第1章 绪论

建筑内部工作、居住、生产和科学试验所要求的空气环境。

空气调节技术涉及的主要内容包括:内部空气环境各项参数控制指标的确定;影响内部环境空间的各种内外干扰量(通常主要指热、湿负荷)的计算;各种空气处理方法(加热、加湿,冷却、减湿及净化等)和设备的选择;空气调节的方式和方法;内部气流的合理组织;空气的输送和分配及在干扰量变化时的运作调节等。因此,本课程是以《流体力学、泵与风机》、以《建筑环境学》、《流体输配管网》和《热质交换原理与设备》为专业支撑;同时,又与《供热工程》、《暖通空调》、《通风工程》、《空调冷热源工程》、《制冷技术》、《空气洁净技术》、《建筑环境测量》、《建筑节能技术》及《建筑设备自动化》等课程密切相关。

1.3 空调系统的类型及组成

1.3.1 空调系统的类型

空调系统按空气调节的作用分为舒适性空调和工艺性空调两大类型。

(1)舒适性空调 舒适性空调是应用于以人为主的空气环境调节,其作用是维持良好的室内空气状态,为人们提供适宜的工作或生活环境,以利于保证工作质量和提高工作效率,以及维持良好的健康水平。

(2)工艺性空调 工艺性空调主要应用于工业及科学实验过程,其作用是维持生产工艺过程要求的室内空气状态,以保证生产的正常进行和产品的质量。

空调系统按空调设备的集中程度分为集中式空调系统,半集中式空调系统和局部式空调系统。关于空调系统的详细分类参见本教材6.1的内容。

1.3.2 空气调节系统的组成

一个典型的空调系统应由空调冷热源、空气处理设备、空气输送与分配系统及空调自动控制和调节装置4大部分组成。

(1)空调冷源和热源 冷源是空气处理设备提供冷量的冷却送风空气。常用的空调冷源是各类冷水机组,它们提供低温水(例如7℃)冷空气冷却设备,以冷却空气。也有用制冷系统的蒸发器来直接冷却空气的。热源是用来提供加热空气所需的热量。常用的空调热源有热泵型冷热水机组、各类锅炉、电加热器等。

(2)空气处理设备 其作用是将送风空气处理到规定的状态。空气处理设备可以是集中于一处,为整幢建筑物服务。也可以分散设置在建筑物各层面。常用的空气处理设备有空气过滤器、空气冷却器、空气加热器、空气加湿器和喷水室等。

(3)空气输送和分配系统 按不同的空气处理方式,分为空调风系统和空调水系统。 1)空调风系统。它包括送风系统和排风系统。送风系统的作用是将处理过的空气送到空调区,其基本组成部分是风机,风管系统和室内送风口装置。风机是使空气在管内流动的动力设备。排风系统的作用是将空气从室内排出,并将排风输送到规定地点。可将排风排放至室外;也可将部分排风送至空气处理设备与新风混合后作为送风。这一部分重复使用的排风称为回风。排风系统的基本组成是室内排风装置,风管系统和风机。在小型空调系统中,有时送排风系统合用一个风机。

2)空调水系统。其作用是将冷媒水(简称冷水)或热媒水(简称热水)从冷源或热源输送至空气处理设备。空调水系统的基本组成是水泵和水管系统。

(4)空调的自动控制和调节装置 由于各种因素,空调系统的冷热负荷是多变的,这要求空调系统的工作状况也要有变化。所以,空调系统应装备必要的控制和调节装置,借助他们可以(人工地或自动地)调节送风参数、送排风量、供水量和供水参数等,以维持要求和室内空气状态。

1.4 空气调节的应用

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1.4.1 空气调节技术在工艺性空调方面的应用

空气调节技术在工艺性空调方面的应用先于舒适性空调,且应用面较广。工艺性空调可分为一般降温性空调、恒温恒湿空调、净化空调等,主要分布在以下3类性质的工业生产及科学实验过程中。

(1)降温性空调 对室内空气的温、湿度要求是夏季工人操作时手不出汗,不使产品受潮,因此一般只规定温度或湿度的上限,无空调精度要求。如纺织工业、印刷工业、造纸工业、钟表工业、光学仪器工业、胶片工业、橡胶工业、食品工业、卷烟工业、地下建筑、水下隧道、粮食仓库、农业温室、禽畜养殖场等对室内空气的温、湿度有一定的要求。

(2)恒温恒湿空调 室内空气温、湿度和空调精度都有严格要求。如电子工业、仪表工业、精密机械工业、合成纤维工业、以及有关工业生产过程和有关科学研究过程所需的控制室、计量室、检验室、计算机房等,除对室内空气温、湿度有要求外,同时还规定温、湿度的上下波动精度,规定气流速度不得大于或小于一定范围,并规定室内含尘浓度不得超过某个数值。

(3)净化空调 不仅对室内空气温、湿度和空调精度有一定的要求,而且对空气中所含尘粒的大小和数量有严格要求。如制药工业、医院的手术室、烧伤病房、电子工业等,不但要求室内空气具有一定的温、湿度,还要求不超过一定的含尘浓度,而且规定其所含细菌数的最大限度。

1.4.2 空气调节技术舒适性空调方面的应用

空气调节技术在舒适性空调方面的应用主要是服务于民用建筑的空调。舒适空调虽然较工业空调起步晚,但近些年来发展快、起点高且应用范围广。如办公建筑(包括写字楼、政府部门办公楼等),商业建筑(如商场、金融建筑等),旅游建筑(如旅馆饭店、娱乐场所等),科教文卫建筑(包括文化、教育、科研、医疗、卫生、体育建筑等),通信建筑(如邮电、通信、广播用房)以及交通运输用房(如机场、车站建筑等)。 1.4.3 空气调节技术在其它方面的应用

除上述工业与民用建筑方面的应用外,空气调节技术还广泛应用于交通运输工具(如汽车、火车、飞机及轮船中)及国防工业中。像航天飞行中的座舱,它的周围气候环境瞬息万变,而仍须规定舱内温、湿度在一定范围。这就要求用空调技术来解决这个问题,说明空气调节对宇宙航行事业的发展,同样是休戚相关的。另外,在工业车间高温环境下工作的工程车、行车、核能、地下与水下设施以及军事领域,空调也都发挥着重要作用。

思考题与习题

1. 空气调节的任务是什么?

2. 空气调节对农业生产和人民物质及文化生活水平的提高有什么作用? 3. 空气调节可以分为哪两大类,划分这两类的主要标准是什么?

4. 简要叙述空调系统的主要组成部分。

5. 你能举出一些应用空调系统的实际例子吗?它们是属于那一类的空调系统?

参 考 文 献

1 清华大学等四院校编.空气调节.第二版.北京:中国建筑工业出版社,1986

2 赵荣义,范存养,薛殿华,钱以明编.空气调节.第三版.北京:中国建筑工业出版社,1994 3 中国制冷学会邱忠岳译.世界制冷史.北京:中国制冷学会内部发行,2001 4 彦启森.中国空调行业综述.中国制冷空调行业发展论坛.中国制冷学会.2003 5 杨小灿主编.中国制冷空调行业实用大全.北京:中国商业出版社,1994 6 曹德胜主编.中国制冷空调行业实用大全.北京:中国商业出版社,1997

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7 曹德胜主编.中国制冷空调行业实用大全.北京:国际文化出版公司,1999

8 中国制冷学会第五专业委员会.空调技术的应用和发展.中国制冷学会面向二十一世纪制冷 技术报告会暨中国制冷学会成立二十周年大会专辑.1997

9 中国制冷空调工业协会.走向世界的中国制冷空调工业.中国制冷空调工业协会十周年纪念专辑.1999

10 中华人民共和国国家标准.采暖通风与空气调节术语标准(GB50155-92).北京:中国计划出版社,1992

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