第9章 空氣調(diào)節(jié) 建筑設(shè)備 李祥平

歡迎進(jìn)入第9章空氣調(diào)節(jié)第9章空氣調(diào)節(jié)空氣調(diào)節(jié)概述空氣處理空調(diào)房間空調(diào)冷源常用的空調(diào)系統(tǒng)9.1空氣調(diào)節(jié)概述空調(diào)的誕生空氣調(diào)節(jié)的任務(wù)和作用空調(diào)的組成室內(nèi)空氣計算參數(shù)的表示空調(diào)系統(tǒng)的分類空調(diào)調(diào)節(jié)的特點空調(diào)和通風(fēng)的區(qū)別9.1空氣調(diào)節(jié)概述9.1.1空調(diào)的誕生◆1881年7月，美國總統(tǒng)加菲爾德在華盛頓車站遇刺受重傷，時值盛夏。只有降低室溫才能手術(shù)。美國工程師謝多用工業(yè)制冷用的空氣壓縮機(jī)成功地使總統(tǒng)病房的溫度從37℃降到了25℃。被認(rèn)為是世界上第一臺空調(diào)器的發(fā)明者。

9.1空氣調(diào)節(jié)概述9.1.1空調(diào)的誕生◆1902年7月，美國工程師威利斯開利設(shè)計出第一套科學(xué)空調(diào)系統(tǒng)，在紐約市布魯克林一家印刷廠，成功解決了由于溫濕度變化而引起的色彩疊印問題?！糸_利的發(fā)明標(biāo)志了現(xiàn)代空調(diào)的誕生。定義了空調(diào)必須具備四項功能：控制溫度、控制濕度、空氣流動速度、空氣潔凈度。9.1空氣調(diào)節(jié)概述9.1.2空氣調(diào)節(jié)的任務(wù)和作用空氣調(diào)節(jié)：控制室內(nèi)空氣的溫度、濕度、潔凈度和氣流速度等符合一定要求的工程技術(shù)，以滿足人體舒適和工藝生產(chǎn)過程的要求。

基本控制“四度”：溫度、濕度、速度及潔凈度。更高一級的控制：空氣的壓力、成分、氣味及噪聲等。9.1空氣調(diào)節(jié)概述9.1.2空氣調(diào)節(jié)的任務(wù)和作用舒適性空調(diào)：僅滿足人體舒適性要求。恒溫恒濕空調(diào)：根據(jù)工藝生產(chǎn)的要求而將溫度濕度等嚴(yán)格控制在一定范圍內(nèi)的空調(diào)，如計量室、精密車間。9.1空氣調(diào)節(jié)概述9.1.2空氣調(diào)節(jié)的任務(wù)和作用無菌空調(diào)：醫(yī)藥實驗室、手術(shù)室人工氣候室：為滿足科研要求而建立的特殊空間氣候，模擬高溫、低溫、低濕等環(huán)境。除濕為主的空調(diào)：地下建筑9.1空氣調(diào)節(jié)概述9.1.3空調(diào)的組成空調(diào)組成：風(fēng)機(jī)、過濾器、加熱器、冷卻盤管、加濕器、風(fēng)管、風(fēng)口等9.1空氣調(diào)節(jié)概述9.1.4室內(nèi)空氣計算參數(shù)的表示

空調(diào)基數(shù)：空調(diào)區(qū)域內(nèi)設(shè)計規(guī)定的空氣基準(zhǔn)溫度和基準(zhǔn)相對濕度?？照{(diào)精度：空調(diào)區(qū)域內(nèi)，偏離空調(diào)基數(shù)的最大允許值。例：溫度tn=20±1℃和相對濕度φn=50±5%其中：20℃和50%是空調(diào)基數(shù)±1℃和±5%是空調(diào)精度9.1空氣調(diào)節(jié)概述9.1.5空調(diào)系統(tǒng)的分類1）集中式系統(tǒng)定義：空氣處理設(shè)備都設(shè)置在一個集中的空調(diào)機(jī)房里，空氣處理所需的冷、熱源集中設(shè)置，如冷凍站、鍋爐房或熱交換站。9.1空氣調(diào)節(jié)概述9.1.5空調(diào)系統(tǒng)的分類2）分散式系統(tǒng)定義：不設(shè)集中的空調(diào)機(jī)房，把整體組裝的空調(diào)器直接設(shè)置在空調(diào)房間內(nèi)或附近。9.1空氣調(diào)節(jié)概述9.1.5空調(diào)系統(tǒng)的分類3）半集中式系統(tǒng)定義：空調(diào)機(jī)房集中處理部分或全部空氣，在空調(diào)房間內(nèi)由末端設(shè)備對空氣進(jìn)行二次處理適用：賓館9.1空氣調(diào)節(jié)概述9.1.6空調(diào)系統(tǒng)的特點夏季空調(diào)冷負(fù)荷大于冬季供暖熱負(fù)荷空調(diào)系統(tǒng)投資大對空氣加熱加濕容易，對空氣降溫和減濕困難制冷比制熱耗電，每消耗1kW冷量所消耗能量可制備2.5-4kW熱量空調(diào)設(shè)備較大，風(fēng)道尺寸大9.1空氣調(diào)節(jié)概述9.1.7空調(diào)與通風(fēng)的區(qū)別區(qū)別通風(fēng)空調(diào)標(biāo)準(zhǔn)不同滿足衛(wèi)生要求創(chuàng)造室內(nèi)環(huán)境對室外空氣的利用不同把室外空氣看成新鮮空氣除必要新風(fēng)，盡量減少室外空氣進(jìn)入室內(nèi)排除空氣質(zhì)量不同排出空氣為污染的空氣排出空氣經(jīng)過處理，空氣質(zhì)量較好建筑設(shè)計思路不同通風(fēng)要講究敞開講究密閉，減少對室內(nèi)影響耗能不同耗能少耗能多9.2空氣處理空氣的熱濕處理空氣的凈化處理空氣處理室消聲與減振9.2空氣處理9.2.1空氣的熱濕處理1）用噴水室處理空氣原理：向流過的空氣直接噴淋大量的水滴，被處理的空氣直接與水滴接觸，進(jìn)行熱濕交換，達(dá)到要求的狀態(tài)優(yōu)點：能實現(xiàn)多種空氣處理過程（加熱、冷卻、加濕、減濕）、具有一定凈化能力缺點：占地面積大、水系統(tǒng)復(fù)雜9.2空氣處理9.2.1空氣的熱濕處理2）用表面式換熱器處理空氣風(fēng)風(fēng)空氣表面式換熱器（盤管）根據(jù)盤管內(nèi)流體介質(zhì)溫度，可以對空氣進(jìn)行處理冷水——冷卻減濕熱水——加熱9.2空氣處理9.2.1空氣的熱濕處理3）用電加熱器處理空氣電流通過電阻絲發(fā)熱來加熱空氣的設(shè)備9.2空氣處理9.2.1空氣的熱濕處理4）空氣的加濕處理9.2空氣處理9.2.1空氣的熱濕處理5）冷凍除濕原理：潮濕空氣通過制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器時，由于蒸發(fā)器的表面溫度低于空氣露點溫度，使得空氣冷卻到露點溫度以下，析出部分凝結(jié)水。9.2空氣處理9.2.2空氣的凈化處理中效過濾器高效過濾器初效過濾器空氣過濾器用于空調(diào)送風(fēng)中的粉塵過濾9.2空氣處理9.2.3空氣處理室空氣處理室是一個包含各種空氣處理設(shè)備的專用小室或箱體9.2空氣處理9.2.4消聲與減振消聲和減振原因：空調(diào)設(shè)備在運(yùn)行時產(chǎn)生噪聲與振動，通過風(fēng)管及建筑結(jié)構(gòu)傳入空調(diào)房間9.3空調(diào)房間空調(diào)房間的建筑布置和建筑熱工空調(diào)房間的氣流組織9.3空調(diào)房間9.3.1空調(diào)房間的建筑布置和建筑熱工不要靠近產(chǎn)生大量污染物或高溫高濕的房間；建筑高度應(yīng)在滿足功能、建筑、氣流組織、管道布置和人體舒適等要求的條件下盡可能降低應(yīng)盡量集中布置，空調(diào)參數(shù)要求相近的空調(diào)房間宜相鄰或上下對應(yīng)布置；空調(diào)房間宜設(shè)置門斗和保溫門門斗9.3空調(diào)房間9.3.2空調(diào)房間的氣流組織1）側(cè)風(fēng)送風(fēng)9.3空調(diào)房間9.3.2空調(diào)房間的氣流組織1）側(cè)風(fēng)送風(fēng)9.3空調(diào)房間9.3.2空調(diào)房間的氣流組織1）側(cè)風(fēng)送風(fēng)9.3空調(diào)房間9.3.2空調(diào)房間的氣流組織1）側(cè)風(fēng)送風(fēng)9.3空調(diào)房間9.3.2空調(diào)房間的氣流組織2）散流器送風(fēng)散流器：是一種安裝在頂棚上的送風(fēng)口9.3空調(diào)房間9.3.2空調(diào)房間的氣流組織2）散流器送風(fēng)9.3空調(diào)房間9.3.2空調(diào)房間的氣流組織3）孔板送風(fēng)孔板送風(fēng)：將風(fēng)送入頂棚的穩(wěn)壓層中，通過小孔向房間送風(fēng)。9.3空調(diào)房間9.3.2空調(diào)房間的氣流組織4）噴口送風(fēng)送、回風(fēng)口設(shè)置在房間同側(cè)，送風(fēng)以較高速度和較大風(fēng)量由少數(shù)的風(fēng)口射出，射流行至一定路程后折回，使工作區(qū)處于回流區(qū)。9.3空調(diào)房間9.3.2空調(diào)房間的氣流組織4）噴口送風(fēng)9.3空調(diào)房間9.3.2空調(diào)房間的氣流組織5）其他送風(fēng)9.3空調(diào)房間9.3.2空調(diào)房間的氣流組織6）百葉室外進(jìn)風(fēng)口9.4空調(diào)冷源天然冷源人工冷源冷凍站9.4空調(diào)冷源9.4.1天然冷源天然冷源：一切可能提供低于正常環(huán)境溫度的天然事物，如深井水、地下水、深海水、天然冰、地道風(fēng)等9.4空調(diào)冷源9.4.2人工冷源人工冷源壓縮式制冷壓縮式機(jī)組吸收式制冷9.4空調(diào)冷源9.4.2人工冷源1）壓縮式制冷(1)工作過程原理：“液體氣化要吸熱”制冷劑吸收物體熱量（蒸發(fā)器）“氣體液化要放熱”制冷劑放出熱量到環(huán)境或其他物體（冷凝器）9.4空調(diào)冷源9.4.2人工冷源1）壓縮式制冷(1)工作過程高溫低壓冷卻劑流向汽化吸熱高溫低壓9.4空調(diào)冷源9.4.2人工冷源1）壓縮式制冷(1)工作過程◆空調(diào)冷卻水系統(tǒng)是水冷式制冷冷源機(jī)組和冷卻塔之間循環(huán)管道、水泵、儀表及附件。冷卻供水冷卻回水冷源冷卻塔9.4空調(diào)冷源9.4.2人工冷源冷卻塔制冷原理：9.4空調(diào)冷源9.4.2人工冷源9.4空調(diào)冷源9.4.2人工冷源1）壓縮式制冷(2)制冷劑◆氟里昂制冷劑大致分為3類：①氯氟烴類產(chǎn)品，簡稱CFC。主要包括R11、R12、R113、R114、R115、R500、R502等，對臭氧層的破壞作用最大，被列為一類受控物質(zhì)。②氫氯氟烴類產(chǎn)品，簡稱HCFC。主要包括R22、R123、R141b、R142b等，臭氧層破壞系數(shù)是R11的百分之幾，R22被限定2020年淘汰，R123被限定2030年。③氫氟烴類：簡稱HFC。主要包括R134a、R125、R32、R407c、R410a、R152等，

臭氧層破壞系數(shù)為0，但氣候變暖潛能值很高。制冷劑回路：高壓制冷劑氣體在冷凝器中冷凝產(chǎn)生高壓制冷劑液體經(jīng)節(jié)流后形成低壓制冷劑液體到蒸發(fā)器蒸發(fā)制冷形成低壓制冷劑液氣體被吸收器中吸收劑吸收，形成含制冷劑溶液該溶液用泵送到發(fā)生器，經(jīng)加熱使制冷劑重新蒸發(fā)出來，形成高壓制冷劑氣體，送入冷凝器循環(huán)。9.4空調(diào)冷源9.4.2人工冷源2）吸收式制冷高壓高溫氣態(tài)高壓低溫液態(tài)低壓低溫液態(tài)低壓高溫氣態(tài)吸冷送冷吸收式制冷—水作制冷劑，溴化鋰作吸收劑9.4空調(diào)冷源9.4.2人工冷源2）吸收式制冷溴化鋰?yán)錈崴畽C(jī)組9.4空調(diào)冷源9.4.3冷凍站設(shè)備布置應(yīng)保證操作、檢修的方便，并要求布置緊湊應(yīng)布置在全區(qū)夏季主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)，在鍋爐房等的上風(fēng)側(cè)，以保證冷凍站的清潔機(jī)房內(nèi)主要操作通道的寬度必須滿足設(shè)備運(yùn)輸和安裝的要求應(yīng)盡量靠近用戶，力求縮短冷凍水和冷卻水管網(wǎng)，應(yīng)盡量靠近電源9.5常用的空調(diào)系統(tǒng)集中式空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)9.5常用的空調(diào)系統(tǒng)9.5.1集中式空調(diào)系統(tǒng)集中的冷熱源空氣集中處理設(shè)備空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)空氣分配裝置—風(fēng)口空調(diào)水系統(tǒng)（中央空調(diào)）9.5常用的空調(diào)系統(tǒng)9.5.1集中式空調(diào)系統(tǒng)集中的冷熱源空氣集中處理設(shè)備空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)空氣分配裝置—風(fēng)口空調(diào)水系統(tǒng)（中央空調(diào)）9.5常用的空調(diào)系統(tǒng)9.5.2風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)組成：集中的冷熱源集中新風(fēng)處理設(shè)備新風(fēng)輸送風(fēng)道（同通風(fēng)）空氣末端處理裝置控制調(diào)節(jié)設(shè)備冷熱源風(fēng)機(jī)盤管新風(fēng)空調(diào)房間空調(diào)房間空調(diào)房間空調(diào)房間新風(fēng)機(jī)9.5常用的空調(diào)系統(tǒng)9.5.2風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)機(jī)組：提供保障室內(nèi)衛(wèi)生所需的新鮮空氣。9.5常用的空調(diào)系統(tǒng)9.5.2風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管（末端裝置）對空氣進(jìn)行冷