暖通空調(diào)習(xí)題集和答案

第一章緒論習(xí)題1-1暖通空調(diào)在建筑環(huán)境控制中擔(dān)負(fù)著怎樣的技術(shù)使命?【答】作為一門應(yīng)用性的技術(shù)科學(xué)，暖通空調(diào)肩負(fù)著這樣的使命：遵循“以人為本”的宗旨，采用科學(xué)的環(huán)境控制技術(shù)，為人類創(chuàng)立一種健康、舒適而又富有效率的建筑環(huán)境，從而滿足現(xiàn)代社會(huì)里人們?cè)谏睢⒐ぷ骷捌渌顒?dòng)中對(duì)室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)日益增長(zhǎng)的需求。1-2暖通空調(diào)主要的系統(tǒng)類型有哪些？各自的根本組成和工作原理是什么？【答】暖通空調(diào)主要有供暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)三種系統(tǒng)類型。供暖系統(tǒng)通過采用一定技術(shù)手段向室內(nèi)補(bǔ)充熱量，主要針對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境進(jìn)行溫度參數(shù)的合理調(diào)控，以滿足人類活動(dòng)的需求，一般由熱源、散熱設(shè)備、和輸送管道等組成。通風(fēng)系統(tǒng)是以空氣作為工作介質(zhì)，采用換氣方式，主要針對(duì)室內(nèi)熱〔濕〕環(huán)境〔由溫度、濕度及氣流速度所表征〕和〔或〕室內(nèi)外空氣污染物濃度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)控，以滿足人類各種活動(dòng)需求，一般由風(fēng)機(jī)、進(jìn)排風(fēng)或送風(fēng)裝置、風(fēng)道以及空氣凈化和〔或〕熱濕處理設(shè)備等組成?？諝庹{(diào)節(jié)系統(tǒng)，是通過采用各種技術(shù)手段，主要針對(duì)室內(nèi)熱〔濕〕環(huán)境及空氣品質(zhì)，對(duì)溫度、濕度、氣流速度和空氣潔凈度、成分等參數(shù)進(jìn)行不同程度的嚴(yán)格控制，以滿足人類活動(dòng)高品質(zhì)環(huán)境需求，根本組成包括空調(diào)冷熱源、空氣處理設(shè)備、冷熱介質(zhì)輸配系統(tǒng)〔包括風(fēng)機(jī)、水泵、風(fēng)道、風(fēng)口與水管等〕、空調(diào)末端裝置及自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)裝置等。1-3空氣調(diào)節(jié)可以分為哪兩大類，劃分這兩類的主要標(biāo)準(zhǔn)是什么？【答】空調(diào)系統(tǒng)可以分為舒適性空調(diào)和工藝性空調(diào)兩大類型，主要標(biāo)準(zhǔn)是按照空氣調(diào)節(jié)的作用或效勞對(duì)象而劃分的。舒適性空調(diào)作用是維持良好的室內(nèi)空氣狀態(tài)，為人們提供適宜的工作或生活環(huán)境，以利于保證工作質(zhì)量和提高工作效率，以及維持良好的健康水平。而工藝性空調(diào)作用是維持生產(chǎn)工藝過程或科學(xué)實(shí)驗(yàn)要求的室內(nèi)空氣狀態(tài)，以保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行和產(chǎn)品的質(zhì)量。1-4現(xiàn)代暖通空調(diào)在觀念上發(fā)生了哪些變化？在技術(shù)上呈現(xiàn)出怎樣的開展趨勢(shì)？【答】首先是對(duì)其功能的觀念轉(zhuǎn)變，不但要為人類創(chuàng)造適宜的人居環(huán)境，還要肩負(fù)節(jié)能減排，保護(hù)地球資源和有效利用能源的重任；其次是深度方面，已遠(yuǎn)不限于為人類活動(dòng)創(chuàng)立適宜的建筑環(huán)境，更著眼于室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的全面提升；再者是效勞對(duì)象方面，它的應(yīng)用不在是某些特定對(duì)象享用的“奢侈品”，而應(yīng)視為人類提高生活質(zhì)量、創(chuàng)造更大價(jià)值、謀求更快開展的必需品。伴隨建筑業(yè)的興盛和建筑技術(shù)的進(jìn)步，暖通空調(diào)技術(shù)獲得了較快開展，其開展趨勢(shì)為:①更加合理的用能，以降低能耗。提高能源利用效率，開發(fā)利用新能源和各種可再生能源；推廣、改良各種節(jié)能技術(shù)，降低能源消耗；合理利用現(xiàn)有能源，實(shí)現(xiàn)冷、熱源多元化用能，電力、燃?xì)?、煤并用，電力與自然能源并用，開展熱、電聯(lián)供，擴(kuò)大燃?xì)夤┠芊秶?，開展區(qū)域供熱、供冷等。②開發(fā)新型設(shè)備和系統(tǒng)，各種新型暖通空調(diào)系統(tǒng)和技術(shù)不斷涌現(xiàn)。③創(chuàng)立新的設(shè)計(jì)觀念和方法，如整體系統(tǒng)化、可持續(xù)性與動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、性能化設(shè)計(jì)概念出現(xiàn)并逐漸完善；設(shè)計(jì)理念由單純地提供適宜的溫濕度環(huán)境向創(chuàng)立舒適、健康、環(huán)保，高品質(zhì)的室內(nèi)空氣質(zhì)量的建筑環(huán)境轉(zhuǎn)變。④更加注重提高系統(tǒng)控制、管理的自動(dòng)化水平。1-5你對(duì)建筑環(huán)境控制技術(shù)的意義與內(nèi)涵是如何認(rèn)識(shí)的？第二章室內(nèi)熱濕負(fù)荷計(jì)算2-1建筑物內(nèi)部熱濕污染的成因及危害是什么？【答】①對(duì)于建筑物內(nèi)部熱污染：建筑物處于自然環(huán)境中，外部與內(nèi)部熱源綜合作用于室內(nèi)空氣環(huán)境，通過導(dǎo)熱、輻射或?qū)α鞣绞脚c其進(jìn)行熱量交換并形成加載于室內(nèi)空氣環(huán)境的熱負(fù)荷，使之產(chǎn)生不利于人體舒適、健康或生產(chǎn)工藝特定需求的過熱效應(yīng)或過冷效應(yīng)，室內(nèi)環(huán)境遭受熱污染。過熱或過冷的環(huán)境會(huì)影響人體舒適、健康和工作效率甚至危及人的生命，對(duì)于某些生產(chǎn)工藝過程來說，一旦遭受熱污染，將不能維持正常的生產(chǎn)與工藝操作，影響產(chǎn)品與成果的質(zhì)量。②對(duì)于建筑物內(nèi)部濕污染：建筑物處于自然環(huán)境中，外部與內(nèi)部濕源綜合作用于室內(nèi)空氣環(huán)境，通過蒸發(fā)、凝結(jié)或滲透、擴(kuò)散等物理作用實(shí)現(xiàn)與其進(jìn)行濕交換并形成加載于室內(nèi)空氣環(huán)境的濕負(fù)荷，使之產(chǎn)生不利于人體舒適、健康或生產(chǎn)工藝特定需求的濕度參數(shù)，室內(nèi)環(huán)境遭受濕污染。其危害與熱污染危害相似，只是產(chǎn)生的機(jī)理不同而已。2-2夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度是如何確定的？夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度呢？【答】《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50019—2003〕規(guī)定夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度采用歷年平均不保證50h的干球溫度，夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度采用歷年平均不保證50h的濕球溫度。2-3冬季空調(diào)室外計(jì)算溫度是否與采暖室外計(jì)算溫度相同？為什么？【答】不相同。冬季空調(diào)室外計(jì)算溫度采用歷年平均不保證1天的日平均溫度，而采暖室外計(jì)算溫度取冬季歷年平均不保證5天的日平均溫度。2-4試計(jì)算重慶市夏季空調(diào)室外計(jì)算逐時(shí)溫度〔tτ〕?！窘狻堪唇滩氖健?.3〕計(jì)算，并查教材附錄1得重慶市夏季日平均溫度和夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度，得，結(jié)果見表2.1。表2.1題2-4計(jì)算過程及結(jié)果時(shí)刻1:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:00β-0.35-0.38-0.42-0.45-0.47-0.41-0.28-0.120.030.160.290.40△tr/℃7.69tWp/℃32.5tW，τ/℃29.8129.5829.2729.0428.8929.3530.3531.5832.7333.7334.7335.58時(shí)刻13:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:0024:00β0.480.520.510.430.390.280.140.00-0.10-0.17-0.23-0.26△tr/℃7.69tWp/℃32.5tW，τ/℃36.1936.536.4235.8135.5034.6533.5832.5031.7331.1930.7330.502-5室內(nèi)空氣計(jì)算參數(shù)確定的依據(jù)是什么？【答】室內(nèi)空氣參數(shù)確實(shí)定主要依據(jù)室內(nèi)參數(shù)綜合作用下的人體熱舒適、工藝特定需求和工程所處地理位置、室外氣候、經(jīng)濟(jì)條件和節(jié)能政策等具體情況。2-6室外空氣綜合溫度的物理意義及其變化特征是什么？【答】建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)總是同時(shí)受到太陽(yáng)輻射和室外空氣溫度的綜合熱作用，為方便計(jì)算建筑物單位外外表得到的熱量而引入室外空氣綜合溫度概念，其相當(dāng)于室外氣溫由空調(diào)室外計(jì)算溫度增加了一個(gè)太陽(yáng)輻射的等效溫度值，并減少了一個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)外外表與天空和周圍物體之間的長(zhǎng)波輻射的等效溫度值。其主要受到空調(diào)室外空氣溫度、圍護(hù)結(jié)構(gòu)外外表接受的總太陽(yáng)輻射照度和吸收系數(shù)變化的影響，所以不同時(shí)間不同地點(diǎn)采用不同外表材料的建筑物的不同朝向外外表會(huì)具有不同的逐時(shí)綜合溫度值。2-7按上題條件分別計(jì)算中午12:00外墻和屋面處室外空氣的綜合溫度?！窘狻渴紫却_定12:00室外空氣的計(jì)算溫度：查教材附錄1得西安,由教材表2.1查得,那么有再由教材附錄2查得值：屋面0.74,南墻0.7。西安的大氣透明度等級(jí)為5[5],由教材附錄3查得I值：屋面(水平面)為919,南墻為438，取，于是可求得12:00室外空氣綜合溫度分別為屋頂：南墻：2-8房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量如何計(jì)算？通常需要考慮哪些修正？【答】圍護(hù)結(jié)構(gòu)的根本耗熱量包括根本耗熱量和附加〔修正〕耗熱量?jī)身?xiàng)。根本耗熱量按下式計(jì)算：，K為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，F(xiàn)為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算面積，tN、tW分別為冬季室內(nèi)、外空氣的計(jì)算溫度，a為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)。附加耗熱量要考慮朝向修正、風(fēng)力修正、高度修正等主要修正，另外如考慮窗墻比修正、具有兩面及其以上外墻的修正等。對(duì)于間歇供暖系統(tǒng)還要考慮間歇附加率。2-9層高大于4m的工業(yè)建筑，在計(jì)算冬季采暖圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量時(shí)，地面、墻、窗和門、屋頂和天窗冬季室內(nèi)計(jì)算溫度如何取值？【答】冬季室內(nèi)計(jì)算溫度應(yīng)根據(jù)建筑物的用途確定，但當(dāng)建筑物層高大于4m時(shí)，冬季室內(nèi)計(jì)算溫度應(yīng)符合以下規(guī)定：①地面，應(yīng)采用工作地點(diǎn)的溫度。②墻、窗和門，應(yīng)采用室內(nèi)平均溫度。③屋頂和天窗，應(yīng)采用屋頂下的溫度。2-10在什么情況下對(duì)采暖室內(nèi)外溫差不需要進(jìn)行修正？【答】當(dāng)供暖房間并不直接接觸室外大氣時(shí)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的根本耗熱量會(huì)因內(nèi)外傳熱溫差的削弱而減少，為此引入了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)，其大小取決于鄰室非供暖房間或空間的保溫性能和透氣狀況。假設(shè)鄰接房間或空間的保溫性能差，易于室外空氣流通，那么該區(qū)域溫度接近于室外氣溫，溫差修正系數(shù)亦接近于1。假設(shè)冷測(cè)溫度或用熱平衡法能計(jì)算出冷測(cè)溫度時(shí)，可直接用冷測(cè)溫度代入，不再進(jìn)行溫差修正。2-11位于西安的某辦公樓為一矩形南北向多層建筑物，其冬季采暖室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為18℃，設(shè)計(jì)相對(duì)濕度為45%，內(nèi)走廊溫度較室內(nèi)低1~2℃〔隔墻傳熱可以忽略〕。該樓地面層南向№1辦公室左鄰辦公室，右鄰樓梯間，房間寬7.5m、深7.2m、高3.9m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)條件：外墻：370mm磚墻，外表水泥砂漿20mm，內(nèi)外表白灰粉刷20mm；內(nèi)墻：240mm磚墻，內(nèi)外表白灰粉刷20mm；外窗：推拉鋁合金窗2個(gè),每個(gè)外形〔寬×高〕為3.0×2.0m，可開啟局部的縫隙長(zhǎng)度為8m〔冬季K值查教材附錄4〕；地面：非保溫地面，K值按地帶考慮；內(nèi)門：普通木門〔其傳熱可以忽略〕。要求計(jì)算該№1辦公室冬季供熱設(shè)計(jì)熱負(fù)荷?！窘狻竣儆?jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量Q1：據(jù)各圍護(hù)結(jié)構(gòu)的根本耗熱量及附加耗熱量，可算得圍護(hù)結(jié)構(gòu)總傳熱耗熱量Q1=3201.1W，其中不考慮風(fēng)向、高度修正。西安市空調(diào)室外計(jì)算參數(shù)查教材附錄1，各項(xiàng)計(jì)算值見表2.2。表2.2房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量計(jì)算表圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積F/m2傳熱系數(shù)K/〔W·m-2·℃-1〕室內(nèi)計(jì)算溫度tN/℃采暖室外計(jì)算溫度tW/℃溫差℃溫差修正根本耗熱量朝向修正%修正后耗熱量Q/W南外墻3.9*7.5-12=17.251.5718-5231622.90-15529.46南外窗126.411766.40-151501.44東內(nèi)墻28.081.720.8888.680888.68地面Ⅰ〔7.5-0.28〕*2=14.440.471156.100156.10地面Ⅱ14.440.23176.39076.39地面Ⅲ14.440.12139.85039.85地面Ⅳ(7.2-0.41-6)*7.22=5.700.0719.1809.18總和3559.503201.10由于只有南面外墻，因此地面?zhèn)鳠岬貛澐秩鐖D2.1。②計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量Q2：西安冬季室外風(fēng)速為2.7m/s，查教材表2-6得，每米窗縫隙滲入的空氣量Ls=0.85m3/〔m·h〕，該辦公室僅有一面外墻，其外窗縫隙總長(zhǎng)度l為16米，查教材附錄6朝向修正系數(shù)取n=0.4，那么總冷風(fēng)滲透量：于是，冷風(fēng)滲透耗熱量Q2：第一地帶第一地帶第二地帶第三地帶第四地帶222圖2.1地面?zhèn)鳠岬貛У膭澐症鄞祟}不考慮冷風(fēng)侵入耗熱量，故該辦公室冬季供熱設(shè)計(jì)熱負(fù)荷：2-12假定2-11題中的辦公室分層設(shè)置一次回風(fēng)集中空調(diào)系統(tǒng)承當(dāng)冬季供暖任務(wù)，No1辦公室的設(shè)計(jì)新風(fēng)量為360kg/h。要求計(jì)算確定該No1辦公室的空調(diào)系統(tǒng)冬季所需設(shè)計(jì)供暖負(fù)荷應(yīng)為多少?【解】由上題知：Q=3247.01W新風(fēng)耗熱量：所以總的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷為：Q2=Q1+Qw=3247.01W+2323W=5570.01W2-13什么是得熱量？什么是冷負(fù)荷？什么是除熱量？試簡(jiǎn)述三者的區(qū)別?！敬稹渴覂?nèi)得熱量是指某時(shí)刻由室內(nèi)、室外各種熱源散入房間的熱量的總和，得熱量可分為潛熱得熱和顯熱得熱，而顯熱得熱又可分為對(duì)流熱和輻射熱；室內(nèi)冷負(fù)荷是指某時(shí)刻當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行以維持室內(nèi)溫濕度恒定時(shí)，為消除室內(nèi)多余的熱量而必須向室內(nèi)供給的冷量；房間的除熱量是指空調(diào)設(shè)備供給房間的實(shí)際供冷量。區(qū)別：大多數(shù)情況下，冷負(fù)荷與得熱量有關(guān)，但并不等于得熱。得熱量中顯熱得熱中的對(duì)流成分和潛熱得熱〔不考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)裝修和家具的吸濕與蓄濕作用情況下〕立即構(gòu)成瞬時(shí)冷負(fù)荷，而顯熱得熱中的輻射得熱在轉(zhuǎn)化成室內(nèi)冷負(fù)荷的過程中，數(shù)量上有所衰減，時(shí)間上有所延遲，即冷負(fù)荷與得熱量之間存在相位差和幅度差，這與房間的構(gòu)造、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工特性和熱源的特性有關(guān)。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行并經(jīng)常保持室溫恒定時(shí)，除熱量就等于空調(diào)冷負(fù)荷〔空調(diào)冷負(fù)荷就是指室內(nèi)冷負(fù)荷〕；當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)間歇使用而停止運(yùn)轉(zhuǎn)，或雖然連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)但室溫經(jīng)常處于波動(dòng)狀態(tài)時(shí)，房間便會(huì)產(chǎn)生一個(gè)額外增加的自然溫升負(fù)荷，其與空調(diào)冷負(fù)荷之和就是所謂除熱量。2-14室內(nèi)冷負(fù)荷由哪些負(fù)荷所組成？如何確定？【答】室內(nèi)冷負(fù)荷包括通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)〔墻體、屋頂、窗戶、內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)等〕逐時(shí)傳熱形成的冷負(fù)荷和室內(nèi)熱濕源〔照明、用電設(shè)備、人體等〕形成的冷負(fù)荷，對(duì)各項(xiàng)進(jìn)行逐時(shí)計(jì)算和疊加，最后找出最大值即為室內(nèi)冷負(fù)荷值。當(dāng)計(jì)算多個(gè)房間的室內(nèi)冷負(fù)荷時(shí)，對(duì)各個(gè)房間的冷負(fù)荷逐時(shí)進(jìn)行疊加，其中出現(xiàn)最大的值即為多房間的冷負(fù)荷值，而不是將各房間最大冷負(fù)荷值進(jìn)行簡(jiǎn)單疊加。2-15如何計(jì)算室內(nèi)人體散熱形成的冷負(fù)荷？【答】人體向室內(nèi)空氣散發(fā)的熱量有顯熱和潛熱兩種形式。前者通過對(duì)流、傳導(dǎo)、或輻射等方式散發(fā)出來，后者是指人體散發(fā)的水蒸氣所包含的汽化潛熱。人體散發(fā)的潛熱量和顯熱中的對(duì)流、傳導(dǎo)局部直接形成瞬時(shí)冷負(fù)荷，而輻射局部將會(huì)形成滯后冷負(fù)荷。因此在計(jì)算由于人體散熱形成的冷負(fù)荷要分為兩個(gè)局部：顯熱冷負(fù)荷Qcl,τ顯和潛熱冷負(fù)荷Qcl,τ潛。顯熱冷負(fù)荷為，潛熱冷負(fù)荷為，人體散熱總冷負(fù)荷，以上式中和分別為不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)時(shí)成年男子顯熱散熱量和潛熱散熱量?！财渌?hào)所代表的意義均同教材一致〕2-16什么情況下，任何時(shí)刻房間瞬時(shí)得熱量總和的數(shù)值等于同一時(shí)刻的瞬時(shí)冷負(fù)荷？【答】由題2-10？？？可知得熱量和冷負(fù)荷是有區(qū)別的，任一時(shí)刻房間的瞬時(shí)得熱量的總和未必等于同一時(shí)刻的瞬時(shí)冷負(fù)荷，只有得熱量中不存在以輻射方式傳遞的得熱量，或圍護(hù)結(jié)構(gòu)和室內(nèi)物體沒有蓄熱能力的情況下，得熱量的數(shù)值才等于瞬時(shí)冷負(fù)荷。2-17假設(shè)2-11題中的辦公樓位于重慶市。其夏季空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為27℃，設(shè)計(jì)相對(duì)濕度為65％，內(nèi)走廊溫度較室內(nèi)高1～2℃〔隔墻傳熱可以忽略〕。又№1辦公室處于辦公樓頂層，其外墻改為240mm磚墻，外窗設(shè)置淺色內(nèi)窗簾，屋頂為70mm鋼筋混凝土屋面板加160mm瀝青膨脹珍珠巖保溫層，樓板結(jié)構(gòu)按教材附錄9序號(hào)4，其余設(shè)計(jì)條件同1-1題。計(jì)算該№1辦公室夏季供冷圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱冷負(fù)荷〔注：可在8:00～18:00之間進(jìn)行逐時(shí)計(jì)算〕。【解】由于室內(nèi)壓力稍高于室外大氣壓，故無需考慮新風(fēng)滲透引起的冷負(fù)荷。查教材[1]附錄9內(nèi)墻放熱衰減度為1.6，樓板放熱衰減度為1.8，判斷該房間屬于中型。重慶夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度=32.5℃，室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為27℃①屋頂冷負(fù)荷由教材附錄9查得：K=0.49W/(m2·℃),衰減系數(shù)β=0.37，延遲時(shí)間ε=9.3h。根據(jù)ρ、β、ε查手冊(cè)[1]表20.3-2得擾量作用時(shí)刻τ-ε時(shí)代表城市上海市屋頂逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算溫度tτ-ε及重慶相對(duì)上海市地點(diǎn)修正值△，即可按式〔20.3-1〕[1]算出屋頂?shù)闹饡r(shí)冷負(fù)荷。計(jì)算結(jié)果列于表2.3中。表2.3屋頂冷負(fù)荷計(jì)算時(shí)刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00作用時(shí)刻τ-ε22.723.70.71.72.73.74.75.76.77.78.7tτ-ε/℃39.6038.6037.6036.8136.6037.0938.0039.0040.4941.9143.49△/℃1tn/℃27△tτ-ε/℃13.6012.611.6010.8110.6011.0912.0013.0014.4915.9117.49K/W·m-2·℃-10.49F/m254Qcl,τ/W359.86333.40306.94286.03280.48293.44317.52343.98383.41420.98462.79②南外墻冷負(fù)荷由教材附錄9查得：K=1.95W/(m2·℃),衰減系數(shù)β=0.35，延遲時(shí)間ε=8.5h。根據(jù)β、ε查手冊(cè)[1]表20.3-1得擾量作用時(shí)刻τ-ε時(shí)代表城市上海市南外墻逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算溫度tτ-ε及重慶相對(duì)上海市地點(diǎn)修正值△，即可按式〔20.3-1〕[1]算出南外墻的逐時(shí)冷負(fù)荷。計(jì)算結(jié)果列于表2.4中。表2.4南外墻冷負(fù)荷計(jì)算時(shí)刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00作用時(shí)刻τ-ε23.50.51.52.53.54.55.56.57.58.59.5tτ-ε/℃32.5323232323232.53333.53434.5△/℃1tn/℃27△tτ-ε/℃6.5666666.577.588.5K/W·m-2·℃-11.95F/m217.25Qcl,τ/W218.64201.83201.83201.83201.83201.83218.64235.46252.28269.10285.92注意：計(jì)算時(shí)刻與作用時(shí)刻的定義與區(qū)別。③南外窗冷負(fù)荷a.瞬變傳熱得熱形成冷負(fù)荷查得：K=6.4W/(m2·℃)，由教材附錄12查得各計(jì)算時(shí)刻的負(fù)荷溫差△tτ，計(jì)算結(jié)果列于表2.5中。表2.5南外窗瞬時(shí)傳熱冷負(fù)荷計(jì)算時(shí)刻τ8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00△tτ/℃3.2455.86.67.27.78.08.17.97.8K/W·m-2·℃-16.4F/m212Qcl,τ/w245.76307.20384.00445.44506.88552.96591.36614.40622.08606.72599.04注意：附錄12中制表?xiàng)l件為tn=26℃，要進(jìn)行修正。b.日射得熱形成冷負(fù)荷窗內(nèi)遮陽(yáng)系數(shù)Cn=0.5，窗玻璃的遮擋系數(shù)Cs=1，窗戶的有效面積系數(shù)Xg=0.85，查表20.5-2[1]重慶相對(duì)上海南外窗修正系數(shù)Xd=0.97，查表20.5-3[1]得上海透過標(biāo)準(zhǔn)窗玻璃太陽(yáng)輻射的冷負(fù)荷強(qiáng)度Jj,τ即可按教材式〔2.24〕計(jì)算出相應(yīng)的逐時(shí)冷負(fù)荷。計(jì)算結(jié)果見表2.6。表2.6南外窗日射得熱冷負(fù)荷計(jì)算時(shí)刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00Jj,τ/W·m-266871151431591621501301129370XgXdCsCn0.85*0.97*1*0.5=0.41F/m212Qcl,τ/W324.72428.04565.80703.56782.28797.04738.00639.60551.04457.56344.40④東側(cè)內(nèi)墻由教材附錄1查得重慶市夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度twp=32.5℃。非空調(diào)鄰室樓梯間無散熱量，由教材表2.13確定該鄰室溫升△t1=0℃。內(nèi)墻的傳熱系數(shù)從教材附錄9中查得K=1.72W/(m2·℃)。按教材式〔2.25〕即可求得通過東側(cè)內(nèi)墻的穩(wěn)定傳熱負(fù)荷為：Qcl=1.72×28.08×〔32.5-27〕W=265.64W。⑤總計(jì)：將前面所得各項(xiàng)冷負(fù)荷值匯總見表2.7。表2.7圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷計(jì)算匯總單位：W計(jì)算時(shí)刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00屋頂負(fù)荷359.86333.40306.94286.03280.48293.44317.52343.98383.41420.98462.79外墻負(fù)荷218.64201.83201.83201.83201.83201.83218.64235.46252.28269.10285.92窗傳熱負(fù)荷245.76307.20384.00445.44506.88552.96591.36614.40622.08606.72599.04窗日射負(fù)荷324.72428.04565.80703.56782.28797.04738.00639.60551.04457.56344.40內(nèi)墻負(fù)荷265.64總計(jì)1414.621536.111724.211902.502037.112110.912131.162099.082074.452020.001957.79根據(jù)以上可知該空調(diào)房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最大冷負(fù)荷出現(xiàn)在14:00，值為2131.16W。2-18前述空調(diào)房間內(nèi)，有12人做制圖工作，上班時(shí)間8:00～18:00，日光燈照明共1080W。計(jì)算由室內(nèi)熱、濕源引起的冷負(fù)荷和濕負(fù)荷應(yīng)為多少？【解】按條件,該空調(diào)房間為中等類型,應(yīng)分別計(jì)算照明及人體的冷負(fù)荷和人體濕負(fù)荷(無設(shè)備散熱)。①照明冷負(fù)荷：照明負(fù)荷系數(shù)JLτ-T查表20.8-2[1]，日光燈照明共1080W，連續(xù)開燈10h，按教材附錄式〔2.36〕計(jì)算照明冷負(fù)荷。②人體形成冷負(fù)荷：12人制圖工作，視為輕度勞動(dòng)。查教材表2.21顯熱為51W/人，潛熱130W/人，全熱181W/人，濕量194g/〔h·人〕。取群集系數(shù)n′=0.97，人體顯熱負(fù)荷系數(shù)JPτ-T查表20.7-4[1]，那么人體總冷負(fù)荷按如下公式計(jì)算：Qcl′=〔JPτ-T×51+130〕×12×n′。因此，照明及人體形成的逐時(shí)總冷負(fù)荷見表2.8。③人體濕負(fù)荷：W=12×n′×w=12人×0.97×194g/〔h·人〕=2258g/h表2.8照明及人體形成的逐時(shí)總冷負(fù)荷計(jì)算時(shí)刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00開始工作小時(shí)數(shù)12345678910照明負(fù)荷系數(shù)JLτ-T0.390.60.680.730.780.810.840.870.890.9照明冷負(fù)荷Qcl(W)421.20648.00734.40788.40842.40874.80907.20939.60961.20972.00人體顯熱負(fù)荷系數(shù)JPτ-T0.50.690.750.790.830.860.880.90.910.92潛熱冷負(fù)荷W130人體總冷負(fù)荷Qcl(W)1810.021922.811958.431982.182005.922023.732035.602047.482053.412059.35總冷負(fù)荷(W)2231.222570.812692.832770.582848.322898.532942.802987.083014.613031.352-19試闡述房間供暖、供冷設(shè)計(jì)負(fù)荷與系統(tǒng)供暖、供冷設(shè)計(jì)負(fù)荷之間的概念區(qū)別與聯(lián)系?！敬稹糠块g供暖、供冷設(shè)計(jì)負(fù)荷確實(shí)定是系統(tǒng)供暖、供冷設(shè)計(jì)負(fù)荷確定的根底，是局部與整體的關(guān)系。由房間各項(xiàng)耗熱量、得熱量計(jì)算與熱冷負(fù)荷分析的根底上，可求得房間總的供暖、供冷設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，再進(jìn)一步綜合各房間同時(shí)使用情況、系統(tǒng)的類型及調(diào)節(jié)方式，并考慮通風(fēng)、再熱、設(shè)備和輸送管道的熱冷量損耗帶來的附加熱冷負(fù)荷，綜合確定系統(tǒng)供暖、供冷設(shè)計(jì)負(fù)荷。第三章空調(diào)送風(fēng)量確實(shí)定與空氣熱濕處理過程3-1空調(diào)房間夏季設(shè)計(jì)送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)和送風(fēng)量是如何確定的？【答】根據(jù)房間熱量平衡關(guān)系式得房間送風(fēng)量為，或根據(jù)濕量平衡關(guān)系式得房間送風(fēng)量為。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)?？照{(diào)冷、濕負(fù)荷、熱濕比ε，室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)也是的，只要確定送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，送風(fēng)量即可確定。工程上常根據(jù)焓濕圖和送風(fēng)溫差來確定送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，先確定送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)的溫度，其所在的等溫線與熱濕比線的交點(diǎn)即為送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)O。送風(fēng)量即可確定，如已確定出余熱量中的顯熱量，也可根據(jù)求空調(diào)送風(fēng)量。3-2冬、夏季空調(diào)房間送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)和送風(fēng)量確實(shí)定是否相同，為什么？【答】不相同。夏季確實(shí)定如上題所述，但冬季通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱往往是由室內(nèi)向室外傳遞，只有室內(nèi)熱源向室內(nèi)散熱。因此冬季室內(nèi)余熱量往往比夏季少得多，常常為負(fù)值，而余濕量那么冬夏一般相同。這樣冬季房間的熱濕比值一般小于夏季，甚至出現(xiàn)負(fù)值，所以冬季空調(diào)送風(fēng)溫度tO大都高于室溫tN。由于送熱風(fēng)時(shí)送風(fēng)溫差值可比送冷風(fēng)時(shí)的送風(fēng)溫差值大，所以冬季送風(fēng)量可以比夏季小，故空調(diào)送風(fēng)量一般是先確定夏季的送風(fēng)量，冬季即可采取與夏季相同風(fēng)量，也可少于夏季風(fēng)量。由于冬夏室內(nèi)散濕量根本相同，所以冬季送風(fēng)含濕量取值應(yīng)與夏季相同。因此，過d0的等濕線和冬季的熱濕比線的交點(diǎn)Od即為冬季送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)。故冬季送風(fēng)量確實(shí)定通常有兩種選擇：①冬夏送風(fēng)量相同，這樣的空調(diào)系統(tǒng)稱為定風(fēng)量系統(tǒng)。定風(fēng)量系統(tǒng)調(diào)節(jié)比擬方便，但不夠節(jié)能。②冬季送風(fēng)量減少，采用提高送風(fēng)溫度、加大送風(fēng)溫差的方法，可以減少送風(fēng)量，節(jié)約電能，尤其對(duì)較大的空調(diào)系統(tǒng)減少風(fēng)量的經(jīng)濟(jì)意義更突出，但送風(fēng)溫度不宜過高，一般以不超過45℃3-3上章所述空調(diào)房間如果要求相對(duì)濕度不大于65％，假定集中空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)與管道溫升為1℃，試確定該空調(diào)系統(tǒng)夏季的送風(fēng)狀態(tài)O及送風(fēng)量G。【解】該辦公室總冷負(fù)荷匯總見表3.1表3.1該辦公室夏季冷負(fù)荷匯總表計(jì)算時(shí)刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00室內(nèi)熱源冷負(fù)荷2231.222570.812692.832770.582848.322898.532942.802987.083014.613031.35圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷1536.111724.211902.502037.112110.912131.162099.082074.452020.001957.79總冷負(fù)荷3767.334295.024595.334807.694959.235029.695041.885061.535034.614989.14①由表得出該辦公室最大逐時(shí)冷負(fù)荷出現(xiàn)在16點(diǎn),為5061.53W，濕負(fù)荷2258g/h；取送風(fēng)溫差△to=8℃,管道溫升為1℃,那么有送風(fēng)狀態(tài)O點(diǎn)to=19℃，L點(diǎn)溫度18℃；進(jìn)而查得送風(fēng)狀態(tài)O點(diǎn)和室內(nèi)設(shè)計(jì)狀態(tài)N點(diǎn)有關(guān)參數(shù)：OεOεN△toL圖3.1該房間夏季送風(fēng)狀態(tài)圖②計(jì)算送風(fēng)量：按消除余熱：按消除余濕：于是取最大值，送風(fēng)量為3-4成都某工業(yè)車間為排除有害氣體和維持正壓的總排風(fēng)量=1kg/s，冬季工作地點(diǎn)溫度要求保持在，車間總的顯熱余熱量，假定這個(gè)車間設(shè)計(jì)有一套使用80%再循環(huán)空氣的集中熱風(fēng)供暖系統(tǒng)來保證室內(nèi)溫度要求，其中設(shè)計(jì)新風(fēng)量應(yīng)能補(bǔ)償全部排風(fēng)量。要求確定該集中熱風(fēng)供暖系統(tǒng)所需機(jī)械送風(fēng)量和送風(fēng)溫度?！窘狻扛鶕?jù)風(fēng)量平衡關(guān)系，該系統(tǒng)新風(fēng)量==1kg/s由：=+，，得=5kg/s根據(jù)顯熱余熱量得3-5假定3-4題所說車間夏季顯熱余熱量Q＝65kW，并按與冬季相同風(fēng)量的集中空調(diào)系統(tǒng)來維持室溫℃。要求確定該集中空|調(diào)系統(tǒng)所需的送風(fēng)溫度。【解】由上題知：=5kg/s，其余步驟如上題，算得3-6空調(diào)、通風(fēng)房間新風(fēng)供給的目的和意義是什么？房間設(shè)計(jì)最小新風(fēng)量確定的原那么和方法是什么？【答】通新風(fēng)是改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的一種行之有效的方法，其本質(zhì)是提供人所必需的氧氣并用室外的污染物濃度低的空氣來稀釋室內(nèi)污染物濃度高的空氣，對(duì)改善室內(nèi)空氣品質(zhì)起著重要作用。但在設(shè)計(jì)工況下處理新風(fēng)十分耗能，因此在確定新風(fēng)量時(shí)一方面要考慮改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，另一方面要考慮建筑能耗，房間新風(fēng)量的合理確定通常應(yīng)符合以下主要原那么：①滿足人的衛(wèi)生要求，主要在于補(bǔ)充人體呼吸過程的耗氧量，同時(shí)將呼出的CO2或吸煙等產(chǎn)生的其他空氣污染物稀釋到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)所允許的濃度范圍；②足以補(bǔ)充房間局部排風(fēng)量并維持其正壓要求，空調(diào)房間為防止室外或鄰室空氣滲入而干擾室內(nèi)溫濕度與潔凈度，還需要使用一局部新風(fēng)來維持房間壓力略高于外部環(huán)境“正壓”狀態(tài)。按以上原那么確定的新風(fēng)量中選出一個(gè)最大值作為房間〔或系統(tǒng)〕所需的設(shè)計(jì)新風(fēng)量。3-7對(duì)旅館客房等的衛(wèi)生間，當(dāng)其排風(fēng)量大于民用建筑的最小新風(fēng)量時(shí)，新風(fēng)量該如何取值？【答】新風(fēng)量應(yīng)該取兩者中的較大值，即按排風(fēng)量進(jìn)行取值。3-8某空調(diào)房間有10人從事輕體力勞動(dòng)，室內(nèi)允許空氣含CO2的體積濃度為0.1%，室外空氣中CO2的體積濃度為0.04%，求室內(nèi)每人所需新風(fēng)量?！窘狻坑捎嘘P(guān)資料表5-17[3]查得從事輕體力勞動(dòng)時(shí)，CO2發(fā)生量為0.023〔CO2的密度為1.977kg/m3〕，即12.6mg/s，房間內(nèi)共有十人，共產(chǎn)生的CO2為126mg/s，空氣密度為1.2kg/m3。解法1：室內(nèi)允許的CO2的體積濃度為0.1％=0.1×104×44/22.4，即=1964.29mg/m3室外空氣中的CO2的體積濃度為0.04％，即=785.71mg/m3由公式：故，平均室內(nèi)每人所需新風(fēng)量為解法2：故，每人所需新風(fēng)量為38.3注意：?jiǎn)挝粨Q算1％=104ppm=10L/m3，即1m3空氣中含有10LCO2。ppm即一百萬(wàn)體積的空氣中所含污染物的體積數(shù)，溫度為25℃3-9某空調(diào)系統(tǒng)效勞于三個(gè)空調(diào)房間，它們的最小送風(fēng)換氣次數(shù)、人數(shù)、房間空氣容積見表3.2：每人最小新風(fēng)量為30，試確定空調(diào)系統(tǒng)的總新風(fēng)量和新風(fēng)比。表3.2題3-9表房間甲乙丙房間容積m3200400100最小換氣次數(shù)次/h855人數(shù)人4204【解】將該空調(diào)系統(tǒng)作為集中空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行處理，系統(tǒng)示意圖大致如下：甲甲乙丙各房間的送風(fēng)量：=200m38次/h=1600=400m35次/h=2000=100m35次/h=500所以系統(tǒng)的總風(fēng)量：=++=4100，所有房間的新風(fēng)量之和：未修正的系統(tǒng)新風(fēng)量在送風(fēng)量中的比例：需求最大的房間的新風(fēng)比：那么修正后的系統(tǒng)新風(fēng)比為：修正后的系統(tǒng)新風(fēng)量為：3-10空氣處理熱濕根本過程有哪些？試針對(duì)各種根本過程盡可能全面地提出采用不同設(shè)備、介質(zhì)和必要技術(shù)參數(shù)的各種熱濕處理方案。ε>0ε>0ε=﹣∞Cε=+∞d=常數(shù)i=常數(shù)ε=0t=常數(shù)DBGEFAε<0ε>0ε<0圖3.2空氣熱濕處理過程①等濕加熱〔〕：使用以熱水、蒸汽等作熱媒的外表式換熱器及某些換熱設(shè)備，通過熱外表對(duì)濕空氣加熱，使其溫度升高、焓值增大，而含濕量不變。這一過程又稱為“干加熱”，熱濕比為+∞。②等濕冷卻〔〕：使用以冷水或其它流體作熱媒的外表式冷卻器冷卻濕空氣，當(dāng)其冷外表溫度等于或高于濕空氣的露點(diǎn)溫度時(shí)，空氣溫度降低、焓值減小而含濕量保持不變。這一過程又稱為“干冷卻”，其熱濕比為-∞③等焓加濕〔〕：使用噴水室以適量的水對(duì)濕空氣進(jìn)行循環(huán)噴淋，水滴及其外表飽和空氣層的溫度將穩(wěn)定于被處理空氣的濕球溫度ts，空氣溫度降低、含濕量增加而焓值根本不變。水分在空氣中自然蒸發(fā)亦可使空氣產(chǎn)生同樣的狀態(tài)變化。這一過程又稱為“絕熱加濕”，熱濕比近似為0。④等焓減濕〔〕：使用固體吸濕裝置來處理空氣，濕空氣的含濕量降低、溫度升高而焓值根本不變，熱濕比近似為0。⑤等溫加濕〔〕：使用各種熱源產(chǎn)生蒸汽，通過噴管等設(shè)備使之與空氣均勻混合，空氣含濕量和焓值增加而溫度根本不變，該過程近似等溫變化。⑥冷卻枯燥〔〕：利用噴水室或表冷器冷卻空氣，當(dāng)水滴或換熱外表溫度低于濕空氣之露點(diǎn)溫度時(shí)，空氣將出現(xiàn)凝結(jié)、脫水，溫度降低且焓值減小。3-11試在i-d圖上分別畫出以下各空氣狀態(tài)變化過程：a．噴霧風(fēng)扇加濕b.硅膠吸濕c.潮濕地面灑水蒸發(fā)加濕d.電極式加濕器加濕e.電加熱器加熱【答】a、d過程為等溫加濕，見圖3.2中的過程；b過程為等焓減濕，見圖3.2中的過程；c過程為等焓加濕，見圖3.2中的過程；e過程為等濕加熱，見圖3.2中的過程3-12針對(duì)夏季空調(diào)傳統(tǒng)熱濕處理方案，構(gòu)建一種無需使用人工冷源的低能耗節(jié)能空調(diào)方案，并與傳統(tǒng)方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析與比擬?！敬稹肯募緜鹘y(tǒng)熱濕處理方案在i-d圖上的表示如圖？？中過程，該處理過程分為噴水室冷水噴淋或表冷器間接冷卻()和空氣加熱器干加熱()兩個(gè)過程,其特點(diǎn)是兩步過程，能滿足對(duì)環(huán)境參數(shù)的較高調(diào)控要求,使用和管理否很方便。但要求冷媒水溫較低，需要人工冷源，相應(yīng)的設(shè)備投資與能耗也就更大些，并造成冷熱量的相互抵消，導(dǎo)致能量的無益消耗。而對(duì)于處理方案，先使用固體吸濕劑對(duì)空氣進(jìn)行等焓減濕處理到1點(diǎn)，然后再進(jìn)行冷卻處理。這一方案的優(yōu)點(diǎn)就在于與傳統(tǒng)方案相比，不存在冷熱抵消的能量浪費(fèi)，況且后續(xù)干冷過程允許冷媒溫度較高，可使制冷設(shè)備供冷量大幅減小，甚至可以完全取消人工制冷，降低能耗。它的缺點(diǎn)就在于需要增設(shè)固體吸濕裝置，有可能對(duì)初投資和運(yùn)行管理帶來不利。第四章空氣凈化處理4-1空氣污染物通常包括哪些內(nèi)容？【答】空氣凈化處理涉及的主要空氣污染物包括：懸浮在空氣中的固態(tài)、液態(tài)微粒，懸浮在空氣中的微生物，以及各種對(duì)人體或生產(chǎn)過程有害的氣體。懸浮微粒主要包括灰塵〔固態(tài)分散性微?！?、煙、霧、煙霧等?？諝庵械奈⑸镏饕?xì)菌、病毒、真菌、花粉、藻類和噬菌體等。4-2空氣中懸浮污染物的濃度表示方法有哪些？【答】通常有以下三種表示方法：①質(zhì)量濃度：?jiǎn)挝惑w積空氣中含有懸浮微粒的質(zhì)量。②計(jì)數(shù)濃度：?jiǎn)挝惑w積空氣中含有各種粒徑懸浮微粒的顆?？倲?shù)。③粒徑計(jì)數(shù)濃度：?jiǎn)挝惑w積空氣中含有某一粒徑范圍內(nèi)的懸浮微粒的顆粒數(shù)4-3表征過濾器性能的主要指標(biāo)有哪些？【答】①過濾效率：在額定風(fēng)量下，經(jīng)過過濾器捕集的塵粒量與過濾器前空氣含塵量的百分比。它反映的是被過濾器捕集下來的塵粒量的相對(duì)大小；②穿透率：過濾后的空氣含塵濃度與過濾前空氣含塵濃度的百分比。它反映的是經(jīng)過過濾后的空氣含塵量的相對(duì)大小。對(duì)于效率較高的過濾器，過濾效率相差不大，但穿透率那么有可能相差幾倍，故常用穿透率來評(píng)價(jià)高效過濾器的性能；③面風(fēng)速與濾速：面風(fēng)速是指過濾器斷面上所通過的氣流速度，是反映過濾器通過能力和安裝面積的性能指標(biāo)；濾速是指過濾器濾料面積上通過的氣流速度，是反映濾料通過能力的指標(biāo)；④過濾器阻力：氣流通過過濾器的阻力稱為過濾器阻力，包括濾料阻力〔與濾速有關(guān)〕和結(jié)構(gòu)阻力〔與框架結(jié)構(gòu)形式和迎面風(fēng)速有關(guān)〕，當(dāng)然阻力越小過濾器性能越好；⑤容塵量：額定風(fēng)量下，過濾器的阻力到達(dá)終阻力時(shí)，過濾器所容納的塵?？傎|(zhì)量。容塵量是和使用期限有直接關(guān)系的指標(biāo)，顯然容塵量大過濾器性能較好。4-4空氣凈化常用設(shè)備有哪些？各自應(yīng)用及特點(diǎn)是什么？【答】空氣凈化常用設(shè)備有空氣過濾器、潔凈工作臺(tái)、潔凈層流罩和自凈器。空氣過濾是利用過濾裝置將送入潔凈空間的空氣中的懸浮微粒去除來保證進(jìn)入房間的空氣的潔凈度，這是空氣凈化的常用方式。潔凈工作臺(tái)主要應(yīng)用在潔凈室內(nèi)或一般室內(nèi)，是根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)要求或其他用途的要求在操作臺(tái)上保持高潔凈度的局部?jī)艋O(shè)備，通用性較強(qiáng)，可單臺(tái)使用或連接成裝配生產(chǎn)線。潔凈層流罩是將空氣以一定的風(fēng)速通過高效過濾器后，由阻尼層均壓使?jié)崈艨諝饬鞒蚀怪眴蜗蛄魉腿牍ぷ鲄^(qū)以保證其潔凈度，安裝形式比擬多樣。自凈器是由風(fēng)機(jī)、粗效、中效和高效〔亞高效〕過濾器及送、回風(fēng)口組成的空氣凈化設(shè)備，自凈過濾器過濾效率高、使用靈活，可在一定范圍內(nèi)造成潔凈空氣環(huán)境，自凈器可用于對(duì)操作點(diǎn)進(jìn)行局部臨時(shí)潔凈凈化，可設(shè)置在潔凈室內(nèi)易出現(xiàn)渦流區(qū)的部位以減少塵菌滯留，也可作為潔凈環(huán)境的簡(jiǎn)易循環(huán)機(jī)組。4-5空氣流經(jīng)某空氣過濾器的初含塵濃度為1.2，出口空氣含塵濃度為0.2，求它的計(jì)重效率和穿透率？【解】①計(jì)重效率：==83.3%②穿透率：4-6某空調(diào)系統(tǒng)采用三級(jí)空氣過濾，過濾前入口含塵濃度為1×105粒/升。三級(jí)過濾后含塵濃度為150粒/升，粗效過濾器計(jì)數(shù)效率為25％，中效過濾器計(jì)數(shù)效率為80％，求高效過濾器應(yīng)具有的計(jì)數(shù)效率?！窘狻坑深}意，得由即99.85％＝1－〔1－25％〕〔1－80％〕〔1－〕解得即高效過濾器應(yīng)具有的計(jì)數(shù)效率為99％4-7某空調(diào)系統(tǒng)，如圖3.1所示：新風(fēng)量100，送風(fēng)量1000，室外空氣含塵濃度為1，室內(nèi)空氣允許含塵濃度為0.05，室內(nèi)產(chǎn)塵量為40mg/h，新風(fēng)過濾器計(jì)重效率為45%。假設(shè)忽略空氣密度的變化及粗效過濾后粒徑分布對(duì)循環(huán)過濾器的影響，試求再循環(huán)過濾器所需的計(jì)重效率？CC123新風(fēng)過濾器2-再循環(huán)過濾器3-房間圖4.1題4-7空調(diào)系統(tǒng)圖【解】房間的全面通風(fēng)量，其中：全面通風(fēng)量，M：室內(nèi)污染物散發(fā)量，mg/h：室內(nèi)污染物允許質(zhì)量濃度，：送風(fēng)中含有該種污染物的濃度，：室外空氣含有該種污染物的濃度，由題意知：=0.05又根據(jù)風(fēng)量平衡：=+得：=-=1000-100=900經(jīng)過新風(fēng)過濾器后新風(fēng)含塵濃度：=0.55那么由解得4-8空氣過濾器有哪些主要類型，各自有什么特點(diǎn)及適用什么場(chǎng)合？【答】空氣過濾器按其過濾效率可分為粗效、中效、高中效、亞高效和高效五種類型。粗效過濾器主要用于過濾≥5.0的大顆?；覊m及各種異物，在空氣凈化系統(tǒng)中作為對(duì)含塵空氣的第一級(jí)過濾，同時(shí)也作為中效過濾器前的預(yù)過濾，對(duì)次級(jí)過濾器起到一定保護(hù)作用，一般置于空調(diào)處理設(shè)備的新風(fēng)入口或新風(fēng)與回風(fēng)混合之后；中效過濾器〔包括高中效過濾器〕主要用于過濾≥1.0的中等粒子灰塵，在凈化系統(tǒng)中用作高效過濾器的前級(jí)預(yù)過濾來保護(hù)高效過濾器，也在一些要求較高的空調(diào)系統(tǒng)中使用，以提高空氣的清潔度，一般集中置于空調(diào)系統(tǒng)正壓端，空調(diào)處理箱送風(fēng)機(jī)之后；高效過濾器〔包括亞高效過濾器〕可過濾0.5~0.1以上的微粒子灰塵，能有效濾除細(xì)菌，用于超凈和無菌凈化，通過高效過濾器的空氣必須經(jīng)過粗、中效兩級(jí)過濾器預(yù)過濾，一般位于系統(tǒng)末端送風(fēng)口之前，作為三級(jí)過濾的末級(jí)過濾器。4-9凈化空調(diào)系統(tǒng)有哪些類型？【答】?jī)艋照{(diào)系統(tǒng)按作用范圍可分為全面凈化與局部?jī)艋愋?；按凈化設(shè)備的設(shè)置分集中式和分散式類型；按氣流組織分單向流型、非單向流型和輻射流類型；按構(gòu)造可分為整體式、裝配式和局部?jī)艋?；還可按用途分為工業(yè)潔凈室和生物潔凈室。4-10常用氣相污染物處理方法或裝置有哪些？【答】空調(diào)凈化系統(tǒng)常采用的氣相污染物凈化方式或裝置有：①洗滌吸收方式，如空調(diào)裝置中的噴淋室及濕式過濾器；②活性炭吸附方式；③化學(xué)吸附，利用化學(xué)藥品與某些有害氣體發(fā)生的化學(xué)反響去除氣相污染物；④光觸媒凈化方式，利用半導(dǎo)體材料對(duì)有機(jī)污染物的無機(jī)化；⑤稀釋方式，引入清潔無臭的空氣來稀釋室內(nèi)氣相污染物濃度。第五章建筑供暖5-1對(duì)室內(nèi)供暖常用方式進(jìn)行分類，并分析各自的特點(diǎn)?！敬稹竣偌泄┡c分散供暖：集中供暖方式是由單獨(dú)設(shè)置的熱源集中配置熱媒，通過管道向各個(gè)房間或各個(gè)建筑物供給熱量。而分散供暖方式是將熱源、熱媒輸配和散熱設(shè)備構(gòu)成獨(dú)立系統(tǒng)或裝置，向單個(gè)房間或局部區(qū)域就地供暖。②全面供暖與局部供暖：全面供暖是使整個(gè)供暖房間維持一定溫度要求；局部供暖使室內(nèi)局部區(qū)域或局部工作地點(diǎn)保持一定溫度。③連續(xù)供暖與間歇供暖：連續(xù)供暖使得全天使用的建筑物的室內(nèi)溫度全天均到達(dá)設(shè)計(jì)溫度；而間歇供暖僅使非全天使用的建筑物在使用時(shí)間內(nèi)的室內(nèi)平均溫度到達(dá)設(shè)計(jì)溫度，而在其他時(shí)間自然降溫。④值班供暖：在非工作時(shí)間或中斷使用的時(shí)間內(nèi)，使建筑物保持最低室溫要求的供暖方式。5-2供暖系統(tǒng)有哪些形式？并對(duì)其進(jìn)行比擬?！敬稹恳姳?-1表5-1供暖系統(tǒng)比照表分類方式系統(tǒng)形式特點(diǎn)熱媒種類熱水供暖系統(tǒng)高溫水供暖〔水溫>100℃〕和低溫水供暖〔水溫≤100℃〕。熱能利用率高、節(jié)省燃料、熱穩(wěn)定性好、供暖半徑大、衛(wèi)生、平安。相同的供熱量下所需供熱設(shè)備較多，管道系統(tǒng)的管徑較大，造價(jià)高，且熱媒流量大，輸送熱媒消耗電能多。民用建筑和公共建筑的主要采暖形式。蒸汽供暖系統(tǒng)應(yīng)用范圍廣、熱媒溫度高、所需散熱面積小。缺點(diǎn)：由于散熱器外表溫度高，容易使其外表有機(jī)灰塵烤焦產(chǎn)生異味，衛(wèi)生條件較差，且易燙傷，影響平安使用?？捎糜诠嵋怨に囉谜羝麨橹鞯膹S區(qū)。熱風(fēng)供暖系統(tǒng)升溫快、設(shè)備簡(jiǎn)單、投資較少。缺點(diǎn)：風(fēng)機(jī)設(shè)備和氣流噪聲較大，通常用于耗熱量大、所需供熱面積較大、定時(shí)使用的大型公共建筑或有特殊要求的工業(yè)廠房中。散熱方式對(duì)流供暖利用對(duì)流換熱器或以對(duì)流換熱為主向房間散發(fā)熱量。輻射供暖利用受熱面積釋放的熱射線，將熱量直接投射到室內(nèi)物體和人體外表。5-3對(duì)散熱器進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)主要考慮哪些指標(biāo)或參數(shù)？列表比照分析鑄鐵和鋼制散熱器的性能。【答】散熱器性能評(píng)價(jià)指標(biāo)是多方面的，主要有：①熱工性能：主要指?jìng)鳠嵯禂?shù)，傳熱系數(shù)越高，其熱工性能越好。②經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：主要考慮有單位散熱量的本錢越低，安裝費(fèi)用越低，使用壽命越長(zhǎng)，其經(jīng)濟(jì)性越好；同樣材質(zhì)的金屬熱強(qiáng)度越高，其經(jīng)濟(jì)性越好。③安裝使用和工藝方面的指標(biāo)：機(jī)械強(qiáng)度和承壓能力；尺寸應(yīng)較小，占地少；安裝和使用過程不易破損；制造工藝簡(jiǎn)單，適于批量生產(chǎn)。④衛(wèi)生和美觀方面的評(píng)價(jià)指標(biāo)：外表應(yīng)光滑，易于去除灰塵；外形應(yīng)美觀，與房間裝飾協(xié)調(diào)。鑄鐵散熱器與鋼鐵散熱器性能比擬見表4.2表5.2鑄鐵散熱器與鋼鐵散熱器性能比擬表評(píng)價(jià)指標(biāo)散熱器熱工性能經(jīng)濟(jì)指標(biāo)安裝使用和工藝方面的指標(biāo)衛(wèi)生和美觀方面的評(píng)價(jià)指標(biāo)鑄鐵散熱器熱穩(wěn)定性好，水容量大；鑄鐵柱型散熱器傳熱系數(shù)較大，單片散熱量小防腐性能好，使用壽命長(zhǎng)，價(jià)格廉價(jià)金屬熱強(qiáng)度低結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；金屬耗量大，笨重；有些產(chǎn)品檔次不高，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)陋，造成環(huán)境污染嚴(yán)重。鑄鐵柱型散熱器外形美觀，積灰較易去除；鑄鐵翼型散熱器外形不美觀，肋間較易積灰不易去除。鋼制散熱器有些類型散熱器水容量較少，熱穩(wěn)定性差容易腐蝕，使用壽命短，制造工藝先進(jìn)，適于工業(yè)化生產(chǎn)；金屬耗量少，耐壓強(qiáng)度高，占地少，便于布置外形美觀整潔，易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品多樣化系列化，適應(yīng)于各種建筑物對(duì)散熱器的多功能要求。5-4散熱器傳熱系數(shù)受哪些因素影響，并說明為什么要對(duì)其進(jìn)行修正？【答】散熱器的傳熱系數(shù)主要取決于散熱器外外表空氣側(cè)的放熱系數(shù)，而在自然對(duì)流情況下，放熱系數(shù)又主要與傳熱溫差有關(guān)。另外，還會(huì)受到通過散熱器的熱水流量、散熱器的片數(shù)、散熱器的安裝方式、熱媒種類和參數(shù)、室內(nèi)空氣溫度和流速等因素的影響。而實(shí)驗(yàn)方法確定的傳熱系數(shù)是在特定的情況下測(cè)定的，故在實(shí)際情況不同時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行修正。主要考慮的修正有散熱器組裝片數(shù)修正、散熱器連接形式修正系、散熱器安裝形式，從相關(guān)表中查到各項(xiàng)修正系數(shù)值，將傳熱系數(shù)除之皆可修正?！瞓〕〔c〕〔a〕5-5圖5.1中為同一組散熱器，當(dāng)進(jìn)出水溫度和室內(nèi)溫度相同，而接管方式不同時(shí)，試比擬其傳熱系數(shù)的大小。〔b〕〔c〕〔a〕圖5-1題5-5圖圖5-1題5-5圖【答】散熱器連接方式不同時(shí)其外外表溫度分布不同，其傳熱量也不同。下進(jìn)上出時(shí)水流總趨勢(shì)與水在散熱器中冷卻后的重力作用相反，而使散熱器性能變差，傳熱系數(shù)變小。對(duì)與圖5？？中散熱器的傳熱系數(shù)大小關(guān)系為〔a〕>〔c〕>〔b〕。5-6散熱器的布置與安裝要考慮哪些問題？【答】①考慮散熱效果問題。房間有外窗時(shí)，最好每個(gè)外窗下設(shè)置一組散熱器，以便于散熱器上升的熱氣流能阻止和改善從玻璃窗下降的冷氣流和冷輻射影響，同時(shí)也可迅速加熱從窗縫隙滲入的冷空氣。樓梯間布置散熱器時(shí)，考慮到因熱流上升上部空氣溫度比下部高，應(yīng)盡量把散熱器布置在底層或按一定比例分布在下部各層。②考慮管道布置問題。應(yīng)防止戶內(nèi)管路穿過陽(yáng)臺(tái)門和進(jìn)戶門，應(yīng)盡量減少管路的安裝。③考慮散熱器防護(hù)問題。為防止凍裂散熱器，兩道外門之間不能設(shè)置散熱器。在其他有凍結(jié)危險(xiǎn)的場(chǎng)所，其散熱器應(yīng)設(shè)單獨(dú)的立、支管供熱，且不得裝設(shè)調(diào)節(jié)閥。托兒所、幼兒園散熱器應(yīng)暗裝或加防護(hù)罩，以防燙傷兒童。④散熱器應(yīng)明裝，簡(jiǎn)單布置，內(nèi)部裝修要求高可采用暗裝。散熱器安裝應(yīng)保證底部距地面不小于60mm，通常取為150mm，頂部距窗臺(tái)板不小于50mm，背部與墻面凈距不小于25mm。5-7熱風(fēng)采暖系統(tǒng)在哪些場(chǎng)適宜用？哪些場(chǎng)合不適用？【答】根據(jù)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50019—2003〕規(guī)定，符合以下條件之一時(shí)，應(yīng)采用熱風(fēng)采暖：①能與機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)合并時(shí)。②利用循環(huán)空氣采暖，技術(shù)、經(jīng)濟(jì)合理時(shí)。③由于防火、防爆和衛(wèi)生要求，必須采用全新風(fēng)的熱風(fēng)采暖時(shí)。屬于以下情況之一時(shí)，不得采用空氣在循環(huán)的熱風(fēng)采暖：①空氣中含有病原體〔如毛類、破爛布等分選車間〕、極難聞氣味的物質(zhì)〔如熬膠等〕及有害物質(zhì)濃度可能突然增高的車間。②生產(chǎn)過程中散發(fā)的可燃?xì)怏w、蒸汽、粉塵與采暖管道或加熱器外表接觸能引起的燃燒的車間。③生產(chǎn)過程中散發(fā)的粉塵受到水、水蒸氣的作用能引起自燃、爆炸以及受到水、水蒸氣的作用能產(chǎn)生爆炸性氣體的車間。④產(chǎn)生粉塵和有害氣體的車間，如落砂、澆筑、砂處理工部噴漆工部及電鍍車間等。5-8分析暖風(fēng)機(jī)采暖的特點(diǎn)?！敬稹?jī)?yōu)點(diǎn)：①單機(jī)供熱量大，相同熱負(fù)荷下，所用末端設(shè)備的數(shù)量少；②小型暖風(fēng)機(jī)可以吊掛，不占用建筑面積，大型暖風(fēng)機(jī)落地安裝，占地面積也有限；③啟動(dòng)升溫快。缺點(diǎn)：①暖風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)風(fēng)機(jī)有噪聲。一般小型暖風(fēng)機(jī)的噪聲在60dB(A)左右，大型暖風(fēng)機(jī)的噪聲還要大些；②暖風(fēng)機(jī)都是置于采暖房間內(nèi)，直接加熱室內(nèi)循環(huán)空氣，不補(bǔ)充新風(fēng)〔室外空氣〕，不能改善室內(nèi)的空氣品質(zhì)。5-9兩并聯(lián)管段的阻力數(shù)為12、30，那么該并聯(lián)管段的總阻力為多少？【解】并聯(lián)管段的阻力數(shù)計(jì)算公式為：，計(jì)算得總阻力數(shù)為4.5。5-10與對(duì)流供暖系統(tǒng)相比輻射供暖有什么優(yōu)點(diǎn)？適宜用在哪些場(chǎng)合？【答】①由于有輻射強(qiáng)度和溫度的雙重作用，造成真正符合人體散熱要求的熱狀態(tài)，具有最正確舒適感。②利用與建筑結(jié)構(gòu)相符合的輻射供暖系統(tǒng)，不需要在室內(nèi)布置散熱器，也不必安裝連接水平散熱器的水平支管，不占建筑面積，也便于布置家具。③室內(nèi)沿高度方向上的溫度分布比擬均勻，溫度梯度較小，無效熱損失可大大減小。④由于提高了室內(nèi)外表的溫度，減少了四周外表對(duì)人體的冷輻射，提高了舒適感。⑤不會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)空氣的急劇流動(dòng)，從而減少了塵埃飛揚(yáng)的可能，有利于改善衛(wèi)生條件。⑥由于輻射供暖系統(tǒng)將熱量直接投射到人體，在建立同樣舒適感的前提下，室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度可以比對(duì)流供暖時(shí)降低2~3℃〔高溫伏設(shè)施可降低5~10℃〕，從而可以降低供暖能耗10%~20%。5-11試分析哪些因素促使輻射采暖降低了采暖熱負(fù)荷。輻射采暖熱負(fù)荷應(yīng)如何確定？【答】設(shè)計(jì)輻射采暖時(shí)相對(duì)于對(duì)流采暖時(shí)規(guī)定的房間平均溫度可低1~3℃全面輻射采暖的熱負(fù)荷確實(shí)定按正常計(jì)算出的熱負(fù)荷乘以修正系數(shù)，中、高溫輻射系統(tǒng)取0.8~0.9，低溫輻射系統(tǒng)取0.9~0.95；或?qū)⑹覂?nèi)計(jì)算溫度取值降低2~6℃5-12某一房間采用地板輻射采暖，房間熱負(fù)荷為2000W，地板面積為50m2，室內(nèi)溫度要求20℃。加熱管覆蓋層為：60mm豆石混凝土，20mm水泥砂漿找平層，其平均導(dǎo)熱系數(shù)，初步確定加熱管為間距為200mm。假設(shè)地板外表溫度取26℃，那么加熱管熱水平均溫度為多少？【解】單位面積地板散熱量為：輻射板內(nèi)部傳熱系數(shù)為：加熱管內(nèi)熱水平均溫度為。5-13民用建筑采用低溫?zé)崴匕遢椛洳膳墓┧疁囟群凸⒒厮疁夭罴跋到y(tǒng)的工作壓力宜采用何值？【答】從人體舒適和平安角度考慮，民用建筑低溫?zé)崴匕遢椛涞墓┧疁囟炔粦?yīng)超過60℃，供回水溫差宜小于或等于10℃5-14論述重力循環(huán)和機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的主要區(qū)別?！敬稹恐饕獏^(qū)別在于系統(tǒng)循環(huán)動(dòng)力不同。重力循環(huán)系統(tǒng)靠水的密度差進(jìn)行循環(huán)，不需要外來動(dòng)力，作用壓頭小，系統(tǒng)裝置簡(jiǎn)單，運(yùn)行時(shí)無噪聲，不消耗電能，所需管徑大，作用范圍受限。機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)動(dòng)力來自于循環(huán)水泵，水流速大、管徑小、升溫快、作用范圍大，但因系統(tǒng)中增加了循環(huán)水泵，維修工作量大，運(yùn)行費(fèi)用增加。但其系統(tǒng)類型較多，適用場(chǎng)合更廣泛。5-15對(duì)機(jī)械循環(huán)熱水采暖系常見地系統(tǒng)形式進(jìn)行比擬和分析?！敬稹恳姳?.2表5.2題5-15圖5-16同程式熱水采暖系統(tǒng)有什么優(yōu)缺點(diǎn)？【答】采暖系統(tǒng)按各并聯(lián)環(huán)路水的流程劃分為同程式系統(tǒng)和異程式系統(tǒng)。同程式系統(tǒng)沿各根本組合體熱媒流程根本相等，水力計(jì)算時(shí)各環(huán)路易于平衡，水力失調(diào)較輕，但有時(shí)可能要多消耗些管材，其耗量決定于系統(tǒng)的具體條件和布管技巧。對(duì)于系統(tǒng)作用半徑較大的系統(tǒng)宜采用同程式系統(tǒng)，減輕水力失調(diào)。5-17高層建筑熱水供暖系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)形式上著重要解決什么問題？【答】由干建筑高度增加，使得水系統(tǒng)的水靜壓力很大，影響到樓內(nèi)系統(tǒng)與外網(wǎng)的連接方式，同時(shí)系統(tǒng)設(shè)備、管道的承壓能力也需要考慮能否到達(dá)要求。另外，樓層數(shù)增加，致使自然作用壓力的影響加大，有可能使得垂直失調(diào)現(xiàn)象十分嚴(yán)重。針對(duì)上述問題，高層建筑熱水供曖系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)形式上著重要解決水靜壓力和垂直失調(diào)問題。5-18如何考慮熱水供暖系統(tǒng)的排氣和熱膨脹問題？從原因、危害、措施等方面來分析?！敬稹繜崴┡到y(tǒng)空氣的來源主要有兩條：①充水運(yùn)行前留存在管道設(shè)備之中的空氣；②水被加熱后，溶解氣體析出。這些空氣占據(jù)散熱器空間，減少有效散熱面積；堵塞管道，造成水流中斷；腐蝕管路，縮短系統(tǒng)壽命，必須及時(shí)迅速得排除掉。排氣措施有干管設(shè)坡和設(shè)置集氣罐、放氣閥等放氣裝置。水的熱膨脹問題表達(dá)在受熱膨脹和冷卻收縮兩方面，受熱產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，損壞管路系統(tǒng)和設(shè)備；冷卻收縮使得系統(tǒng)產(chǎn)生倒空現(xiàn)象。用人為方法或設(shè)備，使因溫升而加大的體積能排出系統(tǒng)；當(dāng)發(fā)生冷卻倒空時(shí)，能夠向系統(tǒng)補(bǔ)水。5-19膨脹水箱有哪些作用？其上連接有哪些管子及各自的用處？【答】作用有容納膨脹水、維持系統(tǒng)壓力、可排除系統(tǒng)內(nèi)的空氣。水箱上連接有膨脹管、溢流管、排水管、信號(hào)管和循環(huán)管。膨脹管將膨脹水箱與系統(tǒng)相連，系統(tǒng)加熱后增加的膨脹水量通過膨脹管進(jìn)入膨脹水箱，系統(tǒng)停止運(yùn)行水溫降低后，膨脹水箱的水又通過膨脹管回饋到系統(tǒng)以防倒空，為防止偶然關(guān)閉閥門使系統(tǒng)內(nèi)壓力過分增高而發(fā)生事故，膨脹管上不允許安裝任何閥門。溢流管將水箱溢出的水就近排入排水設(shè)施中，溢流管上也不允許設(shè)置閥門。排水管用來清洗、檢修時(shí)放空水箱內(nèi)的水，需裝設(shè)閥門，平時(shí)關(guān)閉。信號(hào)管用于檢查膨脹水箱的充水情況，應(yīng)接至便于管理人員觀察控制的地方，末端需設(shè)置閥門，平時(shí)關(guān)閉，檢查時(shí)翻開閥門，假設(shè)沒有水流出，說明膨脹水箱內(nèi)水位未到達(dá)最低水位，需向系統(tǒng)補(bǔ)水。循環(huán)管與膨脹管一起構(gòu)成自然循環(huán)環(huán)路膨脹水箱中的水通過該環(huán)路形成緩慢流動(dòng)，防止凍結(jié)。5-20蒸汽作為熱媒在暖通空調(diào)系統(tǒng)中有哪些用途？【答】①作為采暖系統(tǒng)的熱媒。②加熱通過熱空氣幕的空氣。③制備熱水。④加濕空氣。⑤作熱能動(dòng)力。5-21何種條件時(shí)，可采用電采暖？【答】電能是高品味的能源形式，將其直接轉(zhuǎn)換為低品味的熱能進(jìn)行供暖，在能源利用上并不十分合理，一般不宜采用。但對(duì)于環(huán)保有特殊要求的區(qū)域、遠(yuǎn)離集中熱源的獨(dú)立建筑、采用熱泵的場(chǎng)所、能利用低谷電蓄熱的場(chǎng)所或者有豐富的水電資源可供利用時(shí)，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬合理時(shí)，可以采用電供暖。5-22供熱管網(wǎng)布置有哪些原那么？【答】①經(jīng)濟(jì)上合理。主干線力求短直，主干線盡量走熱負(fù)荷集中區(qū)。要注意管線上的閥門、補(bǔ)償器和某些管道附件〔如放汽、防水、疏水等裝置〕的合理布置，因?yàn)檫@將涉及到檢查室〔可操作平臺(tái)〕的位置和數(shù)量，盡量可能使其數(shù)量減少。②技術(shù)上可靠供熱管線應(yīng)盡量避開土質(zhì)松軟地區(qū)、地震斷裂帶、滑坡危險(xiǎn)地帶以及地下水位高等不利地段。③對(duì)周圍環(huán)境影響少而協(xié)調(diào)供熱管線應(yīng)少穿主要交通線。一般平行于道路中心線并應(yīng)盡量敷設(shè)在車行道以外的地方。通常情況下管線應(yīng)只沿街道的一側(cè)敷設(shè)。地上敷設(shè)的管道，不應(yīng)影響城市環(huán)境美觀，不阻礙交通。供熱管道與各種管道、構(gòu)筑物應(yīng)協(xié)調(diào)安排，相互之間的距離，應(yīng)能保證運(yùn)行平安、施工及檢修方便。5-23分戶熱計(jì)量系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算需要注意哪些問題？【答】①由于用戶的生活習(xí)慣、經(jīng)濟(jì)能力、對(duì)舒適性的要求不盡相同，因而分戶熱計(jì)量系統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度宜比常規(guī)供暖系統(tǒng)有所提高，通常分戶熱計(jì)量系統(tǒng)室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度值比常規(guī)供暖系統(tǒng)室內(nèi)計(jì)算溫度提高2℃。②當(dāng)相鄰房間溫差大與或等于5℃時(shí)，應(yīng)計(jì)算通過隔墻或樓板的傳熱量。由于用戶對(duì)室內(nèi)溫度的控制不確定，導(dǎo)致相鄰房間溫差值難以預(yù)測(cè)，由此產(chǎn)生的戶間傳熱熱負(fù)荷亦難以找到統(tǒng)一的計(jì)算方法，目前主要采用兩種計(jì)算方法：按相鄰房間實(shí)際可能出現(xiàn)的溫差計(jì)算傳熱量，再乘以可能同時(shí)出現(xiàn)的概率；按常規(guī)方法計(jì)算出的熱負(fù)荷再乘以一個(gè)附加系數(shù)。5-24分戶熱計(jì)量熱水集中采暖系統(tǒng)計(jì)量方法有哪些？【答】①采用熱水表直接測(cè)量水流量，不考慮供回水溫的影響，假定供回水溫各戶相同，且不變。②采用熱量計(jì)量表計(jì)量，熱量計(jì)量表由流量計(jì)、溫度傳感器和積算器三局部組成。流量計(jì)用來測(cè)量流經(jīng)散熱設(shè)備的熱水流量，安裝在系統(tǒng)的供水管上。溫度傳感器用以測(cè)量供、回水溫度，裝在供、回水管路上。直接測(cè)定用熱量，原理上準(zhǔn)確；價(jià)格較貴，安裝復(fù)雜；在小溫差時(shí)，計(jì)量誤差較大，目前應(yīng)用較少。③用熱量分配表計(jì)量。它不能直接計(jì)量用戶的用熱量，通過測(cè)量各散熱器設(shè)備的散熱比例，配合總熱量表所測(cè)得到建筑物總熱量數(shù)據(jù)，計(jì)算出各散熱器散熱量，來到達(dá)分戶計(jì)量的目的。熱量分配表構(gòu)造簡(jiǎn)單、本錢低廉、安裝方便，常用于既有建筑傳統(tǒng)供暖系統(tǒng)實(shí)行分戶熱計(jì)量。tg=95℃1700tg=951700W1100W1500Wtt1tt2tth=70圖5.2題5-25圖5-25某單管熱水供暖系統(tǒng)，立管進(jìn)水溫度，出水溫度，采用四柱813型散熱器，明裝無遮擋，供暖室內(nèi)溫度，試確定如下圖立管中，各組散熱器的片數(shù)〔熱負(fù)荷見圖5.2〕。【解】①流出第一組散熱器的溫度：流出第二組散熱器的溫度：②查教材附錄28得柱813型散熱器的K=2.237Δt0.302，每片散熱器的面積為0.28m2，假定：β1=β2=β3③，那么故第一組散熱器的片數(shù)為：，在假定的片數(shù)范圍內(nèi)；④同理：故第二組散熱器的片數(shù)為：，在假定的片數(shù)范圍內(nèi)；⑤同理：第三組散熱器的片數(shù)為：，故另假設(shè)β1=1.05〔11～20片〕故第三組散熱器的片數(shù)為：，在假定的片數(shù)范圍內(nèi)。5-26將上題改為雙管系統(tǒng)，其余條件不變，試確定各組散熱器片數(shù)，并進(jìn)行比照分析單管和雙管系統(tǒng)，對(duì)散熱選擇的影響?！窘狻肯到y(tǒng)作用原理圖如圖5.3：圖5.3題5-26圖圖5.3題5-26圖各散熱器的散熱量分別為〔按從上到下的順序〕：由于各組散熱器具有共同的進(jìn)水溫度和回水溫度，因此各散熱器的熱媒平均溫度均為：各散熱器傳熱溫差：查教材附錄28，四柱813型散熱器的傳熱系數(shù)為：修正系數(shù)：假定散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)：；該散熱器均異側(cè)連接，上進(jìn)下出，查教材附錄31，連接形式修正系數(shù)；散熱器明裝，無遮擋，查教材附錄32安裝形式修正系數(shù)；所以散熱器所需面積：===查教材附錄28，四柱813型散熱器每片散熱面積為0.28，計(jì)算片數(shù)為：=/=/=/校核片數(shù)修正系數(shù)的值：查教材附錄30，當(dāng)散熱器片數(shù)為11~20時(shí)，=1.05；當(dāng)散熱器片數(shù)為6~10，=1.00。因此，實(shí)際所需散熱器面積為：==3.23×1.05=3.39==2.09×1.00=2.0==2.85×1.05=2.99所以實(shí)際選用片數(shù)為：=/=/=/單管和雙管系統(tǒng)對(duì)散熱器選擇的影響：對(duì)于單管系統(tǒng)，最大的特點(diǎn)即每組散熱器的出水溫度是下一組散熱器的進(jìn)水溫度，經(jīng)過散熱器的散熱，每組散熱器按進(jìn)水先后順序，其平均熱媒溫度逐漸下降，因而其傳熱系數(shù)逐漸降低，造成其傳熱面積在對(duì)應(yīng)的熱負(fù)荷條件下相應(yīng)增加。而對(duì)于雙管系統(tǒng)，各散熱器具有相同的進(jìn)水溫度和出水溫度，因而具有相同的平均熱媒溫度，即相同的傳熱系數(shù)，由于這個(gè)影響，雙管系統(tǒng)的散熱器總面積一般比單管系統(tǒng)稍小些。5-27某供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷為70kW，供水溫度為95℃，回水溫度為70℃，求系統(tǒng)所需水流量。假設(shè)采用低壓蒸汽作熱媒，蒸汽的汽化潛熱為2250kJ/kg，求所需的蒸汽流量?！窘狻竣賹?duì)熱水供暖系統(tǒng)，由得系統(tǒng)所需水流量為：②對(duì)于蒸汽供暖系統(tǒng)，所需蒸汽流量為：5-28如下圖機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)，設(shè)管道無散熱損失。系統(tǒng)供水溫度tg=95℃，密度ρ=962kg/m3；回水溫度=70℃，其密度為=978kg/m3。系統(tǒng)總阻力為280kPa，計(jì)算循環(huán)水泵的流量和揚(yáng)程。圖5.4題5-28圖【解】由題意，循環(huán)水泵的流量：而由供回水密度差所引起的附加壓頭為：，故可忽略。故水泵的揚(yáng)程為：5-29如圖5-5所示熱水供暖系統(tǒng)。h1=2.0m，h2=3.5m；每個(gè)散熱器的熱負(fù)荷為800W；供水溫度為95℃，回水溫度為70℃，對(duì)應(yīng)溫度的水密度分別為962kg/m3和978kg/m3。不考慮熱水在沿途的冷卻，分別計(jì)算雙管和單管系統(tǒng)的自然循環(huán)作用壓力。圖5.5題5-29圖【解】①求雙管系統(tǒng)的重力循環(huán)作用壓力雙管系統(tǒng)屬于并聯(lián)環(huán)路，各層散熱器所在環(huán)路的作用動(dòng)力不同，需分別計(jì)算。根據(jù)式〔3-1-3〕和〔3-1-4〕[4]的計(jì)算方法，通過各層散熱器循環(huán)環(huán)路的作用動(dòng)力，分別為：第一層：第二層：求單管系統(tǒng)的重力循環(huán)作用壓力：第二層散熱器流出管路中的水溫：相應(yīng)水的密度那么第六章建筑通風(fēng)6-1按通風(fēng)的功能與目的來分類，建筑的通風(fēng)方式有哪幾種？各自在應(yīng)用上有何特點(diǎn)？【答】見表6.1。表6.1通風(fēng)方式比照表分類方式通風(fēng)方式應(yīng)用特點(diǎn)通風(fēng)目的一般換氣通風(fēng)旨在治理主要由在室人員及其活動(dòng)說產(chǎn)生的各種污染物，滿足人的生命過程的耗氧量及其衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。熱風(fēng)供暖通常指在工業(yè)建筑中，將新風(fēng)或混合空氣經(jīng)過濾、加熱等處理，再送入建筑物內(nèi)，用來補(bǔ)充或局部補(bǔ)充全部或局部區(qū)域的熱損失，改善其熱環(huán)境。排毒與除塵著重治理中各種生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的有害氣體、蒸汽與粉塵，為保障人體健康，維持正常生產(chǎn)所需的環(huán)境條件。事故通風(fēng)為排除因突發(fā)事件產(chǎn)生的大量有燃燒、爆炸危害或有毒害的氣體、蒸汽等防護(hù)式通風(fēng)在人防地下室等特殊場(chǎng)所，以防御原子輻射及生化毒物污染，保障戰(zhàn)時(shí)指揮、通信或醫(yī)療、救護(hù)等環(huán)境平安目的所進(jìn)行的清潔式通風(fēng)、過濾式通風(fēng)或隔絕式通風(fēng)/。建筑防排煙為防止火災(zāi)時(shí)火勢(shì)或煙氣蔓延至走廊、前室及樓梯間等通道，以保證居民平安疏散及消防人員順撲救所設(shè)置的防煙與排煙設(shè)施。通風(fēng)動(dòng)力自然通風(fēng)不使用通風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，依靠室外風(fēng)力造成的風(fēng)壓和室內(nèi)外空氣溫差所造成的熱壓驅(qū)使空氣流動(dòng)。經(jīng)濟(jì)有效，應(yīng)予以優(yōu)先考慮機(jī)械通風(fēng)依靠通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的壓力驅(qū)使空氣流動(dòng)。是特定建筑空間進(jìn)行有組織通風(fēng)的主要技術(shù)手段，是通風(fēng)系統(tǒng)廣泛采用的一種通風(fēng)方式。氣流方向送風(fēng)將室外新風(fēng)或經(jīng)必要處理后符合環(huán)控要求的空氣經(jīng)由通風(fēng)管道等途徑送入室內(nèi)排風(fēng)從室內(nèi)將污染物隨空氣一道經(jīng)由通風(fēng)管道等途徑排出室外。通風(fēng)效勞范圍全面通風(fēng)以整個(gè)室內(nèi)空間為對(duì)象進(jìn)行送風(fēng)與排風(fēng)，適用于建筑物內(nèi)部污染源較為分散或不確定情況，通風(fēng)量較大。局部通風(fēng)針對(duì)建筑內(nèi)部污染源集中在局部位置的情況，僅以局部污染區(qū)域?yàn)閷?duì)象進(jìn)行送風(fēng)與排風(fēng)。6-2通風(fēng)系統(tǒng)劃分的一般原那么是什么？哪些情況下應(yīng)當(dāng)單獨(dú)設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)？【答】當(dāng)建筑內(nèi)在不同地點(diǎn)有不同的送、排風(fēng)要求，或者效勞面積過大，送、排風(fēng)點(diǎn)較多時(shí)，需分設(shè)多個(gè)送、排風(fēng)系統(tǒng)。當(dāng)效勞區(qū)域的空氣處理要求與環(huán)控參數(shù)要求相同，或者各區(qū)域處于同一生產(chǎn)流程、運(yùn)行班次和運(yùn)行時(shí)斷時(shí)，可以劃分同一系統(tǒng)。對(duì)于以下情況應(yīng)單獨(dú)設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)：①兩種或兩種以上有害物質(zhì)混合后能引起燃燒或爆炸。②兩種或兩種以上有害物混合后能形成毒害更大或具腐蝕性的混合物或化合物。③兩種或兩種以上有害物質(zhì)混合后易使蒸汽凝結(jié)并積聚粉塵。④散發(fā)劇毒物質(zhì)的房間及設(shè)備。⑤建筑內(nèi)設(shè)有儲(chǔ)存易燃、易爆物質(zhì)或有防火、防爆要求的單獨(dú)房間。6-3通風(fēng)系統(tǒng)中進(jìn)、排風(fēng)口的布置應(yīng)滿足哪些要求？【答】對(duì)于進(jìn)風(fēng)口，①應(yīng)設(shè)在室外空氣較清潔的地點(diǎn)，進(jìn)風(fēng)口處室外空氣中有害物濃度不應(yīng)大于室內(nèi)工作地點(diǎn)最高容許濃度的30%。②應(yīng)盡量設(shè)在排風(fēng)口的上風(fēng)側(cè)，并且應(yīng)低于排風(fēng)口。③進(jìn)風(fēng)口的底部距室外地坪不應(yīng)低于2m，當(dāng)布置綠化地帶時(shí)，不宜低于1m。④降溫用的進(jìn)風(fēng)口宜設(shè)在建筑物的背陰處。對(duì)于排風(fēng)口，①一般情況下，通風(fēng)排氣主管至少應(yīng)高出屋面0.5m。②通風(fēng)排氣中的有害物必需經(jīng)大氣擴(kuò)散稀釋時(shí)，排風(fēng)口應(yīng)位于建筑物空氣動(dòng)力陰影區(qū)和正壓區(qū)以上。③要求在大氣中擴(kuò)散稀釋的通風(fēng)排氣，其排風(fēng)口上不應(yīng)設(shè)風(fēng)帽，以防止雨水進(jìn)入風(fēng)機(jī)。④對(duì)于排除有害氣體或含有粉塵的通風(fēng)系統(tǒng)，其排風(fēng)口上宜設(shè)置錐形風(fēng)帽或防雨風(fēng)帽。6-4通風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的工作點(diǎn)是如何決定的？運(yùn)行過程中，如果用戶所需風(fēng)量發(fā)生變化，可采取哪些技術(shù)措施來調(diào)節(jié)？【答】風(fēng)機(jī)接入管網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，其實(shí)際工況點(diǎn)是風(fēng)機(jī)性能曲線和管網(wǎng)特性曲線的交點(diǎn)。調(diào)節(jié)方法有：①改變管網(wǎng)特性曲線。方法是在通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況下，改變系統(tǒng)中的閥門等節(jié)流裝置的開度大小來增減管網(wǎng)壓力損失而使流量發(fā)生改變。②改變通風(fēng)機(jī)特性曲線。通過改變通風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速使得風(fēng)機(jī)風(fēng)量、風(fēng)壓隨其轉(zhuǎn)速的減小而降低，而效率根本不變。改變通風(fēng)機(jī)進(jìn)口導(dǎo)流葉片角度，使氣流進(jìn)入通風(fēng)機(jī)葉輪前旋轉(zhuǎn)度發(fā)生改變，從而改變其風(fēng)量、風(fēng)壓、功率和效率。6-5計(jì)算機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)的空氣加熱器時(shí)，室外計(jì)算溫度應(yīng)采取何值？計(jì)算消除余熱、余濕用的全面通風(fēng)耗熱量呢？【答】用于選擇機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)加熱器的冬季室外計(jì)算溫度應(yīng)采用供暖室外計(jì)算溫度。消除余熱、余濕用的全面全面通風(fēng)耗熱量采用冬季通風(fēng)室外計(jì)算溫度。6-6某一體積為224m3的車間中，設(shè)有全面通風(fēng)系統(tǒng)，全面通風(fēng)量為0.14m3/s，CO2的初始體積濃度為0.05%，室內(nèi)有15人進(jìn)行輕度勞動(dòng)，每人呼出的CO2的量為12.5mg/s，進(jìn)風(fēng)空氣中CO2的濃度為0.05%，到達(dá)穩(wěn)定時(shí)車間內(nèi)CO2的濃度為多少？【解】CO2的產(chǎn)生量為M=15×12.5mg/s=187.5mg/s，送入室內(nèi)的空氣中CO2的體積含量為0.05%，〔0.05％=0.05×104×44/22.4mg/m3〕，即c0=982mg/m3。由穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)全面通風(fēng)量計(jì)算式得到達(dá)穩(wěn)定時(shí)車間內(nèi)CO2的質(zhì)量濃度為：6-7某地下室的體積Vf=200m3，設(shè)有機(jī)械全面通風(fēng)系統(tǒng)。通風(fēng)量L=0.04m3/s，有198人進(jìn)入室內(nèi)，人員進(jìn)入后立即開通風(fēng)機(jī)，送入室外空氣。假定室內(nèi)人員活動(dòng)可視為輕作業(yè)，經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間后，該房間內(nèi)的CO2濃度到達(dá)5.9g/m3?！窘狻坑捎嘘P(guān)資料表5-17[3]查得從事輕體力勞動(dòng)時(shí)，CO2發(fā)生量為0.023〔CO2的密度為1.977kg/m3〕，即12.6mg/s，房間內(nèi)共有198人，共產(chǎn)生的CO2為2.5g/s，即M=2.5g/s送入室內(nèi)的空氣中CO2體積含量為0.05%，即c0=0.98g/m3，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)前室內(nèi)空氣中CO2濃度與室外相同，即c1=0.98g/m3。因此6-8某車間散發(fā)醋酸乙酯蒸汽量為320mg/s，要求室內(nèi)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)為200mg/m3，苯的散發(fā)量為40mg/s要求室內(nèi)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)為6mg/m3，那么車間的全面通風(fēng)量為多少？〔空氣密度取1.2kg/m3〕【解】送風(fēng)空氣中上述污染物的濃度為0，取平安系數(shù)為6，分別計(jì)算出稀釋每種蒸汽到最高容許濃度以下所需的風(fēng)量：醋酸乙酯：苯：兩種溶劑污染有疊加作用，全面通風(fēng)量應(yīng)為各自所需風(fēng)量之和，即：6-9同上題條件，假設(shè)同時(shí)還有余熱量150kW，夏季通風(fēng)室外計(jì)算溫度為30℃，要求車間內(nèi)溫度不超過35℃，車間的全面通風(fēng)量為多少？【解】消除余熱所需通風(fēng)量為：全面通風(fēng)量應(yīng)取消除空氣污染物和消除余熱所需風(fēng)量?jī)烧咧械妮^大者，即全面通風(fēng)量為47.5kg/s。6-10通風(fēng)設(shè)計(jì)如果不考慮風(fēng)量平衡和熱平衡，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？【答】通風(fēng)房間的風(fēng)量平衡、熱量平衡是自然界的客觀規(guī)律。設(shè)計(jì)中欲維持室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度、濕度或有害物質(zhì)濃度穩(wěn)定不變，就必須建立起某種確定的熱濕平衡或有害物量平衡，如果不遵循相關(guān)規(guī)律，實(shí)際運(yùn)行中將會(huì)在新的室內(nèi)狀態(tài)下到達(dá)平衡，那么無法保證預(yù)期的設(shè)計(jì)溫度、壓力及氣流組織等環(huán)控要求。6-11某車間布置如圖6-1，生產(chǎn)設(shè)備散熱量，圍護(hù)結(jié)構(gòu)失熱量，上部天窗排風(fēng)量Lzp=，局部排風(fēng)量Ljp=，室內(nèi)工作區(qū)溫度為20℃，室外空氣溫度為-12℃，機(jī)械進(jìn)風(fēng)溫度為37℃，車間內(nèi)溫度梯度，從地面到天窗中心線的距離為10m，求機(jī)械進(jìn)風(fēng)量Ljj和自然進(jìn)風(fēng)量Lzj。AAGjpGjjAAAA圖6.1題6-11圖【解】列空氣質(zhì)量平衡方程式：上部天窗的排風(fēng)溫度為：由相關(guān)手冊(cè)查得：，，，即〔1〕列熱平衡方程式：聯(lián)立式(1)、(2)解得，6-12某車間通風(fēng)系統(tǒng)布置如圖6-1，設(shè)備散熱量為20kW，機(jī)械進(jìn)風(fēng)量為Gjj=1.0kg/s，機(jī)械局部排風(fēng)量為Gjp=1.36kg/s，室外溫度為5℃，開始時(shí)室內(nèi)溫度為20℃，當(dāng)風(fēng)量平衡時(shí)，1〕A窗口是進(jìn)風(fēng)還是排風(fēng)？風(fēng)量為多少？2〕室內(nèi)溫度為多少？〔圍護(hù)結(jié)構(gòu)失熱量按計(jì)算〕【解】1〕列空氣質(zhì)量平衡方程式：由于Gjj>Gjp，所以Gzp=0，Gzj=Gjj-Gjp=0.36kg/s，即A窗口是自然進(jìn)風(fēng)口，進(jìn)風(fēng)量為0.36kg/s。2〕列熱平衡方程解得℃。6-13假設(shè)室內(nèi)空氣平均溫度為35℃，室外空氣溫度為27℃