暖通空調(diào)復(fù)習(xí)思考題及計算題

第一章緒論習(xí)題1-1空氣調(diào)節(jié)可以分為哪兩大類，劃分這兩類的主要標準是什么？【答】空調(diào)系統(tǒng)可以分為舒適性空調(diào)和工藝性空調(diào)兩大類型，主要標準是按照空氣調(diào)節(jié)的作用或效勞對象而劃分的。舒適性空調(diào)作用是維持良好的室內(nèi)空氣狀態(tài)，為人們提供適宜的工作或生活環(huán)境，以利于保證工作質(zhì)量和提高工作效率，以及維持良好的健康水平。而工藝性空調(diào)作用是維持生產(chǎn)工藝過程或科學(xué)實驗要求的室內(nèi)空氣狀態(tài)，以保證生產(chǎn)的正常進行和產(chǎn)品的質(zhì)量。第二章室內(nèi)熱濕負荷計算2-1夏季空調(diào)室外計算干球溫度是如何確定的？夏季空調(diào)室外計算濕球溫度呢？【答】《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計標準》〔GB50019—2003〕規(guī)定夏季空調(diào)室外計算干球溫度采用歷年平均不保證50h的干球溫度，夏季空調(diào)室外計算濕球溫度采用歷年平均不保證50h的濕球溫度。2-2冬季空調(diào)室外計算溫度是否與采暖室外計算溫度相同？為什么？【答】不相同。冬季空調(diào)室外計算溫度采用歷年平均不保證1天的日平均溫度，而采暖室外計算溫度取冬季歷年平均不保證5天的日平均溫度。2-3室內(nèi)空氣計算參數(shù)確定的依據(jù)是什么？【答】室內(nèi)空氣參數(shù)確實定主要依據(jù)室內(nèi)參數(shù)綜合作用下的人體熱舒適、工藝特定需求和工程所處地理位置、室外氣候、經(jīng)濟條件和節(jié)能政策等具體情況。2-4室外空氣綜合溫度的物理意義及其變化特征是什么？【答】建筑圍護結(jié)構(gòu)總是同時受到太陽輻射和室外空氣溫度的綜合熱作用，為方便計算建筑物單位外外表得到的熱量而引入室外空氣綜合溫度概念，其相當于室外氣溫由空調(diào)室外計算溫度增加了一個太陽輻射的等效溫度值，并減少了一個圍護結(jié)構(gòu)外外表與天空和周圍物體之間的長波輻射的等效溫度值。其主要受到空調(diào)室外空氣溫度、圍護結(jié)構(gòu)外外表接受的總太陽輻射照度和吸收系數(shù)變化的影響，所以不同時間不同地點采用不同外表材料的建筑物的不同朝向外外表會具有不同的逐時綜合溫度值。2-5在什么情況下對采暖室內(nèi)外溫差不需要進行修正？【答】當供暖房間并不直接接觸室外大氣時，圍護結(jié)構(gòu)的根本耗熱量會因內(nèi)外傳熱溫差的削弱而減少，為此引入了圍護結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)，其大小取決于鄰室非供暖房間或空間的保溫性能和透氣狀況。假設(shè)鄰接房間或空間的保溫性能差，易于室外空氣流通，那么該區(qū)域溫度接近于室外氣溫，溫差修正系數(shù)亦接近于1。假設(shè)冷測溫度或用熱平衡法能計算出冷測溫度時，可直接用冷測溫度代入，不再進行溫差修正。2-6什么是得熱量？什么是冷負荷？試簡述二者的區(qū)別?！敬稹渴覂?nèi)得熱量是指某時刻由室內(nèi)、室外各種熱源散入房間的熱量的總和，得熱量可分為潛熱得熱和顯熱得熱，而顯熱得熱又可分為對流熱和輻射熱；室內(nèi)冷負荷是指某時刻當空調(diào)系統(tǒng)運行以維持室內(nèi)溫濕度恒定時，為消除室內(nèi)多余的熱量而必須向室內(nèi)供給的冷量；房間的除熱量是指空調(diào)設(shè)備供給房間的實際供冷量。區(qū)別：大多數(shù)情況下，冷負荷與得熱量有關(guān)，但并不等于得熱。得熱量中顯熱得熱中的對流成分和潛熱得熱〔不考慮圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)裝修和家具的吸濕與蓄濕作用情況下〕立即構(gòu)成瞬時冷負荷，而顯熱得熱中的輻射得熱在轉(zhuǎn)化成室內(nèi)冷負荷的過程中，數(shù)量上有所衰減，時間上有所延遲，即冷負荷與得熱量之間存在相位差和幅度差，這與房間的構(gòu)造、圍護結(jié)構(gòu)的熱工特性和熱源的特性有關(guān)。2-7什么情況下，任何時刻房間瞬時得熱量總和的數(shù)值等于同一時刻的瞬時冷負荷？【答】任一時刻房間的瞬時得熱量的總和未必等于同一時刻的瞬時冷負荷，只有得熱量中不存在以輻射方式傳遞的得熱量，或圍護結(jié)構(gòu)和室內(nèi)物體沒有蓄熱能力的情況下，得熱量的數(shù)值才等于瞬時冷負荷。第三章空調(diào)送風(fēng)量確實定與空氣熱濕處理過程3-1空調(diào)房間夏季設(shè)計送風(fēng)狀態(tài)點和送風(fēng)量是如何確定的？【答】根據(jù)房間熱量平衡關(guān)系式得房間送風(fēng)量為，或根據(jù)濕量平衡關(guān)系式得房間送風(fēng)量為。在系統(tǒng)設(shè)計時?？照{(diào)冷、濕負荷、熱濕比ε，室內(nèi)狀態(tài)點也是的，只要確定送風(fēng)狀態(tài)點，送風(fēng)量即可確定。工程上常根據(jù)焓濕圖和送風(fēng)溫差來確定送風(fēng)狀態(tài)點，先確定送風(fēng)狀態(tài)點的溫度，其所在的等溫線與熱濕比線的交點即為送風(fēng)狀態(tài)點O。送風(fēng)量即可確定，如已確定出余熱量中的顯熱量，也可根據(jù)求空調(diào)送風(fēng)量。3-2冬、夏季空調(diào)房間送風(fēng)狀態(tài)點和送風(fēng)量確實定是否相同，為什么？【答】不相同。夏季確實定如上題所述，但冬季通過圍護結(jié)構(gòu)的溫差傳熱往往是由室內(nèi)向室外傳遞，只有室內(nèi)熱源向室內(nèi)散熱。因此冬季室內(nèi)余熱量往往比夏季少得多，常常為負值，而余濕量那么冬夏一般相同。這樣冬季房間的熱濕比值一般小于夏季，甚至出現(xiàn)負值，所以冬季空調(diào)送風(fēng)溫度tO大都高于室溫tN。由于送熱風(fēng)時送風(fēng)溫差值可比送冷風(fēng)時的送風(fēng)溫差值大，所以冬季送風(fēng)量可以比夏季小，故空調(diào)送風(fēng)量一般是先確定夏季的送風(fēng)量，冬季即可采取與夏季相同風(fēng)量，也可少于夏季風(fēng)量。由于冬夏室內(nèi)散濕量根本相同，所以冬季送風(fēng)含濕量取值應(yīng)與夏季相同。因此，過d0的等濕線和冬季的熱濕比線的交點Od即為冬季送風(fēng)狀態(tài)點。故冬季送風(fēng)量確實定通常有兩種選擇：①冬夏送風(fēng)量相同，這樣的空調(diào)系統(tǒng)稱為定風(fēng)量系統(tǒng)。定風(fēng)量系統(tǒng)調(diào)節(jié)比擬方便，但不夠節(jié)能。②冬季送風(fēng)量減少，采用提高送風(fēng)溫度、加大送風(fēng)溫差的方法，可以減少送風(fēng)量，節(jié)約電能，尤其對較大的空調(diào)系統(tǒng)減少風(fēng)量的經(jīng)濟意義更突出，但送風(fēng)溫度不宜過高，一般以不超過45℃3-3成都某工業(yè)車間為排除有害氣體和維持正壓的總排風(fēng)量=1kg/s，冬季工作地點溫度要求保持在，車間總的顯熱余熱量，假定這個車間設(shè)計有一套使用80%再循環(huán)空氣的集中熱風(fēng)供暖系統(tǒng)來保證室內(nèi)溫度要求，其中設(shè)計新風(fēng)量應(yīng)能補償全部排風(fēng)量。要求確定該集中熱風(fēng)供暖系統(tǒng)所需機械送風(fēng)量和送風(fēng)溫度?！窘狻扛鶕?jù)風(fēng)量平衡關(guān)系，該系統(tǒng)新風(fēng)量==1kg/s由：=+，，得=5kg/s根據(jù)顯熱余熱量得3-4假定3-4題所說車間夏季顯熱余熱量Q＝65kW，并按與冬季相同風(fēng)量的集中空調(diào)系統(tǒng)來維持室溫℃。要求確定該集中空|調(diào)系統(tǒng)所需的送風(fēng)溫度。【解】由上題知：=5kg/s，其余步驟如上題，算得3-5空調(diào)、通風(fēng)房間新風(fēng)供給的目的和意義是什么？房間設(shè)計最小新風(fēng)量確定的原那么和方法是什么？【答】通新風(fēng)是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的一種行之有效的方法，其本質(zhì)是提供人所必需的氧氣并用室外的污染物濃度低的空氣來稀釋室內(nèi)污染物濃度高的空氣，對改善室內(nèi)空氣品質(zhì)起著重要作用。但在設(shè)計工況下處理新風(fēng)十分耗能，因此在確定新風(fēng)量時一方面要考慮改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，另一方面要考慮建筑能耗，房間新風(fēng)量的合理確定通常應(yīng)符合以下主要原那么：①滿足人的衛(wèi)生要求，主要在于補充人體呼吸過程的耗氧量，同時將呼出的CO2或吸煙等產(chǎn)生的其他空氣污染物稀釋到衛(wèi)生標準所允許的濃度范圍；②足以補充房間局部排風(fēng)量并維持其正壓要求，空調(diào)房間為防止室外或鄰室空氣滲入而干擾室內(nèi)溫濕度與潔凈度，還需要使用一局部新風(fēng)來維持房間壓力略高于外部環(huán)境“正壓”狀態(tài)。按以上原那么確定的新風(fēng)量中選出一個最大值作為房間〔或系統(tǒng)〕所需的設(shè)計新風(fēng)量。3-6對旅館客房等的衛(wèi)生間，當其排風(fēng)量大于民用建筑的最小新風(fēng)量時，新風(fēng)量該如何取值？【答】新風(fēng)量應(yīng)該取兩者中的較大值，即按排風(fēng)量進行取值。3-7某空調(diào)房間有10人從事輕體力勞動，室內(nèi)允許空氣含CO2的體積濃度為0.1%，室外空氣中CO2的體積濃度為0.04%，求室內(nèi)每人所需新風(fēng)量。【解】由有關(guān)資料表5-17[3]查得從事輕體力勞動時，CO2〔CO2的密度為/m3〕，即12.6mg/s，房間內(nèi)共有十人，共產(chǎn)生的CO2為126mg/s，空氣密度為/m3。解法1：室內(nèi)允許的CO2的體積濃度為0.1％=0.1×104×44/22.4，即3室外空氣中的CO2的體積濃度為0.04％，即=785.71mg/m3由公式：故，平均室內(nèi)每人所需新風(fēng)量為解法2：注意：單位換算1％=104ppm=10L/m3，即1m3空氣中含有10LCO2。ppm即一百萬體積的空氣中所含污染物的體積數(shù)，溫度為25℃3-8某空調(diào)系統(tǒng)效勞于三個空調(diào)房間，它們的最小送風(fēng)換氣次數(shù)、人數(shù)、房間空氣容積見表3.2：每人最小新風(fēng)量為30，試確定空調(diào)系統(tǒng)的總新風(fēng)量和新風(fēng)比。表3.2題3-9表房間甲乙丙房間容積m3200400100最小換氣次數(shù)次/h855人數(shù)人4204【解】將該空調(diào)系統(tǒng)作為集中空調(diào)系統(tǒng)進行處理，系統(tǒng)示意圖大致如下：甲甲乙丙各房間的送風(fēng)量：=200m38次/h=1600=400m35次/h=2000=100m35次/h=500所以系統(tǒng)的總風(fēng)量：=++=4100，所有房間的新風(fēng)量之和：未修正的系統(tǒng)新風(fēng)量在送風(fēng)量中的比例：需求最大的房間的新風(fēng)比：那么修正后的系統(tǒng)新風(fēng)比為：修正后的系統(tǒng)新風(fēng)量為：3-9空氣處理熱濕根本過程有哪些？試針對各種根本過程盡可能全面地提出采用不同設(shè)備、介質(zhì)和必要技術(shù)參數(shù)的各種熱濕處理方案。ε>0ε>0ε=﹣∞Cε=+∞d=常數(shù)i=常數(shù)ε=0t=常數(shù)DBGEFAε<0ε>0ε<0圖3.2空氣熱濕處理過程①等濕加熱〔〕：使用以熱水、蒸汽等作熱媒的外表式換熱器及某些換熱設(shè)備，通過熱外表對濕空氣加熱，使其溫度升高、焓值增大，而含濕量不變。這一過程又稱為“干加熱”，熱濕比為+∞。②等濕冷卻〔〕：使用以冷水或其它流體作熱媒的外表式冷卻器冷卻濕空氣，當其冷外表溫度等于或高于濕空氣的露點溫度時，空氣溫度降低、焓值減小而含濕量保持不變。這一過程又稱為“干冷卻”，其熱濕比為-∞③等焓加濕〔〕：使用噴水室以適量的水對濕空氣進行循環(huán)噴淋，水滴及其外表飽和空氣層的溫度將穩(wěn)定于被處理空氣的濕球溫度ts，空氣溫度降低、含濕量增加而焓值根本不變。水分在空氣中自然蒸發(fā)亦可使空氣產(chǎn)生同樣的狀態(tài)變化。這一過程又稱為“絕熱加濕”，熱濕比近似為0。④等焓減濕〔〕：使用固體吸濕裝置來處理空氣，濕空氣的含濕量降低、溫度升高而焓值根本不變，熱濕比近似為0。⑤等溫加濕〔〕：使用各種熱源產(chǎn)生蒸汽，通過噴管等設(shè)備使之與空氣均勻混合，空氣含濕量和焓值增加而溫度根本不變，該過程近似等溫變化。⑥冷卻枯燥〔〕：利用噴水室或表冷器冷卻空氣，當水滴或換熱外表溫度低于濕空氣之露點溫度時，空氣將出現(xiàn)凝結(jié)、脫水，溫度降低且焓值減小。3-10試在i-d圖上分別畫出以下各空氣狀態(tài)變化過程：a．噴霧風(fēng)扇加濕b.硅膠吸濕c.潮濕地面灑水蒸發(fā)加濕d.電極式加濕器加濕e.電加熱器加熱【答】a、過程；過程；過程；過程3-11針對夏季空調(diào)傳統(tǒng)熱濕處理方案，構(gòu)建一種無需使用人工冷源的低能耗節(jié)能空調(diào)方案，并與傳統(tǒng)方案進行技術(shù)、經(jīng)濟分析與比擬?！敬稹肯募緜鹘y(tǒng)熱濕處理方案在i-d圖上的表示如圖？？中過程，該處理過程分為噴水室冷水噴淋或表冷器間接冷卻()和空氣加熱器干加熱()兩個過程,其特點是兩步過程，能滿足對環(huán)境參數(shù)的較高調(diào)控要求,使用和管理否很方便。但要求冷媒水溫較低，需要人工冷源，相應(yīng)的設(shè)備投資與能耗也就更大些，并造成冷熱量的相互抵消，導(dǎo)致能量的無益消耗。而對于處理方案，先使用固體吸濕劑對空氣進行等焓減濕處理到1點，然后再進行冷卻處理。這一方案的優(yōu)點就在于與傳統(tǒng)方案相比，不存在冷熱抵消的能量浪費，況且后續(xù)干冷過程允許冷媒溫度較高，可使制冷設(shè)備供冷量大幅減小，甚至可以完全取消人工制冷，降低能耗。它的缺點就在于需要增設(shè)固體吸濕裝置，有可能對初投資和運行管理帶來不利。第四章空氣凈化處理4-1空氣污染物通常包括哪些內(nèi)容？【答】空氣凈化處理涉及的主要空氣污染物包括：懸浮在空氣中的固態(tài)、液態(tài)微粒，懸浮在空氣中的微生物，以及各種對人體或生產(chǎn)過程有害的氣體。懸浮微粒主要包括灰塵〔固態(tài)分散性微粒〕、煙、霧、煙霧等?？諝庵械奈⑸镏饕毦⒉《?、真菌、花粉、藻類和噬菌體等。4-2空氣中懸浮污染物的濃度表示方法有哪些？【答】通常有以下三種表示方法：①質(zhì)量濃度：單位體積空氣中含有懸浮微粒的質(zhì)量。②計數(shù)濃度：單位體積空氣中含有各種粒徑懸浮微粒的顆?？倲?shù)。③粒徑計數(shù)濃度：單位體積空氣中含有某一粒徑范圍內(nèi)的懸浮微粒的顆粒數(shù)4-3表征過濾器性能的主要指標有哪些？【答】①過濾效率：在額定風(fēng)量下，經(jīng)過過濾器捕集的塵粒量與過濾器前空氣含塵量的百分比。它反映的是被過濾器捕集下來的塵粒量的相對大??；②穿透率：過濾后的空氣含塵濃度與過濾前空氣含塵濃度的百分比。它反映的是經(jīng)過過濾后的空氣含塵量的相對大小。對于效率較高的過濾器，過濾效率相差不大，但穿透率那么有可能相差幾倍，故常用穿透率來評價高效過濾器的性能；③面風(fēng)速與濾速：面風(fēng)速是指過濾器斷面上所通過的氣流速度，是反映過濾器通過能力和安裝面積的性能指標；濾速是指過濾器濾料面積上通過的氣流速度，是反映濾料通過能力的指標；④過濾器阻力：氣流通過過濾器的阻力稱為過濾器阻力，包括濾料阻力〔與濾速有關(guān)〕和結(jié)構(gòu)阻力〔與框架結(jié)構(gòu)形式和迎面風(fēng)速有關(guān)〕，當然阻力越小過濾器性能越好；⑤容塵量：額定風(fēng)量下，過濾器的阻力到達終阻力時，過濾器所容納的塵?？傎|(zhì)量。容塵量是和使用期限有直接關(guān)系的指標，顯然容塵量大過濾器性能較好。4-4，求它的計重效率和穿透率？【解】①計重效率：==83.3%②穿透率：4-5某空調(diào)系統(tǒng)采用三級空氣過濾，過濾前入口含塵濃度為1×105粒/升。三級過濾后含塵濃度為150粒/升，粗效過濾器計數(shù)效率為25％，中效過濾器計數(shù)效率為80％，求高效過濾器應(yīng)具有的計數(shù)效率?！窘狻坑深}意，得由即99.85％＝1－〔1－25％〕〔1－80％〕〔1－〕解得即高效過濾器應(yīng)具有的計數(shù)效率為99％4-6某空調(diào)系統(tǒng)，如圖3.1所示：新風(fēng)量100，送風(fēng)量1000，室外空氣含塵濃度為1，室內(nèi)產(chǎn)塵量為40mg/h，新風(fēng)過濾器計重效率為45%。假設(shè)忽略空氣密度的變化及粗效過濾后粒徑分布對循環(huán)過濾器的影響，試求再循環(huán)過濾器所需的計重效率？CC123新風(fēng)過濾器2-再循環(huán)過濾器3-房間圖4.1題4-7空調(diào)系統(tǒng)圖【解】房間的全面通風(fēng)量，其中：全面通風(fēng)量，M：室內(nèi)污染物散發(fā)量，mg/h：室內(nèi)污染物允許質(zhì)量濃度，：送風(fēng)中含有該種污染物的濃度，：室外空氣含有該種污染物的濃度，由題意知：又根據(jù)風(fēng)量平衡：=+得：=-=1000-100=900經(jīng)過新風(fēng)過濾器后新風(fēng)含塵濃度：=0.55那么由解得4-7空氣過濾器有哪些主要類型，各自有什么特點及適用什么場合？【答】空氣過濾器按其過濾效率可分為粗效、中效、高中效、亞高效和高效五種類型。粗效過濾器主要用于過濾≥5.0的大顆?；覊m及各種異物，在空氣凈化系統(tǒng)中作為對含塵空氣的第一級過濾，同時也作為中效過濾器前的預(yù)過濾，對次級過濾器起到一定保護作用，一般置于空調(diào)處理設(shè)備的新風(fēng)入口或新風(fēng)與回風(fēng)混合之后；中效過濾器〔包括高中效過濾器〕主要用于過濾≥1.0的中等粒子灰塵，在凈化系統(tǒng)中用作高效過濾器的前級預(yù)過濾來保護高效過濾器，也在一些要求較高的空調(diào)系統(tǒng)中使用，以提高空氣的清潔度，一般集中置于空調(diào)系統(tǒng)正壓端，空調(diào)處理箱送風(fēng)機之后；高效過濾器〔包括亞高效過濾器〕可過濾以上的微粒子灰塵，能有效濾除細菌，用于超凈和無菌凈化，通過高效過濾器的空氣必須經(jīng)過粗、中效兩級過濾器預(yù)過濾，一般位于系統(tǒng)末端送風(fēng)口之前，作為三級過濾的末級過濾器。第五章建筑供暖5-1對室內(nèi)供暖常用方式進行分類，并分析各自的特點?！敬稹竣偌泄┡c分散供暖：集中供暖方式是由單獨設(shè)置的熱源集中配置熱媒，通過管道向各個房間或各個建筑物供給熱量。而分散供暖方式是將熱源、熱媒輸配和散熱設(shè)備構(gòu)成獨立系統(tǒng)或裝置，向單個房間或局部區(qū)域就地供暖。②全面供暖與局部供暖：全面供暖是使整個供暖房間維持一定溫度要求；局部供暖使室內(nèi)局部區(qū)域或局部工作地點保持一定溫度。③連續(xù)供暖與間歇供暖：連續(xù)供暖使得全天使用的建筑物的室內(nèi)溫度全天均到達設(shè)計溫度；而間歇供暖僅使非全天使用的建筑物在使用時間內(nèi)的室內(nèi)平均溫度到達設(shè)計溫度，而在其他時間自然降溫。④值班供暖：在非工作時間或中斷使用的時間內(nèi)，使建筑物保持最低室溫要求的供暖方式。5-2供暖系統(tǒng)有哪些形式？并對其進行比擬?！敬稹恳姳?-1表5-1供暖系統(tǒng)比照表分類方式系統(tǒng)形式特點熱媒種類熱水供暖系統(tǒng)高溫水供暖〔水溫>100℃〕和低溫水供暖〔水溫≤100℃〕。熱能利用率高、節(jié)省燃料、熱穩(wěn)定性好、供暖半徑大、衛(wèi)生、平安。相同的供熱量下所需供熱設(shè)備較多，管道系統(tǒng)的管徑較大，造價高，且熱媒流量大，輸送熱媒消耗電能多。民用建筑和公共建筑的主要采暖形式。蒸汽供暖系統(tǒng)應(yīng)用范圍廣、熱媒溫度高、所需散熱面積小。缺點：由于散熱器外表溫度高，容易使其外表有機灰塵烤焦產(chǎn)生異味，衛(wèi)生條件較差，且易燙傷，影響平安使用。可用于供熱以工藝用蒸汽為主的廠區(qū)。熱風(fēng)供暖系統(tǒng)升溫快、設(shè)備簡單、投資較少。缺點：風(fēng)機設(shè)備和氣流噪聲較大，通常用于耗熱量大、所需供熱面積較大、定時使用的大型公共建筑或有特殊要求的工業(yè)廠房中。散熱方式對流供暖利用對流換熱器或以對流換熱為主向房間散發(fā)熱量。輻射供暖利用受熱面積釋放的熱射線，將熱量直接投射到室內(nèi)物體和人體外表。5-3對散熱器進行經(jīng)濟技術(shù)評價主要考慮哪些指標或參數(shù)？列表比照分析鑄鐵和鋼制散熱器的性能?！敬稹可崞餍阅茉u價指標是多方面的，主要有：①熱工性能：主要指傳熱系數(shù)，傳熱系數(shù)越高，其熱工性能越好。②經(jīng)濟指標：主要考慮有單位散熱量的本錢越低，安裝費用越低，使用壽命越長，其經(jīng)濟性越好；同樣材質(zhì)的金屬熱強度越高，其經(jīng)濟性越好。③安裝使用和工藝方面的指標：機械強度和承壓能力；尺寸應(yīng)較小，占地少；安裝和使用過程不易破損；制造工藝簡單，適于批量生產(chǎn)。④衛(wèi)生和美觀方面的評價指標：外表應(yīng)光滑，易于去除灰塵；外形應(yīng)美觀，與房間裝飾協(xié)調(diào)。5-4散熱器傳熱系數(shù)受哪些因素影響，并說明為什么要對其進行修正？【答】散熱器的傳熱系數(shù)主要取決于散熱器外外表空氣側(cè)的放熱系數(shù)，而在自然對流情況下，放熱系數(shù)又主要與傳熱溫差有關(guān)。另外，還會受到通過散熱器的熱水流量、散熱器的片數(shù)、散熱器的安裝方式、熱媒種類和參數(shù)、室內(nèi)空氣溫度和流速等因素的影響。而實驗方法確定的傳熱系數(shù)是在特定的情況下測定的，故在實際情況不同時需要對其進行修正。主要考慮的修正有散熱器組裝片數(shù)修正、散熱器連接形式修正系、散熱器安裝形式，從相關(guān)表中查到各項修正系數(shù)值，將傳熱系數(shù)除之皆可修正。5-5散熱器的布置與安裝要考慮哪些問題？【答】①考慮散熱效果問題。房間有外窗時，最好每個外窗下設(shè)置一組散熱器，以便于散熱器上升的熱氣流能阻止和改善從玻璃窗下降的冷氣流和冷輻射影響，同時也可迅速加熱從窗縫隙滲入的冷空氣。樓梯間布置散熱器時，考慮到因熱流上升上部空氣溫度比下部高，應(yīng)盡量把散熱器布置在底層或按一定比例分布在下部各層。②考慮管道布置問題。應(yīng)防止戶內(nèi)管路穿過陽臺門和進戶門，應(yīng)盡量減少管路的安裝。③考慮散熱器防護問題。為防止凍裂散熱器，兩道外門之間不能設(shè)置散熱器。在其他有凍結(jié)危險的場所，其散熱器應(yīng)設(shè)單獨的立、支管供熱，且不得裝設(shè)調(diào)節(jié)閥。托兒所、幼兒園散熱器應(yīng)暗裝或加防護罩，以防燙傷兒童。④散熱器應(yīng)明裝，簡單布置，內(nèi)部裝修要求高可采用暗裝。散熱器安裝應(yīng)保證底部距地面不小于60mm，通常取為150mm，頂部距窗臺板不小于50mm，背部與墻面凈距不小于25mm。5-6熱風(fēng)采暖系統(tǒng)在哪些場適宜用？哪些場合不適用？【答】根據(jù)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計標準》〔GB50019—2003〕規(guī)定，符合以下條件之一時，應(yīng)采用熱風(fēng)采暖：①能與機械送風(fēng)系統(tǒng)合并時。②利用循環(huán)空氣采暖，技術(shù)、經(jīng)濟合理時。③由于防火、防爆和衛(wèi)生要求，必須采用全新風(fēng)的熱風(fēng)采暖時。屬于以下情況之一時，不得采用空氣在循環(huán)的熱風(fēng)采暖：①空氣中含有病原體〔如毛類、破爛布等分選車間〕、極難聞氣味的物質(zhì)〔如熬膠等〕及有害物質(zhì)濃度可能突然增高的車間。②生產(chǎn)過程中散發(fā)的可燃氣體、蒸汽、粉塵與采暖管道或加熱器外表接觸能引起的燃燒的車間。③生產(chǎn)過程中散發(fā)的粉塵受到水、水蒸氣的作用能引起自燃、爆炸以及受到水、水蒸氣的作用能產(chǎn)生爆炸性氣體的車間。④產(chǎn)生粉塵和有害氣體的車間，如落砂、澆筑、砂處理工部噴漆工部及電鍍車間等。5-7分析暖風(fēng)機采暖的特點。【答】優(yōu)點：①單機供熱量大，相同熱負荷下，所用末端設(shè)備的數(shù)量少；②小型暖風(fēng)機可以吊掛，不占用建筑面積，大型暖風(fēng)機落地安裝，占地面積也有限；③啟動升溫快。缺點：①暖風(fēng)機運行時風(fēng)機有噪聲。一般小型暖風(fēng)機的噪聲在60dB(A)左右，大型暖風(fēng)機的噪聲還要大些；②暖風(fēng)機都是置于采暖房間內(nèi)，直接加熱室內(nèi)循環(huán)空氣，不補充新風(fēng)〔室外空氣〕，不能改善室內(nèi)的空氣品質(zhì)。5-8與對流供暖系統(tǒng)相比輻射供暖有什么優(yōu)點？適宜用在哪些場合？【答】①由于有輻射強度和溫度的雙重作用，造成真正符合人體散熱要求的熱狀態(tài)，具有最正確舒適感。②利用與建筑結(jié)構(gòu)相符合的輻射供暖系統(tǒng)，不需要在室內(nèi)布置散熱器，也不必安裝連接水平散熱器的水平支管，不占建筑面積，也便于布置家具。③室內(nèi)沿高度方向上的溫度分布比擬均勻，溫度梯度較小，無效熱損失可大大減小。④由于提高了室內(nèi)外表的溫度，減少了四周外表對人體的冷輻射，提高了舒適感。⑤不會導(dǎo)致室內(nèi)空氣的急劇流動，從而減少了塵埃飛揚的可能，有利于改善衛(wèi)生條件。⑥由于輻射供暖系統(tǒng)將熱量直接投射到人體，在建立同樣舒適感的前提下，室內(nèi)設(shè)計溫度可以比對流供暖時降低2~3℃〔高溫伏設(shè)施可降低5~10℃〕，從而可以降低供暖能耗10%~20%。5-9試分析哪些因素促使輻射采暖降低了采暖熱負荷。輻射采暖熱負荷應(yīng)如何確定？【答】設(shè)計輻射采暖時相對于對流采暖時規(guī)定的房間平均溫度可低1~3℃全面輻射采暖的熱負荷確實定按正常計算出的熱負荷乘以修正系數(shù)，中、高溫輻射系統(tǒng)取0.8~0.9，低溫輻射系統(tǒng)取0.9~0.95；或?qū)⑹覂?nèi)計算溫度取值降低2~6℃5-10某一房間采用地板輻射采暖，房間熱負荷為2000W，地板面積為50m2，室內(nèi)溫度要求20℃。加熱管覆蓋層為：60mm豆石混凝土，20mm水泥砂漿找平層，其平均導(dǎo)熱系數(shù)，初步確定加熱管為間距為200mm。假設(shè)地板外表溫度取26℃，那么加熱管熱水平均溫度為多少？【解】單位面積地板散熱量為：輻射板內(nèi)部傳熱系數(shù)為：加熱管內(nèi)熱水平均溫度為。5-11論述重力循環(huán)和機械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的主要區(qū)別?！敬稹恐饕獏^(qū)別在于系統(tǒng)循環(huán)動力不同。重力循環(huán)系統(tǒng)靠水的密度差進行循環(huán)，不需要外來動力，作用壓頭小，系統(tǒng)裝置簡單，運行時無噪聲，不消耗電能，所需管徑大，作用范圍受限。機械循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)動力來自于循環(huán)水泵，水流速大、管徑小、升溫快、作用范圍大，但因系統(tǒng)中增加了循環(huán)水泵，維修工作量大，運行費用增加。但其系統(tǒng)類型較多，適用場合更廣泛。5-12對機械循環(huán)熱水采暖系常見地系統(tǒng)形式進行比擬和分析。表5.2題5-15圖5-13同程式熱水采暖系統(tǒng)有什么優(yōu)缺點？【答】采暖系統(tǒng)按各并聯(lián)環(huán)路水的流程劃分為同程式系統(tǒng)和異程式系統(tǒng)。同程式系統(tǒng)沿各根本組合體熱媒流程根本相等，水力計算時各環(huán)路易于平衡，水力失調(diào)較輕，但有時可能要多消耗些管材，其耗量決定于系統(tǒng)的具體條件和布管技巧。對于系統(tǒng)作用半徑較大的系統(tǒng)宜采用同程式系統(tǒng)，減輕水力失調(diào)。5-14高層建筑熱水供暖系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)形式上著重要解決什么問題？【答】由干建筑高度增加，使得水系統(tǒng)的水靜壓力很大，影響到樓內(nèi)系統(tǒng)與外網(wǎng)的連接方式，同時系統(tǒng)設(shè)備、管道的承壓能力也需要考慮能否到達要求。另外，樓層數(shù)增加，致使自然作用壓力的影響加大，有可能使得垂直失調(diào)現(xiàn)象十分嚴重。針對上述問題，高層建筑熱水供曖系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)形式上著重要解決水靜壓力和垂直失調(diào)問題。5-15如何考慮熱水供暖系統(tǒng)的排氣和熱膨脹問題？從原因、危害、措施等方面來分析。【答】熱水供暖系統(tǒng)空氣的來源主要有兩條：①充水運行前留存在管道設(shè)備之中的空氣；②水被加熱后，溶解氣體析出。這些空氣占據(jù)散熱器空間，減少有效散熱面積；堵塞管道，造成水流中斷；腐蝕管路，縮短系統(tǒng)壽命，必須及時迅速得排除掉。排氣措施有干管設(shè)坡和設(shè)置集氣罐、放氣閥等放氣裝置。水的熱膨脹問題表達在受熱膨脹和冷卻收縮兩方面，受熱產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，損壞管路系統(tǒng)和設(shè)備；冷卻收縮使得系統(tǒng)產(chǎn)生倒空現(xiàn)象。用人為方法或設(shè)備，使因溫升而加大的體積能排出系統(tǒng)；當發(fā)生冷卻倒空時，能夠向系統(tǒng)補水。5-16膨脹水箱有哪些作用？其上連接有哪些管子及各自的用處？【答】作用有容納膨脹水、維持系統(tǒng)壓力、可排除系統(tǒng)內(nèi)的空氣。水箱上連接有膨脹管、溢流管、排水管、信號管和循環(huán)管。膨脹管將膨脹水箱與系統(tǒng)相連，系統(tǒng)加熱后增加的膨脹水量通過膨脹管進入膨脹水箱，系統(tǒng)停止運行水溫降低后，膨脹水箱的水又通過膨脹管回饋到系統(tǒng)以防倒空，為防止偶然關(guān)閉閥門使系統(tǒng)內(nèi)壓力過分增高而發(fā)生事故，膨脹管上不允許安裝任何閥門。溢流管將水箱溢出的水就近排入排水設(shè)施中，溢流管上也不允許設(shè)置閥門。排水管用來清洗、檢修時放空水箱內(nèi)的水，需裝設(shè)閥門，平時關(guān)閉。信號管用于檢查膨脹水箱的充水情況，應(yīng)接至便于管理人員觀察控制的地方，末端需設(shè)置閥門，平時關(guān)閉，檢查時翻開閥門，假設(shè)沒有水流出，說明膨脹水箱內(nèi)水位未到達最低水位，需向系統(tǒng)補水。循環(huán)管與膨脹管一起構(gòu)成自然循環(huán)環(huán)路膨脹水箱中的水通過該環(huán)路形成緩慢流動，防止凍結(jié)。5-17蒸汽作為熱媒在暖通空調(diào)系統(tǒng)中有哪些用途？【答】①作為采暖系統(tǒng)的熱媒。②加熱通過熱空氣幕的空氣。③制備熱水。④加濕空氣。⑤作熱能動力。5-18供熱管網(wǎng)布置有哪些原那么？【答】①經(jīng)濟上合理。主干線力求短直，主干線盡量走熱負荷集中區(qū)。要注意管線上的閥門、補償器和某些管道附件〔如放汽、防水、疏水等裝置〕的合理布置，因為這將涉及到檢查室〔可操作平臺〕的位置和數(shù)量，盡量可能使其數(shù)量減少。②技術(shù)上可靠供熱管線應(yīng)盡量避開土質(zhì)松軟地區(qū)、地震斷裂帶、滑坡危險地帶以及地下水位高等不利地段。③對周圍環(huán)境影響少而協(xié)調(diào)供熱管線應(yīng)少穿主要交通線。一般平行于道路中心線并應(yīng)盡量敷設(shè)在車行道以外的地方。通常情況下管線應(yīng)只沿街道的一側(cè)敷設(shè)。地上敷設(shè)的管道，不應(yīng)影響城市環(huán)境美觀，不阻礙交通。供熱管道與各種管道、構(gòu)筑物應(yīng)協(xié)調(diào)安排，相互之間的距離，應(yīng)能保證運行平安、施工及檢修方便。5-19分戶熱計量系統(tǒng)負荷計算需要注意哪些問題？【答】①由于用戶的生活習(xí)慣、經(jīng)濟能力、對舒適性的要求不盡相同，因而分戶熱計量系統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)計計算溫度宜比常規(guī)供暖系統(tǒng)有所提高，通常分戶熱計量系統(tǒng)室內(nèi)設(shè)計計算溫度值比常規(guī)供暖系統(tǒng)室內(nèi)計算溫度提高2℃。②當相鄰房間溫差大與或等于5℃時，應(yīng)計算通過隔墻或樓板的傳熱量。由于用戶對室內(nèi)溫度的控制不確定，導(dǎo)致相鄰房間溫差值難以預(yù)測，由此產(chǎn)生的戶間傳熱熱負荷亦難以找到統(tǒng)一的計算方法，目前主要采用兩種計算方法：按相鄰房間實際可能出現(xiàn)的溫差計算傳熱量，再乘以可能同時出現(xiàn)的概率；按常規(guī)方法計算出的熱負荷再乘以一個附加系數(shù)。5-20分戶熱計量熱水集中采暖系統(tǒng)計量方法有哪些？【答】①采用熱水表直接測量水流量，不考慮供回水溫的影響，假定供回水溫各戶相同，且不變。②采用熱量計量表計量，熱量計量表由流量計、溫度傳感器和積算器三局部組成。流量計用來測量流經(jīng)散熱設(shè)備的熱水流量，安裝在系統(tǒng)的供水管上。溫度傳感器用以測量供、回水溫度，裝在供、回水管路上。直接測定用熱量，原理上準確；價格較貴，安裝復(fù)雜；在小溫差時，計量誤差較大，目前應(yīng)用較少。③用熱量分配表計量。它不能直接計量用戶的用熱量，通過測量各散熱器設(shè)備的散熱比例，配合總熱量表所測得到建筑物總熱量數(shù)據(jù)，計算出各散熱器散熱量，來到達分戶計量的目的。熱量分配表構(gòu)造簡單、本錢低廉、安裝方便，常用于既有建筑傳統(tǒng)供暖系統(tǒng)實行分戶熱計量。5-21某單管熱水供暖系統(tǒng)，立管進水溫度，出水溫度，采用四柱813型散熱器，明裝無遮擋，供暖室內(nèi)溫度，試確定如下圖立管中，各組散熱器的片數(shù)〔熱負荷見圖5.2〕。tgtg=951700W1100W1500Wtt1tt2tth=70圖5.2題5-25圖【解】①流出第一組散熱器的溫度：流出第二組散熱器的溫度：，每片散熱器的面積為2，假定：β1=β2=β3=1.0〔6～10片〕；③，那么故第一組散熱器的片數(shù)為：，在假定的片數(shù)范圍內(nèi)；④同理：故第二組散熱器的片數(shù)為：，在假定的片數(shù)范圍內(nèi)；⑤同理：第三組散熱器的片數(shù)為：，故另假設(shè)β1=1.05〔11～20片〕故第三組散熱器的片數(shù)為：，在假定的片數(shù)范圍內(nèi)。5-22將上題改為雙管系統(tǒng)，其余條件不變，試確定各組散熱器片數(shù)，并進行比照分析單管和雙管系統(tǒng)，對散熱選擇的影響?！窘狻肯到y(tǒng)作用原理圖如圖5.3：圖5.3題5-26圖圖5.3題5-26圖各散熱器的散熱量分別為〔按從上到下的順序〕：由于各組散熱器具有共同的進水溫度和回水溫度，因此各散熱器的熱媒平均溫度均為：各散熱器傳熱溫差：查教材附錄28，四柱813型散熱器的傳熱系數(shù)為：修正系數(shù)：假定散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)：；該散熱器均異側(cè)連接，上進下出，查教材附錄31，連接形式修正系數(shù)；散熱器明裝，無遮擋，查教材附錄32安裝形式修正系數(shù)；所以散熱器所需面積：===，計算片數(shù)為：=/=/=/校核片數(shù)修正系數(shù)的值：查教材附錄30，當散熱器片數(shù)為11~20時，=1.05；當散熱器片數(shù)為6~10，=1.00。因此，實際所需散熱器面積為：===2.09×1.00=2.0==2.85×1.05=2.99所以實際選用片數(shù)為：=/=/=/單管和雙管系統(tǒng)對散熱器選擇的影響：對于單管系統(tǒng)，最大的特點即每組散熱器的出水溫度是下一組散熱器的進水溫度，經(jīng)過散熱器的散熱，每組散熱器按進水先后順序，其平均熱媒溫度逐漸下降，因而其傳熱系數(shù)逐漸降低，造成其傳熱面積在對應(yīng)的熱負荷條件下相應(yīng)增加。而對于雙管系統(tǒng)，各散熱器具有相同的進水溫度和出水溫度，因而具有相同的平均熱媒溫度，即相同的傳熱系數(shù)，由于這個影響，雙管系統(tǒng)的散熱器總面積一般比單管系統(tǒng)稍小些。5-23某供暖系統(tǒng)熱負荷為70kW，供水溫度為95℃，回水溫度為70℃，求系統(tǒng)所需水流量。假設(shè)采用低壓蒸汽作熱媒，蒸汽的汽化潛熱為2250kJ/kg，求所需的蒸汽流量。【解】①對熱水供暖系統(tǒng)，由得系統(tǒng)所需水流量為：②對于蒸汽供暖系統(tǒng)，所需蒸汽流量為：5-24如圖5-5所示熱水供暖系統(tǒng)。h1=，h2=；每個散熱器的熱負荷為800W；供水溫度為95℃，回水溫度為70℃，對應(yīng)溫度的水密度分別為962kg/m3和978kg/m3。不考慮熱水在沿途的冷卻，分別計算雙管和單管系統(tǒng)的自然循環(huán)作用壓力。圖圖題5-29圖【解】①求雙管系統(tǒng)的重力循環(huán)作用壓力雙管系統(tǒng)屬于并聯(lián)環(huán)路，各層散熱器所在環(huán)路的作用動力不同，需分別計算。根據(jù)式〔3-1-3〕和〔3-1-4〕[4]的計算方法，通過各層散熱器循環(huán)環(huán)路的作用動力，分別為：第一層：第二層：求單管系統(tǒng)的重力循環(huán)作用壓力：第二層散熱器流出管路中的水溫：相應(yīng)水的密度那么第六章建筑通風(fēng)6-1按通風(fēng)的功能與目的來分類，建筑的通風(fēng)方式有哪幾種？各自在應(yīng)用上有何特點？【答】見表6.1。表6.1通風(fēng)方式比照表分類方式通風(fēng)方式應(yīng)用特點通風(fēng)目的一般換氣通風(fēng)旨在治理主要由在室人員及其活動說產(chǎn)生的各種污染物，滿足人的生命過程的耗氧量及其衛(wèi)生標準。熱風(fēng)供暖通常指在工業(yè)建筑中，將新風(fēng)或混合空氣經(jīng)過濾、加熱等處理，再送入建筑物內(nèi)，用來補充或局部補充全部或局部區(qū)域的熱損失，改善其熱環(huán)境。排毒與除塵著重治理中各種生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的有害氣體、蒸汽與粉塵，為保障人體健康，維持正常生產(chǎn)所需的環(huán)境條件。事故通風(fēng)為排除因突發(fā)事件產(chǎn)生的大量有燃燒、爆炸危害或有毒害的氣體、蒸汽等防護式通風(fēng)在人防地下室等特殊場所，以防御原子輻射及生化毒物污染，保障戰(zhàn)時指揮、通信或醫(yī)療、救護等環(huán)境平安目的所進行的清潔式通風(fēng)、過濾式通風(fēng)或隔絕式通風(fēng)/。建筑防排煙為防止火災(zāi)時火勢或煙氣蔓延至走廊、前室及樓梯間等通道，以保證居民平安疏散及消防人員順撲救所設(shè)置的防煙與排煙設(shè)施。通風(fēng)動力自然通風(fēng)不使用通風(fēng)機驅(qū)動，依靠室外風(fēng)力造成的風(fēng)壓和室內(nèi)外空氣溫差所造成的熱壓驅(qū)使空氣流動。經(jīng)濟有效，應(yīng)予以優(yōu)先考慮機械通風(fēng)依靠通風(fēng)機產(chǎn)生的壓力驅(qū)使空氣流動。是特定建筑空間進行有組織通風(fēng)的主要技術(shù)手段，是通風(fēng)系統(tǒng)廣泛采用的一種通風(fēng)方式。氣流方向送風(fēng)將室外新風(fēng)或經(jīng)必要處理后符合環(huán)控要求的空氣經(jīng)由通風(fēng)管道等途徑送入室內(nèi)排風(fēng)從室內(nèi)將污染物隨空氣一道經(jīng)由通風(fēng)管道等途徑排出室外。通風(fēng)效勞范圍全面通風(fēng)以整個室內(nèi)空間為對象進行送風(fēng)與排風(fēng)，適用于建筑物內(nèi)部污染源較為分散或不確定情況，通風(fēng)量較大。局部通風(fēng)針對建筑內(nèi)部污染源集中在局部位置的情況，僅以局部污染區(qū)域為對象進行送風(fēng)與排風(fēng)。6-2通風(fēng)系統(tǒng)劃分的一般原那么是什么？哪些情況下應(yīng)當單獨設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)？【答】當建筑內(nèi)在不同地點有不同的送、排風(fēng)要求，或者效勞面積過大，送、排風(fēng)點較多時，需分設(shè)多個送、排風(fēng)系統(tǒng)。當效勞區(qū)域的空氣處理要求與環(huán)控參數(shù)要求相同，或者各區(qū)域處于同一生產(chǎn)流程、運行班次和運行時斷時，可以劃分同一系統(tǒng)。對于以下情況應(yīng)單獨設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)：①兩種或兩種以上有害物質(zhì)混合后能引起燃燒或爆炸。②兩種或兩種以上有害物混合后能形成毒害更大或具腐蝕性的混合物或化合物。③兩種或兩種以上有害物質(zhì)混合后易使蒸汽凝結(jié)并積聚粉塵。④散發(fā)劇毒物質(zhì)的房間及設(shè)備。⑤建筑內(nèi)設(shè)有儲存易燃、易爆物質(zhì)或有防火、防爆要求的單獨房間。6-3通風(fēng)系統(tǒng)中進、排風(fēng)口的布置應(yīng)滿足哪些要求？【答】對于進風(fēng)口，①應(yīng)設(shè)在室外空氣較清潔的地點，進風(fēng)口處室外空氣中有害物濃度不應(yīng)大于室內(nèi)工作地點最高容許濃度的30%。②應(yīng)盡量設(shè)在排風(fēng)口的上風(fēng)側(cè)，并且應(yīng)低于排風(fēng)口。③進風(fēng)口的底部距室外地坪不應(yīng)低于2m，當布置綠化地帶時，不宜低于1m。④降溫用的進風(fēng)口宜設(shè)在建筑物的背陰處。對于排風(fēng)口，①一般情況下，通風(fēng)排氣主管至少應(yīng)高出屋面。②通風(fēng)排氣中的有害物必需經(jīng)大氣擴散稀釋時，排風(fēng)口應(yīng)位于建筑物空氣動力陰影區(qū)和正壓區(qū)以上。③要求在大氣中擴散稀釋的通風(fēng)排氣，其排風(fēng)口上不應(yīng)設(shè)風(fēng)帽，以防止雨水進入風(fēng)機。④對于排除有害氣體或含有粉塵的通風(fēng)系統(tǒng)，其排風(fēng)口上宜設(shè)置錐形風(fēng)帽或防雨風(fēng)帽。6-4通風(fēng)機運行時的工作點是如何決定的？運行過程中，如果用戶所需風(fēng)量發(fā)生變化，可采取哪些技術(shù)措施來調(diào)節(jié)？【答】風(fēng)機接入管網(wǎng)運行時，其實際工況點是風(fēng)機性能曲線和管網(wǎng)特性曲線的交點。調(diào)節(jié)方法有：①改變管網(wǎng)特性曲線。方法是在通風(fēng)機轉(zhuǎn)速不變的情況下，改變系統(tǒng)中的閥門等節(jié)流裝置的開度大小來增減管網(wǎng)壓力損失而使流量發(fā)生改變。②改變通風(fēng)機特性曲線。通過改變通風(fēng)機的轉(zhuǎn)速使得風(fēng)機風(fēng)量、風(fēng)壓隨其轉(zhuǎn)速的減小而降低，而效率根本不變。改變通風(fēng)機進口導(dǎo)流葉片角度，使氣流進入通風(fēng)機葉輪前旋轉(zhuǎn)度發(fā)生改變，從而改變其風(fēng)量、風(fēng)壓、功率和效率。6-5計算機械送風(fēng)系統(tǒng)的空氣加熱器時，室外計算溫度應(yīng)采取何值？計算消除余熱、余濕用的全面通風(fēng)耗熱量呢？【答】用于選擇機械送風(fēng)系統(tǒng)加熱器的冬季室外計算溫度應(yīng)采用供暖室外計算溫度。消除余熱、余濕用的全面全面通風(fēng)耗熱量采用冬季通風(fēng)室外計算溫度。6-6某一體積為224m3的車間中，設(shè)有全面通風(fēng)系統(tǒng)，全面通風(fēng)量為0.14m3/s，CO2的初始體積濃度為0.05%，室內(nèi)有15人進行輕度勞動，每人呼出的CO2的量為12.5mg/s，進風(fēng)空氣中CO2的濃度為0.05%，到達穩(wěn)定時車間內(nèi)CO2的濃度為多少？【解】CO2的產(chǎn)生量為M=15×12.5mg/s=187.5mg/s，送入室內(nèi)的空氣中CO2的體積含量為0.05%，〔0.05％=0.05×104mg/m3〕，即c0=982mg/m3。由穩(wěn)定狀態(tài)時全面通風(fēng)量計算式得到達穩(wěn)定時車間內(nèi)CO2的質(zhì)量濃度為：6-7某地下室的體積Vf=200m3，設(shè)有機械全面通風(fēng)系統(tǒng)。通風(fēng)量L=0.04m3/s，有198人進入室內(nèi)，人員進入后立即開通風(fēng)機，送入室外空氣。假定室內(nèi)人員活動可視為輕作業(yè)，經(jīng)過多長時間后，該房間內(nèi)的CO2濃度到達/m3。【解】由有關(guān)資料表5-17[3]查得從事輕體力勞動時，CO2〔CO2的密度為/m3〕，即12.6mg/s，房間內(nèi)共有198人，共產(chǎn)生的CO2為2.5g/s，即M=2.5g/s。送入室內(nèi)的空氣中CO2體積含量為0.05%，即c0=0.98g/m3，風(fēng)機啟動前室內(nèi)空氣中CO2濃度與室外相同，即c1=0.98g/m3。因此6-8某車間散發(fā)醋酸乙酯蒸汽量為320mg/s，要求室內(nèi)衛(wèi)生標準為200mg/m3，苯的散發(fā)量為40mg/s要求室內(nèi)衛(wèi)生標準為6mg/m3，那么車間的全面通風(fēng)量為多少？〔空氣密度取/m3〕【解】送風(fēng)空氣中上述污染物的濃度為0，取平安系數(shù)為6，分別計算出稀釋每種蒸汽到最高容許濃度以下所需的風(fēng)量：醋酸乙酯：苯：兩種溶劑污染有疊加作用，全面通風(fēng)量應(yīng)為各自所需風(fēng)量之和，即：6-9同上題條件，假設(shè)同時還有余熱量150kW，夏季通風(fēng)室外計算溫度為30℃，要求車間內(nèi)溫度不超過35℃，車間的全面通風(fēng)量為多少？【解】消除余熱所需通風(fēng)量為：全面通風(fēng)量應(yīng)取消除空氣污染物和消除余熱所需風(fēng)量兩者之中的較大者，即全面通風(fēng)量為47.5kg/s。6-10通風(fēng)設(shè)計如果不考慮風(fēng)量平衡和熱平衡，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？【答】通風(fēng)房間的風(fēng)量平衡、熱量平衡是自然界的客觀規(guī)律。設(shè)計中欲維持室內(nèi)設(shè)計溫度、濕度或有害物質(zhì)濃度穩(wěn)定不變，就必須建立起某種確定的熱濕平衡或有害物量平衡，如果不遵循相關(guān)規(guī)律，實際運行中將會在新的室內(nèi)狀態(tài)下到達平衡，那么無法保證預(yù)期的設(shè)計溫度、壓力及氣流組織等環(huán)控要求。6-11什么情況下必須采用局部送風(fēng)？局部送風(fēng)系統(tǒng)形式有哪些？【答】對于一些面積大、人員稀少、大量散發(fā)余熱的高溫車間，采用全面通風(fēng)降溫既困難，也沒有必要，應(yīng)采用局部送風(fēng)。按我國現(xiàn)行暖通空調(diào)設(shè)計標準規(guī)定，在工作人員經(jīng)常停留或長時間操作的工作地點，當其環(huán)境達不到衛(wèi)生要求或輻射照度不小于350W/m2時，應(yīng)當設(shè)置局部送風(fēng)。局部送風(fēng)系統(tǒng)分為分散式和系統(tǒng)式兩種類型，分散式局部送風(fēng)一般采用軸流風(fēng)機、噴霧風(fēng)扇等形式以再循環(huán)空氣作崗位送風(fēng)。系統(tǒng)式局部送風(fēng)又稱空氣淋浴，借助完整的機械送風(fēng)系統(tǒng)，將經(jīng)過一定程度集中處理的空氣送至各個局部的工作崗位。排風(fēng)罩；2—風(fēng)機；3—凈化設(shè)備；4—風(fēng)道；5—排風(fēng)口；6—排風(fēng)罩；2—風(fēng)機；3—凈化設(shè)備；4—風(fēng)道；5—排風(fēng)口；6—污染源圖6-2局部機械送風(fēng)系統(tǒng)【答】在散發(fā)熱、濕、蒸汽或有害物質(zhì)的建筑物內(nèi)，應(yīng)首先考慮采用局部排風(fēng)。局部排風(fēng)系統(tǒng)通常由局部排風(fēng)罩、風(fēng)機、通風(fēng)管路、凈化設(shè)備和排風(fēng)口組成。為防止風(fēng)機的腐蝕與磨損，風(fēng)機通常布置在凈化設(shè)備之后。為防止大氣污染，當排風(fēng)中有害物量超過排放標準時，必須經(jīng)過設(shè)備處理，達標后才能排入大氣。凈化處理設(shè)備種類主要根據(jù)被處理有害物的理化性質(zhì)等加以選擇。圖6-2為局部機械送風(fēng)系統(tǒng)的示意圖。6-13分析以下各種局部排風(fēng)罩的工作原理和特點?！?〕防塵密閉罩；〔2〕外部吸氣罩；〔3〕接受罩【答】①防塵密閉罩原理：將粉塵源全部密閉罩罩內(nèi)，使罩內(nèi)保持負壓，從罩外吸入空氣并進行排風(fēng)。特點：優(yōu)點是只需要較小的排風(fēng)量就能最為有效地捕集并排除局部污染源產(chǎn)生的有害物質(zhì)，且排風(fēng)性能不受周圍氣流的影響；缺點是不便維修，大容積裝置占地面積大。②外部吸氣罩：利用設(shè)在污染源附近的排風(fēng)罩的抽吸作用，在有害物發(fā)生地點造成一定的氣流運動，使有害物吸入罩內(nèi)。特點：污染源根本上是敞開的，而排風(fēng)罩只在污染源附近進行吸氣，必須在距罩口米造成必要的控制風(fēng)速克服有害物的流動速度以引導(dǎo)其至排風(fēng)罩。③接受罩：利用生產(chǎn)設(shè)備本身產(chǎn)生或誘導(dǎo)一定的氣流流動而使得有害物隨之直接進入罩內(nèi)。特點：罩口處的氣流運動時生產(chǎn)過程本身造成的，接受罩只起接受作用。它的排風(fēng)量取決于接受的污染空氣量的大小。接受罩的斷面尺寸應(yīng)不小于罩口處污染氣流的尺寸，否那么污染物不能全部進入罩內(nèi)，影響排風(fēng)效果。6-14何為一次塵化、二次塵化？為什么說二次塵化作用為污染車間空氣環(huán)境的主要原因？【答】把各種使塵粒由靜止狀態(tài)進入空氣中浮游的塵化作用稱為一次塵化作用，一次塵化作用給予粉塵的能量缺乏以使粉塵擴散飛揚，它只造成局部地點的空氣污染。由于通風(fēng)或冷熱氣流對流所造成的室內(nèi)二次氣流帶著局部地點的含塵氣體在整個車間內(nèi)流動，即二次塵化作用，使粉塵散步到整個車間內(nèi)，造成粉塵進一步擴散，污染車間空氣環(huán)境，故說二次塵化作用為污染車間空氣環(huán)境的主要原因。6-15一個完整的除塵系統(tǒng)應(yīng)包括哪幾個過程，其系統(tǒng)由哪些部件與設(shè)備組成？【答】過程包括①用捕塵罩捕集含塵氣體；②捕集的含塵氣體在風(fēng)機的作用下沿風(fēng)道輸送到除塵設(shè)備中；③在除塵設(shè)備中將粉塵別離出來；④進化后的氣體排至大氣；⑤收集與處理別離出來的粉塵。工業(yè)建筑的除塵系統(tǒng)主要由排塵罩、風(fēng)道、風(fēng)機、除塵設(shè)備等組成。6-16除塵風(fēng)管的設(shè)計原那么是什么？【答】①除塵系統(tǒng)風(fēng)管由于風(fēng)速較高，通常采用圓形風(fēng)道，而且直徑較小，但為防堵塞，不宜小于相關(guān)規(guī)定值。②除塵系統(tǒng)的風(fēng)道因風(fēng)速較高，管壁磨損嚴重，通常多用壁厚為1.5~3mm的普通鋼板加工制作。③如果吸塵點較多，常采用大斷面的集合管連接各支管。集合管分垂直、水平兩種形式，管內(nèi)風(fēng)速不宜超過3m/s，集合管下部應(yīng)設(shè)卸灰裝置。④為防止粉塵在風(fēng)管內(nèi)沉積，除塵系統(tǒng)的風(fēng)管除在管內(nèi)保持較大風(fēng)速外，還要求盡可能垂直或傾斜敷設(shè)。傾斜敷設(shè)時，與水平角的夾角最好大于45°；如必須水平敷設(shè)，需設(shè)置清掃口。⑤除塵風(fēng)道系統(tǒng)設(shè)計中，對管網(wǎng)水力平衡性要求較嚴格。對于并聯(lián)管路進行水力計算時，除塵系統(tǒng)要求兩支管的壓力損失差不超過10%。⑥風(fēng)速的大小除了要考慮對系統(tǒng)經(jīng)濟性的影響外，還要考慮到風(fēng)速過大對設(shè)備和風(fēng)管磨損加快；過小會使粉塵沉積，堵塞管道。6-17常用除塵設(shè)備有哪些類型？指出其相應(yīng)的除塵機理?！敬稹竣僦亓Τ两凳摇Ｒ揽恐亓ψ饔檬箽饬髦械膲m粒自然沉降，將塵粒從氣流中別離出來。②慣性除塵器。通過在內(nèi)部設(shè)置擋板、百葉等構(gòu)件，使含塵氣流方向急劇變化或與障礙物碰撞，利用塵粒自身慣性力使之從含塵氣流中別離出來。③旋風(fēng)除塵器。時含塵氣流在筒體內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運動，借助氣流旋轉(zhuǎn)過程中作用于塵粒上的慣性離心力，使塵粒得以從氣流中別離出來并加以捕集。④袋式除塵器。利用纖維織物加工的袋狀過濾元件對塵粒的篩濾、接觸阻留、攔截、碰撞、擴散和靜電吸引等效應(yīng)而使粉塵阻流在濾袋上加以捕集。⑤靜電除塵器。利用靜電力將氣體中粉塵別離出來。⑥濕式除塵器。通過含塵氣流與液滴相對高速運動時的相互作用實現(xiàn)除塵凈化，主要除塵機理包括慣性碰撞、接觸阻留、擴散效應(yīng)、凝聚效應(yīng)和凝結(jié)核效應(yīng)。6-18表征除塵器性能的主要指標有哪些？【答】①除塵效率，表征了除塵器捕集粉塵的能力，包括全效率、除塵率和分級效率幾種形式。全效率是在一定的運行工況下，單位時間內(nèi)除塵器的粉塵量與進入除塵器的粉塵量的百分比。穿透率為單位時間內(nèi)除塵器排放的粉塵量與進入除塵器的粉塵量的百分比。分級效率為除塵器對某一代表粒徑或粒徑在范圍內(nèi)粉塵的除塵效率。②壓力損失，為除塵器進、出口處氣流的全壓的絕對值之差，表示流體流經(jīng)除塵器所耗的機械能，關(guān)系到除塵器的能量消耗和除塵系統(tǒng)中風(fēng)機的合理選擇。③處理氣體量，表示除塵器處理氣體量的大小。④負荷適應(yīng)性，反映除塵器性能可靠性的技術(shù)指標。負荷適應(yīng)性良好的除塵器，當處理的氣體量或污染物濃度在較大范圍內(nèi)波動時，仍能保持穩(wěn)定的除塵效率。6-19在使用袋式除塵器時應(yīng)注意什么問題？【答】①袋式除塵器的應(yīng)用范圍要受濾料的耐溫耐腐蝕性等性能的限制。如目前常用的濾料適用于80～140℃，如用袋式除塵器處理更高溫度的煙氣，必須預(yù)先冷卻。②不適宜于黏性強及吸濕性強的粉塵，特別是煙氣溫度不能低于露點溫度，否那么會產(chǎn)生結(jié)露，導(dǎo)致濾袋堵塞。③處理高溫、高濕氣體時，為防止水蒸氣在濾袋凝結(jié)，應(yīng)對含塵空氣進行加熱并對除塵器保溫。④不能用于有爆炸危險和帶有火花的煙氣。⑤6-20袋式除塵器的阻力和過濾風(fēng)速主要受哪些因素影響？【答】袋式除塵器的壓力損失不但決定著它的能耗，還決定著它的除塵效率和清灰時間間隔，它與除塵器結(jié)構(gòu)形式、濾料特性、過濾風(fēng)速、粉塵濃度、清灰方式、氣體溫度及氣體粘度等因素有關(guān)。其過濾風(fēng)速的大小與除塵器的清灰方式、清灰制度、粉塵特性、入口含塵濃度等因素密切相關(guān)。6-21你能說出幾種工業(yè)通風(fēng)過程中常用的袋式除塵器嗎？【答】①機械振動清灰除塵器。利用機械裝置振打或搖動懸吊濾袋的框架，使濾袋產(chǎn)生振動而去除積灰。該方式適用于以外表過濾為主的濾袋，宜采用較低過濾風(fēng)速。②氣流反吹清灰除塵器。利用與過濾氣流反向的氣流，使濾袋變形，粉塵層受撓曲力和屈曲力的作用而脫落。反吹風(fēng)時氣流在整個濾袋上分布較均勻，振動也不強烈，但清灰強度小。③脈沖噴吹類。借助各種脈沖控制供氣系統(tǒng)，將壓縮空氣在短暫的時間內(nèi)經(jīng)噴嘴高速噴射進入濾袋頂部的文氏管，同時誘導(dǎo)數(shù)倍于噴射氣流的空氣進入濾袋，造成濾袋內(nèi)較高的壓力峰值和較高的壓力上升速度，使袋壁獲得很高的向外加速度，從而清落灰塵。此類除塵器的清灰能力最強，效果最好，可允許較高的過濾風(fēng)速并保持低的壓力損失，開展迅速。6-22有一兩級除塵系統(tǒng)，系統(tǒng)風(fēng)量為2.22m3/s，工藝設(shè)備產(chǎn)塵量為22.2m3/s，除塵器的除塵效率分別為80%和90%，計算該系統(tǒng)的總效率和排空濃度?！窘狻靠傂剩哼M入除塵器的粉塵量由效率的定義式可得除塵器出口粉塵量即得排空濃度：6-23金鋼砂塵的真密度，在標準大氣壓力、20℃的靜止空氣中自由沉降，計算粒徑dp=2、5、10、40時塵粒的沉降速度?！窘狻吭跇藴蚀髿鈮骸?0℃×10-6N·s/m2dp=2時，同理，dp=5時，；dp=10時，；dp=40時，。由以上計算可知，當粒徑直徑較小時，其沉降速度很小，重力沉降作用不明顯，因此重力沉降室僅適用于50以上的粉塵。6-24某旋風(fēng)除塵器在實驗過程中測得以下數(shù)據(jù)：粒徑0~55~1010~2020~40>40分級效率709699100實驗粉塵的分散度1417252321求該除塵器的全效率?！窘狻咳逝c分級效率的關(guān)系為：故該除塵器的全效率為：6-25結(jié)合濕式除塵器的優(yōu)點和缺點，說明在濕式除塵器使用中應(yīng)注意什么問題？【答】①濕式除塵器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，投資抵，占地面積小，除塵效率高，很多有害氣體都可采用濕法凈化，因此濕式除塵器同時用以除塵和凈化有害氣體。②濕式除塵器適宜用于處理捕集非纖維塵和非水硬性的各種粉塵，尤其適宜用于凈化高溫、易爆和易燃的氣體。③濕式除塵器的缺點是有用物料不能干法回收，泥漿處理比擬困難；它的洗滌廢水中，除固體微粒外，還可能有各種可溶性物質(zhì)，假設(shè)將洗滌廢水直接排入江河或下水道，會造成水系污染。因此，對洗滌廢水要進行處理，否那么會造成二次污染。高溫?zé)煔庀礈旌?，溫度下降，會影響煙氣在大氣中的擴散。④在寒冷地區(qū)使用使用要有必要的技術(shù)措施，防止冬季結(jié)冰。6-26何為粉塵比電阻？為什么粉塵的比電阻過大或過小都會降低電除塵器的效率？【答】粉塵比電阻是評定粉塵導(dǎo)電性能的一個指標，對除塵器的有效運行具有顯著的影響。其定義式為，U為施加在粉塵層上的電壓，I為通過粉塵層的電壓，A為粉塵層面積，為粉塵層的厚度。粉塵按比電阻值大小分為低阻型〔<104〕、正常型〔104~1011〕、高阻型〔>1011〕粉塵的比電阻過大使得塵粒放電緩慢，易導(dǎo)致“反電暈”現(xiàn)象；粉塵的比電阻過小，粉塵放電迅速，可能導(dǎo)致二次揚塵；唯有正常型塵粒才能以正常速度放出電荷，一般都能獲得較高的除塵效率。6-27除塵器的選擇應(yīng)考慮哪些因素？【答】①含塵氣體的化學(xué)成化、腐蝕性、爆炸性、溫度、濕度、露點、氣體量和含塵濃度。②粉塵的化學(xué)成分、密度、粒徑分布、腐蝕性、親水性、磨琢度、比電阻、黏結(jié)性、纖維性和可燃性、爆炸性。③經(jīng)除塵器凈化處理后的氣體的容許排放標準。④除塵器的壓力損失與除塵效率。⑤粉塵的回收價值和回收利用形式。⑥除塵器的設(shè)備費、運行費、使用壽命、場地布置及外部水源、電源條件等。⑦維護管理的繁簡程度。第七章建筑空氣調(diào)節(jié)7-1完整的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)由哪些設(shè)備、構(gòu)件所組成？【答】完整的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)由空調(diào)及其冷熱源設(shè)備、介質(zhì)輸配系統(tǒng)、調(diào)控系統(tǒng)和受控環(huán)境空間這幾局部所組成。7-2試述封閉式系統(tǒng)、直流式系統(tǒng)和混合式系統(tǒng)的系統(tǒng)形式及其優(yōu)缺點?！敬稹咳垦h(huán)使用空氣調(diào)節(jié)區(qū)的回風(fēng)，不補充新風(fēng)的系統(tǒng)稱為封閉式空調(diào)系統(tǒng)；全部使用新風(fēng)不使用回風(fēng)的系統(tǒng)稱為直流式空調(diào)系統(tǒng)；而使用局部新風(fēng)局部回風(fēng)的系統(tǒng)稱為混合式空調(diào)系統(tǒng)。封閉式系統(tǒng)可以節(jié)能，但不符合衛(wèi)生要求，主要用于工藝設(shè)備內(nèi)部的空調(diào)和很少有人愿出入但對溫度、濕度有要求的物資倉庫等；直流式系統(tǒng)能量損失很大，只在有特殊要求的放射性實驗室、散發(fā)大量有害〔毒〕物的車間及無菌手術(shù)室等場合應(yīng)用。封閉式和直流式系統(tǒng)都只在特定情況下使用，對于絕大多數(shù)場合，往往需要綜合兩者的利弊，即采用混合式空調(diào)系統(tǒng)。7-3分別表示出一、二次回風(fēng)集中空調(diào)系統(tǒng)的裝置原理圖示、夏冬季節(jié)設(shè)計工況下的i-d圖分析及其相應(yīng)空的氣處理流程的完整表述?！敬稹繉τ谝淮位仫L(fēng)集中空調(diào)系統(tǒng)，裝置原理圖示見圖7-2，夏冬季節(jié)設(shè)計工況下的i-d圖分析見圖7-3與7-4。一次回風(fēng)集中空調(diào)系統(tǒng)二次回風(fēng)集中空調(diào)系統(tǒng)圖7-2裝置原理比擬圖一次回風(fēng)集中空調(diào)系統(tǒng)二次回風(fēng)集中空調(diào)系統(tǒng)圖7.3夏季工況i-d圖示夏季工況處理流程圖：一次回風(fēng)：二次回風(fēng)：一次回風(fēng)集中空調(diào)系統(tǒng)二次回風(fēng)集中空調(diào)系統(tǒng)圖7.4冬季工況i-d圖示冬季工況處理流程圖：一次回風(fēng)：二次回風(fēng)：NLCOOOOOO圖7.5NLCOOOOOO圖7.5一次回風(fēng)新風(fēng)預(yù)熱方案【答】如圖7.5中，兩種預(yù)熱方案是指：方案一，新風(fēng)與回風(fēng)先混合后再預(yù)熱方案，點與N點混合到點后預(yù)熱到C點；方案二，新風(fēng)先預(yù)熱后再與回風(fēng)混合方案，點預(yù)熱到點后再與N點混合到C點，1點，這時水汽會立即凝結(jié)析出，空氣成飽和空氣〔狀態(tài)B〕，對空氣過濾器的工作極其不利。兩種方案的預(yù)熱量計算式分別為：方案一，；方案二，，在圖中可看出兩種過程正好構(gòu)成了兩個相似三角形，由相似關(guān)系得，即，兩種方案的預(yù)熱量相等。NWNW1圖7.6混合點在霧區(qū)C1BCNOεLWOOOOO圖7.7一次回風(fēng)系統(tǒng)夏季處理過程W7-5某空調(diào)房間，室內(nèi)設(shè)計空氣參數(shù)為＝20℃，＝60%；夏季室外空氣計算參數(shù)為＝37℃，＝℃，大氣壓力B＝98659Pa〔740mm〕。室內(nèi)冷負荷Q＝83800kJ/h，濕負荷W＝5kg/h。假設(shè)送風(fēng)溫差＝4℃，新風(fēng)比m為25%，試設(shè)計一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，作空調(diào)過程線并計算空調(diào)系統(tǒng)耗冷量及耗熱量。【解】①計算熱濕比ε并作空調(diào)過程線： 根據(jù)送風(fēng)溫差＝4℃得送風(fēng)溫度為16℃，在相應(yīng)大氣壓力的i-d圖上，過N點作線，與16℃等溫線交點即為送風(fēng)狀態(tài)點O；再由O點作等濕線，交線于L點；在圖上作出W點，在NW線上由新風(fēng)比為10％作出C點，連接各點即得空調(diào)過程線，如圖7.7。各點狀態(tài)參數(shù)：＝20℃，；＝37℃，；＝16℃，；=12.3℃，②計算空調(diào)送風(fēng)量：③求混合點C的焓值：由，得④計算系統(tǒng)再熱量：⑤計算系統(tǒng)耗冷量：室內(nèi)冷負荷：新風(fēng)負荷：室內(nèi)冷負荷、新風(fēng)負荷、再熱量三者之和應(yīng)該等于系統(tǒng)冷量NWNWL2O圖7.8二次回風(fēng)系統(tǒng)夏季處理過程CC7-6條件同7-5題，要求設(shè)計二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，作空調(diào)過程線，并計算空調(diào)系統(tǒng)耗冷量?！窘狻慷位仫L(fēng)式空調(diào)系統(tǒng)的空調(diào)過程線如圖7.8中實線局部：確定露點參數(shù)由題7-11得：，，，空調(diào)送風(fēng)量G=4.751kg/s。ε線與相對濕度95%線相交于L點，查得②求第一次混合風(fēng)量與回風(fēng)量新風(fēng)量=mG=25%×4.751kg/s=1.188kg/s，第一次混合總風(fēng)量：=2.351kg/s第一次混合回風(fēng)量：==2.351kg/s–1.188kg/s=1.163kg/s③求一次混合點的焓值由得，④求系統(tǒng)耗冷量==77.1kW7-7試比擬7-5及7-6題兩種系統(tǒng)的能耗量，并分析形成這種差異的原因【答】7-11題中的一次回風(fēng)系統(tǒng)能耗量為95.02kW，與7-22題中的二次回風(fēng)系統(tǒng)能耗量77.11kW相比，多消耗18kW，根本等于一次回風(fēng)系統(tǒng)中的耗熱量。造成這種差異的原因是二次回風(fēng)系統(tǒng)并未設(shè)再熱過程，而是以回風(fēng)的第二次混合來取代了一次回風(fēng)系統(tǒng)的再熱過程，通過系統(tǒng)熱量平衡和風(fēng)量平衡可知系統(tǒng)能耗量等于室內(nèi)冷負荷、新風(fēng)負荷、再熱負荷三項之和，而二次回風(fēng)系統(tǒng)就省去了再熱這一過程，這一節(jié)省量正好等于已能節(jié)省的相當于一次回風(fēng)系統(tǒng)的再熱量。7-8如題7-11中的空調(diào)房間，冬季房間熱負荷12570KJ/h，余濕量5kg/h，冬季室外空氣狀態(tài)參數(shù)為＝-6℃，=80%，設(shè)計采用一次回風(fēng)與二次回風(fēng)的集中式空調(diào)系統(tǒng)，繪制空氣處理過程線，計算空調(diào)系統(tǒng)耗熱量，并作比擬。【解】Ⅰ.一次回風(fēng)冬季工況：①計算冬季熱濕比并確定冬季送風(fēng)狀態(tài)點：冬季采用與夏季相同的送風(fēng)量，室內(nèi)點〔N〕、夏季送風(fēng)點(O)、露點〔L1〕與夏季相同，題7-11已確定，，，。在焓濕圖上，L1點所在的等濕線與冬季熱濕比線的交點即為冬季送風(fēng)狀態(tài)點，查得C1NOC1NO εL1WOO圖7.9一、二次回風(fēng)系統(tǒng)冬季處理過程W1OL2WC2WC11 C22 由得那么，需要對混合空氣預(yù)加熱。預(yù)熱量為：過C1作等濕線與L1點所在的等焓線相交與C11點，那么可確定冬季處理全過程。參看圖7.9。計算系統(tǒng)耗熱量再熱量：系統(tǒng)所需總加熱量：Ⅱ二次回風(fēng)冬季工況：冬季采用與夏季相同的送風(fēng)量，室內(nèi)點〔N〕、夏季送風(fēng)點(O)、露點〔L2〕與夏季相同，題7-12已確定，，，。①確定第二、第一次混合過程：由于冬季與夏季第二次混合過程完全相同，冬季的送風(fēng)量和夏季也相同，所以兩次混合過程的混合比均相同。題7-12中夏季二次回風(fēng)系統(tǒng)第一次混合比為：即冬季一次混合比也為50.5%，那么一次混合點C2的焓值為：即可確定C2點。由于，需要對混合空氣預(yù)加熱。預(yù)熱量為：②過C2作等濕線與L2點所在的等焓線相交與C22點，那么可確定冬季處理全過程。③計算再加熱量④冬季所需總熱量為⑤與一次回風(fēng)系統(tǒng)比擬：在焓濕圖中，二次回風(fēng)系統(tǒng)的機器露點沿曲線將略有下降，而一次混合狀態(tài)點那么會向左下方有所偏移。從能源消耗方面看，二者中的耗熱量卻是相等的。7-9概述一次回風(fēng)與二次回風(fēng)集中空調(diào)系統(tǒng)的區(qū)別并分析其適用性?！敬稹慷位仫L(fēng)空調(diào)系統(tǒng)與一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的區(qū)別就在于二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)采用了在噴水室或空氣冷卻器后與回風(fēng)再混合一次來代替再熱器〔夏季工況〕或減少再熱量〔冬季工況〕的系統(tǒng)形式，直接導(dǎo)致其機器露點偏低。從能源消耗方面來看，夏季工況下二次回風(fēng)系統(tǒng)比一次系統(tǒng)節(jié)省冷量，節(jié)省的局部正好等于一次系統(tǒng)中的再熱量；冬季工況二次回風(fēng)系統(tǒng)節(jié)省了局部再熱量，但總的耗熱量卻是相等的，即二次回風(fēng)系統(tǒng)在冬季并無節(jié)能效果。相對而言，一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)處理流程簡單，操作管理方便，機器露點較高，有利于冷源選擇與運行節(jié)能；不利之處在于采用了再熱過程——假設(shè)非確保N，O狀態(tài)所必需，那么將造成能量浪費。但是，對于室內(nèi)狀態(tài)和送風(fēng)溫差并無嚴格要求的工程，完全可以取消人為的再加熱〔采用露點送風(fēng)〕，采用一次回風(fēng)系統(tǒng)將收到良好的綜合效益。正因如此，一次回風(fēng)系統(tǒng)極其廣泛地應(yīng)用于各種建筑物，尤其是大量以舒適要求為主的空凋場所。二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)那么不同，它以二次混合取代再熱過程，帶來顯著節(jié)能效益，但其設(shè)備、管理趨于復(fù)雜，且機器露點偏低，這不僅導(dǎo)致制冷系統(tǒng)運轉(zhuǎn)效率變差，還可能限制天然冷源的利用。因此，它只適合用于對室內(nèi)溫濕度參數(shù)要求嚴格、送風(fēng)溫差小而送風(fēng)量大的恒溫恒濕或凈化空調(diào)之類的工程。7-10將風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)與全空氣系統(tǒng)進行比擬，指出其優(yōu)缺點?！敬稹績?yōu)點：①使用方便，能進行局部區(qū)域的溫度控制，且手段簡單。②根據(jù)房間負荷調(diào)節(jié)運行方便，如果房間不用時，可停止風(fēng)機盤管運行，有利全年節(jié)能管理。③風(fēng)、水系統(tǒng)占用建筑空間小，機房面積小，風(fēng)機盤管機組體積較小，結(jié)構(gòu)緊湊，布置靈活，適用于改、擴建工程。④水的密度比空氣大，輸送同樣能量時水的容積流量不到空氣流量的千分之一，水管比風(fēng)管小得多。缺點：①末端設(shè)備多且分散，運行維護工作量大。②風(fēng)機盤管運行時有噪聲，通常機組余壓甚小，氣流分布受到限制。③對空氣中懸浮顆粒的凈化能力、除濕能力和對濕度大控制能力比全空氣系統(tǒng)弱。7-11當采用風(fēng)機盤管機組系統(tǒng)時，在焓濕圖上繪制下述四種情況下的夏季空氣處理過程，并寫出它們的空氣處理流程：〔1〕新風(fēng)靠滲透進入室內(nèi)；〔2〕室外空氣直接引入風(fēng)機盤管；〔3〕處理后的新風(fēng)直接進入室內(nèi)；〔4〕處理后的新風(fēng)送入風(fēng)機盤管?！窘狻俊?〕第一種情況：WNWNMεONNMWONε〔2〕第二種情況：εNεNLNWCWWLNCε〔3〕第三種情況：夏季空氣處理過程圖：空氣處理流程為：WWLNMOεWWLMNONε〔4〕第四種情況：WLWLNOεCWWLNNεOCWLNWLNMOε圖7.10風(fēng)機盤管加集中新風(fēng)系統(tǒng)夏季空調(diào)過程7-19某旅館房間采用風(fēng)機盤管及單獨送新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，新風(fēng)量100，由室外狀態(tài)＝36℃，＝45.9%，處理至＝℃，＝90%后送入房間?？头恳螅?5℃，＝50%，房間冷負荷Q＝1200Kcal/h，濕負荷W＝220g/h，送風(fēng)溫差=10℃。試設(shè)計空氣調(diào)節(jié)過程線，并計算風(fēng)機盤管表冷器負荷。〔1Kcal/h=1.163W〕。【解】由題意：①計算熱濕比ε和確定送風(fēng)狀態(tài)點O：在相應(yīng)大氣壓力的i-d圖上，由＝36℃，＝45.9%與＝25℃，＝50%分別在i-d圖上畫出點W、N，過N點作線，根據(jù)送風(fēng)溫差＝10℃得出送風(fēng)狀態(tài)點溫度為15℃，那么15℃等溫線與線交點即為送風(fēng)狀態(tài)點O再由＝19.1℃，＝90%確定L點并查得：，，②計算房間總送風(fēng)量：③計算風(fēng)機盤管處理風(fēng)量：新風(fēng)量為100，那么風(fēng)機盤管處理風(fēng)量④確定M點并計算風(fēng)機盤管表冷器負荷：由混合方程得由等值線與的交點即可確定風(fēng)機盤管處理空氣的終狀態(tài)點M。風(fēng)機盤管表冷器負荷：7-12某雙管風(fēng)道定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，室外參數(shù)為35℃、50%，室內(nèi)參數(shù)為27℃、65%，氣壓101,325N/m2，熱風(fēng)道旁通風(fēng)量為1000m3/h，送風(fēng)量4000m3/h，新風(fēng)比為0.3。冷卻器出口參數(shù)12℃、95%，冷風(fēng)道溫升1℃，送風(fēng)機溫升1℃。最大送風(fēng)溫差12℃，試求夏季設(shè)計狀態(tài)下可消除的室內(nèi)冷負荷和濕負荷。【解】①確定第一次混合點M及H點在i-d圖上確定N點、W點，N點狀態(tài)參數(shù)為：＝27℃，，＝。并根據(jù)新風(fēng)比在連線上確定M點；又冷風(fēng)道溫升1℃，那么H點那么由M點沿等濕線提高1℃而確定，其狀態(tài)參數(shù)為：＝30.4℃，。②確定機器露點L與L′點ONMHWL圖7-11雙風(fēng)道系統(tǒng)夏季工況室內(nèi)風(fēng)與新風(fēng)混合后，被分為倆路分別進入冷風(fēng)道與熱風(fēng)道，風(fēng)量分別為3000m3ONMHWL圖7-11雙風(fēng)道系統(tǒng)夏季工況確定第二次混合點0與ε線冷熱風(fēng)道風(fēng)量和焓值均，那么根據(jù)混合關(guān)系可在連線上確定O點，O點狀態(tài)參數(shù)為＝，。各狀態(tài)點點均已確定，連接O點與N點即可確定ε線。求可消除的室內(nèi)冷負荷和濕負荷。室內(nèi)冷負荷：由得又，那么7-13已經(jīng)某空調(diào)系統(tǒng)空氣處理裝置如下，房間余熱量為Q，余濕量為W，請在I-d圖上繪出其夏季空氣處理的變化過程，并確定送風(fēng)量G、新風(fēng)比m和需冷需熱量Q冷、Q再熱。(各狀態(tài)點參數(shù)值均已確定)圖7-12圖7-12題7-21圖【解】其夏季空氣處理過程在i-d圖上為：WWLNεC2C1O其處理流程為：εεNONC1LC1C2W送風(fēng)量：新風(fēng)比：m=第二次混合旁通風(fēng)量比：所需冷量：O O NL圖7-13室內(nèi)負荷變化調(diào)節(jié)圖 7-14闡述變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟性?！敬稹科胀锌照{(diào)系統(tǒng)的設(shè)計送風(fēng)量是按照房間最大熱濕負荷加以確定的，并維持全年不變，被稱之為定風(fēng)量系統(tǒng)。實際中，室內(nèi)熱濕負荷經(jīng)常處于局部負荷而非最大值。當室內(nèi)負荷變化時，定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)保持送風(fēng)量不變，而靠改變送風(fēng)狀態(tài)來滿足室內(nèi)溫濕度的設(shè)計要求。如圖7-13中，當室內(nèi)顯熱冷負荷減少時，定風(fēng)量系統(tǒng)通過增加再熱量來提高送風(fēng)狀態(tài)點O點的位置，以保證N點要求，這勢必造成冷量、熱量的雙重浪費。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)那么保持送風(fēng)參數(shù)不變，通過變風(fēng)量末端裝置調(diào)節(jié)送風(fēng)量也能到達室內(nèi)溫濕度的設(shè)計要求，它能充分利用允許的最大送風(fēng)溫差，節(jié)約再熱量及與之相當?shù)睦淞?，加上風(fēng)機電耗的節(jié)省，使其系統(tǒng)運行經(jīng)濟性有明顯的增加，7-15變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)適用于什么場合？系統(tǒng)設(shè)計時需要注意哪些問題？【答】《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》〔GB50189-2005〕規(guī)定以下全空氣空調(diào)系統(tǒng)宜采用變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)：①同一個空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，各空調(diào)區(qū)的冷、熱負荷差異和變化大、低負荷運行時間較長，且需要分別控制各空調(diào)區(qū)溫度；②建筑內(nèi)區(qū)全年需要送冷風(fēng)。在系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)注意以下幾個問題：1〕系統(tǒng)風(fēng)量確定。變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)集中式空調(diào)機組送風(fēng)量根據(jù)系統(tǒng)總冷負荷逐時最大值計算確定；區(qū)域送風(fēng)量按區(qū)域逐時負荷最大值計算確定；房間送風(fēng)量按房間逐時最大計算負荷確定。因此，各空調(diào)房間末端裝置和支管尺寸按空調(diào)房間最大送風(fēng)量設(shè)計；區(qū)域送風(fēng)干管尺寸按區(qū)域最大送風(fēng)量設(shè)計；系統(tǒng)總送風(fēng)管尺寸按系統(tǒng)送風(fēng)量設(shè)計。變風(fēng)量系統(tǒng)送風(fēng)管按中壓風(fēng)管要求制作。2〕氣流分布問題。由于風(fēng)口的變風(fēng)量，會影響到室內(nèi)氣流分布的均勻性和穩(wěn)定性，從而影響人體的舒適感。宜采用擴散性能好的風(fēng)口〔噴射型風(fēng)口擴散性能較差〕。此外，配置多個風(fēng)口比用少量風(fēng)口的效果為好。3〕風(fēng)機控制。使用節(jié)流弄末端裝置時，在節(jié)流過程中管道內(nèi)的靜壓增加，特別是在過量節(jié)流后，會引起噪聲增加，甚至風(fēng)機進入不穩(wěn)定區(qū)工作。另外，如果管道同靜壓力超過末端裝置的容許靜壓，那么調(diào)節(jié)失靈。故必須在風(fēng)管內(nèi)設(shè)置靜壓控制器，根據(jù)風(fēng)管內(nèi)靜壓的變化控制送風(fēng)機的風(fēng)量，比擬經(jīng)濟和合理的措施是調(diào)節(jié)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速或風(fēng)機的進口導(dǎo)葉裝置，才能實現(xiàn)節(jié)約動力的效果。7-16結(jié)合空調(diào)熱水系統(tǒng)與采暖熱水系統(tǒng)的差異，分析空調(diào)熱水系統(tǒng)在設(shè)計方面需要特殊考慮哪些問題？【答】兩者主要區(qū)別就在于工作介質(zhì)的溫度參數(shù)各不相同，熱水系統(tǒng)受到空調(diào)場所較高衛(wèi)生標準和空調(diào)設(shè)備內(nèi)自控原件環(huán)境溫度的控制，比采暖熱水系統(tǒng)溫度低的多，對于同一臺兼做冷凍的設(shè)備其熱水溫度也受到限制。就供回水溫差而言，增大溫差可減少系統(tǒng)流量，但會使系統(tǒng)水力穩(wěn)定性計算，所以空調(diào)熱水系統(tǒng)供回水溫差也小。水溫不同除影響系統(tǒng)的熱工性能、流量大小外，還會使水的密度、運動粘度等物性參數(shù)發(fā)生變化，從而引起系統(tǒng)阻力的改變，另外對管道材料的化學(xué)物理特性也有影響。鑒于以上差異，空調(diào)熱水系統(tǒng)在設(shè)計方面需要特殊考慮以下問題：①由于受水溫和水溫差的限制，空調(diào)水系統(tǒng)的自然作用壓力較小，故空調(diào)水系統(tǒng)通常都是采用機械循環(huán)方式；另外，常用于供暖熱水系統(tǒng)中的單管式系統(tǒng)，在空調(diào)水系統(tǒng)中由于水溫差較小通常不采用。②在相同熱能條件下，空調(diào)水系統(tǒng)的流量較大，對提高系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性、減輕系統(tǒng)水力失調(diào)有利。③空調(diào)系統(tǒng)水流量的增加，導(dǎo)致水泵輸送能耗加大，降低水泵能耗對節(jié)約系統(tǒng)運行總能耗顯得更為突出。④空調(diào)系統(tǒng)中各用戶負荷差異大，運行期間負荷變化大，采用合理的控制調(diào)節(jié)方式是空調(diào)水系統(tǒng)正常運行、降低能耗的重要保證。7-17開式循環(huán)和閉式循環(huán)水系統(tǒng)各有什么優(yōu)缺點？【答】開式系統(tǒng)是管道與大氣相通的一種水系統(tǒng)。其優(yōu)點在于夏季可采用噴水室冷卻空氣以及水池的蓄冷能力，可以減少冷熱源設(shè)備的開啟時間，增加能量調(diào)節(jié)能力，且水溫波動小。缺點是水泵揚程大、停泵后的管道腐蝕問題嚴重以及水力平衡困難。在開式系統(tǒng)中，還應(yīng)注意水泵的吸入側(cè)應(yīng)有足夠的靜水壓頭，尤其是熱水系統(tǒng)，應(yīng)確保吸入側(cè)不至于發(fā)生汽化現(xiàn)象。閉式水系統(tǒng)管道內(nèi)沒有任何局部與大氣相通，僅在系統(tǒng)的最高點設(shè)膨脹水箱。