《暖通专业基础》课件

《暖通专业基础》暖通专业基础是建筑环境与能源应用工程专业的重要组成部分。学习暖通专业基础能帮助学生掌握建筑环境控制的原理和方法。暖通专业概述空调系统暖通空调系统(HVAC)是现代建筑的重要组成部分，负责调节室内温度、湿度、气流和空气质量，为人们提供舒适的生活和工作环境。管道系统暖通系统包含复杂的管道网络，用于输送冷热气体和水，实现高效的能量传递和循环。通风系统通风系统通过引入新鲜空气，排出污浊空气，保证室内空气质量，预防疾病传播，维护人们健康。设备种类暖通专业涉及各种设备，包括锅炉、散热器、风机、空调机组等，它们协同工作，实现暖通系统的功能。1.1暖通专业定义1建筑环境控制暖通专业致力于调节建筑物内部的温度、湿度、气流速度和空气质量。2舒适性与健康暖通系统确保建筑物内舒适的温度，良好的通风，并提供安全、健康的空气质量。3能源效率暖通专业还涉及优化能源利用，降低能源消耗，实现可持续发展。1.2暖通专业的重要性舒适性暖通系统能提供适宜的温度、湿度和空气质量，营造舒适的环境。健康性通风系统能够有效排出有害气体，减少室内污染，保证人们的健康。安全性暖通系统能够有效控制火灾风险，确保人员和财产安全。节能性暖通系统可以通过优化设计和使用节能设备来降低能耗，节约能源。1.3暖通专业发展历程古代文明古埃及、古罗马等文明已使用简单的暖通技术，如通风系统和壁炉。这些技术为现代暖通发展奠定了基础。工业革命工业革命推动了蒸汽机和机械技术的进步，为暖通系统的自动化和效率提升提供了可能。现代发展现代暖通技术不断创新，融合了电子控制、智能化管理和节能环保理念，满足了现代社会对舒适、健康和可持续发展的需求。热量传输基础热量传输是暖通专业的基础。了解热量传输的原理和规律，能够有效地设计暖通系统，保证室内舒适度和节能效果。2.1传热的基本概念热量热量是物体内部微观粒子无规则运动的剧烈程度的反映，是能量的一种形式。传热传热是指热量从高温物体传递到低温物体的过程，是热力学第二定律的体现。温度差传热过程的驱动力是温度差，温度差越大，传热速率越快。2.2导热、对流和辐射导热热量通过固体材料传递，温度差引起热能传递。例如，加热金属棒，热量从高温端传递到低温端。对流流体（液体或气体）流动导致热量传递。例如，锅炉中的水被加热，热量通过对流传递到管道。辐射热量以电磁波的形式传递，无需介质。例如，太阳辐射热量到地球，为地球提供能量。2.3热量传输规律热量传输规律是暖通专业的基础理论，是分析和设计暖通系统的关键。1傅里叶定律导热过程中的热量传递速率与温度梯度成正比。2牛顿冷却定律对流换热速率与温度差和对流换热系数成正比。3斯特藩-玻尔兹曼定律辐射换热速率与绝对温度的四次方成正比。暖通设备简介暖通设备是暖通工程的核心组成部分，用于调节室内环境的温度、湿度、气流速度和空气质量。它们在现代建筑中不可或缺，保证舒适、健康、安全的生活和工作环境。3.1锅炉锅炉是暖通系统中重要的热源设备。锅炉将燃料燃烧产生的热量传递给水，生成热水或蒸汽，为建筑物供暖、制冷或提供工艺热能。锅炉种类繁多，根据燃料类型、工作压力、锅炉容量等因素分类。3.2散热器散热器是暖通系统的重要组成部分，用于将热量传递到室内空气中。散热器种类繁多，常见的有钢制散热器、铝制散热器和铸铁散热器，它们各有优缺点。3.3通风设备通风设备是暖通工程中不可或缺的一部分，负责将新鲜空气送入室内，并将污浊空气排出室外，保证室内空气质量，改善室内环境。通风设备种类繁多，常见的有风机、风管、过滤器、消声器等。风机是通风系统的核心，根据用途和性能的不同，可以分为轴流风机、离心风机、混流风机等。风管负责输送和分配空气，根据材料的不同，可以分为金属风管、塑料风管、复合风管等。3.4空调设备空调系统空调系统是现代建筑中必不可少的设备，为室内提供舒适的温度和湿度。中央空调中央空调系统通常用于大型建筑，提供整体温度和湿度控制。家用空调家用空调通常用于住宅，提供个人化的温度和湿度控制。空调室外机空调室外机是空调系统的重要组成部分，负责散热和冷凝。供热系统设计供热系统设计是暖通工程的核心内容之一，涉及热负荷计算、管网设计、管道保温等重要环节。4.1采暖负荷计算采暖负荷是建筑物在冬季需要提供的热量，以确保室内达到舒适温度。这是暖通系统设计的基础，准确的负荷计算对于系统的效率和经济性至关重要。1建筑热损失通过围护结构、门窗等散失的热量2人体散热人体活动产生的热量3设备热负荷发热设备产生的热量4通风热负荷通风换气带来的热量损失通过对建筑热损失、人体散热、设备热负荷和通风热负荷进行计算，可以得到建筑物的总采暖热负荷。该负荷用于确定供暖设备的容量和供暖系统的运行方式。4.2管网设计1管材选择根据介质类型和工作压力选择合适的管材，例如钢管、铜管、塑料管等。2管径确定根据流量、流速和压降要求计算管径，保证系统正常运行。3管网布置合理规划管网走向，避免交叉和冲突，方便施工和维护。4支管连接采用合适的连接方式，保证管路连接牢固、可靠、密封良好。4.3管道保温减少热量损失保温层可以有效降低热量损失，提高供热效率。防止冷凝保温层可以防止管道表面温度过低，避免冷凝水产生。提升舒适度保温层可以提高室内温度，改善供热舒适度。通风系统设计通风系统设计是暖通工程中至关重要的环节，它直接影响室内空气质量和人员舒适度。通风系统设计需要综合考虑建筑功能、环境因素、节能要求等多方面因素，确保通风效果良好，并满足相关规范标准。5.1通风量计算1确定通风目的通风系统用于改善室内空气质量，为人员提供新鲜空气，并去除污染物。需要根据具体需求进行计算，例如通风目的、房间大小、人员密度等因素。2确定气流方向通风系统的空气流动方向需要根据建筑结构、房间布局和通风需求等因素进行确定，例如单向流动、双向流动等。3选择计算方法通风量计算常用的方法包括经验法、理论法和实验法。应根据具体情况选择合适的计算方法。5.2风管布置11.风管尺寸风管尺寸根据通风量和风速确定，通常选择标准尺寸风管，以方便施工和节约材料。22.风管走向风管走向应尽量简洁，减少弯头和分支，以降低风阻和噪音。33.风管安装风管安装应牢固可靠，并与其他设备连接紧密，确保通风系统运行稳定。44.风管保温风管保温可以减少热量损失，提高通风系统效率，通常采用保温材料对风管进行包裹。5.3风机选型风量需求风机选型需要根据通风系统设计的风量需求进行，确保风机能够满足通风需求。压力要求根据风管布置和阻力计算，选择合适的风机，提供足够的静压克服风管阻力。能效指标选择高能效的风机，可以降低运行成本，节约能源，符合节能环保要求。噪声控制选择低噪声风机，并采取相应的降噪措施，保证通风系统运行时的噪声低于设计要求。空调系统设计空调系统设计是暖通工程的重要组成部分，旨在提供舒适、健康、节能的室内环境。设计过程需考虑建筑类型、使用功能、环境条件等因素，并选择合适的空调设备和系统方案。6.1制冷量估算冷负荷计算计算室内热负荷，包括人员、设备、照明等产生的热量。制冷量确定根据冷负荷计算结果，确定空调系统的制冷量。安全系数考虑环境因素和实际运行情况，增加安全系数。6.2空调设备选型制冷剂类型选择合适的制冷剂，如R410A、R32等，考虑环保性能、制冷效率和运行成本等因素。能效比选择高能效比的空调设备，可以降低运行成本，减少能源消耗，符合节能环保理念。运行噪音选择低噪音的空调设备，特别是在住宅、酒店等对噪音敏感的场所。品牌和售后服务选择信誉良好的空调品牌，并考虑其售后服务体系，确保设备正常运行和维护。6.3末端装置设计末端装置类型末端装置是空调系统中与室内环境直接接触的部分，例如风机盘管、空调器、新风机等。选择合适的末端装置取决于房间的面积、功能和温度要求。末端装置设计末端装置的设计需要考虑风量、风速、送风方式和温度控制等因素。末端装置需要与空调系统协调工作，以确保室内环境的舒适度和节能效果。7.暖通工程施工暖通工程施工是暖通系统建设的关键阶段，涉及设备安装、管网敷设、调试与验收等环节。7.1设备安装暖通设备安装是暖通工程施工的重要环节，直接影响着工程的质量和安全。1准备工作设备进场验收，基础检查，工具准备。2设备吊装使用起重设备，安全吊装，确保设备稳固。3设备连接管道连接，电气连接，调试测试。4设备调试运行测试，故障排查，验收合格。安装过程中需要严格按照设计图纸和规范进行，并做好施工记录。7.2管网敷设管道敷设按照设计图纸，将各种管道准确无误地安装到指定位置。确保管道之间的连接牢固可靠，并符合相关规范要求。管件连接使用合适的管件连接管道，确保连接处的密封性，防止漏水或泄漏。要注意不同材质管道之间的连接方式，选用合适的连接材料。管道固定使用固定支架或吊架将管道固定在墙壁或天花板上，避免管道因自身重量或外力导致变形或脱落。管道保温根据需要对管道进行保温处理，防止热量损失或冷量入侵，提高系统效