建筑设备2课件

泵房：应有采光措施，光线和通风良好，管路要防冻，布置时注意间距0.7m，维修空间，设置减振基础，出水管组的连接，（如图）基座的相对位置靠近配电箱处不得开可打开的窗户。第十章 供热系统第一节 供热工程概论 利用热媒（水，汽或其它介质），将热源输送到各热用户的工程技术——供热工程。 供热工程起源于19世纪，它是于1877年首先出现区域供暖，区域（集中）供暖的组成：1．热源：热电厂，区域锅炉房，将水加热到高温热水或汽。2．热网：区域供热热水管网或蒸汽管网组成的输配系统。3．热用户：生产，生活用热系统与设备组成的热用户。区域热水锅炉房供热系统背压式供热：1．直接汽轮机出来高压汽 2．中间抽出，未完全膨胀第二节 供暖系统分类冬季向建筑系统提供热量的工程设备被称为供暖系统。一．局部：热源与散热设备合并为一个整体，分散设置于各个房间里，称为局部供暖 特点：简易，脏或耗能大。1．火炉供暖2．煤气(天然气）供暖（壁挂炉）3．电热供暖二．集中供热系统，热源远离供暖房间，供热由热源，输热管道，散热设备构成。第三节 热水供暖系统以热水为媒介，又可分为：按温度：1．低温热水供暖系统（小于100度）2．高温热水供暖系统 按立管数：1．单管2．双管按循环动力：1．自然循环（重力）2．机械循环按管道敷设方式：1．垂直式2．水平式 一．自然循环热水供暖系统1．组成：锅炉，管道，散热器，高位水箱2．工作原理：热膨胀，冷收缩，密度（比容）不同。造成压差，因此自流动3．注意事项：①．上水平干管要有向下的坡度（≥0.003），以便水中产生的气泡从水箱排走。（重力流动速度很慢，故气泡可逆行。）②．回水管向下坡度③．锅炉与散热器要有一定的高差（0.5~1.0），炉低，散热器高。4．使用：家庭或较小的独立建筑（4层以下。）二．机械循环热水供暖系统1．组成：锅炉，管道，水泵，散热器，膨胀水箱。如图。 1-泵2-供水立管3-供水干管4-供水支管5-散热器6-回水立管7-回水干管8-循环泵9-膨胀水箱10-集气罐

双管：散热器的供、回水管是两根管道单管：供回为一根，前散热器的回水为下一散热器供水。三．机械循环供暖系统举例：1．Fig11-2双管制上供下回（不宜用在四层以上建筑物）上页图2．fig11-3双管制下供下回，宜在有地下室，或顶层不宜布置，干管的房间布置。（从下向上供水）３．Fig11-4单管上供下回，管道简单，安装方便，无垂直失衡，经单管立管流入各层散热器的水温是递减的，而下层散热片数多，占地面积大。第四节 蒸汽供暖系统以水蒸汽为热媒，在换热器中靠放出凝结水放出汽化潜热，的热量。因此：①．需要蒸汽量小（热值高），②．且流速可以提的很高而不会较大阻力损失。③．用于高层建筑，不会产生很大的静压力。④．温度大，故传热系数K大，换热面积小，⑤．管道可以较细，总之，初投资小，缺点：①．热惰性小，热得快，凉的快，适宜于礼堂，会堂，而不适于办公室，起居室②．管道内蒸汽，空气转换快，内壁氧化腐蚀要厉害。③．使用年限短，特别是凝结水管，更易损坏（8年）。一．低压蒸汽供暖系统低压蒸汽供暖系统的凝结水回流，入锅炉有两种方式1．重力回水，蒸汽在散热器中放热后，变成凝结水，靠重力凝水管流回锅炉。2．机械回水：凝结水沿凝水管靠重力流入凝水箱，然后用凝结水管汲送凝水压入锅炉，这种系统作用半径大，工程中得到广泛应用。

注意：图中①．送汽低头走（以便凝结水流动）②．疏水器：只允许凝水通过，而阻止蒸汽通过。以控制温度，流量。工作原理：散热器放热不彻底，有蒸汽流入疏水器，波形囊伸长，使出水口（孔）减小，以至于被堵，气流受阻，在散热器进一步散发热量。当出口为水时，囊缩短，出口畅通，凝结水下流，工作顺畅，（同时也放出空气。）二．高压蒸汽供暖系统：（0.7~3)100,000Pa，被称为高压蒸汽。家庭不使用。

高压蒸汽供暖系统常与生产工艺用汽系统合为一个汽源。但生产用汽压力往往高于供暖压力。故常要减压处理。相对于低压，高压系统作用半径大管径小，流速大，为避免高压蒸汽和凝结水在立管中反向流动，发生噪音，产生水击现象，一般高压蒸汽供暖均采用双管上供下回式系统。第五节 供暖系统的管路布置注意事项一．在布置供暖管道之前，1.要根据建筑物的使用特点及要求，确定供暖系统的热媒种类、系统形式。2.要确定合理的引入口位置。系统的引入口可设置在建筑物热负荷对称分配的位置，一般在建筑物长度方向的中点，并且要服从热力网的总体布局。二．在布置供暖管道时１．应力求管道最短，便于维护管理，不影响房间美观。２．在上供下回式系统中，对于美观要求较高的民用建筑，或大梁底面标高过低妨碍供水或蒸汽干管敷设时，才将干管布置在顶棚内，一般将它们设在顶层顶棚以下。３．供暖系统的回水干管一般敷设在首层地面下的地下室或地沟中，也可敷设在地面上。４．下供下回式系统的供水(蒸汽)干管、回水干管敷设在管沟内或地下室的顶板下。５．立管应布置在窗间墙处，有利于向两侧连接散热器。６．管道穿过楼板或隔墙时，应在楼板或隔墙内预埋套管，套管的内径应稍大于管道的外径。在套管与管道之间，应用石棉绳塞紧。７．在供暖系统中，金属管道会热胀冷缩(每m钢管温度每升高1℃便会伸长0．012m)，对于一个系统的管道，要合理地设置固定点和在两个固定点之间设置自然补偿或方形补偿器。一．散热器的作用及对其要求1．作用：向房间供给热量，以补充房间的热损失，使室内保持需要的温度。从而达到取暖的目的。过程：散热器中渡过热水或蒸汽，器壁被加热，当外壁面温度高于室内温度时，即为形成对流及辐射，其中大部分热以对流方式传给室内空气。2．对散热器要求①．热工性能好（导热好）②．经济（不用铜而铁或铝）③．美观卫生，表面光滑，不易积灰尘，便于清扫④．制造安装方便。第六节 散热器二．常用散热器类型：1．铸铁①．柱型，有二柱式，四柱式，五柱式 在顶部，底部各有一对带丝扣的穿孔，供热媒进出，并将各片组成一组暖气包

优缺点：K大，易清扫，容易组拼，制造工艺繁，劳动强度大每组柱型散热器最好不多于20片。片数过多不仅施工安装困难，而且单位金属质量的散热量低３．新型散热器4．装修时的注意事项：散热通道。三．散热器的布置㈠．原则：1．有利于室内冷热空气的对流2．人们停留区应暖和，舒适，无冷空气直接侵扰3．少占使用空间，和有效空间，（如不布置在室中央）㈡．位置1．窗户下面，热气上浮，能阻滞渗入空气沿墙及外窗直接侵入，且混合后，冷空气也已柔和。2．进深较浅，也可置于内墙，这样会形成图示的空气循环，有利于散热器的对流。第七节 高层建筑供暖特点一．围护结构的传热系数 除一般性质外， 气象知识，室外风速从地面到上空是逐渐增大的，一般认为：式中v0，h0：为基准风速和高度

vh,h：为计算风速和高度V增加，K增加，散热量增加。二．热辐射，夜晚 Q=εσT4

三．关于室外空气的进入量㈠．风压作用下（风压对冷风渗透耗热量的影响）冷风由迎风面缝隙渗入，热空气由背风面渗出。冬季的温差使得室外空气不断进入，通过楼梯，电梯间，管道井上升，最后由窗、门渗出。㈡．热压作用规律：在室内外形成的空气流中1．较低楼层室外气压高于室内气压（外冷内热），故向内渗入。２．较高楼层，室内高于室外，（热气上浮量大），向外渗。３．整个建筑的渗入，渗出量相等。故有一中和面．热压的这种引起空气流动的压力差为：r=Cr(hz-h)(w-n)hz中和面高度，h计算高度，Cr热压系数r＞０时，室外压力高于室内压力，冷风由室外渗入室内，这时，h＜hz,即这种现象产生于建筑物的下层部分．r＜０时，室外压力低于室内压力，被房屋加热的空气由室内渗出室外，这时，h＞hz，（上层部分）㈢．热压与风压的综合作用（供暖季节）供暖季节，热压与风压总是同时作用在建筑物外围护结构上．高层建筑外门，外窗的两侧的压力差是两者同时作用的结果．1．迎风面一侧①．中和面上移（上页图），②．同一高度迎风面冷风渗透量较大．③．迎风面底层房间冷风渗透量最大．２．背风面①．中和面下移，②．同一高度背风面渗出量较大，③．背风面顶层房间渗出量最大．室内、外，室外随建筑物高度的增加，风速增加。不同的高度，风压不同。附加：穿堂风的机理：①．风压（自然风） ②．温差引起的密度差（太阳光，阴影）一．传热的方式：面积，温差1．导热：材料λ，厚度δ，温差dt

δq=λ/δ·dt2．换热：液体的流动速度，温差，

δq=α·dt3．辐射：αε第十一章 供暖系统的设计热负荷简介过去的计算公式：Q=C·F·Δt C:比热某种物质的物性二．围护结构（墙，窗，地面，房顶）的耗热1．热交换量的计算：Q=μ

·K·F·ΔtΣQ=Σ（μi

·Ki

·Fi

·Δti）Δt=tn-tw

μ：温度修正系统σ：热辐射系统K=f(α，δ/λ，σ)：K值越小越好。 站在节能的角度，δ应增大。2．室内设计温度值（指房间内高度小于2m的空间的平均温度）值班供暖温度：为了保证车间内设备的润滑油和各种管路中介质不冻结，温度要求维持在5℃的水平，此温度称为——。民用（℃）工业（℃）供暖甲等乙等丙等轻作业中作业重作业值班供暖温度20~2218~2016~1815~1812~1810~125空调24~2820~263．室外温度计算，依椐地区不同，差异很大。标准要求该温度为：计算地区历年平均每年不保证5天的日平均温度为基础，可以在5天内低于该温度。例如：北京的空调室外设计温度为-12℃，表示一年之内比该温度低的天数不多于5天。4．围护结构的低限热阻与经济热阻围护结构既要满足建筑结构上的强度要求，也要满足建筑热工方面的要求，要使建筑物具有热稳定性，（室内保持原有温度的能力）。对于相同的热流变化，不同的建筑物产生不同的室温波动，室温波动越小，则建筑物的热稳定性越好。

围护结构内表面温度不应低于室内空气的露点温度，从卫生要求来看，多数用途的房间内表面是不允许结露的。并且，由于围护结构中所含水分增加，耗热量会增加，导致围护结构加速损坏。纵然内表面不结露，过低的内表面温度也会引起人体的不舒适，人体向外辐射热增大是不舒适的根本原因。限制围护结构内表面温度过分降低而确定的外围护结构的总传热阻称为低限传热阻。在冬季正常供暖，正常使用条件下，设置集中供暖的建筑物，非透明部分外围护结构(门、窗除外)的总传热阻，在任何情况下都不得低于按冬季保温要求确定的这一低限传热阻 在一个规定年限(建筑物使用年限、投资回收年限、或政策性规定年限等)内，使建造费用与经营费用之和最小的外围护结构总传热阻称之为经济热阻。建造费用(建筑造价)包括土建部分和供暖系统的建造费用。经营费用包括土建部分和供暖系统的维修费用及供暖系统的运行费用(水费、电费、燃料费、工资等)影响经济热阻的因素很多，主要有以下几个方面。(1)国家的经济政策：包括价格(能源、材料设备、劳动力价格等)，投资回收年限，贷款年限、利息等方面的政策。特别是能源价格对经济热阻影响很大。

(2)建筑设计方案：包括建筑的几何尺寸、形状、窗墙比、选用材料等。(3)供暖设计方案：包括热媒种类及其参数，系统型式，选用设备和材料等。(4)气候条件：气候条件直接影响到燃料费用，而在经营费用中燃料费用占较大比例，会对经济热阻产生明显的影响。国内外许多资料分析表明，根据经济热阻原则确定的围护结构热阻值，都比目前实际使用的热阻值大。从经济和节能角度来看，现阶段建筑外围护结构总传热阻应逐步增大二．加热进入室内的冷空气所需热量 由于门，窗的不严密，会有冷风（空气）从室外渗入室内，由于门的开启，人的进出，也会有空气进入室内，将这些空气加热到室内温度的热量。Q´=L·cρ·Δt´=m·c·ΔtL：冷空气进入量Ρ：室外空气密度Δt´：进入空气的温差C：比热Δt：室内、外空气的温差第一节 供热锅炉及锅炉房一．锅炉：1．锅炉是供热之源，锅炉及锅炉房设备的任务，在于安全，可靠，经济，有效地把燃料的化学能转化为热能，进而将热能传递给水。以生产热水或蒸汽。锅炉生产的蒸汽或热水，通过热力管道，输送至用户，以满足生产工艺，供暖，生活的需要。２．蒸汽锅炉生产出来的蒸汽可：

①．作为式质，将热能转变为机械能，以产生动力。②．作为载体，为工业生产和采暖、通风提供所需热能。第十二章 热源及热力网3．动力锅炉：用于动力，发电的锅炉，一般提供高温、高压蒸汽。供热（工业）锅炉：用于工业及采暖方面的锅炉。压力不需很高。4．蒸汽及热水锅炉的不同点：蒸汽锅炉的工作过程：①．燃料的燃烧②．烟气向水的传热过程③．水的汽化受热过程。热水锅炉：不同点在于没有水的汽化过程。二．锅炉结构：SHL型的简介：SHL型汽锅的介绍：S双筒：H横置，L：链条①．汽锅：上锅筒，下锅筒，管束，水冷壁，（集箱，下降管）②．炉子：煤斗，炉排，炉膛，除渣板，送风装置③．附加受热面：蒸汽过热器，空气预热器，省煤器（用于预热进水）④．保证安全，经济、运行的：安全阀，水位表，高低水位报警器，压力表，排污阀，止回阀等 热水：放气阀，温度表特性参数：蒸发量，蒸汽锅炉，产汽量t/h，额定蒸发量：通常0.1～65t/h，产气压力及温度（允许工作压力产气压力）锅炉受热面：汽锅和附加受热面等与烟气接触的金属表面积——烟气与水进行热交换的表面积。三．锅炉房位置的确定及对建筑设计的要求1．锅炉房位置：恰当以便占地最小，室外管网最短，在锅炉房所在的区域中，除锅炉房本身的建筑物外，尚有其它建筑物，料堆等，这些都是与锅炉房密切相关的附属设置。如烟囱，烟道，煤堆，灰堆等。布置原则：遵守规则，占地面积小，符合工艺流程，便于管理，运输方便，外形美观。2．影响位置的各个因素①．应力求靠近热负荷比较集中的区域，以缩短管道，减少压力损失。②．位于标高较低的位置，以利于回收凝结水③．利于送燃料，及排渣，（靠近运输线。）④．应置于下风方向，以减少对周围居民，人员的粉尘污染。⑤．便于水，电的供应，且留有扩建的余地。3．锅炉房的建筑设计要求：①．锅炉房建筑形式：以锅炉间为核心，将水泵间，水处理设备，配变电修理，办公等有机地组合为一体。②．每层至少有两个出口，且相对（对面）设置。③．平面布置和结构设计应考虑有扩建的可能性。如附属建筑房间应置于锅炉房固定的一端。④．烟囱一般置于房子后面，两间距离（中心距）诮保证两者的地基不干涉。⑤．保证自然采光及通风⑥．地面应高于室外150mm，以防积水。现时便于泄水。三．锅炉房的工艺布置㈠要满足以下要求（一般原则）1．应尽可能地按工艺流程布置，使系统流程顺畅，管道短，阀门少，紧凑。2．设计以近期为主，对扩建尽可能留有余地，且扩建时，不影响原有主体构件。3．尽可能按单层布置，一定要避免小型炉上楼。㈡．主厂房布置1．平面布置：锅炉设备在主厂房里的布置，与锅炉设备结构型式和辅助设备的配置方式及建筑物的结构形式有关，一般按以下几种方法进行布置①．大多数情况主：锅炉设备中心线与主厂房柱距中心线重合布置。这样使得整个建筑对称性强，整齐美观，便于布置水，汽，烟管道，易于设计，便于扩建。②．锅炉中心线与厂房柱中心线偏心等距布置特点：可使熘煤管正对煤斗，缺点：对设计的间距要求较高，否则会引起风道布置时干涉窗，柱的缺陷。3．主厂房的工艺布置尺寸①．锅炉前端距前墙有3m以上的间距，以便操作及检修。②．有侧面操作，检修通道时，其宽度应保证操作，检修的需要；不需该通道时，两者间距大于1m。③．鼓风机，引风机，水泵间通道宽度≥0.7m，过滤器，离子变换器（软化水）前的操作通道宽度≥1.2m④．锅炉最高操作点至房顶距≥2.0m⑤．灰斗下方净高≥1.9m除此之外，还要考虑锅炉安装，拆修时，架设起吊设备的位置及所需高度。第二节 热力网及热力引入口一．热网：热网是用于输送热媒到各热用户的引入口，再在热用户中放出热量。㈠．按热媒流动形式分为：1．封闭式供热系统（用户只用热，不消耗质量）：用户只利用热媒携带的部分能量，剩余能量随热媒返回锅炉2．半封闭式供热系统：用户既消耗部分热能又有部分热媒（如热水供应系统）3．开放式供热系统：用户消耗全部热媒及所携带的热能，（如热汽水混合加热器）水的供热系统原理图a.单管式 b.双管开式 c.双管闭式1.热源2.热网供水管3.用户引入口4.通风用热风机5.用户端供暖换热器6.供暖散热器7.局部供暖系统管路8.局部热水供应系统9.热网回水管10.热水供应系统换热器

㈡．热水供热系统分类（按供热管道数分：有单管，双管，三管，四管几种）1．单管式（开放式） 初投资少 只在供暖和通风所需网路热水平均小时流量与热水供应所需流量相等时，才合理。否则用不完的热就只能白白地排入下水道。 热水的三用途：①．加热换热器②．加热通风用的热风机管③．较低温度的热水用于洗涤2．双管制（最常用） 一根供水管，供应温度较高的水。另一根回水管，其中闭式系统用户只取热能，不消耗热媒 开式系统用户不仅用热，还消耗热媒。3．三管制（变与不变） 可用于水流量不变的工业供热系统 供水管路有两条，①．以不变的水温向工艺设备和热 水供应换热器供水，②．以可变的水温满足供暖 和通风的需要。回水管只有一条。4．四管制（豪华型） 用于小型系统，以简化用户引入口，其中两管用于热水，两管用于供暖，通风。㈢．蒸汽供热系统系统中除热媒有差异外，系统中需疏水器其中单管系统用于用汽量不大的系统双管制用的最为普遍，凝水流入凝结水箱，经凝结水泵加压后返回热源软化水的费用较高故通常凝结水都回用。多管制常用于热电厂向工厂，提供不同压力的蒸汽的场合，该系统建造费较高。二．热力引入口 室内系统热媒参数常低于热网中参数，故在每一幢建筑物或几幢建筑物联合设立一个热力引入口，其中装有专门的设备与自控装置（如热交换设备，凝结水回收器，监测仪表等），采用不同的连接方法来解决热媒参数间的矛盾。a,b,c为取暖直接连接的方式，d,f借助于表面式水-水换热器的间接连接方式，e室内热水供应系统与室外热力管网的直接连接．第一节 概述一．空调的任务与作用㈠．定义：采用技术手段，把其个特定空间内的空气环境控制在一定状态下，使其满足产品的生产工艺要求、或人们舒适要求。1．控制的参数：温度（t)，湿度(d)，空气流速(v)，空气压力(p)，空气的清洁度，空气的组成成分，噪音。2．上述干扰参数的来源：①．室外气候的变化，如热辐射，风②．室内人员的活动，机械设备的运转第十三章 空气调节概论㈡．作用：1．工艺性空调，满足生产，实验，电子，医院手术，考古研究（防止氧化的保护气体空调）2．舒适性空调，满足人体舒适需求。㈢．手段：将室外空气送到空气处理设备中进行冷却，加热，除湿，加湿，净化（过滤）后，达到所需参数要求，然后送到室内，以消除室内的余热，余湿，有害物，从而得到新鲜的，所需的空气。 冬季，也有通过用超声波加湿器，红外加热器等来改变室内的局部环境的方法。工艺空调，随工艺要求不同而不同。表15-1民用空调例如：对舒适性空调的室内参数总的规定：1．冬季： t=18~22℃，φ=40~60%，υ=0.2m/s2．夏季：

t=24~28℃，φ=40~65%，υ=0.3m/s

新风量：10~100

m3/h·人

如办公室50m3/h·人 大商场10m3/h·人 这是的按其种方式测算出勤率人流量得到的。（人数/h）第二节 空调系统的分类与组成一．基本组成部分：冷热源——空气处理设备——输送与输配管道——房间㈠．空调处理的完整过程：如图为夏季空气处理过程。

N+W—C—表冷器—L—加热—O（送风点）L而非O点：是由降温设备的性质得到的。①．φ增加，（控制降低）②．夏季φ大于冬季③．风速夏季大于冬季④空调后的温度夏季高，冬季低夏季：西安φ=72% 上海φ=83%㈡．处理设备中还有净化设备（加湿，减湿，除尘，隔噪音），以达到洁净度（要求）㈢．输配，包括风道，风机，风阀，风口，未端装置（风机盘管）㈣．热源，蒸汽锅炉，热水锅炉，热泵，电热。 冷源，制冷机民用建筑空调室内设计参数推荐值二．分类㈠．按形式1．集中式:所有设备设置在空调机房，（全风）2．半集中式：空调机房处理风（空气），然后送到各房间，由分散在各房间的二次设备（如风机盘管）再进行二次处理3．分散式（局部式），柜机，分体机均为此类。㈡．按介质1．全空气系统：完全由处理过的空气作为承载空调负荷的介质，由于空气的比热c较小，需要用较多的空气才能达到，消除余热、余湿的目的，因此该系统要求风道断面较大，或风速较高，从而占据较多的建筑空间。2．全水系统：完全由处理后的水作介质 水的比热c大，因此管道所占空间小，但这种方式只能解决空气的温度（冷热），无法解决换气，故不能（很少）单独使用。3．空气—水系统：处理过后空气、水各担负一部分负荷，如新风+风机盘管系统，用水加热或冷却。特点：风管可大大减小，调节温度也较方便。4．制冷剂系统：（只有分散方式），分体机，窗机。三．集中式空调系统㈠．构成与工作过程：1．构成：过滤器，一次加热器，喷水室，二次加热器，送风机，送风管，消声器，回风管，消声器，回风机混合室精度高，温差大，精度低，温差小。一次回风N— N新风W———（过滤）—C`—加热—D—喷水室—L—混合—C—加热—O1．定风量系统：总风量不随室内热、湿负荷的变化而变化，送风量以房间的最大热、湿负荷确定。（浪费能源）2．变风量系统：送风量随室内热、湿负荷的变化而变化，负荷大送风量就大，否则就小。 该系统的最大的优点：在非高峰负荷期间节约了再热热量，及节约了风机的（风量）电的消耗。㈡．集中空调，根据风道数又分为：1．单管系统：夏季送冷风，冬季送热风用同一条风管。 缺点：各房间负荷变化不一致时，难以进行调节。2．双风道系统：一根热风道，一冷风道，可通过调节二者比例控制各房间的参数， 缺点：一次投资大，占用空间多，系统复杂，运行费高。根据新鲜空气分：全新风系统，不使用回风，而将室内空气全部排到室外，但除污染严重的场所，一般不采用。有回风系统，新风+回风。四．半集中式空调系统，风机盘管（fan-coil)+新风机组空调机房处理新风后送入室内，室内空气由风机盘管处理（加热/冷却）两者混合后送入室内。旧房改造，由于无法布置新风管，故通常在墙上开个风口，装上过滤器，以引入新风。Fig15-4该系统的优点：布置灵活，各房间可独立调节，噪音较小，占建筑空间少，运行经济。 缺点：机组分散设置，台数多时，维护工作量大，因有凝水，故需经常清理，以防霉菌产生。五．空调机组：冷却大多风冷，大容量水冷（压缩机，冷凝器，节流阀，蒸发器）冷冻机，空气过滤器，风机，热交换器。 有的用电加热和加湿器。第一节 建筑布置与热式要求一．空调房间的建筑布置空调的热负荷，湿负荷与建筑布置及围护结构有很大关系。所以在布置上要：1．远离产生大量污染物及高温高湿房间2．远离噪音源（如水泵房）3．各房间要尽量集中，且同参数要求的房间尽可能相邻或上、下布置4．室内温湿度波动小的房间（如0.5℃)，应尽量在室温波动允许较大的空调房间内。第十四章 空调建筑二．围护结构的热工要求㈠．空调房间的外窗面积应尽量减少，并应采取遮阳措施，外窗面积一般不超过房间面积的17%，东、西外窗最好采用外遮阳。 内遮阳可采用窗帘或活动百叶窗。㈡．窗缝应有良好的密封，以防室外风渗透㈢．房间外门，门缝应该严密，以防室外风侵入，当门两侧温差≥7℃时，应采用保温门。㈣．围护结构的最大传热系数（与墙厚，材料在关）不宜大于表中数据。围护结构最大传热系数w/m2·℃

围护结构名称工艺性空调合适性空调室温允许波动范围（℃）0.1~0.20.5≥1.0屋盖__0.81.0顶棚0.50.80.91.2外墙_0.81.01.5内墙与楼板0.70.91.22.0㈤．对房间波幅有要求的房间，在开窗上，楼层上有无外墙等方面。16-1——16-3均有要求。第二节 空调负荷的影响因素及气流分布一．影响空调负荷的内、外扰因素1．冷负荷，需用供冷来消除的室内负荷称为—— 热负荷，需用供热的室内的室内负荷称为—— 湿负荷，需要消除的室内产湿量称为——2．影响室内冷、热负荷的内、外扰因素①．通过围护结构（墙，窗，顶，地）的传热量②．透过外窗的日射得热量。（热辐射）③．空气浸透进来时，携带的热量。④．定内设备，照明等向房间的散热量。（内）⑤．人体散热（内）3．湿负荷的内外扰因素①．人体出汗散湿②．设备散湿③．各种湿表面及液面散湿④．浸透空气的携带湿量二．气流分布方式：不同用途的建筑，对气流分布要求不同。①．空间大小，②．送风口形式，数量，位置，③．送风参数，④．风量大小，⑤．排风口位置，都会影响气流的分布。1．恒温、恒湿，均衡，稳定的温、湿度。2．高洁净，要求工作区洁净，且为正压，（孔板）3．舞台，乒乓球场对气流速度要求严格，（孔板）㈠．侧送风：风口，百叶窗，最常用的气流组织方式，采用贴附射流型式， 结构简单，布置方便，节省投资。 其中小面积（空间），单侧送风 跨度很大，双侧 高大厂房，中部㈡．孔板送风将空调送风送入顶棚上的稳压层中，通过孔板均匀送入室内。 全面孔板 局部孔板特点：工作区温度与速度分布均匀，区域温差小。㈢．散流器送风（喷头相象）平送，层高较低，室温波动有要求下送，使新风能较好地覆盖整个工作区，风量较大。㈣．喷口送风，大礼堂，体育馆（场），高速喷口喷出，在室内空间形成大的回旋气流。㈤．条缝送风，属扁平射流，与喷口型相比，射流短，温差速度衰减快，适用于散热量大，只要求降温的房间或民用建筑的舒适性空调。大多数纺织厂用此方式。㈥．回风口 回风口位置对气流的流型与区域温差影响很小，故除高大厂房空间外，一般仅在一侧集中布置，回风口。第一节 基本的空气处理手段首先介绍水蒸气，水相互转换时，能量变换的关系。对空气的处理主要包括：①．热、湿处理（加热，冷却，加湿，除湿），②．净化处理。请同学们谈一下降温的方法。一．加热：使空气的温度升高方法有：1．单独升温：①．热交换器（暖气包，板式换热器），②．电加热器，2．加热，加湿：①．喷入50℃—100℃的水蒸气，或喷入高于空气温度的热水。例如：开水房，浴室。第十五章 空气处理设备二．冷却㈠．表冷器（表面式空气冷却器）1．单纯降温：t≥t器≥td，2．降温除湿：ttd，（冬季，金属表面温度空气温度）㈡．喷淋水

①．t水=td，降温，如夏天给房间洒水

②．ttd降温除湿，带走空气中水份，这就是冬季干燥，夏季润湿的原因。（问向空气中喷水，会有什么变化）三．加湿系统 单纯：①向空气中加入干蒸汽（100℃水蒸汽） ②打循环水，水→汽，空气降温，湿度增加提供焓的概念：流动工质具有的本身的能量。 h=u+pv

非流动工质具有的本身的能量为内能。 h空气=hair+hvap， =1.01t+0.001d(2501+1.85t)故t↓,d↑

四．除湿 表冷器，喷冷水除湿（属降温除湿） 还附以用液体吸湿剂 用盐水喷淋空气 固体 孔隙固体吸附剂如硅胶。吸附时，会放热，故空气温度升高。第二节 典型的空气处理设备一．表面式换热器构造简单，占地少，水质要求不高，（在处理箱中长度0.6m）换热器多用肋片管（也有用光管制造），钢、铜、铝材，管内流介质（冷、热水，蒸汽，制冷剂）管外流空气，中间流过热水，蒸汽，为加热用。 冷水，冷剂，为冷却用。 冷水也称水冷式 冷剂也称直接蒸发式。作用：①．升温，②．纯降温，③．降温、除湿二．喷水室：向渡过的空气直接喷大量的水滴，空气与水滴热湿交换。1．组成：喷嘴（雾状水），管路，前后档水板（减少水损失），水池，壳体2．特点：多种空气处理过程，具有一定的空气净化能力，耗材少，易加工，但占地大，对水质要求高。水系统复杂，还需定期保养。 现使用场合：纺织厂，卷烟厂等以调节湿度为主的场合。三．加湿设备㈠．蒸汽加湿—干蒸汽喷管fig17-3蒸汽在管网压力作用下，由供汽管的小孔喷出，（需要由集中热源提供蒸汽）1．特点：节省动力，加湿迅速，稳定，设备简单，运行费用低。2．工作过程：蒸汽由进口1进入外套2内，对喷管内干蒸汽起加热，保温，防止蒸汽凝结的作用。外套与外界有一定的热传递，会使部分蒸汽凝结，则在分离室4中分离为凝水，与蒸汽。蒸汽由调节阀孔减压（汽化）后，再进入干燥室6，（减压，则t↓，而外部t外

≥

t内)则全部为干燥汽喷入空气。㈡．电加湿器 缺点，易结垢1．电热器，由管状电热元件置于水槽中，使水沸腾产生蒸汽，该装置有补水装置，以免断水烧干。2．电极式，由三根不锈钢棒或镀铬棒做为电极插入水中，通电后，电流从水中流过，加热水产生蒸汽。（三相电）请同学们考虑其道理。四．除湿设备㈠．除湿机（制冷系统与送风装置组成）工作原理图工作位置：档案馆，资料室等。㈡．液体除湿系统 （常见的现象：白糖化了，盐变软了）结构与喷水室类似，但多了一套液体吸湿剂的再生系统。（绘出图）工作原理：盐水溶液表面的饱和水蒸气分压力低于同温下水表面的饱和水蒸气分压力，因此当空气中水蒸气分压力>盐水表面水蒸气分压力时，空气中的水蒸气将会析出被盐水吸收，（液体吸湿剂）。当盐水溶液的浓度下降后，需再生——加热溶液，使一部分水分蒸发，而浓度增加。特点：减湿幅度大，但盐水的腐蚀性大，维护麻烦。㈢．氯化锂转轮除湿机——固体除湿设备(下图)

由转轮，传动机构，外壳，风机，再生电加热器组成。原理：利用含有Licl和Mncl2晶体的石棉纸来吸收空气中的水分，吸湿纸做的转轮缓慢转动，其中3/4的截面积的蜂窝状通道用于空气除湿，1/4面积的通道用于干燥。特点：吸湿能力较强，维护简便。五．电加热器，通过电阻丝发热来加热空气的设备。特点：加热均匀，热量稳定，易于控制。耗电大。用于精度要求高的空调系统。六．空气净化设备（用于除去灰尘，飞尘）原理：利用纤维对尘粒的惯性碰撞，拦截扩散，静电等作用，使得灰尘附在纤维布上，达到净化空气的目的。 使用中的纤维布需定期清洗及更换。根据拦截灰尘颗粒的大小分为：㈠．初效过滤，5m，一般净化要求，或I级处理。或作为中，高效要求的空调系统的前级保护。㈡．中效过滤，适用于中等净化要求的系统，如手术室。㈢．高效过滤，适用于超净空调系统，如实验室，微电子生产车间。第三节 组合式空气处理室组合式空气处理室也称为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。图示为两组空调箱。Fig17-8图示带喷水室的空调箱。第四节 空调机房为安装集中式空调系统或半集中式空调系统的空气处理设备及送、回风机的地方。机房在大、中型建筑中的位置十分重要。它既能决定投资的多少，又影响能耗的大小，还可能造成噪音，振动而影响空调房间的正常工作（使用）。一．机房要求：因此，通常要求机房：1．尽可能设置在负荷集中的地方，以缩短风管的长度，节省投资，降低能耗，减少风管对空间的占用。2．远离对空调要求高的使用地点，如精密实验室，广播，电视，录音棚等建筑。3．尽可能将机房布置在地下室，设备层。二．机房内的要求：1．机房有单独的出入口，2．设备旁边要有0.7～1米的检修与操作距离。３．经常调节的阀门应布置在便于操作的地方。４．空调箱，自动控制仪表等的操作面应有充足的光线，最好是自然光线。由风机，风道，风阀，水泵，水管，组成第一节 风机输送空气的动力设备，通常有离心式，轴流式，贯流式几种形式，根据风的方向，又分为吹风机，引（吸）风机一般说来，风机运行时的实际风量随风机实际上所需要克服的阻力的上升而下降。而风机电耗以及噪音随风机的压头和风量的增加而增加。同一台风机，运行转速的提高，风机所能提供的风量和压头随之提高。选用参数：额定风量，全压，转速，功率，效率，噪音。第十六章 输配系统一．离心式风机fig–18-1由叶轮，机壳，风机轴，进风口，电机等组成。工作原理：与离心泵相似，借助于叶轮的旋转时产生的离心力，使气体获得压力能和功。特点：噪音低，全压头高，用于低噪音，高风压的地方。高压：H≥300mmH2O低压：H≤100mmH2O根据不同场合，又有：普通离心风机， 排尘、防爆、防腐离心风机二．轴流风机：叶轮，机壳，电机，机座等组成特点：风压较低，噪音较高。 风量大，占地小，电耗小，维修方便。用于大风量，短距离的风道。如锅炉

三．参数1．流量（Ｑh）：单位时间里流过进（不是出风口）风口的气体容积2．全压（H）：为静压动压之和，通常为进、出风全压之压差 动压Hd：气体流动速度所产生的压力，通常为出口截面的气体速度压力。 静压Hst：气体沿管壁平行流动时，作用于管壁的压力。3．功率：风机对气体所做的有效功率 轴功率：主轴输入功率4．效率：功率/轴功率。第二节 管道一．风道：空气输配系统的主要组成部分之一。对于集中式，半集中式空调系统，风道的尺寸对建筑空间的使用有很大的影响，同时风道内风速的大小及风道的敷设影响电力消耗噪音水平。㈠．风道的材料与形状1．形状：一般为圆形，或矩形圆形，强度大，省材，占空间，拐弯与三通需较长距离矩形，占空间小，易于布置，美观。2．材料①．薄钢板涂漆，或镀锌薄钢板制作。=0.5~1.2，风道截面积越大，采用钢板越厚②．输送腐蚀性气体用塑料或玻璃钢③．预制石棉水泥风道，（易破损）④．利用地沟做砖砌风道⑤．利用帆布，铝泊做软风道。㈡．风道截面积：圆形：=100~2000mm，矩形：120120~2000

1250mm。截面积F，风量L，风速v之间的关系：

F=L/3600由表18-1可看到v↑，dB↑，但可减小风道的截面积，（噪音是以对数计算的）。㈢．风道的布置与敷设1．尽量减少其长度，和不很必要的拐弯。例如；机箱在地下室时，一般由主风道直上各楼层，再于各楼层内水平分配。2．工业建筑的风道应避免与工艺过程，工艺设备干涉，民用建筑的风道以不占用或少占用房间有效体积为宜，应充分利用建筑的剩余空间。3．风道在吊顶内时，所需空间高度为风道高+100mm4．公共建筑中，垂直砖风道最好砌在墙内，且尽量做在间壁墙内，以免结露。5．钢板风道间法兰联接，为防止漏风，中间夹软衬垫，为防锈，内、外涂漆。6．风道通常需做保温层，以防结露，而破坏吊顶的顶棚等。及保证空气的输送参数恒定。 保温材料有聚苯乙烯泡沫塑料，岩棉，矿渣棉， 保温层包括防腐层，防潮层，保护层，保温层二．水管 常见的公称直径为DN50的焊接管或 DN50的无缝管。 冷热水通过水管从机房或热力站输送到空调箱或房间里的盘管中。水管需做保温处理，通常为闭式循环，由水泵做动力源，且设有排气，泄水，膨胀水箱等装置。用喷水室的系统，则为开式系统。风机盘管，表面换热器等冷热共用时，双管制，供回水各一根，冬供热，夏供冷。三管制，冷、热供水管各一根，可同时供冷，热。但共同使用一根回水管。四管制，冷，热供回各有一根，冷，热水完全独立。三．管井 通常高层建筑内不可能在每层设空调机房，故必然有垂直走向的风道，故需留有管井。 管井内可设风管，水管，及其它公用设施所需的管线（如电缆，电视线），管井应设在每区的中心部位，且在机房附近，以减少分支的管路长度。管井应从下向上，不得拐弯。第二节 风阀与室外风口一．风阀 一般装在风道或风口上，用于①．调节风量，②．关闭其支风道，风口③．分隔风道系统的各个部分，还可以启动风机或平衡风道系统的阻力，常用风阀有：插板阀，蝶阀，多叶调节阀三种。㈠．插板阀（亦称闸板阀），拉动手柄，改变闸板位置，即可调节通过风道的①．风量，②．且关闭时严密性好，多设在风机入口或主干风道上。体积大。上下移动（有槽道）。㈡．蝶阀：只有一块阀板，转动阀板即可达到调节风量的目的。多设在分支管上或送风口前，用于调节送风量，严密性差，不宜作关断用。㈢．多叶调节阀 外形类似活动百叶，通过调节叶片的角度，来调节风量。多用于风机出口或主干风道上。二．新风入口和室外排风口㈠．新风入口（空调的新鲜空气入口）1．方式：一般采用在①．在墙上设百叶窗，②．在屋顶上设置成百叶风塔的形式，③．多雨地区，应采用防水百叶窗，为防止鸟类进入，外加金属网。2．位置：①．设置在室外较清洁的地点，进风口处的室外空气有害物的浓度应小于室内最高许可浓度的30%②．尽量置于排风口上风侧③．远离排风口④．进风口底部距室外地面不宜小于2m，⑤．尽量开在背阴面（北面）（夏季温度低）。

㈡．室外排风口 设在屋顶或侧墙， 侧墙形：加百叶风口 屋顶形：百叶风塔形，且加风帽。第一节 空调系统消声防振动力设备在运行时会产生噪音与振动，并通过风管及建筑结构传入空调房间，源头主要有风机，水泵，压缩机，风管，送风末端装置。一．消除通过风道传递的噪声来源：风机，气流流动声（尤其是遇到节流部件时），在高风速系统中，流动噪音是不可忽视的。根据消声原理，消声器可分为：1．阻性消声器，又有管式，片式，格栅式）借助于吸声材料的吸声作用，而达到消声的目的。消声材料通常为多孔性或松散性材料。第十七章 空调系统消声防振与空调建筑防火排烟当声波进入吸声材料的孔隙时，引进孔隙中空气和材料产生的微小的振动，由于摩擦和粘滞阻力，使相当一部分声能被吸收。从而减产了声音的强度。（有兴趣的话，分别对着棉花和钢板喊叫，感受一下声音的大小。

这种消声器主要对高，中频噪音的消声效果较好，对低频较差。2．共振型消声器（低频）

通过管道上开孔并与共振腔相连接。 穿孔板小孔孔颈处的空气柱和空腔内的空气构成了一个共振吸声结构，当外界噪音频率与固有频率相同时，引起小孔处的空气柱强烈共振，空气柱与孔壁剧烈摩擦，从而消耗声能。3．膨胀型消声器（也称抗性消声器）利用管内截面的突变，使沿管道传播的声波向声源方向反射回去而起到消声作用。4．复合型消声器二．消除建筑结构传递的（振动）噪音 各种介质（物质）中都传递声音，固体（尤其是刚性固体）对声音的传递最为明显。声音在刚性物体中的传播时，其能量衰减最小，传递的能量最大。同时传递的也最快。刚性固体传声是将噪音源产生的振动，通过围护结构传至其它房间的顶棚，墙壁，地板等构件，使其振动并向室内辐射噪音。消除方法：消除机器与基础之间的刚性连接，用柔性连接（在两者之间安装减振构件，弹簧，橡皮，软木）这样可以消除振动。第二节 空调建筑的防火排烟火灾发生时，对人们安全的最大威胁是烟气，其中人们气体中毒，而窒息为主要的威胁。故解决火灾发生时的防，排烟问题是建筑防火的主要问题。 良好的防火排烟设施与建筑设计和空调通风的设计密切相关。一．空调系统的防火设计㈠．避免风道成为火灾时烟气扩散的通道。 空调风道直接连接各房间，且风道截面积较大，所以当火灾发生时，风道极易传播烟气。因此综合考虑①．防灾性，②．耐久性，③．调节性等因素，通常认为：一个空调系统在高层建筑中，负担四~六层比较合理。㈡．空调系统的服务范围横向应与建筑上防火分区一致。风道不宜跨区作业，纵向不宜5层，fig19-4当风道不能避免穿越分区或变形缝时，风道上要设置防火，防烟风阀。 风道穿越防火墙处要设置一个防火阀 变形缝的两侧均要设置防火阀（变形缝有很强的抽拔作用。㈢．管井壁应为耐火极限>

1h的耐火材料制作。 检查门采用两级防火门，防火时间>0.9h 空调机房的楼板的耐火极限>2h

空调机房的隔的耐火极限>3h通风及空调送、回风总管在穿越机房和重要的或火灾危险性圈套的房间的隔墙，楼板等均应设防火，防烟风阀。㈣．举例说明建材防火时间的重要性：2001年9.11美国世贸中心倒塌，2003年中国南方某商品市场建筑楼的倒塌，据专家们论证，主要因素都是火灾的燃烧时间超过了建材的耐火时间造成的。二．防火、防烟、排烟阀1．防火阀：其上装有易熔合金（熔断器），当管道内气温≥280℃时，熔断器熔断，关闭阀门，切断气流，防止为焰的蔓延。2．防烟阀：由烟感器信号控制自动关闭的风阀，可由电动机可电磁机构驱动。（通常此类阀门比较笨重），以阻断烟对空调房间的侵入。3．排烟阀：安装在排烟通道或排烟口，平时处于关闭状态，（似乎应为常开型）对空气冷却、除湿处理均需要冷源。冷源在人工和天然两种。天然的有：深井水，深海水，天然冰等。自然的为：制冷机（压缩式，吸收式，吸附式等）第一节 制冷循环和制冷压缩机一．制冷循环、制冷原理 制冷的定义：将热量从某物体中取出来，使物体的温度低于环境温度，达到“冷”的目的。制冷消耗一定的其它能量。这种制冷循环借助于制冷剂来完成，液化气打体要吸热，汽化液体会放热。第十八章 制冷系统通常使用压缩式循环在循环中，制冷量为Q0，放出热量为Q0+W吸收式制冷，制冷靠消耗热能完成，制冷剂为二元混合物，制冷剂（氨）-吸收剂（水）。 溴化钾-水发生器（液体变气体）加热，吸收器（氨气与水混合变浓氨液）放热。这种系统不使用氟氯烃，对大气臭氧层无破坏。第二节 制冷机组一．冷水机组：将压缩机，冷凝器，节流阀，蒸发器，向外提供冷却水的设备。二．热泵式制冷机组：第三节 冷却塔用于水冷式冷凝（却）器，适用于远离水源或用水紧张的地区。冷却塔主要以机械通风为主。也有自然通风的。用于降