空調(diào)系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識和建筑物熱特性

1、陜西建設(shè)技術(shù)學(xué)院陜西建設(shè)技術(shù)學(xué)院孫愛東孫愛東暖通空調(diào)部分暖通空調(diào)部分第一章第一章 中央空調(diào)的基礎(chǔ)知識中央空調(diào)的基礎(chǔ)知識中央空調(diào)的作用u創(chuàng)造室內(nèi)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溫度；u創(chuàng)造室內(nèi)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)濕度；u創(chuàng)造室內(nèi)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)潔凈度和新鮮度； 滿足生活舒適性或生產(chǎn)工藝性的空氣調(diào)節(jié)要求。舒適環(huán)境條件u舒適性是個(gè)感覺概念，是人主觀感覺起支配作用，難以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)定義。u人體與環(huán)境的熱交換：對流、輻射、傳導(dǎo)、蒸發(fā)。u人的舒適性影響因素：衣、食、性別、年齡、體質(zhì)、健康、工作類別、溫濕度、空氣流速、噪音、心理素質(zhì)等。 人的舒適性影響主要因素u空氣溫度：冬季室內(nèi)溫度18-22 ， 夏季室內(nèi)溫度24-28 ，環(huán)境溫度低于體表溫度 ，人體感

2、到舒適。u 空氣濕度：相對濕度影響，體表蒸發(fā)冬季室內(nèi)溫度18-22 ，相對濕度35-65 ， 夏季室內(nèi)溫度24-28 ，相對濕度55 ，人體感到舒適。人的舒適性影響主要因素u氣流速度：空氣的流動(dòng)促進(jìn)體表的蒸發(fā)和散熱 一般風(fēng)速0.15-0.25m/s。u衣著：在不同的環(huán)境溫度中，體溫靠衣著的熱阻來調(diào)節(jié)。u噪音:影響人的精力，心力、睡眠、呼吸、新陳代謝，一般環(huán)境噪音值應(yīng)小于辦公、住宅55dB(A)。u有害氣體及灰塵民用住宅設(shè)計(jì)參數(shù)民用住宅設(shè)計(jì)參數(shù)空調(diào)系統(tǒng)的組成及分類空調(diào)系統(tǒng)的組成及分類u組成：被空調(diào)對象、空氣處理設(shè)備、空氣輸送設(shè)備、空氣分配設(shè)備、冷熱源設(shè)備及控制部分。u分類： 按設(shè)備的設(shè)置分：集中

3、、半集中、分散； 按空調(diào)所用的介質(zhì)分：全空氣、空氣-水、全水、制冷劑； 按空氣來源：封閉式、直流式、混合式。分散式系統(tǒng)分散式系統(tǒng)u冷熱源和散熱設(shè)備合并冷熱源和散熱設(shè)備合并成一體，成一體，分散放分散放置置在各個(gè)房間里，稱為分散式系統(tǒng)。如在各個(gè)房間里，稱為分散式系統(tǒng)。如取暖的火爐、煤氣供暖、電熱供暖、窗取暖的火爐、煤氣供暖、電熱供暖、窗式空調(diào)、分體空調(diào)、風(fēng)扇等。式空調(diào)、分體空調(diào)、風(fēng)扇等。u分散式系統(tǒng)通常每個(gè)房間或家庭設(shè)置一分散式系統(tǒng)通常每個(gè)房間或家庭設(shè)置一套。具有裝置套。具有裝置簡單簡單，易實(shí)現(xiàn)易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，但等特點(diǎn)，但常常具有常常具有效率效率不高、不高、衛(wèi)生條件衛(wèi)生條件差、差、能源能源結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)不

4、合理等特點(diǎn)不合理等特點(diǎn)煤氣爐與電暖氣煤氣爐與電暖氣煤氣爐與電暖氣（煤氣爐與電暖氣（2）分體式房間空調(diào)器分體式房間空調(diào)器窗式空調(diào)器與柜機(jī)窗式空調(diào)器與柜機(jī)風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)u集中的冷熱源集中的冷熱源，冷熱水由，冷熱水由管路輸送管路輸送到各到各個(gè)房間，但空氣的加熱和冷卻是在個(gè)房間，但空氣的加熱和冷卻是在各個(gè)各個(gè)房間房間內(nèi)完成的（僅空氣加熱和冷卻這一內(nèi)完成的（僅空氣加熱和冷卻這一點(diǎn)來看是分散式系統(tǒng)但水是集中式系統(tǒng)點(diǎn)來看是分散式系統(tǒng)但水是集中式系統(tǒng)；又稱為；又稱為半集中式半集中式系統(tǒng)）系統(tǒng)）風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)示意風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)示意賓館客房風(fēng)機(jī)盤管示例賓館客房風(fēng)機(jī)盤管示例全空氣系統(tǒng)全空氣系統(tǒng)u集中的冷熱源集

5、中的冷熱源，冷熱水由，冷熱水由管路輸送管路輸送到各個(gè)到各個(gè)空氣處理裝置空氣處理裝置，空氣的加熱，空氣的加熱冷卻集中在空氣處理裝置中處理后冷卻集中在空氣處理裝置中處理后，由，由風(fēng)道風(fēng)道輸送到各個(gè)房間（集中式輸送到各個(gè)房間（集中式）。）。冷卻塔空調(diào)箱冷凍機(jī)空氣空氣冷凍水冷凍水冷卻水冷卻水熱量熱量環(huán)境環(huán)境新鮮空氣柜式吊裝空調(diào)機(jī)組柜式吊裝空調(diào)機(jī)組散流器散流器空調(diào)系統(tǒng)的組成及分類空調(diào)系統(tǒng)的組成及分類2建筑物的熱濕平衡及負(fù)荷建筑物的熱濕平衡及負(fù)荷u由于室外由于室外氣象條件氣象條件的逐時(shí)變化以及建筑的逐時(shí)變化以及建筑內(nèi)部內(nèi)部使用條件使用條件的變化，建筑內(nèi)部的空氣的變化，建筑內(nèi)部的空氣參數(shù)必然逐時(shí)變化。參數(shù)必

6、然逐時(shí)變化。u為了保證建筑物內(nèi)空氣參數(shù)（溫濕度等）為了保證建筑物內(nèi)空氣參數(shù)（溫濕度等）在一定范圍內(nèi)變化，就必須向建筑物加在一定范圍內(nèi)變化，就必須向建筑物加入入熱量或冷量熱量或冷量，去除，去除濕負(fù)荷或加濕濕負(fù)荷或加濕，以，以保證建筑物的熱平衡和濕平衡保證建筑物的熱平衡和濕平衡建筑熱平衡的影響因素（建筑熱平衡的影響因素（1）建筑熱平衡的影響因素（建筑熱平衡的影響因素（2）u通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量u透過外窗的日射得熱量透過外窗的日射得熱量u滲透空氣帶入室內(nèi)的熱量滲透空氣帶入室內(nèi)的熱量u室內(nèi)設(shè)備發(fā)熱量室內(nèi)設(shè)備發(fā)熱量u室內(nèi)照明發(fā)熱量室內(nèi)照明發(fā)熱量u人體發(fā)熱量人體發(fā)熱量建筑濕平衡的影響因

7、素建筑濕平衡的影響因素u人體散濕人體散濕u設(shè)備散濕設(shè)備散濕u滲透空氣帶入濕量滲透空氣帶入濕量u各種潮濕表面、水面的散濕各種潮濕表面、水面的散濕不同類型建筑熱濕負(fù)荷特點(diǎn)不同類型建筑熱濕負(fù)荷特點(diǎn)u住宅建筑住宅建筑內(nèi)部人員、設(shè)備和照明的發(fā)熱量少，主內(nèi)部人員、設(shè)備和照明的發(fā)熱量少，主要受室外氣象條件影響要受室外氣象條件影響u商用建筑商用建筑內(nèi)部人員、設(shè)備和照明的發(fā)熱量大，同內(nèi)部人員、設(shè)備和照明的發(fā)熱量大，同時(shí)受室外氣象條件影響時(shí)受室外氣象條件影響u工業(yè)廠房工業(yè)廠房空間較高，設(shè)備產(chǎn)熱產(chǎn)濕量大，同時(shí)受空間較高，設(shè)備產(chǎn)熱產(chǎn)濕量大，同時(shí)受室外氣象條件影響室外氣象條件影響建筑采暖和空調(diào)負(fù)荷建筑采暖和空調(diào)負(fù)荷不同

8、類型建筑采暖和空調(diào)負(fù)荷不同類型建筑采暖和空調(diào)負(fù)荷的概算方法的概算方法u建筑物的采暖負(fù)荷和空調(diào)負(fù)荷均可按下建筑物的采暖負(fù)荷和空調(diào)負(fù)荷均可按下式進(jìn)行概算式進(jìn)行概算 Q=qfF其中，其中，qf為建筑物采暖負(fù)荷或空調(diào)負(fù)荷的為建筑物采暖負(fù)荷或空調(diào)負(fù)荷的概算指標(biāo)概算指標(biāo)(W/m2)，F(xiàn)為建筑物的建筑面積為建筑物的建筑面積(m2)部分民用建筑采暖負(fù)荷概算指標(biāo)部分民用建筑采暖負(fù)荷概算指標(biāo)國內(nèi)部分建筑空調(diào)負(fù)荷設(shè)計(jì)指國內(nèi)部分建筑空調(diào)負(fù)荷設(shè)計(jì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)值標(biāo)統(tǒng)計(jì)值部分建筑空調(diào)負(fù)荷概算指標(biāo)部分建筑空調(diào)負(fù)荷概算指標(biāo)濕負(fù)荷計(jì)算u人體散失量： mw=0.001nq n-人數(shù) -人群系數(shù) q-成年男子的小時(shí)散失量u敞開水表面散失

9、量： mw= A -敞開水表面單位蒸發(fā)量 A-蒸發(fā)表面積u設(shè)備散濕設(shè)備散濕:由設(shè)備的參數(shù)確定。由設(shè)備的參數(shù)確定。暖通空調(diào)所需送風(fēng)量暖通空調(diào)所需送風(fēng)量u暖通空調(diào)的目的就是保持室內(nèi)暖通空調(diào)的目的就是保持室內(nèi)空氣溫度空氣溫度、濕度濕度維持在一定水平，同時(shí)使室內(nèi)維持在一定水平，同時(shí)使室內(nèi)污染污染物濃度物濃度低于規(guī)定的水平低于規(guī)定的水平u暖通空調(diào)所需要的送風(fēng)量由下式計(jì)算暖通空調(diào)所需要的送風(fēng)量由下式計(jì)算 送風(fēng)量：送風(fēng)量：L=Qs/hN-hL Qs 冷負(fù)荷冷負(fù)荷 h-焓焓u新風(fēng)負(fù)荷新風(fēng)負(fù)荷:QW=LW(hW-hN)u總冷量：總冷量：Q=Qs+QW建筑物的污染物平衡（建筑物的污染物平衡（1）u污染物的種類污染

10、物的種類人體、動(dòng)物等散發(fā)的味道人體、動(dòng)物等散發(fā)的味道建筑材料散發(fā)的污染物，尤其是建筑材料散發(fā)的污染物，尤其是VOC灰塵與細(xì)菌灰塵與細(xì)菌廚房味道及燃燒產(chǎn)物廚房味道及燃燒產(chǎn)物廁所異味廁所異味火災(zāi)時(shí)煙氣火災(zāi)時(shí)煙氣建筑物的污染物平衡（建筑物的污染物平衡（2）u影響室內(nèi)污染物的因素包括影響室內(nèi)污染物的因素包括室內(nèi)產(chǎn)生源室內(nèi)產(chǎn)生源滲透空氣帶入的污染物滲透空氣帶入的污染物有組織通風(fēng)帶入的污染物有組織通風(fēng)帶入的污染物排風(fēng)帶出的污染物排風(fēng)帶出的污染物u穩(wěn)定情況下，排風(fēng)帶出的污染物數(shù)量等穩(wěn)定情況下，排風(fēng)帶出的污染物數(shù)量等于空氣帶入的數(shù)量加上室內(nèi)產(chǎn)生的數(shù)量于空氣帶入的數(shù)量加上室內(nèi)產(chǎn)生的數(shù)量新風(fēng)量及換氣量u新風(fēng)量確定

11、：L按房間內(nèi)每人的所需量定u排風(fēng)量確定：小于新風(fēng)量15%左右，保持室內(nèi)正壓u換氣次數(shù)：n=L/V n-次數(shù) L-排風(fēng)量 V-房間體積暖通空調(diào)與建筑的健康舒適暖通空調(diào)與建筑的健康舒適u暖通空調(diào)的過程，就是將暖通空調(diào)的過程，就是將新鮮新鮮、舒適舒適的的空氣送入工作區(qū)，將污濁、不舒適的空空氣送入工作區(qū)，將污濁、不舒適的空氣排出去氣排出去u通常采暖主要是保持工作區(qū)的溫度，新通常采暖主要是保持工作區(qū)的溫度，新鮮空氣通過鮮空氣通過門窗滲透門窗滲透獲得；空調(diào)則保持獲得；空調(diào)則保持工作區(qū)的工作區(qū)的溫度溫度和和濕度濕度及合理的及合理的風(fēng)速風(fēng)速，一，一般保證般保證新鮮空氣新鮮空氣的送入；通風(fēng)則將新鮮的送入；通風(fēng)則

12、將新鮮空氣送入，將污染的空氣排出，以保證空氣送入，將污染的空氣排出，以保證工作區(qū)的工作區(qū)的衛(wèi)生衛(wèi)生條件條件住宅建筑全年負(fù)荷特點(diǎn)住宅建筑全年負(fù)荷特點(diǎn)u一般均有一般均有外墻外墻，基本，基本無內(nèi)區(qū)無內(nèi)區(qū)，通常，通常不設(shè)新風(fēng)不設(shè)新風(fēng)；需要需要冬季采暖冬季采暖、夏季空調(diào)夏季空調(diào)降溫除濕；北方地區(qū)降溫除濕；北方地區(qū)冬季干燥，條件允許應(yīng)加濕冬季干燥，條件允許應(yīng)加濕u建筑節(jié)能的要點(diǎn)建筑節(jié)能的要點(diǎn)北方地區(qū)北方地區(qū)外墻保溫外墻保溫性好，性好，窗戶密封窗戶密封性好、透性好、透光性好、導(dǎo)熱系數(shù)小；光性好、導(dǎo)熱系數(shù)??；冬季使太陽光能進(jìn)入，但熱量不會(huì)從門窗散冬季使太陽光能進(jìn)入，但熱量不會(huì)從門窗散出；出；夏季采取夏季采取遮

13、陽遮陽措施，減少熱空氣進(jìn)入，夜間措施，減少熱空氣進(jìn)入，夜間開門窗通風(fēng)降溫；開門窗通風(fēng)降溫；過渡季多開門窗通風(fēng)過渡季多開門窗通風(fēng)商用建筑全年負(fù)荷特點(diǎn)商用建筑全年負(fù)荷特點(diǎn)u一般分一般分內(nèi)外區(qū)內(nèi)外區(qū)：外區(qū)部分受室外氣象條：外區(qū)部分受室外氣象條件影響，冬季采暖，夏季空調(diào)；而內(nèi)區(qū)件影響，冬季采暖，夏季空調(diào)；而內(nèi)區(qū)一般全年需要空調(diào)一般全年需要空調(diào)u建筑節(jié)能要點(diǎn)建筑節(jié)能要點(diǎn)窗戶的密封性和低導(dǎo)熱性窗戶的密封性和低導(dǎo)熱性過渡季大量室外新風(fēng)或冷卻塔直接產(chǎn)過渡季大量室外新風(fēng)或冷卻塔直接產(chǎn)生的冷水供冷生的冷水供冷冬季內(nèi)區(qū)用自然冷源（如室外新風(fēng)）冬季內(nèi)區(qū)用自然冷源（如室外新風(fēng)）或用熱泵將內(nèi)區(qū)熱量轉(zhuǎn)移到外區(qū)或用熱泵將內(nèi)區(qū)

14、熱量轉(zhuǎn)移到外區(qū)工業(yè)廠房全年負(fù)荷特點(diǎn)工業(yè)廠房全年負(fù)荷特點(diǎn)u與廠房性質(zhì)密切相關(guān)：當(dāng)設(shè)備發(fā)熱量大與廠房性質(zhì)密切相關(guān)：當(dāng)設(shè)備發(fā)熱量大時(shí)，冬季可少用或不用采暖；當(dāng)勞動(dòng)條時(shí)，冬季可少用或不用采暖；當(dāng)勞動(dòng)條件要求不高時(shí)，可采用通風(fēng)降溫；當(dāng)廠件要求不高時(shí)，可采用通風(fēng)降溫；當(dāng)廠房較高時(shí)，一般采用房較高時(shí)，一般采用分層空調(diào)分層空調(diào)方式方式u建筑節(jié)能要點(diǎn)：建筑節(jié)能要點(diǎn)：冬季充分利用設(shè)備發(fā)熱量冬季充分利用設(shè)備發(fā)熱量夏季可用下送風(fēng)或置換式通風(fēng)夏季可用下送風(fēng)或置換式通風(fēng)分層空調(diào)方式分層空調(diào)方式設(shè)計(jì)程序u按驅(qū)動(dòng)空氣在房間中流動(dòng)的動(dòng)力分按驅(qū)動(dòng)空氣在房間中流動(dòng)的動(dòng)力分混合通風(fēng)混合通風(fēng)和和置換通風(fēng)置換通風(fēng)u混合通風(fēng)的常見氣流組織形式（稀釋）混合通風(fēng)的常見氣流組織形式（稀釋）上送上回上送上回上送下（側(cè)）回上送下（側(cè)）回側(cè)送側(cè)回側(cè)送側(cè)回中送下（側(cè)）回中送下（側(cè)）回u置換通風(fēng)：下送上回置換通風(fēng)：下送上