建筑设备－暖通空调0108

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1、建筑环境与设备研究所李先庭建建 筑筑 设设 备备 暖通空调部分第一章 绪论建筑设备的概念 为建筑物使用者提供生活和工作服务的各种设施和设备系统的总称 包括：给水、排水、热水供应、煤气、采暖、通风、空调、供电、照明、消防、电梯、通讯、音响、电视等设备系统 现代智能大厦系统中的OA(Office Automation)、CA(Communication A.)、BA(Building A.)、SA(Security A.)、FA(Fire A.)也属于建筑设备的广义范畴暖通空调所涉及的内容 采暖(Heating)寒冷地区供热 通风(Ventilation)保持卫生要求的换气或排出污染物、烟气的通风

2、换气 空气调节(Air-Conditioning)：简称空调 狭义指炎热地区的降温 广义指改变空气参数的所有方法和过程 统称HVAC学习建筑设备的目的（1）现代建筑不但注重外形，更加注重使用功能、健康舒适和节能 建筑设计过程中，建筑师应与设备师协商：机房面积、管井尺寸、平顶高度等，要求建筑师对设备外形尺寸、安装高度、坡度尺寸、管道连接形式和断面尺寸有比较准确的把握，使机房、管井平面布置合理，工艺流程好，空间大小合适。学习建筑设备的目的（2）对暖通空调设备中不够美观的地方，建筑师应采取措施使之与整体建筑风格协调 通过了解暖通空调设备，可自觉在建筑设计过程中采用节能技术，减少建筑运行费用 具有综合

3、考虑和处理各种建筑设备与建筑主体之间关系的能力如何进行本课程的学习 课堂学习与课外学习相结合 课堂为主，积极阅读课外参考书籍 认真听课，积极参与课堂讨论 讨论内容可以使大家印象深刻 交互式、讨论式讲课 及时提问、解答疑难建筑环境与设备研究所建筑环境与设备研究所李先庭李先庭建建 筑筑 设设 备备 暖通空调部分暖通空调部分第二章第二章 建筑物热特性建筑物热特性建筑物的热湿平衡建筑物的热湿平衡 由于室外由于室外气象条件气象条件的逐时变化以及建筑的逐时变化以及建筑内部内部使用条件使用条件的变化，建筑内部的空气的变化，建筑内部的空气参数必然逐时变化。参数必然逐时变化。为了保证建筑物内空气参数（温湿度等）

4、为了保证建筑物内空气参数（温湿度等）在一定范围内变化，就必须向建筑物加在一定范围内变化，就必须向建筑物加入入热量或冷量热量或冷量，去除，去除湿负荷或加湿湿负荷或加湿，以，以保证建筑物的热平衡和湿平衡保证建筑物的热平衡和湿平衡建筑热平衡的影响因素（建筑热平衡的影响因素（1）建筑热平衡的影响因素（建筑热平衡的影响因素（2）通过围护结构的传热量通过围护结构的传热量 透过外窗的日射得热量透过外窗的日射得热量 渗透空气带入室内的热量渗透空气带入室内的热量 室内设备发热量室内设备发热量 室内照明发热量室内照明发热量 人体发热量人体发热量建筑湿平衡的影响因素建筑湿平衡的影响因素 人体散湿人体散湿 设备散湿设

5、备散湿 渗透空气带入湿量渗透空气带入湿量 各种潮湿表面、水面的散湿各种潮湿表面、水面的散湿不同类型建筑热湿负荷特点不同类型建筑热湿负荷特点 住宅建筑住宅建筑 内部人员、设备和照明的发热量少，主要受内部人员、设备和照明的发热量少，主要受室外气象条件影响室外气象条件影响 商用建筑商用建筑 内部人员、设备和照明的发热量大，同时受内部人员、设备和照明的发热量大，同时受室外气象条件影响室外气象条件影响 工业厂房工业厂房 空间较高，设备产热产湿量大，同时受室外空间较高，设备产热产湿量大，同时受室外气象条件影响气象条件影响不同类型建筑采暖和空调负荷不同类型建筑采暖和空调负荷的概算方法的概算方法 建筑物的采暖

6、负荷和空调负荷均可按下建筑物的采暖负荷和空调负荷均可按下式进行概算式进行概算 Q=qfF其中，其中，qf为建筑物采暖负荷或空调负荷的为建筑物采暖负荷或空调负荷的概算指标概算指标(W/m2)，F为建筑物的建筑面积为建筑物的建筑面积(m2)部分民用建筑采暖负荷概算指标部分民用建筑采暖负荷概算指标国内部分建筑空调负荷设计指国内部分建筑空调负荷设计指标统计值标统计值部分建筑空调负荷概算指标部分建筑空调负荷概算指标建筑物的污染物平衡（建筑物的污染物平衡（1）污染物的种类污染物的种类 人体、动物等散发的味道人体、动物等散发的味道 建筑材料散发的污染物，尤其是建筑材料散发的污染物，尤其是VOC 灰尘与细菌灰

7、尘与细菌 厨房味道及燃烧产物厨房味道及燃烧产物 厕所异味厕所异味 火灾时烟气火灾时烟气建筑物的污染物平衡（建筑物的污染物平衡（2）影响室内污染物的因素包括影响室内污染物的因素包括 室内产生源室内产生源 渗透空气带入的污染物渗透空气带入的污染物 有组织通风带入的污染物有组织通风带入的污染物 排风带出的污染物排风带出的污染物 稳定情况下，排风带出的污染物数量等稳定情况下，排风带出的污染物数量等于空气带入的数量加上室内产生的数量于空气带入的数量加上室内产生的数量暖通空调所需送风量暖通空调所需送风量 暖通空调的目的就是保持室内暖通空调的目的就是保持室内空气温度空气温度、湿度湿度维持在一定水平，同时使室

8、内维持在一定水平，同时使室内污染污染物浓度物浓度低于规定的水平低于规定的水平 暖通空调所需要的送风量由下式计算暖通空调所需要的送风量由下式计算)(0ttCQLnP)(0ddWLn)(0CCWLnC暖通空调与建筑的健康舒适暖通空调与建筑的健康舒适 暖通空调的过程，就是将暖通空调的过程，就是将新鲜新鲜、舒适舒适的的空气送入工作区，将污浊、不舒适的空空气送入工作区，将污浊、不舒适的空气排出去气排出去 通常采暖主要是保持工作区的温度，新通常采暖主要是保持工作区的温度，新鲜空气通过鲜空气通过门窗渗透门窗渗透获得；空调则保持获得；空调则保持工作区的工作区的温度温度和和湿度湿度及合理的及合理的风速风速，一，

9、一般保证般保证新鲜空气新鲜空气的送入；通风则将新鲜的送入；通风则将新鲜空气送入，将污染的空气排出，以保证空气送入，将污染的空气排出，以保证工作区的工作区的卫生卫生条件条件住宅建筑图住宅建筑图住宅建筑全年负荷特点住宅建筑全年负荷特点 一般均有一般均有外墙外墙，基本，基本无内区无内区，通常，通常不设新风不设新风；需要需要冬季采暖冬季采暖、夏季空调夏季空调降温除湿；北方地区降温除湿；北方地区冬季干燥，条件允许应加湿冬季干燥，条件允许应加湿 建筑节能的要点建筑节能的要点 北方地区北方地区外墙保温外墙保温性好，性好，窗户密封窗户密封性好、透光性好、性好、透光性好、导热系数小；导热系数小；冬季使太阳光能进

10、入，但热量不会从门窗散出；冬季使太阳光能进入，但热量不会从门窗散出；夏季采取夏季采取遮阳遮阳措施，减少热空气进入，夜间开门窗措施，减少热空气进入，夜间开门窗通风降温；通风降温；过渡季多开门窗通风过渡季多开门窗通风商用建筑图商用建筑图商用建筑全年负荷特点商用建筑全年负荷特点 一般分一般分内外区内外区：外区部分受室外气象条：外区部分受室外气象条件影响，冬季采暖，夏季空调；而内区件影响，冬季采暖，夏季空调；而内区一般全年需要空调一般全年需要空调 建筑节能要点建筑节能要点 窗户的密封性和低导热性窗户的密封性和低导热性 过渡季大量室外新风或冷却塔直接产生的冷过渡季大量室外新风或冷却塔直接产生的冷水供冷水

11、供冷 冬季内区用自然冷源（如室外新风）或用热冬季内区用自然冷源（如室外新风）或用热泵将内区热量转移到外区泵将内区热量转移到外区工业厂房图工业厂房图工业厂房全年负荷特点工业厂房全年负荷特点 与厂房性质密切相关：当设备发热量大与厂房性质密切相关：当设备发热量大时，冬季可少用或不用采暖；当劳动条时，冬季可少用或不用采暖；当劳动条件要求不高时，可采用通风降温；当厂件要求不高时，可采用通风降温；当厂房较高时，一般采用房较高时，一般采用分层空调分层空调方式方式 建筑节能要点：建筑节能要点：冬季充分利用设备发热量冬季充分利用设备发热量 夏季可用下送风或置换式通风夏季可用下送风或置换式通风 分层空调方式分层空

12、调方式建筑环境与设备研究所建筑环境与设备研究所李先庭李先庭建建 筑筑 设设 备备 暖通空调部分暖通空调部分第三章第三章 HVAC系统简介系统简介HVAC系统分类（系统分类（1）按系统的分布关系，可分为按系统的分布关系，可分为分散式分散式与与集中式集中式；按是否同时提供冷水和热水管路，按是否同时提供冷水和热水管路，可分为可分为两管制两管制与与四管制四管制（或三管制）（或三管制）按分部分水系统是否连通，分为按分部分水系统是否连通，分为直直连连系统与系统与间连间连系统系统HVAC系统分类（系统分类（2）按是否同时提供热风和冷风，可分按是否同时提供热风和冷风，可分为为单风道单风道系统与系统与双风道双风

13、道系统系统 按所送空气是否与从房间排出的空按所送空气是否与从房间排出的空气混合，分为气混合，分为直流直流系统与系统与回风回风系统系统 按所送空气或水的流量是否不断调按所送空气或水的流量是否不断调节，分为节，分为定风量定风量系统与系统与变风量变风量系统系统或或定水量定水量系统与系统与变水量变水量系统系统分散式系统与集中式系统分散式系统与集中式系统分散式系统分散式系统 冷热源和散热设备合并冷热源和散热设备合并成一体，成一体，分散放分散放置置在各个房间里，称为分散式系统。如在各个房间里，称为分散式系统。如取暖的火炉、煤气供暖、电热供暖、窗取暖的火炉、煤气供暖、电热供暖、窗式空调、分体空调、风扇等。式

14、空调、分体空调、风扇等。分散式系统通常每个房间或家庭设置一分散式系统通常每个房间或家庭设置一套。具有装置套。具有装置简单简单，易实现易实现等特点，但等特点，但常常具有常常具有效率效率不高、不高、卫生条件卫生条件差、差、能源能源结构结构不合理等特点不合理等特点煤气炉与电暖气煤气炉与电暖气煤气炉与电暖气（煤气炉与电暖气（2）分体式房间空调器分体式房间空调器窗式空调器与柜机窗式空调器与柜机集中式系统集中式系统 将水或空气将水或空气集中制取集中制取，通过管路系统将，通过管路系统将水或空气送到各个房间的系统称为集中水或空气送到各个房间的系统称为集中式系统。如小区集中供热系统，写字楼式系统。如小区集中供热

15、系统，写字楼风机盘管系统，中央空调送风系统。风机盘管系统，中央空调送风系统。集中式系统需要集中的集中式系统需要集中的冷热源冷热源、管路输管路输配系统配系统及及末端设备末端设备，通常具有，通常具有美观美观、高高效效、高品质高品质的特点，但初投资和运行费的特点，但初投资和运行费用也通常较高。目前被用也通常较高。目前被广泛采用广泛采用。风机盘管系统风机盘管系统 集中的冷热源集中的冷热源，冷热水由，冷热水由管路输送管路输送到各个房间，但空气的加热和冷却到各个房间，但空气的加热和冷却是在是在各个房间各个房间内完成的（仅空气加内完成的（仅空气加热和冷却这一点来看是分散式系统热和冷却这一点来看是分散式系统但

16、水是集中式系统；又称为但水是集中式系统；又称为半集中半集中式式系统）系统）风机盘管系统示意风机盘管系统示意风机盘管系统示意风机盘管系统示意宾馆客房风机盘管示例宾馆客房风机盘管示例全空气系统全空气系统 集中的冷热源集中的冷热源，冷热水由，冷热水由管路输送管路输送到各个到各个空气处理装置空气处理装置，空气的加热，空气的加热冷却集中在空气处理装置中处理后，冷却集中在空气处理装置中处理后，由由风道风道输送到各个房间。输送到各个房间。冷却塔空调箱冷冻机空气空气冷冻水冷冻水冷却水冷却水热量热量环境环境新鲜空气柜式吊装空调机组柜式吊装空调机组散流器散流器两管制系统两管制系统 在同一时间水管中仅送热水或冷水，

17、因在同一时间水管中仅送热水或冷水，因此只需此只需一根送水管一根送水管和和一根回水管一根回水管的系统的系统称为两管制系统。如风机盘管系统，普称为两管制系统。如风机盘管系统，普通的全空气系统：夏天时管内为冷水，通的全空气系统：夏天时管内为冷水，冬天时管内为热水，过渡季（冷热冬天时管内为热水，过渡季（冷热切换切换的季节）通常不送水。的季节）通常不送水。是是最常见最常见的系统形式，投资较少，通常的系统形式，投资较少，通常适于舒适性空调；在过渡季参数的保证适于舒适性空调；在过渡季参数的保证性差性差两管制风机盘管系统两管制风机盘管系统参见参见前图前图两管制空气处理装置两管制空气处理装置四管制系统四管制系统

18、 系统中全年任何时候均供送系统中全年任何时候均供送热水热水和和冷水冷水，因此可进行各种加热和冷却处理的系统因此可进行各种加热和冷却处理的系统形式。热水管路和冷水管路分别包括各形式。热水管路和冷水管路分别包括各自的自的供水管供水管和和回水管回水管，总共，总共四根管四根管而得而得名。名。通常用于全年参数通常用于全年参数保证率高保证率高的场合，如的场合，如宾馆的总统套房，工艺性空调等，宾馆的总统套房，工艺性空调等，初投初投资高资高，占用，占用面积多面积多，运行，运行费用高费用高。四管制空气处理装置四管制空气处理装置三管制系统三管制系统 将四管制中的热水和冷水的将四管制中的热水和冷水的回水管回水管合并

19、合并成一根管就变成三管制系统，成一根管就变成三管制系统，具有四管制系统的所有功能，初投具有四管制系统的所有功能，初投资减少，但资减少，但效率降低效率降低（冷热混合浪（冷热混合浪费能量）费能量）三水管系统三水管系统直连系统与间连系统直连系统与间连系统直连系统直连系统 系统管路中的水与冷热源中的水是系统管路中的水与冷热源中的水是连通连通的系统称为直连系统。直连系统中各设的系统称为直连系统。直连系统中各设备的水压力是备的水压力是相互传递相互传递的。的。效率较高，但适于效率较高，但适于中小系统中小系统。系统较大。系统较大时，低区设备的承压非常重要；各支路时，低区设备的承压非常重要；各支路的阻力与的阻力

20、与流量平衡流量平衡比较困难比较困难直连系统示例直连系统示例间连系统间连系统 系统管路中的水与冷热源中的水是不连系统管路中的水与冷热源中的水是不连通的系统称为间连系统，通常采用通的系统称为间连系统，通常采用板式板式换热器换热器隔开。间连系统间各设备的水压隔开。间连系统间各设备的水压力是各自力是各自独立独立的。的。换热器会产生换热器会产生热损失热损失，效率较低，适合，效率较低，适合于大型系统或不易直接连接的系统（如于大型系统或不易直接连接的系统（如腐蚀、不同介质等）。如高层建筑的高腐蚀、不同介质等）。如高层建筑的高区与低区，供热干网与各用户，冰蓄冷区与低区，供热干网与各用户，冰蓄冷系统系统间连系统

21、示例间连系统示例高层建筑间连水系统案例高层建筑间连水系统案例1深圳国际贸易中心大厦深圳国际贸易中心大厦高层建筑间连水系统案例高层建筑间连水系统案例2北京香格里拉饭店北京香格里拉饭店高层建筑间连水系统高层建筑间连水系统案例案例3热交换器热交换器低区机组低区机组高区机组高区机组单风道与双风道系统单风道与双风道系统单风道系统单风道系统 系统中在同一时间风道中系统中在同一时间风道中只送只送热风或冷热风或冷风，不存在两种温度差别较大的送风。风，不存在两种温度差别较大的送风。同一系统中所有房间均只能送同一系统中所有房间均只能送同样参数同样参数的空气（除非各房间加设额外的加热或的空气（除非各房间加设额外的加

22、热或冷却装置）冷却装置）是最是最广泛采用广泛采用的空调送风系统形式，当的空调送风系统形式，当各房间要求的送风参数差别不大时能较各房间要求的送风参数差别不大时能较好工作，各房间冷热要求差别较大时或好工作，各房间冷热要求差别较大时或相反时不能很好保证参数。相反时不能很好保证参数。系统中同时有送系统中同时有送热风热风和和冷风冷风的风道，热的风道，热风和冷风到各个房间根据需要混合成不风和冷风到各个房间根据需要混合成不同温度的空气送入。同温度的空气送入。可可全年保证全年保证所有房间所需空气参数，舒所有房间所需空气参数，舒适性好，但适性好，但初投资初投资和和运行费运行费用均很高，用均很高，仅用于少数仅用于

23、少数要求极高要求极高的场合。的场合。替代方案：将负荷特性、使用功能替代方案：将负荷特性、使用功能接近接近的房间划为同一系统；同一系统负荷差的房间划为同一系统；同一系统负荷差异较大时，按异较大时，按最不利最不利情况送，其余在末情况送，其余在末端另加端另加再热或冷却再热或冷却处理装置。处理装置。双风道系双风道系统示例统示例双风道系统示例双风道系统示例直流系统与回风系统直流系统与回风系统直流系统直流系统 送风房间中的空气全部排出，送风房间中的空气全部排出，不循不循环使用环使用的系统。通常用于有的系统。通常用于有污染物污染物或或高温高温的房间。的房间。直流系统通常直流系统通常能耗较高能耗较高，但通风换

24、，但通风换气效果好气效果好直流系统示例直流系统示例回风系统回风系统 将送入的空气部分或全部抽回将送入的空气部分或全部抽回重复使用重复使用的系统，分为一次回风系统（含全回风的系统，分为一次回风系统（含全回风系统）、二次回风系统。系统）、二次回风系统。一次回风系统将从房间抽回的空气与室一次回风系统将从房间抽回的空气与室外空气外空气混合混合、处理后再送入房间中，由、处理后再送入房间中，由于从室内抽回的空气通常比室外空气更于从室内抽回的空气通常比室外空气更接近送风状态，因此可接近送风状态，因此可减少减少加热或冷却加热或冷却空气所需的空气所需的能量能量，运行费用较少，是一，运行费用较少，是一种种广泛采用

25、广泛采用的系统形式。的系统形式。全回风系统（风机盘管）全回风系统（风机盘管）一次回风系统一次回风系统风机风机空气处理器风机空气处理器风机风阀风阀风道风道新风口新风口排风口排风口定风定风(水水)量与变量与变(水水)风量系统风量系统定风量系统定风量系统 送风系统的风量送风系统的风量不不随负荷和使用情随负荷和使用情况的变化况的变化不断不断进行进行调节调节的系统。当的系统。当各房间负荷变化情况不一致时，容各房间负荷变化情况不一致时，容易出现不同房间冷热不均。通常采易出现不同房间冷热不均。通常采用用定速风机定速风机。系统运行和控制系统运行和控制简单简单，通常，通常能耗较能耗较高高，热舒适性保障方面稍差，

26、热舒适性保障方面稍差定风量系统示例定风量系统示例新风新风回风回风送风口送风口空气处理机空气处理机变风量系统变风量系统 系统风量和各房间的送风量均根据负荷系统风量和各房间的送风量均根据负荷和使用情况和使用情况不断不断进行进行调节调节，当房间人少，当房间人少时可减少送风量，容易解决冷热不均的时可减少送风量，容易解决冷热不均的情况，运行情况，运行能耗较低能耗较低，热舒适热舒适状况较好。状况较好。通常采用通常采用变速风机变速风机，初投资较高，控制，初投资较高，控制系统较复杂，控制系统稳定性要好。系统较复杂，控制系统稳定性要好。变风量系统示例变风量系统示例新风新风回风回风送风口送风口变风量空气处理机变风

27、量空气处理机变风量末端变风量末端变风量控制装置变风量控制装置定水量与变水量系统定水量与变水量系统 当各用户负荷变化时通常会调节水阀当各用户负荷变化时通常会调节水阀改改变变所要所要水量水量，由于系统的水泵采用，由于系统的水泵采用定速定速泵泵运行并不进行相应调节的系统为定水运行并不进行相应调节的系统为定水量系统。运行控制简单，能耗较高。量系统。运行控制简单，能耗较高。变水量系统采用变水量系统采用变速水泵变速水泵，当用户要求，当用户要求水量变化时，水泵根据管路特性及时进水量变化时，水泵根据管路特性及时进行相应调节，从而行相应调节，从而节省能耗节省能耗。控制稍复。控制稍复杂。杂。定流量定流量(CWV)

28、系统系统变流量变流量(VWV)系统系统本章小结本章小结关于分散与集中关于分散与集中 分散系统分散系统简单简单，初，初投资少投资少，通常用住宅，通常用住宅和低档商用建筑；集中式系统广泛应用和低档商用建筑；集中式系统广泛应用于于商用建筑商用建筑和和高档住宅高档住宅公寓中。公寓中。集中式系统通常包括集中式系统通常包括冷热源冷热源，冷热水，冷热水输输送管路送管路、冷热风输送、冷热风输送风道风道、空气处理空气处理装装置，将热量或空气送入房间的置，将热量或空气送入房间的末端末端装置装置三部分组成三部分组成关于两管制与四管制关于两管制与四管制 两管制系统仅能供应热水或冷水，在两管制系统仅能供应热水或冷水，在

29、过过渡季渡季时不供应水，适于负荷变化不大或时不供应水，适于负荷变化不大或全年参数保证要求不高的场合，是舒适全年参数保证要求不高的场合，是舒适性空调中性空调中广泛采用广泛采用的形式的形式 四管制可同时提供冷水和热水，能保证四管制可同时提供冷水和热水，能保证全年任何时候的参数，全年任何时候的参数，初投资高初投资高，占地，占地面积大；将冷水和热水的回水管合并成面积大；将冷水和热水的回水管合并成一根管就变成三管制，初投资稍省，运一根管就变成三管制，初投资稍省，运行费用增大行费用增大。关于直连与间连关于直连与间连 系统较小时，通常可将各用户与冷热源系统较小时，通常可将各用户与冷热源直接相连，直接相连，效

30、率较高效率较高；系统较大时，低；系统较大时，低区设备的区设备的承压承压面临考验，各支路的阻力面临考验，各支路的阻力和和流量平衡流量平衡也不易保证也不易保证 间连系统通过间连系统通过板式换热器板式换热器将不同的水系将不同的水系统隔开，各系统的统隔开，各系统的水压水压相互相互独立独立，可适，可适于大系统、高层建筑的高区与低区等，于大系统、高层建筑的高区与低区等，但增加换热环节后效率稍低。但增加换热环节后效率稍低。关于单风道与双风道系统关于单风道与双风道系统 单风道系统仅提供热风或冷风，适于各单风道系统仅提供热风或冷风，适于各房间负荷特性相近的情况，通常通过建房间负荷特性相近的情况，通常通过建筑设计

31、将功能和使用情况相近的房间划筑设计将功能和使用情况相近的房间划并到一个系统中。是目前并到一个系统中。是目前广泛采用广泛采用的系的系统形式。统形式。双风道系统同时提供热风和冷风，可在双风道系统同时提供热风和冷风，可在每个房间混合成不同温度的空气送入，每个房间混合成不同温度的空气送入，空气参数空气参数保证性好保证性好，初投资高，运行费，初投资高，运行费用高。用高。关于直流与回风系统关于直流与回风系统 直流系统通常用于室内有直流系统通常用于室内有污染物污染物或或高温高温的情况；通常的舒适性通风空的情况；通常的舒适性通风空调均采用调均采用回风回风系统，普通的系统，普通的风机盘风机盘管管为为全回风全回风

32、系统，空气处理装置为系统，空气处理装置为一次回风系统。回风系统能耗低，一次回风系统。回风系统能耗低，被广泛采用。被广泛采用。关于定风量与变风量关于定风量与变风量 定风量系统采用定风量系统采用定速风机定速风机，当各用户负，当各用户负荷和使用情况变化时，总的送风系统不荷和使用情况变化时，总的送风系统不进行相应调节；容易出现进行相应调节；容易出现冷热不均冷热不均，能，能耗较大耗较大 变风量系统则根据各用户的负荷和使用变风量系统则根据各用户的负荷和使用情况进行相应调节，容易保证各房间的情况进行相应调节，容易保证各房间的参数，参数，能耗较低能耗较低，但控制系统较复杂，但控制系统较复杂，控制系统的稳定性要

33、求较高。控制系统的稳定性要求较高。关于定水量与变水量关于定水量与变水量 定水量系统采用定水量系统采用定速水泵定速水泵，当各用，当各用户负荷和使用情况变化时，总的水户负荷和使用情况变化时，总的水泵系统不进行相应调节，能耗较大泵系统不进行相应调节，能耗较大 变水量系统则根据各用户的负荷和变水量系统则根据各用户的负荷和使用情况使用情况调节调节水泵的水泵的转速转速，能耗较，能耗较低，但控制系统较稍复杂低，但控制系统较稍复杂建筑环境与设备研究所李先庭建建 筑筑 设设 备备 暖通空调部分 所谓冷热源设备，是指给建筑物或建筑所谓冷热源设备，是指给建筑物或建筑群提供群提供冷量和热量冷量和热量的设备，通常将实现

34、的设备，通常将实现该设备功能必须附带的部件也纳入冷热该设备功能必须附带的部件也纳入冷热源部分来考虑。如源部分来考虑。如锅炉锅炉可产生热水或蒸可产生热水或蒸汽，是一热源设备；汽，是一热源设备；城市热力网城市热力网在产生在产生热时可能是锅炉、电站等方式，但对建热时可能是锅炉、电站等方式，但对建筑物或建筑群而言，它也是一热源设备；筑物或建筑群而言，它也是一热源设备；冷水机组冷水机组可产生冷水，是一冷源设备；可产生冷水，是一冷源设备；直接蒸发式机组直接蒸发式机组可直接产生冷风，也是可直接产生冷风，也是一冷源设备。一冷源设备。最常见的热源设备是最常见的热源设备是锅炉锅炉 燃煤燃煤锅炉锅炉 燃油燃油锅炉锅

35、炉 燃气燃气锅炉锅炉 电电锅炉锅炉 其它的热源形式包括其它的热源形式包括 城市热力网城市热力网 电站余热（电站余热（热电联供热电联供）很多城市在市政建设时已建好城市热力很多城市在市政建设时已建好城市热力网，此时可网，此时可直接利用直接利用城市热力网提供热城市热力网提供热水，只需要楼内设置水，只需要楼内设置生活热水生活热水锅炉即可。锅炉即可。由于城市热力网很大，而与其相连的每由于城市热力网很大，而与其相连的每个建筑的情况千差万别，通常采用个建筑的情况千差万别，通常采用间连间连的方式，即采用的方式，即采用板式换热器板式换热器将城市热力将城市热力网与建筑内的水压分隔开。网与建筑内的水压分隔开。电站余

36、热可直接带用户，也可采用间连电站余热可直接带用户，也可采用间连方式。方式。用户热力站用户用户板换 最常见的冷源设备是冷水机组，包括最常见的冷源设备是冷水机组，包括水水冷冷冷水机组和冷水机组和风冷风冷冷水机组，它们直接冷水机组，它们直接产生冷水产生冷水 活塞式、螺杆式、离心式活塞式、螺杆式、离心式 吸收式吸收式 另一类冷源设备直接产生冷风，称为另一类冷源设备直接产生冷风，称为冷冷风机组风机组，容量较小，通常为活塞式和螺，容量较小，通常为活塞式和螺杆式杆式 冷水机组在制冷水时，还会产生冷水机组在制冷水时，还会产生废热废热，需及时排出。根据废热排出方式的不同需及时排出。根据废热排出方式的不同分为风冷

37、机组和水冷机组。分为风冷机组和水冷机组。风冷机组是将废热通过风冷机组是将废热通过散热器散热器排到机组排到机组周围的周围的空气空气中，即将周围的空气吸入加中，即将周围的空气吸入加热后排出；水冷机组则将废热排向热后排出；水冷机组则将废热排向冷却冷却水水中，通常设立一冷却水中，通常设立一冷却水环路环路将热量带将热量带走。水中的热量通常通过冷却塔散到空走。水中的热量通常通过冷却塔散到空气中，也可散到气中，也可散到湖水湖水、海水海水、土壤土壤中。中。冷却水系统通常由冷却水系统通常由冷却塔冷却塔、冷却水泵冷却水泵和和管路管路组成组成冷却塔示例（1）冷却塔示例（2）冷却塔示例（3）冷却塔安装位置示例（1）冷

38、却塔冷却塔冷却塔冷却塔冷却塔安装位置示例冷却塔冷却塔 所谓冷热同源设备是指能所谓冷热同源设备是指能同时同时产生冷水产生冷水和热水，或在和热水，或在不同的时期不同的时期可分别产生冷可分别产生冷水和热水的设备。水和热水的设备。风冷和水冷热泵风冷和水冷热泵 可在夏季制冷水，在冬季制热水可在夏季制冷水，在冬季制热水 包括活塞式、螺杆式、离心式包括活塞式、螺杆式、离心式 直燃机直燃机 可同时产生热水、冷水和生活热水可同时产生热水、冷水和生活热水 包括燃油式、燃气式包括燃油式、燃气式软化间软化间泵房泵房锅炉锅炉建建 筑筑 设设 备备 暖通空调部分暖通空调部分第六章第六章 空调末端与气流组织空调末端与气流组

39、织 空调末端是实现室内空气温度、湿度、空调末端是实现室内空气温度、湿度、空气品质的最后一个环节，其常见形式空气品质的最后一个环节，其常见形式包括：包括：全空气系统末端全空气系统末端 风机盘管末端风机盘管末端 空调室内机空调室内机 辐射换热类末端辐射换热类末端 风扇风扇 根据末端最终是将空气还是冷热水送入根据末端最终是将空气还是冷热水送入被调房间，可将空调末端进一步划分为被调房间，可将空调末端进一步划分为两大类两大类 空气型末端空气型末端：将空气送入房间，并将一部分：将空气送入房间，并将一部分空气从房间排出（含空气在房间中循环使用）空气从房间排出（含空气在房间中循环使用）辐射型末端辐射型末端：不

40、将空气送入房间，而仅将冷：不将空气送入房间，而仅将冷热水送入，通过换热器直接将热量作用于房热水送入，通过换热器直接将热量作用于房间空气（房间空气通常为自然对流）间空气（房间空气通常为自然对流）从使用从使用类型类型看看 全空气系统送风，风机盘管送风全空气系统送风，风机盘管送风 空调器室内机送风，风扇直接送风空调器室内机送风，风扇直接送风 从最终从最终外形外形看看 百叶风口、条缝风口、喷口、孔板、散流器、百叶风口、条缝风口、喷口、孔板、散流器、旋流风口、矢流风口旋流风口、矢流风口 空气型末端要将空气送入房间，如果送空气型末端要将空气送入房间，如果送风温度、风速不合适，就可能导致不舒风温度、风速不合

41、适，就可能导致不舒适，因此要适，因此要合理地组织气流合理地组织气流香港会展中心（香港会展中心（97回归交接仪式）回归交接仪式）冷却顶板（用于供冷）冷却顶板（用于供冷）散热器（俗称暖气片）散热器（俗称暖气片）地板采暖地板采暖 电热膜电热膜 按驱动空气在房间中流动的动力分按驱动空气在房间中流动的动力分 混合通风混合通风和和置换通风置换通风 混合通风的常见气流组织形式混合通风的常见气流组织形式 上送上回上送上回 上送下（侧）回上送下（侧）回 侧送侧回侧送侧回 中送下（侧）回中送下（侧）回 置换通风：下送上回置换通风：下送上回北京工人体育馆北京工人体育馆日本东京都体育馆日本东京都体育馆美国波特兰玫瑰园

42、（美国波特兰玫瑰园（Rose Garden）体育馆体育馆北京首都体育馆北京首都体育馆日本大阪中央体育馆日本大阪中央体育馆北京地坛体育馆北京地坛体育馆比赛区采用高速喷口与旋流风口侧送交替使用比赛区采用高速喷口与旋流风口侧送交替使用观众席采用旋流风口与百叶风口上送观众席采用旋流风口与百叶风口上送1 1座椅座椅 2 2座椅送风器座椅送风器 3 3台阶型静压箱台阶型静压箱123建筑环境与设备研究所李先庭建建 筑筑 设设 备备 暖通空调部分第七章 通风与防火排烟通风方式通风的目的 把建筑物内污浊的空气直接或净化后排至室外，再把新鲜的空气补充进来，从而保证室内的空气环境符合卫生标准。通风分为正常通风和事故

43、通风 正常通风主要解决换气问题 事故通风主要解决污染物的排除或高温空气的排除通风方式 按推动空气流动的方式分为：自然通风和机械通风 自然通风：风压、热压、风压热压。不消耗电能，经济，管理简单；但可靠性差。普通民用建筑的居住、办公用房等，宜采用自然通风。机械通风：依靠风机提供动力，分为局部通风和全面通风两种。可靠性高。当自然通风达不到要求时，应采用机械通风。联合通风：自然通风机械通风自然通风的原理自然通风的影响因素（建筑门窗）柳孝图建筑物理 89页图59开口位置对室内空气流动的影响开口高低对室内空气流动的影响 柳孝图建筑物理 90页图510水平遮阳对室内气流组织的影响 柳孝图建筑物理 90页图5

44、12不同窗户形式对室内气流的影响 柳孝图建筑物理 90页图514室内气流的调节 四大学建筑物理104页图544绿化的导风作用 四大学建筑物理105页图548机械通风示例机械通风示例室外新风进风装置排风装置与排风竖井设在屋顶上的室外进、排风装置设在屋顶上的室外进、排风装置高层建筑防火排烟防火排烟的重要性 火灾时会产生大量的有毒烟气，并释放出大量的热，并消耗大量的氧气 火灾死亡人数的50以上是由烟气熏死的，烟气中含有CO、CO2、HCl等 烟气有遮光作用，能见度下降 为保障建筑内人员的安全疏散并有利于消防扑救工作，要设置防烟、排烟装置防排烟设置范围 凡建筑高度超过24米的高层民用建筑及其相连的且高

45、度不超过24米的裙房设有防烟楼梯及消防电梯，均应进行防烟、排烟设计。防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室和合用前室、封闭避难层设置防烟设施 走廊、房间及室内中庭等设置排烟设施自然排烟 利用开启的外窗或利用室外阳台或凹廊进行排烟的方式，经济、简单、易操作，不需要使用动力及专用设备 对建筑设计的制约：排烟房间必须面对室外，进深不能太大。火热蔓延到上层的危险性 排烟效果不稳定：室外风力、局地微气候自然排烟示例自然排烟示例机械排烟 机械排烟的范围 长度超过20米，且无直接天然采光或设固定窗的内走道；虽有直接采光和自然通风，但长度超过60米的内走道；面积超过100m2及高度在12米以下，并且不具备自然排烟条

46、件的室内中庭；地下室各房间总面积超过200m2或一个房间面积超过100m2，且经常有人停留或可燃物较多的房间 机械排烟通常采用集中排烟，即将建筑物划分成若干区，每个区设置排烟风机，通过排烟风道排烟防烟分区 主要采用挡烟垂壁、挡烟梁或者挡烟隔墙等措施实现 需要设置排烟设施的走道、房间，应采用挡烟垂壁、隔墙或从顶棚下突出不小于50cm的梁划分防烟分区 每个防烟分区的面积不宜超过500m2，且防烟分区不应跨越防火分区机械排烟系统 走道与房间的排烟系统宜分开设置，走道的排烟系统宜竖向布置，房间的宜按防烟分区布置；排烟气流应合理组织，并尽量考虑与疏散人流方向相反；机械排烟系统与通风和空调系统宜分开独立设

47、置。当二者合用时，必须采取可靠的防火安全措施；独立设置的机械排烟系统可兼作平时通风排气使用；排烟系统竖直方向可分成数个系统，但不能采用将上层烟气引向下层风道的布置方式；每个排烟系统设有排烟口的数量不宜超过30个；地下室应设有进风系统，进风量不宜小于排烟量的50机械加压送风系统 加压送风防排烟，是为火灾时提供不受烟气干扰的疏散路线和避难场所。加压部位必须使关闭的门对着火楼层保持一定的压力差，同时应保证在打开加压部位的门时，在门洞断面处有足够大的气流速度，有效阻止烟气入侵。机械加压送风防烟部位机械加压送风示意建筑环境与设备研究所李先庭建建 筑筑 设设 备备 暖通空调部分第八章 HVAC新进展HVA

48、C系统的新进展 HVAC系统：采用更节能的方案形式，多采用可再生能源，注重建筑设计中的节能 运行管理方面：提高智能化水平，提高与其他系统的协调与统一，出现智能建筑蓄能技术的应用 蓄冷：利用峰谷电价差，在电价低谷期蓄冷，在电价高峰期使用。可减小整个电网的峰谷差，提高电网运行效率。蓄热：将采暖或生活热水所需热量在电价低谷时产生后蓄存起来供其它时间使用 利用建筑本身蓄能：在建筑的柱基中设置蓄能系统，利用土壤的蓄热特性地能的利用 直接开采地热进行供暖、产生生活热水等；利用浅层地下水，夏天用于冷却，冬天从中取热 利用地表水（江水、河水、湖水、海水）用于冷却（夏天）或取热（冬天）利用土壤用于冷却（夏天）或

49、取热（冬天）太阳能的利用 利用太阳能产生生活热水 利用太阳能产生热水直接供暖 利用太阳能做为热泵冬季取热的热源建筑材料 利用性能优越的玻璃，使夏季可见光进来，但辐射热被挡在外面；冬季则允许二者进入；采用保温性能优越的材料，减少墙体材料的传热 利用相变材料晚上蓄冷，减少或延缓夏季白天温度的上升自然通风 利用自然通风带走房间余热，利用夜间自然通风冷却房间，减少夏季白天温度的上升 建筑设计时充分考虑到自然通风的可能性，与机械通风协调与统一。智能建筑 BAS(Building Automation System)FAS(Fire Automation System)SAS(Security Autom

50、ation System)CAS(Communication Automation System)OAS(Office Automation System)综合布线PDS(Premises Distribution System)智能建筑的特点 在办公方面：通过网络、数据库管理系统和电脑，构成了一个有事务处理机能、管理机能和决策机能的完整机构。系统可以处理数据信息、文字信息、多媒体信息。在通讯方面：程控电话系统、电视会议系统、多媒体声象服务系统与网络连接，实现大楼内部、与外界便捷的数字通讯。智能建筑的特点 在建筑方面：建筑设备系统的数据采集、运行参数和状态显示、历史数据管理、运行记录报表、远动控制功能、能源统计、定时功能等，创造出良好的室内空气品质、礼觉环境、声环境和热舒适。在防排烟方面：自动火灾报警、自动喷淋、优化的防排烟运行方案 在安全方面：智能卡、智能身份认证等。美好的未来期待大家创造！感谢大家的配合！