到降低空气处理能耗的目的，还能为室内提供较多的新鲜空气来提高被调房间的空气品质。二、半集中式空调系统半集中式空调系统有两种，一种是风机盘管系统，另一种是诱导器系统。1、诱导器系统经

38、过集中空调机处理的新风(一次风)经风管送入各空调房间的诱导器中，由诱导器的高速(2030 ms)喷嘴喷出，在气流的引射作用下，诱导器内形成负压，室内的空气(二次风)被吸入诱导器。一次风和二次风混合经换热器处理后送人空调房间。诱导器是用于空调房间送风的一种特殊设备，它由静压箱、喷嘴和二次盘管组成。2、风机盘管系统风机盘管系统是另一种半集中式空调系统，它在每个空调房间内设置风机盘管机组。风机盘管的形式很多，有立式明装、立式暗装、吊顶暗装等等。图85是立式明装的风机盘管的结构图。风机盘管机组的冷热水管分四管制、三管制和二管制三种。室内温度可以通过温度传感器来控制进入盘管的水量，进行自动调节、也可以通

39、过盘管的旁通门来调节。风机盘管的容量一般为：风量0.0070.236m3/s，制冷量为25007000 W，风机电功率一般为30100 W，水量约为0.140.22Ls。半集中式空气调节系统，特别是风机盘管空调系统，在宾馆用得最多，因为它具有造价低，风管占用空间少，布置灵活，安装方便，可独立调节室温等优点。三、局部式空调方式局部空调机组有窗式空调机、壁挂式空调机、立柜式空调机及恒温恒湿机组等。它们都是一些小型的空调设备，适用于小的空调环境。安装方便，使用简单、适用于空调房间比较分散的场合。1、窗式空调机窗式空调机是一种直接安装在窗台上的小型空调机。这种空调机安装简单，噪声小，不需要水源，接上2

40、20v电源即可。窗式空调机一般采用全封闭冷冻机，以氟利昂(R22)为制冷剂。冬季供暖循环时，可将电磁阀换向，进行冷热交换，使制冷剂流向改变，室内换热器改为冷凝器，向室内放热，室外换热器为蒸发器，从室外空气吸热。冬季用热泵式空调机不能保证室温时，可将电阻式加热器作为辅助加热。窗式空调机一般制冷量为15003500 W，风量为6002000 m3/h，控制温度范围为1828。2、分体式空调机分体式空调机由室内机、室外机以及连接管和电线组成。视室内机的不同可分为壁挂式、吊顶式、吸顶式、落地式及柜机等。壁挂式空调机有室内机和室外机两部分组成，室内机一般为长方形，挂在墙上，室内机后面有凝结水管，排向下水

41、道。室外机内含有制冷设备、电机、气液分离器、过滤器、电磁继电器、高压开关和低压开关等等。连接管道有两根，一根是高压气管，另一根是低压气管。液管和气管都是紫铜管，需要弯曲时，弯曲半径越大越好。工作过程如图88所示。低温低压的湿蒸汽进入蒸发器吸热，变成低压蒸汽，而后通过连接管进入压缩机，在压缩机的作用下变成高温高压蒸汽，进入冷凝器放热，变成高压低温液体，经过毛细管节流变成低压低温湿蒸汽，完成一个循环。在这个工作过程中，压缩机耗电，蒸发器吸热，冷凝器放热，壁挂式空调机的制冷量约为22005000W。3、恒温恒湿机组恒温恒湿机组分室内机和室外机，室内机包括制冷系统及加热器、加湿器、通风和电气控制部件；

42、室外机有风冷冷凝器和水冷冷凝器两种。这种空调机温度控制通过温控器控制压缩机的开停及电加热器的通断调节，湿度通过湿球温度计和晶体管控制电加湿器的工作。另外还有能量调节和安全保护装置。机组可直接安在空调房间内，也可以安在空调机房内通过风管送风。机组的新风口和送风口上装有过滤器。恒温恒湿机组一般采用R12作制冷刑，制冷量范围W，适用于60500m2的空调房间。第七节 空气处理及设备对空气处理的设备很多，主要的有以下七类：空气加热设备、空气冷却设备、空气加湿和减湿设备、空气净化设备、消声和减振设备等。一、空气加热空气加热器的种类很多，有光管式和肋管式等，肋管式又有绕片管、轧片

43、管、串片管等。管材有铜管铜片、铝管铝片、钢管钢片等。绕片管是用延展性好的金属带绕在管子上制成。用轧片机在光滑管子上，轧出肋片称轧片管。将事先准备好的带有孔口的肋片与管束串在一起，经胀管之后可制成串片管。这几种管子传热性能最好的轧片管，因为片和管子之间没有间隙，没有传热热阻。上面这几种加热器编外统称为壳管式加热器。除此之外还有电加热器。电加热器一般用在恒温恒温机组上，以及集中空调机的末端加热上。加热器选择时在已知空气量G，被加热空气的初温t1和终温t2，热媒参数等条件下通过计算选择加热器的型号、台数和组合方式，并计算空气通过加热器的阻力和热水的阻力。二、空气冷却空气调节系统对空气的冷却，除用喷水

44、室外，还可以用表面式空气冷却器处理空气。表面式冷却器，分为水冷式和直接蒸发式两种。水冷式表面冷却器内用冷水或冷冻盐水作冷媒。直接蒸发式是通以制冷剂作冷媒，靠制冷剂的蒸发吸取空气的热量，用来冷却空气。水冷式表面冷却器处理空气的过程只有两种，一是对空气等湿冷却，另一种是对空气冷却干燥。如果对空气进行这两种处理过程，可以采用表面式冷却器。(1)分类表冷器按肋片管的加工方法不同分为：绕片式、穿片式、镀片式和轧片式等几种。按制做管的材料不同分为：钢管钢片、铝管铝片、铜管铜片、铜管铝片和钢管铝片等。(2)构造水冷式表冷器在构造上与加热器相同，有时同一台设备，表冷器又可作为加热器使用，当通冷媒时为冷却，通热

45、媒时为加热。(3)布置与安装水冷式表面冷却器可以水平安装，也可以垂直或倾斜安装。垂直肋有利于水滴及时流下，保证表冷器良好的工作状态。垂直安装时务必要使肋片保持垂直。这是因为空气中的水分在表冷器外表面结露时，会增大管外空气侧阻力，减小传热系数。表冷器可以并联也可以串联，又可以串并联组合。当被处理的空气量大时，采用并联。当被处理的空气要求湿体较大时，采用串联。冷水的管路也有并联和串联之分，并联时冷水同时进入每一个换热器，空气与水的换热温差大，水流阻力小，但要求的水量大。串联时冷水顺次进入每个换热器，由于在前面换热器内冷水也吸收了空气的热量，温度有所升高，在末端换热器内和外面空气的温差就相对减小，同

46、时水流阻力也较大，但水力稳定性较好，不至于由于外网工况的波动出现水力失调。空气与冷水两者的流向多数为逆流，逆流传热温差大，有利于提高换热量，减小所需表冷器的面积。三、空气的加湿在空调工程中，有时需要对空气进行加湿处理，以增加空气的含湿量和相对湿度，满足空调房间的设计要求。对空气的加湿方法很多，有喷水室加湿，还有喷雾加湿和喷蒸汽加湿等。喷雾加湿设备有压缩空气喷雾加湿机、电动喷雾机等。喷蒸汽加湿设备有电热式加湿器和电极式加湿器等。(1)喷蒸汽加湿蒸汽喷管是最简单的加湿装置，它由直径略大于供汽管的管段组成，管段上开有多个小孔。蒸汽在管网压力作用下由小孔喷出混入空气。为保证喷出的蒸汽中不夹带冷凝水滴，

47、蒸汽喷管外有保温套管。使用蒸汽喷管需要由集中热源提供蒸汽，它的优点是节省动力用电，加湿迅速、稳定，设备简单，运行费用低，因此在空调工程中得到广泛的使用。（2）电加湿器电加湿器包括电热式与电极式两种。电热式加湿器是由管状电热元件置于水槽中做成的。电热元件通电后加热水至沸腾产生蒸汽。这种加湿器均有补水装置，以免断水空烧。电热式加湿器有开式与闭式两种。闭式加湿器调节性能优于开式加湿器，但构造比较复杂。电极式加湿器是由三根不锈钢棒或铜棒作为电极插入水容器中组成。电极接通三相电源后，电流从水中流过，加热水产生蒸汽。这两种电加热器的缺点是耗电量大，电热元件与电极上易结垢，优点是结构紧凑，加湿量易于控制，故

48、常用于小型空调系统。(3)喷雾加湿将常温的水喷成雾状直接进人空气中的加湿设备，称喷雾加湿设备。利用高速喷出的压缩空气，引射出水滴，并使水滴雾化而进行加湿的方法，称压缩空气喷雾加湿。压缩空气喷雾加湿的系统图，它由水箱、调节阀、湿度控制元件和喷嘴组成。当压缩空气进入喷嘴时，把水箱内水吸人，空气和水强烈混合，使水变成雾滴，而后喷入空气中，对空气进行加湿。进入喷嘴的压缩气气压力大时，喷出的水滴就多，反之减小。空气压力由调节阀控制。喷雾加湿空气时需要喷出的水量按下式计算： 式中 W喷出的水量(kgh)；d1、d2分别为室内状态点和送风状态点的含湿量(g /kg)；G送风量(kgh)。四、空气的除湿空气的

49、除湿在空调设备内有喷冷冻水除湿、表冷器除湿、转轮除湿机及吸湿剂除湿等，在空调房间内有加热通风法除湿、冷冻除湿机等。(1)加热通风法除湿实践证明，当室内的含湿量一定时，空气的温度每升高1，相对湿度约降低5。但空气的等湿升温过程并不能减少含湿量，只能降低相对湿度，也就是不能真正的除湿。如果加热的同时又送以热风，可把水分带出室外，这就能达到真正的减湿目的，这种方法的特点是方法简单，投资少，运行费用低，最大的缺点是相对湿度控制不严格。(2)冷冻除湿机利用制冷设备，来除掉空气中水分的方法称冷冻除湿法。主要优点是，除湿性能稳定可靠，管理方便，只要有电源的地方就可以使用、特别适用于需要除湿升温的地下建筑。它

50、的缺点是初投资和运行费用高，噪音大。除湿机宜在干球温度为1535 ，相对湿度50%以上的条件下工作。不宜用在温度4以下的场合。如果温度过低，蒸发器表面结霜，影响传热，又增大空气流通的阻力，除湿能力降低。冷冻除湿机一般做成机组的形式，它由制冷压缩机、蒸发器、冷凝器、贮液器、过滤器、电磁阀、膨胀阀和通风机组成。湿空气在通风机3的作用下，从右面进入除湿机(M点)，通过过滤器进入蒸发器1，因蒸发器内部流过的是制冷剂，在制冷剂的作用下，蒸发器表面的温度低于外面空气的露点温度，空气中的水就在蒸发器表面凝结，空气中水分被除掉。空气析出水分后又进入冷凝器，冷凝器流过的是高温高压的制冷剂，空气吸收冷凝器放出的热

51、量后，相对湿度降低，温度升高。升温后的空气用风机送入空调房间。(3)喷水室喷水室是既能加湿又能减湿的设备，这主要取决于喷水的温度。喷水室又称喷淋室，是空调工程中的主要空气处理设备之一。喷水室的作用是将水喷成雾状进行热湿交换，达到特定的处理目的。单级喷水室的构造，它由喷嘴排管、挡板、底池、附属管及外壳组成。为了防止水被空气带走，在喷水室内还设有前挡水板和后挡水板。喷水室的工作过程是：被处理的空气以一定的速度经过前挡水板1进入喷水室，在喷水室内，空气与喷嘴喷出来的雾状水滴直接接触，由于水滴与空气的温度不同，它们之间进行着复杂的热湿交换过程。空气的温度、相对湿度和含湿量都发生了变化。由喷水室出来的空

52、气经挡水板3分离出所携带的水分，再经其它处理，最后用风机送往空调房间。底池4是收集喷淋水用的。池中的滤水器6和循环管7以及三通调节阀8组成了循环水系统。进入水泵9的水来自两部分，一部分来自底池，一部分来自空调机房间的冷热源。在夏天5是冷水管，来自制冷系统，冷水和来自底他的循环水混合达到一定的水温后用水泵送入喷水室进行喷淋。底他内多余的水经溢水管13排人下水管道。当需要不同的水温时可以调节三通阀8来改变回水和冷冻水的水量。当喷水室需要清洗时用排水管15把水排入下水管道。五、空气的净化正常的空气中含有大量的灰尘，不能满足工艺的需要，就必须采取措施除掉空气中的灰尘。空气的净化是指除掉空气中的灰尘，达

53、到室内的洁净标准。如电子设备车间、纺织车间、制药车间、胶片洗印厂等空调都有洁净要求。通常空气的净化要求分为三类：一般净化：只要求一般的净化处理，没有明确的控制指标。中等净化：要求空气中悬浮微粒的质量浓度不大于0.15mgm3。超级净化：对空气中悬浮微粒的质量和大小均有要求，分别有1级、100级、1000级、l0000级和10万级等。空气净化的措施一般采用空气过滤器对空气进行过滤，空气过滤器分初效过滤器、中效过滤器和高效过滤器等。评价过滤器的性能一般有以下三个指标：(1)过滤效率单台过滤器的过滤效率用下式表示： 式中 过滤器的过滤效率()；n1一进入过滤器的灰尘含量；n2从过滤器排出的灰尘含量；

54、p一一过滤器的穿透率。如果N台过滤器串联，总效率用下式计算： 式中 一一串联过滤器的总效率()；1 、 2 、 3各台过滤器的单独的效率()(2)过滤器的阻力过滤器的阻力是指空气通过过滤器的流动阻力，它包括滤料阻力和结构阻力两部分。过滤器阻力一般用下式计算： 式中 H过滤器的总阻力(Pa)v过滤器的面风速(ms)；A、B实验常数。(3)过滤器的容尘量在额定风量下，过滤器的阻力达到终阻力时，过滤器所能容纳的总粉尘量，称为过滤器的容尘量。过滤器的容尘量越大越好，清灰周期就越长。过滤器在空调系统中应用：首先新风和回风混合，而后进人过滤器，除掉空气中的灰尘，经换热器处理到所需要的温度，用风机送入空调房间。当空调房间要求一般净化时，只需要安装初效过滤器。当空调房间要求中等过滤时，就要安装初效和中效过滤器(有时还要安装亚高效过滤器)。当空调房间需要超净净化时，就要安装初效、中效及高效过滤器(串联使用)。六、空调机组的构造组合式空气处理室也称作组合式空调器或空调箱，是集中设置各种空气处理设备的专用小室或箱体。可选用定型产品，也可自行设计。大型的空调箱多数做成卧式的，小型的也有立式的。自行设计的空调箱的外壳可用钢板或非金属材料。后者一般是整个顶部与水室部分用钢筋混凝土，其余部分用砖砌。定型生产的空调箱外壳