重庆大学：供暖通风及空气调节

1、2015.02康侍民康侍民Email: 本章基本要求本章基本要求1. 暖通空调课程研究的主要内容；暖通空调课程研究的主要内容；2.了解暖通专业技术发展的主要特了解暖通专业技术发展的主要特征和趋势；征和趋势；3.掌握室内空气环境控制技术的主掌握室内空气环境控制技术的主要系统组成、作用和分类。要系统组成、作用和分类。供暖通风与空气调节供暖通风与空气调节41.1 建筑环境控制的意义与简史建筑环境控制的意义与简史一、意义一、意义环境环境周围的情况。周围的情况。如自然环境、社会环境。如自然环境、社会环境。建筑环境建筑环境建筑空间内的状况。建筑空间内的状况。包括声、光、热、空气等。包括声、光、热、空气等。

2、建筑环境控制建筑环境控制采用各种技术手段，在建筑空间内营造满足某采用各种技术手段，在建筑空间内营造满足某种需求的人工环境。种需求的人工环境。暖通空调暖通空调改善建筑内部热湿环境和空气品质的建筑环境控制改善建筑内部热湿环境和空气品质的建筑环境控制与保障技术。与保障技术。建筑环境控制工程的任务：建筑环境控制工程的任务：创建健康、舒适、能够提高工作效率的创建健康、舒适、能够提高工作效率的 建筑环境，满足人们生建筑环境，满足人们生活、工作及其他活动中对室内环境品质的要求。活、工作及其他活动中对室内环境品质的要求。51.1 建筑环境控制的意义与简史建筑环境控制的意义与简史二、简史二、简史发展历史发展历史

3、近代西方：近代西方：15世纪末叶世纪末叶第一台通风机。意大利达第一台通风机。意大利达芬奇芬奇1673年年热水采暖的雏形。英国工程师发明了热水在管内流动加热房间；热水采暖的雏形。英国工程师发明了热水在管内流动加热房间；100年后年后法国人把热水采暖用于房间、英国把蒸汽采暖用于工法国人把热水采暖用于房间、英国把蒸汽采暖用于工厂和公共建筑；厂和公共建筑；1877年年美国纽约建成第一座区域锅炉房，开始集中供热。美国纽约建成第一座区域锅炉房，开始集中供热。61.1 建筑环境控制的意义与简史建筑环境控制的意义与简史1834年年用乙醚为工质的蒸气压缩式制冷机诞生；用乙醚为工质的蒸气压缩式制冷机诞生；19世纪

4、后半叶世纪后半叶欧美等工业国在纺织工业中开始应用空调技术；欧美等工业国在纺织工业中开始应用空调技术；1904年年美国纽约斯托克斯交易所、德国一剧院建成空调系统；美国纽约斯托克斯交易所、德国一剧院建成空调系统；1911年年美国开利博士发表湿美国开利博士发表湿空气参数计算公式，空气参数计算公式，而后形成了焓湿图，而后形成了焓湿图，使计算更为合理。使计算更为合理。71.1 建筑环境控制的意义与简史建筑环境控制的意义与简史我国暖通空调的发展我国暖通空调的发展1949年前年前只有在大城市的高级建筑物中才有供暖系统或空调的应用。只有在大城市的高级建筑物中才有供暖系统或空调的应用。 1931年年上海大光明影

5、院是最早采用集中空调的建筑物。上海大光明影院是最早采用集中空调的建筑物。20世纪世纪50年代年代前苏联援建，带入暖通空调技术，建立了采暖、通风和制冷设前苏联援建，带入暖通空调技术，建立了采暖、通风和制冷设备的制造厂。备的制造厂。50年代末年代末在全国在全国8所院校相继设置所院校相继设置“供热、供暖气与通风供热、供暖气与通风”专业。专业。81.1 建筑环境控制的意义与简史建筑环境控制的意义与简史6070年代年代热水供暖、城市集中供热发展迅速；热水供暖、城市集中供热发展迅速；电子工业促进了洁净空调系统的发展；电子工业促进了洁净空调系统的发展；舒适性空调在一些高级宾馆、会堂、体育馆、剧场等公共建筑中

6、舒适性空调在一些高级宾馆、会堂、体育馆、剧场等公共建筑中开始采用。开始采用。1975年年颁布了颁布了工业企业采暖通风和空气调节设计规范工业企业采暖通风和空气调节设计规范。20世纪世纪8090年代年代发展最快的时期。发展最快的时期。空调从以工业对象为主转向民用，宾馆、商场、娱乐、餐饮、办空调从以工业对象为主转向民用，宾馆、商场、娱乐、餐饮、办公楼装设空调已很普遍，公楼装设空调已很普遍，90年代后期，普通家庭一户拥有数台空调已不少见。年代后期，普通家庭一户拥有数台空调已不少见。91.1 建筑环境控制的意义与简史建筑环境控制的意义与简史家用空调器销量（家用空调器销量（19952000年）：年）：日本

7、：日本：700890万台万台/ 年；年；美国：美国：280560万台万台/ 年；年；欧洲：欧洲：150160万台万台/ 年；年；中国：中国：4501050万台万台/ 年。年。101.1 建筑环境控制的意义与简史建筑环境控制的意义与简史发展特征发展特征3个重要阶段个重要阶段 ： 空调方式的变革空调方式的变革随着战后建筑业特别是高层建筑的发展而发展。随着战后建筑业特别是高层建筑的发展而发展。 以节能为中心的研究开发以节能为中心的研究开发随着随着20世纪世纪70年代年代“能源危机能源危机”的出现，暖通空调行业全面的出现，暖通空调行业全面推进了节能技术和产品的研发。推进了节能技术和产品的研发。 节能、

8、环保、健康、协调全面发展节能、环保、健康、协调全面发展以跨世纪以跨世纪“可持续发展可持续发展”观为指导，在节能、环保、健康等观为指导，在节能、环保、健康等方面协调发展。方面协调发展。11“供暖通风与空气调节工程供暖通风与空气调节工程”简称“暖通空调暖通空调”，英文缩写“HVAC”。控制室内热环境，改善室内空气品质的重要技术。按功能作用不同，通常包括：供暖（采暖）供暖（采暖）用人工方法向室内供给热量，维持室内一定的温度。通风通风利用室外空气（新风）来置换室内空气，以改善室内空气品质。空气调节（空调）空气调节（空调）调节控制室内空气的温、湿度、风速和洁净度，并提供足够量的新鲜空气。12冷热源及输配

9、系统：供热供热向热用户供应热能的技术。制冷制冷用人工方法从一物质或空间移出热量，以便为空气调节、冷藏和科学研究等提供冷源的技术。理论基础理论基础：工程热力学、传热学和流体力学。研究对象：研究对象：系统所谓“系统系统”指的是：若干设备、构件按一定功能、序列集合而成的总体。广义上还包括若干设备、构件按一定功能、序列集合而成的总体。广义上还包括受控的环境空间。受控的环境空间。 13一、供暖（采暖）与供热一、供暖（采暖）与供热供暖（采暖）供暖（采暖） 定义：定义：使室内获得热量并保持一定温度，以达到适宜的生活条件或工作条使室内获得热量并保持一定温度，以达到适宜的生活条件或工作条件的技术。件的技术。 组

10、成：组成：三个主要部分三个主要部分：热媒制备：热媒制备：热源热源锅炉房、热电站锅炉房、热电站热媒输送：热媒输送：管网输送、水泵管网输送、水泵热媒利用：热媒利用：散热设备散热设备散热器（铸铁、钢）、暖风机散热器（铸铁、钢）、暖风机热媒热媒水、蒸汽水、蒸汽水水14供热供热 定义：定义：向热用户供应热能的技术。向热用户供应热能的技术。生产、输配和应用中、低品位热能（生产、输配和应用中、低品位热能（300350）的工程技术。）的工程技术。 组成：组成：三个主要部分构成：热源、热网、热用户。热源、热网、热用户。应用对象（即热用户）：应用对象（即热用户）：保证建筑物卫生和舒适要求（供暖、通风、空调、卫生热

11、水）的用保证建筑物卫生和舒适要求（供暖、通风、空调、卫生热水）的用热系统及生产工艺用热系统。热系统及生产工艺用热系统。15二、通风 定义：定义：为改善生产和生活条件，采用自然或机械方法，对某一空间进行换为改善生产和生活条件，采用自然或机械方法，对某一空间进行换气，以造成卫生、安全等适宜空气环境的技术。气，以造成卫生、安全等适宜空气环境的技术。作用：作用：提供人呼吸所需氧气；提供人呼吸所需氧气；稀释污染物和异味；稀释污染物和异味；排除室内污染物；排除室内污染物；除去余热余湿；除去余热余湿；供给室内设备燃烧所需空气。供给室内设备燃烧所需空气。另外，在一定程度上改善空气的温湿度、维持空气流动速度。另

12、外，在一定程度上改善空气的温湿度、维持空气流动速度。16 组成：组成：动力源：动力源：风机或自然状况形成的风压、热压；风机或自然状况形成的风压、热压；导流装置：导流装置：进、排风或送风装置；进、排风或送风装置；输送设施：输送设施：风道、风管；风道、风管；处理装置：处理装置：主要是空气净化处理，如过滤器、除尘器等。主要是空气净化处理，如过滤器、除尘器等。 分类：分类：按动力分：自然、机械；按动力分：自然、机械；按作用范围：局部、全面；按作用范围：局部、全面；17按通风对象分：一般（换气）通风一般（换气）通风需要提供大量新鲜空气的场地；需要提供大量新鲜空气的场地；需要排除污浊有害气体的场所。需要排

13、除污浊有害气体的场所。多用于民用建筑和一些轻度污染的工业厂房。多用于民用建筑和一些轻度污染的工业厂房。工业通风工业通风用于散发大量有害物（热湿、粉尘及有毒有害气体）的工业厂用于散发大量有害物（热湿、粉尘及有毒有害气体）的工业厂房，以达到改善劳动条件、保护工人健康，维持生产正常运房，以达到改善劳动条件、保护工人健康，维持生产正常运行，防止大气环境污染的目的。行，防止大气环境污染的目的。18事故通风事故通风迅速排除因事故或故障而突然散发出的大量有害或有爆炸性气迅速排除因事故或故障而突然散发出的大量有害或有爆炸性气体的排风系统。体的排风系统。消防通风消防通风为防止和减少建筑火灾危害，提供人员疏散、施

14、救条件，保护为防止和减少建筑火灾危害，提供人员疏散、施救条件，保护人身安全所采取的送风、排烟措施。人身安全所采取的送风、排烟措施。人防通风人防通风用于人民防空工程的通风系统。需要考虑防毒、防辐射等特殊用于人民防空工程的通风系统。需要考虑防毒、防辐射等特殊要求。要求。19三、空气调节三、空气调节 定义：定义：使房间或封闭空间的空气温度、湿度、洁净度和气流速度等参数，达使房间或封闭空间的空气温度、湿度、洁净度和气流速度等参数，达到给定要求的技术。到给定要求的技术。 组成：组成：空气处理设备：空气处理设备：冷热交换、湿交换设备、过滤器等；冷热交换、湿交换设备、过滤器等；输送系统：输送系统：风机、管道

15、、阀门等；风机、管道、阀门等；空气分配装置：空气分配装置：风口、散流器等；风口、散流器等；调节控制部件：调节控制部件：各种手动、自动控制部件和检测装置。各种手动、自动控制部件和检测装置。20 分类：分类：按服务对象分按服务对象分舒适性空调（一般空调）舒适性空调（一般空调）以满足人体舒适要求为目的，对温、湿度精度控制要求不高。以满足人体舒适要求为目的，对温、湿度精度控制要求不高。工艺性空调工艺性空调满足生产、实验、检测、手术等工作环境的要求。满足生产、实验、检测、手术等工作环境的要求。主要有：恒温恒湿空调恒温恒湿空调需要严格控制温度和相对湿度；需要严格控制温度和相对湿度；工业净化空调工业净化空调

16、对空气含尘量和尘粒大小有严格要求；对空气含尘量和尘粒大小有严格要求；生物净化空调生物净化空调对空气所含细菌数有限定。对空气所含细菌数有限定。21按设备布置分按设备布置分集中集中式所有空气处理设备以及风机都设在一个集中的空调机所有空气处理设备以及风机都设在一个集中的空调机房内；房内；半集中式半集中式冷、热源集中在机房，空气处理设备部分或全部设冷、热源集中在机房，空气处理设备部分或全部设在被调房间；在被调房间；分散（局部）式分散（局部）式冷、热源和空气处理、输送设备（风机）集冷、热源和空气处理、输送设备（风机）集中设在一个箱体内，整个系统就是一组设备，根据需要，灵活分中设在一个箱体内，整个系统就是

17、一组设备，根据需要，灵活分散地设置在空调房间内，不需要机房。散地设置在空调房间内，不需要机房。22按介质种类分按介质种类分全空气系统全空气系统全水系统全水系统空气空气水系统水系统冷剂系统冷剂系统按空气来源分按空气来源分封闭式封闭式处理室内循环空气，没有新风补充。处理室内循环空气，没有新风补充。直流式直流式全部新风。应用于有毒、有害物散发，不允许采用回全部新风。应用于有毒、有害物散发，不允许采用回风的场所。风的场所。混合式混合式一部分循环风，一部分新风。一部分循环风，一部分新风。231.3 建筑环境控制技术的发展趋势建筑环境控制技术的发展趋势围绕两大主题：围绕两大主题：提高环境控制质量提高环境控

18、制质量从创建适宜的温湿度环境向舒适、健康、环保，从创建适宜的温湿度环境向舒适、健康、环保，全面提高室内环境质量发展；全面提高室内环境质量发展；争取可持续发展争取可持续发展基于基于“可持续发展可持续发展”战略，降低能源消耗，加强战略，降低能源消耗，加强环境保护。环境保护。241.3 建筑环境控制技术的发展趋势建筑环境控制技术的发展趋势一、合理用能、降低能耗 提高能源利用效率，开发利用新能源和各种可再生能提高能源利用效率，开发利用新能源和各种可再生能源源自然通风降温、太阳能供热；地热能、水能、风能、自然通风降温、太阳能供热；地热能、水能、风能、核能、化学能、生物能开发应用。核能、化学能、生物能开发

19、应用。 推广、改进各种节能技术，降低能源消耗推广、改进各种节能技术，降低能源消耗变风量、变水量技术的应用、热管技术、热泵技术变风量、变水量技术的应用、热管技术、热泵技术（包括空气源、水源、地源等）、蒸发冷却、全热（包括空气源、水源、地源等）、蒸发冷却、全热交换器余热回收。交换器余热回收。251.3 建筑环境控制技术的发展趋势建筑环境控制技术的发展趋势 合理利用现有能源合理利用现有能源实现冷、热源多元化用能，电力、燃气、煤并用，电实现冷、热源多元化用能，电力、燃气、煤并用，电力与自然能源并用，发展热、电联供，扩大燃气供力与自然能源并用，发展热、电联供，扩大燃气供能范围，开展区域供热、供冷。能范围

20、，开展区域供热、供冷。调整用电高峰，利用分时电价差，采用蓄冷技术，利调整用电高峰，利用分时电价差，采用蓄冷技术，利用夜间廉价电力制冷储存至白天用电高峰期使用。用夜间廉价电力制冷储存至白天用电高峰期使用。261.3 建筑环境控制技术的发展趋势建筑环境控制技术的发展趋势二、开发新型设备和系统二、开发新型设备和系统设备开发和系统控制设备开发和系统控制引入引入人工神经网络、模糊控制理人工神经网络、模糊控制理论、计算机技术论、计算机技术； 应用应用高效传热、变频调速技术高效传热、变频调速技术，改善设备的，改善设备的能量转换能量转换性能，尤其是提高性能，尤其是提高部分负荷下的运转性能部分负荷下的运转性能； 设备向设备向机组化、多功能、智能型和环保型机组化、多功能、智能型和环保型方向发展；方向发展； 各种新型、高效能的各种新型、高效能的控制、调节元器件控制、调节元器件的应用不断增的应用不断增加；加； 各种新型暖通空调各种新型暖通空调系统和技术系统和技术不断涌现。（如地板辐不断涌现。（如地板辐射供暖、冷顶板、置换通风系统等）射供暖、冷顶板、置换通风系统等） 271.3 建筑环境控制技术的发展趋势建筑环境控制技术的发展趋势三、创立新的