暖通空调系统读书笔记.docx

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暖通空调系统读书笔记

室内外空气计算参数

室内外计算参数：

设计计算过程中所采用的室内空气计算参数、室外空气计算参数和太阳辐射照度等参数的统称。

室外计算参数的确定是一个相当重要的问题，为什么：

室外温度确定过低（冬季）、过高（夏季），不经济；室外温度确定过高（冬季）、过低（夏季），达不到技术要求。

（一）室外空气计算参数

1）采暖室外计算温度，应采用历年平均不保证6天的日平均温度。

2）夏季空调室外计算参数。

a.夏季空调室外计算逐时温度：

可按下式计算：

b.夏季室外计算平均日较差应按下式计算：

c．夏季空调室外计算日平均温度用于计算夏季经由建筑围护结构传入室内的热量即逐时冷负荷。

3）冬季室外计算参数

a.冬季空调室外计算温度、湿度的确定。

b.冬季围护结构传热按稳定传热计算，不考虑室外气温的波动，冬季空调供暖时，在计算围护结构传热和计算冬季新风热负荷：

统一采用冬季空调室外计算温度。

适用于：

计算冬季建筑热负荷及冬季新风热负荷。

c.冬季空调室外计算温度：

应采用历年平均不保证1天的日平均温度。

d.冬季空调室外计算相对湿度：

采用历年一月份平均相对湿度平均值。

e．冬季采暖室外计算温度的确定：

取历年平均不保证5天的日平均温度。

适用于：

建筑物采用采暖系统供暖时计算围护结构的热负荷；用于计算消除有害污染物通风的进风热负荷。

f．冬季通风室外计算温度的确定：

取累年最冷月平均温度。

适用于：

计算全面通风的进风热负荷。

4）通风室外计算参数

a.夏季通风室外计算温度：

取历年最热月14时的月平均温度的平均值。

b.夏季通风室外计算相对湿度：

取历年最热月14时的月平均相对湿度的平均值。

适用于：

消除余热余湿的通风及自然通风中的计算；通风的进风需要冷却处理时的进风冷负荷计算。

（二）室内空气计算参数

空调房间的空气计算参数指标:

1）温度、湿度基数：

空调房间内需要保持的空气基准温度和基准相对湿度。

2）空调精度：

空气温、湿度偏离室内温、湿度基数的最大差值。

3）举例

a.舒适性空调的指标要求：

主要从人体舒适感出发确定室内温、湿度设计标准，对精度无要求。

b.工艺性空调的指标要求：

主要满足工艺过程中对温度和湿度基数的要求；对空调精度的特殊要求；并兼顾人体的卫生要求。

c.降温空调：

规定温度、湿度的上限,不要求空调精度.

d.恒温恒湿：

温度、湿度、精度都有严格要求.

e.净化空调：

温度、湿度、空气中含尘粒有严格要求.

4）人体热平衡和舒适感：

人体维持正常的体温，必须使产热和散热保持平衡

a.人体热量平衡表达式：

S＝M－W－E－R－C；稳定环境条件状况下蓄热率：

S＝0。

b.影响汗的蒸发强度的因素：

周围空气温度；相对湿度；空气的流动速度。

c.t和φ对于室内舒适性的影响程度比较：

t>φ

d.室内空气计算参数的选择：

影响人体舒适感的因素；室内空气温度；室内空气相对湿度；人体附近的空气流速；室内空气新鲜程度；围护结构内表面及其它物体表面温度；人体活动量、衣着、人的年龄。

e.满足人体舒适感的指标：

室内热环境的评价与测量的新标准化方法ISO7730，采用PMV－PPD指标来描述和评价热环境.；推荐值：

PPD<10%；PMV值在－0.5~+0.5之间。

5）室内空气计算参数

a.室内空气温度（tR）湿度（φR）确定考虑的因素：

室内各参数综合作用下的舒适条件；室外气候；经济条件；节能要求。

b.工艺性空调室内计算参数：

室内温湿度基数及其允许波动范围应根据工艺需要并考虑必要的卫生条件规定；人员活动区的风速：

冬季不宜大于0.3m/s，夏季宜采用0.2～0.5m/s，当室内温度>30℃，可大于0.5m/s。

（2）负荷概念

有冷负荷、热负荷、湿负荷和新风负荷。

冷负荷的定义是维持室内空气热湿参数在一定要求范围内时，在单位时间内需要从室内除去的热量，包括显热量和潜热量两部分。

如果把潜热量表示为单位时间内排除的水分，则可称作湿负荷。

因此冷负荷包括显热负荷和潜热负荷两部分，或称作显热负荷与是热负荷两部分。

热负荷的定义是维持室内空气热湿参数在一定要求范围内时，在单位时间内需要向室内加入的热量，同样包括显热负荷和潜热负荷。

如果只考虑控制室内温度，则热负荷就只包括显热负荷。

（3）采暖系统分类、组成及优缺点

常用的采暖方式有散热器采暖、辐射采暖和热风采暖等类型。

1散热器采暖

散热器采暖以对流散热为主，这种以对流为主的采暖方式多数用于民用住宅、公共建筑以及工业建筑的一部分场所。

采暖系统按热媒分为热水与蒸汽两类系统。

具体分为：

（1）热水采暖系统：

热水采暖系统是由热源、输送管道、散热器以及膨胀水箱等辅助设备和部件所组成。

热源一般为锅炉，燃料在其中燃烧产生热能。

1）按循环动力不同，可分为重力（自然）循环系统和机械循环系统。

2）按供、回水方式不同，可分为单管系统和双管系统。

3）按系统管道敷设方式不同，可分为垂直式和水平式系统。

4）按热媒温度的不同，可分为低温水暖系统和高温水暖系统。

（2）蒸汽采暖系统：

蒸汽供暖系统以水蒸气作为热媒，水蒸气在供暖系统的散热器中靠凝结放出热量。

1）按供汽压力大小，可分类为高压蒸汽采暖系统、低压蒸汽采暖系统和真空蒸汽采暖系统。

2）按蒸汽干管布置不同，蒸汽采暖系统可分为上供式、中供式、下供式三种。

3）按立管布置特点，可分为单管式和双管式。

4）按回水动力不同，可分为重力回水和机械回水。

特点：

1）蒸汽凝结放热，相态发生变化；

2）蒸汽的状态参数变化比较大，并伴随有相态变化；

♦管壁散热会产生沿途凝水；

♦经过阻力较大的阀门时,蒸汽被绝热节流,ρ变化；

♦饱和凝水通过输水器和在凝水管中压力下降,沸点改变,部分凝水重新汽化,跑、冒、滴、漏问题.

3）散热器表面温度高：

比热水供暖节省散热设备面积，卫生条件较差；

4）饱和蒸汽的比容大，是水的600倍。

5）蒸汽供暖系统的热损失大。

6）蒸汽供暖系统的散热器表面温度高。

7）蒸汽供暖系统的热惰性很小。

8）蒸汽供暖系统的使用年限较短。

2辐射采暖

辐射采暖是一种利用建筑物内部的顶面、墙面和地面进行的采暖系统，主要靠辐射方式散热，故称辐射采暖。

目前辐射采暖有五种形式：

1）地板辐射采暖

类型：

可以由分户式燃气采暖炉、市政热力管网、小区锅炉房等各种不同方式提供热源，作为埋设在地板下的"另类散热器"。

地辐射采暖设计流程垫层主要包括：

地暖专用盘管、复合保温板、反射层:

铝箔、组合分集水器、热电阀和液晶温控器、地暖剖面的构成。

优点：

地面温度均匀，室温自下而上逐渐递减，舒适度高，十分清洁，比大部分采暖方式节能百分之二十几；能增加2%至3%的室内使用面积，便于装修与摆放家具；随意调温。

缺点：

不便于二次装修；维修麻烦，要选择耐压耐温耐腐蚀、热稳定性能好的高科技环保管材；对层高有影响，铺装管线需要占用约8公分的空间；地板上如铺地毯将影响采暖效果；时间长了，家具可能会变形。

2）发热电缆地面辐射采暖

发热电缆地面辐射供暖系统是以电力为能源、发热电缆为发热体，将100%的电能转换为热能，通过采暖房间的地面（或墙面、顶面）以低温热辐射的形式，把热量送入房间。

传导、对流和辐射三种热量传递方式中人们对辐射热的感觉最为良好，因此，发热电缆低温辐射供暖系统是世界暖通工程界公认的最理想、最先进的采暖方式之一。

该系统以其寿命长、无污染、节能、易施工、可实现分室控制、投资费用低、管理方便、卫生舒适等优势成为建筑采暖市场的又一新方式。

组成：

3）电热膜辐射采暖

类型：

大多数为天花板式，也有少部分铺设在墙壁中甚至地板下。

优点：

一次性投入少，使用寿命长。

在密封、保温、隔热性强的节能型住宅中使用较为节能，运行费用应在燃煤与燃气之间。

各房间可自行调温。

尽管争议较大，但采用电力采暖绝对是趋势。

同时，北京市已要求从2005年10月起，新建商品房都要采用计量供暖。

缺点：

对住宅的节能性能要求较高。

不能在顶棚钻孔、钉钉子，使住户装修时受限制。

4）热水吊顶辐射板采暖

5）燃气红外线辐射采暖

3热风供暖系统

热风采暖系统由热源、空气换热器、风机和送风管道组成，由热源提供的热量加热空气换热器，用风机强迫温室内的部分空气流过换热器，当空气被加热后进入温室内进行流动，如此不断循环，加热整个温室内的空气。

同蒸汽热水采暖相比，采暖效率可提高60%以上，节约能源可达70%以上，投资维修率可降低60%左右，具有明显的经济效益。

特点：

热风采暖系统具有热惰性小、升脱快、室内温度分布均匀、温度梯度小、设备简单和投资省等优点，因而适用于耗热璧大的高大空间建筑和间歇采媛的建筑。

当由于防火防爆和卫生要求，必须采用全新风时或能与机械送风合并时，或利用循环空气采暖技术经济合理时，均应采用热风采暖。

优势：

热风采暖系统不需要水、送水管道、暖气片及循环泵等，而是将热风直接送入供暖点及空间，热损失及小，热风采暖系统附属设备投资不大，热风供暖升温快。

只要达到温度，设备可随时压火，无需加煤。

热风采暖系统为常压型热风炉，温度可自由调节，无需承压运行，不需专职锅炉工，可调性强，停开均可，可灵活机动掌握。

热风采暖系统可以用于采暖的全空气系统。

送入室内的空气只经加热和加湿（也可以不加湿）处理，而无冷却处理。

（4）通风系统分类、组成及优缺点

1按动力不同，可分为自然通风和机械通风

1.1自然通风

自然通风依靠室外风力造成的风压和室内外空气温度差造成的热压，促使空气流动，使得建筑室内外空气交换。

自然通风可分为以下三种情况：

1）热压作用下的自然通风

以室内外温度差引起的压力差为动力的自然通风。

热压作用产生的通风效应又称为“烟囱效应”。

“烟囱效应”的强度与建筑物高度和室内外温差有关。

一般情况下，建筑物越高，室内外温差越大，“烟囱效应”越强烈。

2）风压作用下的自然通风

当风吹过建筑物时，在建筑的迎风面一侧压力升高了，相对于原来大气压力而言，产生了正压；在背风侧产生涡流及在两侧空气流速增加，压力下降了，相对原来的大气压力而言，产生了负压。

建筑在风压作用下，具有正值风压的一侧进风，而在负值风压的一侧排风，这就是在风压作用下的自然通风。

通风强度与正压侧与负压侧的开口面积及风力大小有关。

3）热压和风压共同作用下的自然通风

热压与风压共同作用下的自然通风可以简单地认为它们是效果叠加的。

设有一建筑，室内温度高于室外温度。

当只有热压作用时，室内空气流动如图7－1所示。

当热压和风压共同作用时，在下层迎风侧进风量增加了，下层的背风侧进风量减少了，甚至可能出现排风；上层的迎风侧排风量减少了，甚至可能出现进风，上层的背风侧排风量加大了；在中和面附近迎风面进风、背风面排风。

建筑中压力分布规律究竟谁起主导作用呢?

实测及原理分析表明：

对于高层建筑，在冬季（室外温度低）时，即使风速很大，上层的迎风面房间仍然是排风的，热压起了主导作用；高度低的建筑，风速受临近建筑影响很大，因此也影响了风压对建筑的作用。

风压作用下的自然通风与风向有着密切的关系。

由于风向的转变，原来的正压区可能变为负压区，而原来的负压区可能变为正压区。

风向是不受人的意志所能控制的，并且大部分城市的平均风速较低。

因此，由风压引起的自然通风的不确定因素过多，无法真正应用风压的作用原理来设计有组织的自然通风。

1.2机械通风

依靠通风机提供的动力来迫使空气流通来进行室内外空气交换的方式叫做机械通风。

机械通风可根据有害物分布的状况，按照系统作用范围大小分为局部通风和全面通风两类。

局部通风包括局部送风系统和局部排风系统；全面通风包括全面送风系统和全面排风系统。

（1）局部通风

利用局部的送、排风控制室内局部地区的污染物的传播或控制局部地区的污染物浓度达到卫生标