《通风与供热工程》课程教学大纲

通风与供热工程（VentilatingandHeatingEngineering）课程基本信息课程编号：04021216课程总学时：32实验学时：0学时课程性质：选修课程属性:创业教育类开设学期：第7学期适用专业：农业建筑环境与能源工程对先修的要求：工程热力学，传热学，流体力学对后续的支撑：能实现已学课程的融会贯通，并对解决通风与供热工程中的实际问题提供技术支持一、课程的教学理念、性质、目标和任务本课程是农业建筑环境与能源工程专业的一门专业选修课。本课程涉及建筑物的通风、供热、防排烟、建筑节能等内容，主要阐述一般民用和工业建筑通风机空气调节、室内采暖和室外供热管道工程的设计方法和安装基本知识，介绍建筑物通风系统、室内采暖系统和室外供热管道的工作原理、系统构造，系统和设备的选择，安装技术要求以及系统运行、调整和维护基本知识。由于本课程专业性和实践性较强，课程学习注重培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，培养学生系统综合运用基础知识、专业基础知识以及专业知识的能力，训练学生熟练查阅设计手册、设计规范和各类标准的能力。通过本课程的学习，使学生能系统地掌握空气调节的基本理论知识和目前常用的以热水或蒸汽作为热媒的室内供暖及集中供热系统的基本原理和基本知识；培养学生具有一般民用和工业建筑的通风及空调系统、供暖系统的设计能力和系统运行调节等方面的基础知识；掌握供暖与集中供热运行管理的基本知识。对通风及供热方面的新理论、新技术、新设备及发展趋势有所了解。二、课程教学的基本要求1、理论知识方面：（1）通风技术的基本理论、计算方法、专业术语；（2）通风设备的工作原理和选择方法；（3）通风系统的设计原则、方法和设计；（4）室内空气净化原理与设备；（5）建筑物的热负荷计算；（6）散热器的结构原理和设计计算；（7）各种供热系统的原理和布局；（8）供热系统的施工要求和运行及管理。三、课程的教学设计1、教学设计说明达成课程目标采用形成性评价和结果评价相结合的方式。这种方式是将以往由注重结果调整为注重学习过程，加大形成性评价的比例，以调动学生学习的主动性和积极性，并且有利于学生综合能力培养的目标。形成性评价包括平时作业、在线测试、小组协作综合问题的探究学习、网络讨论、混合课堂、网络资源利用、网络学习痕迹等。结果评价是课程结束后采用闭卷考试，全面考察学生对本课程知识的理解、掌握程度以及灵活运用知识解决问题的能力。2、课程目标及对毕业要求的支撑序号课程目标毕业要求1由于本课程专业性和实践性较强，课程学习注重培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，培养学生系统综合运用基础知识、专业基础知识以及专业知识的能力，训练学生熟练查阅设计手册、设计规范和各类标准的能力。12目标2：通过本课程的学习，使学生能系统地掌握空气调节的基本理论知识和目前常用的以热水或蒸汽作为热媒的室内供暖及集中供热系统的基本原理和基本知识；。23目标3：培养学生具有一般民用和工业建筑的通风及空调系统、供暖系统的设计能力和系统运行调节等方面的基础知识；掌握供暖与集中供热运行管理的基本知识。5四、理论教学内容及学时分配（32学时）绪论学时数：2通风与供热工程课程的任务和基本内容，通风与供热工程技术发展概况。建筑物的通风设计及集中供热对提高国民生活质量、节约能源和促进国民经济发展的意义。第一章工业与民用建筑的通风学时数：2教学目标：使学生理解和掌握通风技术的基本理论、计算方法和专业术语，掌握通风管道的设计计算，了解改善室内空气质量的综合措施。教学重点和难点：通风管道的设计原则和计算方法。主要教学内容及要求：了解：全面通风、自然通风、局部通风、事故通风、通风效果等的基本概念及常见通风技术的分类。理解：全面通风的气流组织、通风房间的空气平衡和热平衡、改善室内空气质量的综合措施。掌握：各不同通风方式的工作原理、送风系统的组成、评价通风效果的指标。熟练掌握：通风管道的设计计算。教学组织与实施：课前主题引入、知识构成梳理、课堂授课、互动环节设置、在线学习、课后复习、指导学生查阅相关文献、课后反馈。第二章室内空气净化原理与设备学时数：2教学目标：使学生理解室内通风中的建筑除尘系统，了解净化装置的性能、工作过程和设备分类。教学重点和难点：理解室内通风空气净化设备的工作原理。主要教学内容及要求：了解：空气净化装置的性能和分类，粉尘的特性和除尘机理。理解：净化装置的选择依据，不同除尘系统的工作原理和应用。教学组织与实施：课前主题引入、知识构成梳理、课堂授课、互动环节设置、在线学习、课后复习、指导学生查阅相关文献、课后反馈。第三章供暖系统的设计热负荷与建筑热工学时数：4教学目标：使学生理解和掌握供暖系统设计的计算原则与方法、采暖建筑的相关热工设计要求。教学重点和难点：掌握多层和高层建筑供暖系统设计热负荷的计算方法，得热量和失热量热平衡。主要教学内容及要求：了解：暖系统设计热负荷、高层建筑热负荷、围护结构耗热量、附加耗热量、冷风渗透耗热量、冷风侵入耗热量的基本概念。理解：供暖系统设计热负荷计算的基本原理。掌握：冷风渗透耗热量、冷风侵入耗热量、围护结构最小热阻与经济热阻、高层建筑热负荷计算特点以及得热量和失热量的热平衡。熟练掌握：供暖系统设计热负荷计算、围护结构基本耗热量计算、附加耗热量计算方法。教学组织与实施：课前主题引入、知识构成梳理、课堂授课、互动环节设置、在线学习、课后复习、指导学生查阅相关文献、课后反馈。第四章供暖系统的散热设备学时数：2教学目标：使学生了解散热器的类型及使用条件，掌握散热器的计算方法和布置原则。教学重点和难点：铸铁和钢制散热器的选型和计算。不同类型的散热器高层和多层建筑物中的使用。主要教学内容及要求：了解：散热器的类型。理解：散热器的使用条件。掌握：对散热器的热工、卫生和技术经济要求，散热器的构造与性能及供热面积的计算。熟练掌握：散热器面积的确定的计算方法以及散热器的布置原则。教学组织与实施：课前主题引入、知识构成梳理、课堂授课、互动环节设置、在线学习、课后复习、指导学生查阅相关文献、课后反馈。第五章热水供暖系统学时数：4教学目标：使学生了解室内热水供暖系统的分类、自然循环和机械循环热水供暖系统的工作原理、掌握高层建筑热水供暖系统的特点、室内热水供暖系统的管路布置的特点。教学重点和难点：掌握自然循环和机械循环热水供暖系统的分类和适用场合。掌握机械循环热水供暖系统的垂直式和水平式系统在工程中的应用。针对不同形式机械循环热水供暖系统在具体工程中的应用。主要教学内容及要求：了解：室内热水供暖系统的分类以及供暖系统施工图的组成和内容。理解：自然循环和机械循环热水供暖系统的工作原理。掌握：机械循环热水供暖系统的选择以及高层建筑热水供暖系统选择及室内热水供暖系统管路布置与敷设。熟练掌握：分户计量热水供暖系统的选择。教学组织与实施：课前主题引入、知识构成梳理、课堂授课、互动环节设置、在线学习、课后复习、指导学生查阅相关文献、课后反馈。第六章室内蒸汽供热系统学时数：4教学目标：使学生掌握蒸汽作为热媒的特点、室内低压蒸汽供暖系统水力计算、疏水器的构造和工作原理。教学重点和难点：掌握蒸汽作为热媒的特点、疏水器的构造和工作原理。掌握蒸汽和热水作为热媒的比较。主要教学内容及要求：了解：热媒的分类以及各种热媒相比较的优缺点。理解：蒸汽和热水作为热媒的特点。掌握：蒸汽作为热媒的特点以及疏水器的构造和工作原理。熟练掌握：室内低压蒸汽供暖系统水力计算以及蒸汽和热水作为热媒的比较。教学组织与实施：课前主题引入、知识构成梳理、课堂授课、互动环节设置、在线学习、课后复习、指导学生查阅相关文献、课后反馈。第七章集中供热系统的热负荷学时数：4教学目标：掌握集中供热系统的热负荷的概算、热负荷图。教学重点和难点：掌握集中供热系统的热负荷的概算。掌握热负荷图。主要教学内容及要求：了解：集中供热系统的热负荷的概念。理解：集中供热系统负荷图。掌握：供热系统的热负荷图、年耗热量计算。熟练掌握：供热系统的热负荷的概算和特征。教学组织与实施：课前主题引入、知识构成梳理、课堂授课、互动环节设置、在线学习、课后复习、指导学生查阅相关文献、课后反馈。第八章热水供热系统的供热调节学时数：2教学目标：掌握供暖热负荷供热调节的基本公式，熟悉直接和间接连接热水供暖的集中供热调节。教学重点和难点：掌握供暖热负荷供热调节的基本公式。掌握直接和间接连接热水供暖的集中供热调节方式比较。主要教学内容及要求：了解：直接和间接连接热水供暖的集中供热调节。理解：直接和间接连接热水供暖的集中供热调节的几种方式。掌握：直接和间接连接热水供暖的集中供热调节方式之间相比较，各自具有的特点。熟练掌握：供暖热负荷供热调节的基本公式。教学组织与实施：课前主题引入、知识构成梳理、课堂授课、互动环节设置、在线学习、课后复习、指导学生查阅相关文献、课后反馈。第九章热水网路的水力计算和水压图学时数：4教学目标：掌握水压图的基本概念、热水网路的水压图、系统定压方式。教学重点和难点：掌握水压图的基本概念、热水网路的水压图。掌握供暖系统定压方式。主要教学内容及要求：了解：水压图的基本概念。理解：热水网路的水压图的基本概念。掌握：水压图的基本公式，热水网路的水力计算的方法和例题。熟练掌握：水压图、热水网路的水压图、系统的定压方式。教学组织与实施：课前主题引入、知识构成梳理、课堂授课、互动环节设置、在线学习、课后复习、指导学生查阅相关文献、课后反馈。第十章供热管线的敷设和构造学时数：2教学目标：掌握供热管网布置原则、室外供热管道的敷设方式、供热管道及其附件。教学重点和难点：掌握供热管网布置原则、室外供热管道的敷设方式、补偿器、供热管道的保温。掌握补偿器构造和工作原理。主要教学内容及要求了解：供热管网以及补偿器的基本概念。理解：供热管网布置原则。掌握：室外供热管道的敷设方式、供热管道及其附件、补偿器和管道支座、供热管道的保温。熟练掌握：补偿器构造和工作原理。教学组织与实施：课前主题引入、知识构成梳理、课堂授课、互动环节设置、在线学习、课后复习、指导学生查阅相关文献、课后反馈。五、课程思政将通风与供热工程中的课程理念结合建筑节能与当前国家当前的“双碳”战略目标相结合，引导学生关注节能减排，关心国家的大政方针等。例1：对建筑领域的节能减排举例（装配式建筑的实施，加快了工厂化进展，降低了建筑垃圾的产生，减少环境污染；绿色建筑的提出，达到人与自然的和谐）。通过采用绿色技术，一座27层大厦一年能减少多少碳排放？位于迪拜码头的阿联酋地标集团总部大厦给出了答案：1332吨。采用具有日光收集功能的自动照明控制系统，根据自然光的照明度自动调整室内光照；使用带有温度传感器的水循环装置，每年用水量比国际水管理联盟标准低40%；智能电梯安装能量再生电机，可以将电梯运行产生的能量存储起来二次利用……在约45万平方米的办公空间内，地标集团总部大厦采用了一系列绿色技术，提高能源效率，最大程度减少碳足迹，成为阿联酋大力发展绿色建筑的缩影。日本《读卖新闻》称，对于全国约2.85万所公立中小学，校舍节能将成为对学生进行环保教育的“活教材”。如果节能型校舍在各地得到推广，日本居民的环保意识也将得到提高。例2：清华大学节能楼这座融绿色、生态、环保、节能理念于一体的智能化教学科研办公楼座落在清华大学校园东区。它集成应用了自然通风、自然采光、低能耗围护结构、太阳能发电、中水利用、绿色建材和智能控制等国际上最先进的技术、材料和设备。据初步核算，该楼每年将减排二氧化碳1200吨、二氧化硫5吨。环境节能楼采用钢结构和高性能玻璃幕墙，提高了地面以上建筑材料的可回收利用率。通过先进的智能化控制系统，南外墙的半透明玻璃板根据光照强度自动调节角度，夏季可遮蔽强烈的日光，冬季则吸收阳光中的热量，在室内与室外之间创建了一个温度适中的环境，有效地降低了室外温度对室内环境的不利影响。智能化控制不仅使室内冷暖气分布均匀，而且还能通过感应装置合理使用光以及供给冷气和热气，在无人时自动停止，大大地节省能源。据初步计算，该楼的能源消耗与同等规模的建筑相比，可节约70%左右的能源。环境节能楼的C型建筑环抱着一个绿色生态中庭，它是整个建筑的核心，是一个“气候缓冲区”。中庭的高大树木及其他植物不仅会给朝南的房间遮阳，同时还可过滤尘埃，净化空气。而中庭与建筑内部其他区域的温差还可让空气流动，清新空气。六、教材及教学参考书1、选用教材：（1）理论课教材：供热工程（第二版），李德英著，中国建筑工业出版社，2018年（2）实验课教材：供热通风与空调工程实验实训，李东雄、杜渐主编，中国电力出版社，20122、参考书：（1）供热工程，田玉卓主编，机械工业出版社，2008年（2）供热通风与空调工程施工技术，贾永康主编，机械工业出版社，2012年（3）供热工程（第四版），贺平、孙刚、王飞等主编，中国建筑工业出版社，2009年（4）通风与空气调节工程，徐勇主编，机械工业出版社，2017年（5）工业通风（第三版），孙一坚，建筑工业出版社，1994年3、推荐网站：（1）中国能源网，/（2）供热信息网，/七、教学条件课程依托的河南农业大学机电工程学院能