建筑环境系教学大纲.docx
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建筑环境系教学大纲
能源科学导论
AnIntroductiontoEnergyScience
课程代码：
0209522
适用专业：
建筑环境与设备工程专业
学时数：
24学分数：
1.5
执笔者：
周文和编写日期：
2007年10月
一、课程性质和目的
本课程是高等学校科学素质教育丛书，是建筑环境与设备工程专业学生开设的一门知识拓展选修课，是21世纪复合型人才的入门读物。
课程的目的是着眼于对能源等现代科学技术的展示，其目的就是为了培养综合型、复合型的人才。
通过学习，使学生更加深刻的理解科学发展观的意义。
二、课程教学的基本要求
1、了解本课程知识在社会发展中的地位与重要性。
2、理解科学发展观及我国能源政策制定的意义。
3、掌握能源利用的计算方法及能源利用的评价方法。
三、课程教学内容与学时分配
1.绪论（2学时）
（1）能量与能源。
主要内容：
能量、能源、能量的转换和能源的评价。
（2）能源在社会发展中的作用。
主要内容：
可持续发展的概念、能源更迭与社会发展、能源与国民经济、能源与人民生活、能源与环境。
（3）能源形式。
主要内容世界能源资源概况、世界能源消费及构成、世界性的能源问题、中国的能源形势、中国能源可持续发展的对策。
2.能量的转换与储存（5学时）
（1）能量的基本性质。
主要内容：
能量守恒与转换定律、能量贬值原理。
（2）能量转换的主要燃料。
主要内容：
煤炭、石油、天然气、核燃料。
（3）热能得产生。
主要内容：
热能的获取、有关燃烧的知识、燃烧设备。
（4）机械能得获取。
主要内容：
热能的转换、水能和风能的转换、电能的转换。
（5）电能得生产。
主要内容：
机械能的转换、热能转换、化学能转换、太阳能转换、核能转换。
（6）能量的储存。
主要内容：
概述、机械能的储存、电能的储存、热能的储存、核能的储存。
3.常规能源（5学时）
（1）煤炭。
主要内容：
煤炭资源、煤炭生产、煤炭开采展望、洁净煤技术。
（2）石油。
主要内容：
石油资源、石油生产与消费、油品结构。
（3）天然气。
主要内容：
天然气资源、天然气生产、天然气市场。
（4）水能。
主要内容：
水能资源、水能利用概况、水工建筑物、水轮发电机组、水电站运行和水库调度、小水电。
（5）二次能源。
主要内容：
概述、电、蒸汽、热水、焦炭。
4.新能源（6学时）
（1）核能。
主要内容：
概述、原子与原子核、核能的来源、反应堆、核电站、核电安全性。
（2）太阳能。
主要内容：
概述、太阳能辐射、太阳能热利用、太阳能光利用。
（3）风能。
主要内容：
概述、风况、风能利用、风力机。
（4）地热能。
主要内容：
地球的内部构造、地热资源的类型、地热流体的物理化学性质、地热能的利用。
（5）海洋能。
主要内容：
海洋能的类型、潮汐能发电、海洋温差发电、波浪发电。
（6）生物质能。
主要内容：
概述、柴薪、醇能、沼气。
（7）氢能。
主要内容：
概述、氢的制取、氢的储存和运输。
5.节能与能源系统工程（6学时）
（1）节能概述。
主要内容：
节约能源法、能源的利用效率、节能的组织管理措施、技术和工艺节能的途径、节能经济评价。
（2）节约热能。
主要内容：
热能的主要用途、热能的品质、按质使用热能、余热回收和利用、热能节约中的新设备和新技术。
（3）节约煤炭。
主要内容：
提高燃煤设备和装置的效率、集中供热、热电联产、联合循环发电、城市垃圾的能源化利用。
（4）节约用油。
主要内容：
内燃机节油、工业炉窑和锅炉的节油、交通运输节油。
（5）节约用电。
主要内容：
概述、提高发电效率、输配电节电、电动机节电、电热和电炉类设备的节电、金属弧焊机节电、照明节电、家用电器及办公设备的节电。
（6）能源系统工程。
主要内容：
概述、能源系统工程中的基本方法、能源系统的能流图分析、能源系统预测、能源系统规划、能源管理信息系统。
四、本课程与其它课程的联系与分工
前修课程：
建筑环境与设备工程专业专业基础课及部分专业课
后修课程：
建筑环境与设备工程部分专业专业课
五、建议教材与教学参考书
《能源科学导论》，黄素逸，中国电力出版社，1999年9月
《环境科学导论》，李焰，中国电力出版社，1999年9月
热质交换原理与设备
Heat-Mass-TransferTheoryandEquipment
课程代码：
0209321
适用专业：
建筑环境与设备工程专业
学时数：
40学分数：
2.5
执笔者：
管勇编写日期：
2007年10月
一、课程性质和目的
本课程性质是为建筑环境与设备工程专业学生开设的一门平台课，是将该专业中相关的专业基础课和多门专业课程中涉及的大量热质交换原理与设备的共性内容抽取出来经过充实整理而形成的一门课程，是创造建筑室内环境所用热质交换方法的理论知识与设备知识同时兼顾的主干专业理论课程，起着联系专业基础课与技术课的桥梁作用，重点研究发生在建筑环境与设备中的热质交换原理及相应设备热工计算方法，为进一步学习创造良好的建筑室内环境打下基础。
课程的目的是通过本课程的系统学习，达到掌握在传热传质同时进行时发生在建筑环境与设备工程领域内的热质交换的基本理论，掌握对空气进行各种处理的基本方法及相应的设备热工计算方法，并具有对其进行性能评价和优化设计的初步能力，为进一步学习创造和控制良好的室内人工环境打下基础。
二、课程教学的基本要求
1.了解本课程在专业中的地位与重要性。
2.在掌握了传热学知识的基础上，进一步掌握传质学的相关理论，并掌握三种传递（动量、能量、质量）间的类比方法。
3.熟悉固液相变换热的基本原理，了解冰蓄冷技术在集中空调中的应用。
4.熟悉对空气进行处理的各种方案，掌握空气与水表面间热质交换的基本理论和基本方法，熟悉用固体吸附和液体吸收对空气处理的机理和方法。
5.了解本专业常用的热质交换设备的形式与结构，掌握其热工计算方法，并具有对其进行性能评价和优化设计的初步能力。
三、课程教学内容与学时分配
1.绪论（1学时）
热交换现象，本课程在专业中的地位和作用及本门课程的主要研究内容。
2.热质交换过程（13学时）
主要涉及传质的基本概念、扩散传质、对流传质、热质传递模型及动量、热量和质量的传递类比。
（1）传质概论：
混合物组成的表示方法，传质的速度和扩散通量，质量传递的基本方式。
（2）扩散传质：
斐克定律，气体、液体和固体中的稳态扩散过程，扩散系数及其测量。
（3）对流传质：
对流传质系数，浓度边界层及其对传质问题求解的意义，紊流传质的机理，对流传质的数学描述，对流传质过程的相关准则数（Re、Sc、Sh、Stm），对流传质问题的分析求解。
（4）相际间的对流传质模型：
薄膜理论，渗透理论，表面更新理论。
（5）动量、热量、质量传递类比：
三种传递现象的类比，三传方程，动量交换与热交换的类比在质交换中的应用。
（6）对流传质的准则关联式：
流体在管内受迫流动时的质交换，流体沿平板流动时的质交换。
（7）热量和质量同时进行的热质传递：
同时进行传热与传质的过程，同一表面上传质过程对传热过程的影响，刘易斯关系式，湿球温度的理论基础，自然环境中的传热传质。
3.固液相变原理和应用（3学时）
（1）固液相变简介。
（2）蓄热用固液相变材料的分类和选用
（3）一维凝固和融解问题及其分析方法：
常见一维相变传热问题，求解方法及举例，多维相变传热问题，考虑固、液密度差的简单区域中的相变传热，相变潜热贮能系统的理论模型和热性能分析。
（4）固液相变应用举例：
集中空调的相变蓄冷系统分类，空调蓄冷系统的设计，典型蓄冷空调系统的经济效益。
4.空气热质处理方法（8学时）
（1）空气热质处理的途径：
几个相关概念，空气热质处理的各种方案和空气热质处理方法及设备。
（2）空气与固体表面之间的热质交换：
湿空气在冷表面上的冷却降湿和湿空气在肋片上的冷却降湿过程。
（3）空气与水直接接触时的热湿交换：
热湿交换原理，空气与水直接接触时的状态变化过程，空气和水直接接触时的对流增湿和减湿，影响空气与水表面热质交换的主要因素，空气与水表面的热质交换系数。
（4）吸附材料处理空气的机理和方法：
吸附的基本知识和概念，等温吸附线，常用吸附剂的类型和性能，多孔介质传质浅析，空气静态吸附除湿和动态吸附的除湿。
（5）吸收剂处理空气的机理和方法：
吸收现象介绍，液体除湿剂的类型和性能，吸收剂处理空气的机理，影响吸收的主要因素，吸收剂处理空气系统和应用简介。
5.热质交换设备（11学时）
（1）热质交换设备的形式与结构：
热质交换设备的分类，间壁式换热器的形式与结构，混合式换热器的形式与结构
（2）间壁式热质交换设备的热工计算：
间壁两侧流体传热过程分析，总传热系数与总传热热阻，换热器热工计算常用计算方法，表面式冷却器的热工计算，其它间壁式热质交换设备的热工计算。
（3）混合式热质交换设备的热工计算：
影响混合式设备热质交换的主要因素，混合式设备发生热质交换的特点，喷淋室的热工计算，冷却塔的热工计算，其它混合式热质交换设备的热工计算。
（4）热质交换设备的优化设计与性能评价：
热质交换设的优化设计与分析，热质交换设备的性能评价，热质交换设备的发展趋势。
6.实验（选择2个）（4学时）
（1）散热器性能实验
（2）喷淋室性能实验（3）加热器性能实验（4）表冷器性能实验
四、本课程与其它课程的联系与分工
先修课程：
工程热力学，流体力学，传热学
后修课程：
暖通空调，制冷技术，锅炉与锅炉房设备
五、建议教材与教学参考书
《热质交换原理与设备》（第二版），连之伟，中国建筑工业出版社，2006年4月
《热质交换过程与设备》，许为全，清华大学出版社，1999年9月
《对流传热与传质》，杨强生，高等教育出版社，1985年7月
《工程传热传质学》，王补宣，科学出版社，1998年9月
传热学
HeatingTransfer
课程代码：
0203421
适用专业：
建筑环境与设备工程
学时数：
64学分数：
4
执笔者:
刘智勇编写日期：
2007.12.20
一、课程性质和目的
性质:
是建筑环境与设备工程专业的主干专业基础课之一。
目的:
通过各种教学环节,使学生理解和掌握有关热量传递的基本概念、基本理论和计算方法,并具备一定的理论联系实际、分析和解决工程传热问题的能力,为进一步学习专业课、从事专业工作和进行科学研究打下一定的理论基础。
二、课程教学的基本要求
（1）掌握温度与热流场的基本概念。
（2）掌握三种传热方式的物理概念及其传热量的计算方法。
（3）树立质量、动量与能量平衡的概念,能对综合热传递问题进行分析计算。
（4）掌握运用有限差分法求解传热问题的方法,并能在计算机上求解问题。
三、课程教学内容与学时分配
（一）概论（1学时）
传热学的研究对象及其在国民经济与人才培养中的地位与作用；
现代高新技术发展中的传热问题;热量传递的基本方式。
（二）导热的理论基础（3学时）
导热的基本概念和基本规律；
工程材料的导热率；
导热微分方程及其单值性条件导热问题的求解方法。
（三）稳定导热（8学时）
平壁、圆筒壁、球壁的稳态导热p肋壁的稳态导热;
多维稳定导热的形状因子解法。
（四）非稳态导热（6学时）
非稳态导热过程的特点;
一维非稳态导热问题的分析解简介;集总参数法;
特殊多维非稳态导热的简易求解方法。
（五）导热问题的数值解基础（2学时）
有限差分法的基本原理,求解域的离散化；
节点温度差分方程的建立方法；
泰勒级数展开法、控制容积热平衡法；
节点温度差分方程的求解方法；
非稳态导热的数值解法。
（六）对流换热（10学时）
对流换热概述；
牛顿冷却公式,对流换热的影响因素,对流换热的求解方法；
对流换热的数学描述——对流换热微分方程组；
边界层理论域边界层热微分方程组；
外掠平板层流换热分析解简介；
动量传递和热量传递的类比；
相似理论和相似原理指导下的实验研究方法。
（七）单相流体对流换热及实验关联式（8学时）
内部流动强迫对流换热；
外部流动强迫对流换热;阵
自然对流换热。
（八）凝结与沸腾换热.（4学时）
珠状与膜状凝结；
对流、泡状与膜状沸腾；
影响凝结与沸腾换热的因素。
（九）热辐射的基本定律（4学时）
热辐射的基本概念；
热辐射的基本定律；
（十）辐射换热计算（6学时）
辐射换热的计算方法——黑表面间的辐射换,灰表面间的辐射换热；
角系数；
气体辐射——特点,发射率与吸收率,气体与外壳间的辐射换热；
太阳辐射的基本概念。
（十一）传热过程与换热器（6学时）
复合换热；
通过肋壁的传热；
传热过程强化域削弱；
换热器的类型与构造;平均传热温差；
换热器的设计计算方法。
（十二）实验内容（6学时）
l热电偶制作与标定
2强迫对流换热
3表面黑度测定或相变换热
四、本课程与其它课程的联系与分工
前修课程：
《高等数学》、《大学物理》
后修课程：
《建筑环境学》《热质交换原理与设备》《供热工程》《锅炉与锅炉房工艺》《暖通空调》
五、建议教材与教学参考书
《传热学》章熙民、任泽霈编著，中国建筑工业出版社，2001年12月第四版
《传热学》杨世铭、陶文铨编著，高等教育出版社，1998年12月第三版
高层建筑房屋与设备
High-RiseBuildingHousingandEquipment
课程代码：
0210232
适用专业：
建筑环境与设备工程
学时数：
24学分数：
1.5
执笔者：
张健编写日期：
2007年10月
一、课程的性质和目的
本课程是建筑环境与设备工程专业的专业选修课
本课程主要是为那些具有一定供暖通风与空调技术基础，但尚未有高层设计经验的高年级学生提供一套设计指导，使其能据此独立进行高层建筑的供暖通风与空调设计。
二、课程教学的基本要求
（1）理解高层建筑的分类及高层建筑采暖通风空调系统的特点。
（2）了解高层建筑供暖与空调负荷计算。
（3）掌握高层建筑系统形式及连接方式。
（4）了解商厦建筑、旅馆建筑、办公建筑的空调设计。
（5）了解高层建筑的通风设计。
（6）了解高层建筑空调水系统。
（7）了解高层建筑的冷源及热源。
（8）掌握高层建筑的防火与排烟。
三、课程教学内容与学时分配
1．总论（5学时）
（1）高层建筑在我国的发展情况
（2）高层建筑的分类
（3）高层建筑采暖通风空调系统的特点
（4）高层建筑室内外空气设计标准
（5）高层建筑供暖与空调负荷
2．高层建筑采暖系统（4学时）
（1）高层建筑采暖系统形式
（2）间接连接系统
（3）直接连接系统
3．高层建筑的空调设计（2学时）
（1）商厦建筑的空调设计
（2）旅馆建筑的空调设计
（3）办公建筑的空调设计
4．高层建筑的通风设计（3学时）
（1）地下汽车库的通风设计
（2）卫生间的通风设计
（3）洗衣房与厨房的通风设计
5．高层建筑空调水系统（2学时）
（1）冷却水水系统
（2）空调冷水系统
（3）空调闭式水系统的各种模式
（4）空调水系统的布置与承压
（5）空调水系统的补水、膨胀与处理
（6）空调水系统附件与冷凝水管道
（5）空调水系统的水力计算
6．高层建筑的冷源与热源（5学时）
（1）高层建筑的冷源
（2）冷源设计实例
（3）高层建筑的热源
（4）热源设计实例
7．高层建筑的防火与防排烟（3学时）
（1）防火分区与防烟分区
（2）空调与通风系统的防火设计
（3）建筑物的防排烟设计
（4）防火与防排烟装置
（5）防烟加压设计实例
四、本课程与其它课程的联系与分工
先修课程：
供热工程，暖通空调，制冷技术，锅炉与锅炉房设备
五、建议教材与教学参考书
《高层建筑供暖通风与空调设计》，方修睦等，黑龙江科学技术出版社，2003年3月
《空气调节用制冷技术》，彦启森，中国建筑工业出版社，2000年1月
《暖通空调》，陆亚俊等，中国建筑工业出版社，2002年6月
《供热工程》，哈尔滨建筑工程学院编，中国建筑工业出版社，2000年1月
《工业通风》，孙一坚，中国建筑工业出版社，1993年11月
《锅炉与锅炉房设备》，奚士光等，中国建筑工业出版社，1995年6月
《实用供热空调设计手册》，陆耀庆，中国建筑工业出版社，2004年11月
供热工程
Heatingengineering
课程代码：
0209731
适用专业：
建筑环境与设备工程
学时数：
48学分数：
3.0
执笔者：
李炎编写日期：
2007年10月
一、课程性质和目的
性质：
是建筑环境与设备工程专业的一门主要专业课程。
目的：
使学生具备必需的供热工程的基本知识和基本技能，培养学生在供热工程的规划设计及运行管理等方面的能力和从事供热工程施工、管理的基本技能，以及能运用所学基本知识解决实际工程问题的能力。
二．课程教学的基本要求
（1）掌握热水或蒸汽作为热媒的室外供热系统的基本原理和基本知识。
（2）具有一般民用和工业建筑集中供热系统的设计能力。
（3）掌握集中供热系统施工及运行管理的基本知识。
三、课程教学内容与学时分配
1.绪论（1学时）
（1）本课程的性质与内容,明确学习的目的与任务
（2）供热工程在国内、外的发展概况与发展方向
（3）本课程的特点及学习要求
2.集中供热系统的热负荷（2学时）
（1）供热系统热负荷的概算和特征
（2）热负荷延续图绘制及年耗热量的确定
3.集中供热系统（4学时）
（1）热水和蒸汽供热系统的形式和特点
（2）集中供热系统热源形式和管网形式
4.热水供热系统的水力计算（8学时）
（1）热水管网水力计算方法及其应用
（2）热水管网的水压图
（3）热水管网的定压方式
5.热水供热系统的水力工况分析（6学时）
（1）热水管网水力工况的计算方法
（2）热水管网水力工况的分析方法:
（3）热水管网的水力稳定性问题
6.蒸汽供热系统（6学时）
（1）蒸汽供热系统的形式及特点
（2）蒸汽管网水力计算方法及其应用
（3）凝水管网水力计算方法和水力工况分析
7.室外管网系统的设计（8学时）
（1）供热管网的敷设方式和构造
（2）供热管道及其附件
（3）供热管道保温及其热力计算
（4）供热管道的应力计算
（5）管道支座的跨距确定、热伸长及其补偿
（6）直埋管道的设计方法-
8.集中供热系统的热源及其主要设备（2学时）
（1）集中供热系统的热源形式及其特点
（2）集中供热系统的主要设备
9.集中供热系统的运行调节与量化管理（5学时）
（1）集中供热系统供热调节方法
（2）集中供热系统监测与控制方法
（3）集中供热系统运行管理办法
10.热电冷三联供系统（2学时）
（1）热电冷三联供系统的现状及发展
（2）热电冷三联供系统的形式及特点
（3）三联供系统的设计及应用
11.集中供热系统的经济技术分析（2学时）
（1）集中供热系统的经济效果指标计算和评价方法
（2）供热管网经济比摩阻的确定方法
（3）不同供热方式的经济技术比较
12．实验内容（选做1～3个）（2学时）
（1）热网水力工况实验。
（2）集中供热系统运行管理测试。
（3）现场参观、调试。
四、本课程与其它课程联系与分工
先修课程：
《工程热力学》、《传热学》、《流体力学》、《建筑环境学》、《热质交换原理与设备》、《流体输配管网》
后修课程：
《暖通空调》、《建筑节能新技术》、毕业设计
五、教材及参考书
《供热工程》，贺平孙刚，中国建筑工业出版社,1993年11月
《实用供热空调设计手册》，陆耀庆，中国建筑工业出版社,1993年6月
锅炉与锅炉房工艺
Boilerandboilerhouseequipment
课程代码：
0209931
适用专业：
建筑环境与设备工程
学时数：
48学分数：
3
执笔者：
周文和编写日期：
2007.10
一、课程性质和目的
锅炉与锅炉房工艺是建筑环境与设备工程专业的一门主要专业课程。
通过本课程学习使学生具备锅炉与锅炉房工艺的基本知识，能够合理选择锅炉及锅炉房设备，以及进行锅炉房工艺设计。
二、课程教学的基本要求
了解供热锅炉的类型与特点、锅炉燃料特性、锅炉燃烧设备、锅炉通风原理。
理解锅炉房燃料供应系统的组成和计算、锅炉房汽水系统的组成和计算、通风排烟系统的组成和计算。
掌握锅炉房工艺设计的基本步骤和方法。
三、课程教学内容与学时分配
1.锅炉及锅炉房设备的基本知识（4学时）
概述；锅炉的基本构造和工作过程；锅炉的基本特性；锅炉型号与参数系列；锅炉房设备的组成
2.燃料与燃烧计算（6学时）
燃料的化学成分；煤的燃烧特性；煤的分类；液体燃料；气体燃料；燃料的燃烧计算；锅炉烟气分析及其结果的应用
3.锅炉的热平衡（4学时）
锅炉热平衡的组成；锅炉热效率；固体不完全燃烧热损失；气体不完全燃烧热损失；排烟热损失；散热损失；灰渣物理热损失及其他热损失；燃料消耗量
4.燃烧设备（2学时）层燃炉；流化床炉；煤粉炉；燃油炉；燃气炉；燃烧设备的工作强度与选型
5．供热锅炉（2学时）
锅炉结构型式的演变；蒸汽锅炉；热水锅炉；废热锅炉；辅助受热面；锅炉安全附件
6．锅炉水循环及汽水分离（2学时）
锅炉的水循环；蒸汽品质及其影响因素；汽水分离装置
7.锅炉本体的热力计算（4学时）
炉膛传热过程及计算；对流受热面的传热计算；对流放热系数；辐射放热系数；平均温差；对流受热面传热计算方法提要
8．锅炉设备的通风计算（4学时）
通风的作用和方式；通风计算的原理和基本方法；烟道的阻力计算；风道的阻力计算；烟囱的计算；风机的选择和烟风道布置
9．锅炉受压元件的强度计算（2学时）
锅炉受压元件强度计算的规定；未减弱圆筒形元件的强度计算；圆筒形元件上的减弱；圆筒形元件的强度计算；椭球形封头及平端盖的强度计算；单孔与孔桥的强度计算
10．供热锅炉水处理（10学时）
水中杂质和水质标准；钠离子交换软化；离子交换除碱；浮床及流动床离子交换；石灰-纯碱水处理；锅内加药和其他水处理；锅炉金属的腐蚀；水的除氧；锅炉排污及排污率计算
11．运煤、除灰渣及烟气净化（4学时）
锅炉房运煤系统；锅炉房除灰渣系统；锅炉烟气净化
12.锅炉房设计及汽水系统（2学时）
锅炉房设计原则和方法；锅炉房容量及锅炉选择；锅炉房的布置；锅炉房设计与有关专业的协作关系；蒸汽锅炉房的汽水系统；热水锅炉房的热力系统；锅炉房布置及汽水系统举例
11.实验内容（2学时）
（1）燃料发热量测定
（2）烟气分析
四、本课程与其它课程的联系与分工
前修课程:
《工程热力学》、《传热学》、《流体力学》。
后修课程:
课程设计、毕业设计
五、建议教材与教学参考书
《锅炉及锅炉房设备》（四版）,吴味隆等,中国建筑工业出版社,2006年5月
《工业锅炉房设计手册》，中国机械工业出版社
建筑环境测试技术
ConstructionEnvirementTestTechnique
课程代码：
0209122
适用专业：
建筑环境与设备工程
学时数：
32学分数：
2
执笔者：
丁世文编写日期：
2007.10
一、课程性质和目的
建筑环境测试技术课程是建筑环境与设备专业的一门主要专业基础课程。
通过学习本课程，使学生掌握建筑环境测试的基本知识；掌握常用的温度、压力、湿度、流速、流量、液位、气体成分、环境噪声、照度、环境中放射性等参量的测量方法及测试仪表的原理、结构；使学生学会正确选择和使用测试仪表，
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