暖通空調(diào)的基本概念

1、暖通空調(diào)的基本概念1采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)作用是控制建筑熱濕環(huán)境和室內(nèi)空氣品質(zhì)的技術(shù)，同時也包含對系統(tǒng)本身所產(chǎn)生噪聲的控制。2暖通空調(diào)的組成暖通空調(diào)由采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)三部分組成?？s寫為HVAC(Heating，Ventilating and Air Conditioning)。由于控制對象與功能不同，它們分別為： 采暖(Heating)：又稱供暖，是指向建筑物供給熱量，保持室內(nèi)一定溫度。如火炕、火爐、火墻、火地等采暖方式及今天的采暖設(shè)備與系統(tǒng)。 通風(fēng)(Ventilating)：用自然或機械的方法向某一房間或空間送入室外空氣，從某一房間或空間排出空氣的過程，送入的空氣可以是處理的，也可以是不經(jīng)處

2、理的。換句話說，通風(fēng)是利用室外空氣(稱新鮮空氣或新風(fēng))來置換建筑物內(nèi)的空氣(簡稱室內(nèi)空氣)以改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。 空氣調(diào)節(jié)(Air Conditioning)：實現(xiàn)對某一房間或空間內(nèi)的溫度、濕度、潔凈度和空氣流動速度等進行調(diào)節(jié)與控制，并提供足夠量的新鮮空氣。空氣調(diào)節(jié)簡稱空調(diào)。1.2采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的工作原理圖l-1分別表示對民用建筑與工業(yè)建筑室內(nèi)環(huán)境進行控制的基本方法。1. 為什么要對室內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)與控制在夏季，民用建筑，如圖中(a)中的人員、照明燈具、電器和電子設(shè)備都要向室內(nèi)散出熱量及濕量；由于太陽輻射和室內(nèi)外的溫差而使房間獲得熱量，如果不把這些室內(nèi)多余熱量和濕量從室內(nèi)移出，必然導(dǎo)致室內(nèi)溫

3、度和濕度升高。在冬季，建筑物將向室外傳出熱量或滲入冷風(fēng)，如不向房間補充熱量，必然導(dǎo)致室內(nèi)溫度下降。在民用建筑中，人群不僅是室內(nèi)的“熱、濕源”，又是“污染源”，他們產(chǎn)生C02、體味，吸煙時散發(fā)煙霧；室內(nèi)的家具、裝修材料、設(shè)備等也散發(fā)出各種污染物，如甲醛、甲苯、甚至放射性物質(zhì)，從而導(dǎo)致室內(nèi)空氣品質(zhì)惡化。在工業(yè)建筑中，許多工藝設(shè)備散出對人體有害的氣體、蒸氣、固體顆粒等污染物，為保證工作人員的身體健康，必須對這些污染物進行治理。2采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)的任務(wù)就是要向室內(nèi)提供冷量或熱量，并稀釋室內(nèi)的污染物，以保證室內(nèi)具有適宜的熱舒適條件和良好的空氣品質(zhì)。3圖1-1中室內(nèi)環(huán)境控制方案圖1-1(a)設(shè)置新風(fēng)系統(tǒng)

4、、風(fēng)機盤管系統(tǒng)，室內(nèi)空氣通過門窗縫隙滲到室外，從而稀釋了污染物。用風(fēng)機盤管機組（由風(fēng)機和水/空氣換熱器盤管組成），向房間供應(yīng)冷量(當(dāng)室內(nèi)有冷負(fù)荷時)或供應(yīng)熱量(當(dāng)冬季室內(nèi)有熱負(fù)荷時)；送入室內(nèi)的新風(fēng)先經(jīng)空氣過濾器除去塵粒，并經(jīng)冷卻、去濕(夏季)或加熱、加濕(冬季)處理。 圖1-1(b)設(shè)置排除污染物的排風(fēng)系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)，新風(fēng)可以從門、窗滲入，也可以從新風(fēng)系統(tǒng)送入，從而使廠房內(nèi)的污染物濃度達到標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范所允許的濃度。在寒冷地區(qū)，冬季對新風(fēng)進行加熱，并且在車間內(nèi)設(shè)采暖系統(tǒng)，以保持廠房內(nèi)一定的溫度。車間內(nèi)采暖系統(tǒng)和新風(fēng)加熱用的熱媒可以是熱水或蒸汽。圖1-1 民用建筑和工業(yè)建筑的采暖通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)(a

5、)民用建筑 (b)工業(yè)建筑1-新風(fēng)的空氣處理機組 2-風(fēng)機盤管機組 3-電器和電子設(shè)備4-照明燈具 5-工藝設(shè)備 6-排風(fēng)風(fēng)機及排風(fēng)系統(tǒng) 7-散熱器 4采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)的工作原理當(dāng)室內(nèi)得到熱量或失去熱量時，則從室內(nèi)取出熱量或向室內(nèi)補充熱量，使進出房間的熱量相等，即達到熱平衡，從而保持室內(nèi)一定溫度；或使進出房間的濕量平衡，以保持室內(nèi)一定濕度；或從室內(nèi)排出污染空氣，同時補入等量的清潔空氣(經(jīng)過處理或不經(jīng)處理的)，即達到空氣平衡。1.3采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的分類1.3.1按對建筑環(huán)境控制功能1.以建筑熱濕環(huán)境為主要控制對象的系統(tǒng)主要控制對象為建筑物室內(nèi)的溫濕度，如空調(diào)系統(tǒng)(如圖1-1(a)的系統(tǒng)

6、)和采暖系統(tǒng)。 2.以建筑內(nèi)污染物為主要控制對象的系統(tǒng)主要控制建筑室內(nèi)空氣品質(zhì)，如通風(fēng)系統(tǒng)(如圖1-1(b)的系統(tǒng))和建筑防煙排煙系統(tǒng)等。 上述兩大類的控制對象和功能互有交叉。如以控制建筑室內(nèi)空氣品質(zhì)為主要任務(wù)的通風(fēng)，有時也可以有采暖功能，或除去余熱和余濕的功能；而以控制室內(nèi)熱濕環(huán)境的空調(diào)也具有控制室內(nèi)空氣品質(zhì)的功能。1.3.2按承擔(dān)室內(nèi)熱負(fù)荷、冷負(fù)荷和濕負(fù)荷的介質(zhì) 1.全水系統(tǒng)全部用水承擔(dān)室內(nèi)的熱負(fù)荷和冷負(fù)荷。當(dāng)為熱水時，向室內(nèi)提供熱量，承擔(dān)室內(nèi)的熱負(fù)荷，如目前常用的熱水采暖系統(tǒng)；當(dāng)為冷水(常稱冷凍水)時，向室內(nèi)提供制冷量，承擔(dān)室內(nèi)冷負(fù)荷和濕負(fù)荷。 2.蒸汽系統(tǒng)以蒸汽為介質(zhì)，向建筑供應(yīng)熱量。

7、可直接用于承擔(dān)建筑物的熱負(fù)荷。例如蒸汽采暖系統(tǒng)、以蒸汽為介質(zhì)的暖風(fēng)機系統(tǒng)等；用于空氣處理機組中加熱、加濕空氣；用于全水系統(tǒng)或其他系統(tǒng)中的熱水制備或熱水供應(yīng)的熱水制備。 3全空氣系統(tǒng)以空氣為介質(zhì)，向室內(nèi)提供冷量或熱量。例如全空氣空調(diào)系統(tǒng)，它向室內(nèi)提供經(jīng)處理的冷空氣以除去室內(nèi)顯熱冷負(fù)荷和潛熱冷負(fù)荷，在室內(nèi)不再需要附加冷卻。 4空氣水系統(tǒng)以空氣和水為介質(zhì)，共同承擔(dān)室內(nèi)的負(fù)荷。例如以水為介質(zhì)的風(fēng)機盤管向室內(nèi)提供冷量或熱量，承擔(dān)室內(nèi)部分冷負(fù)荷或熱負(fù)荷，同時有一新風(fēng)系統(tǒng)向室內(nèi)提供部分冷量或熱量，而又滿足室內(nèi)對室外新鮮空氣的需要（圖1-1(a)）。 5.冷劑系統(tǒng)以制冷劑為介質(zhì)，直接用于對室內(nèi)空氣進行冷卻、去

8、濕或加熱。這種系統(tǒng)是用帶制冷機的空調(diào)器(空調(diào)機)來處理室內(nèi)的負(fù)荷，所以這種系統(tǒng)又稱機組式系統(tǒng)。1.3.3按空氣處理設(shè)備的集中程度1集中式系統(tǒng)空氣集中于機房內(nèi)進行處理(冷卻、去濕、加熱、加濕等)，而房間內(nèi)只有空氣分配裝置。特點：在建筑內(nèi)占用機房面積，但控制、管理比較方便。 2半集中式系統(tǒng)對室內(nèi)空氣處理(加熱或冷卻、去濕)的設(shè)備分設(shè)在各個被調(diào)節(jié)和控制的房間內(nèi)，而又集中部分處理設(shè)備，如冷凍水或熱水集中制備或新風(fēng)進行集中處理等。特點：在建筑內(nèi)占用的機房面積少，易滿足各個房間的溫濕度控制要求，但房間內(nèi)設(shè)置空氣處理設(shè)備，管理維修不便；當(dāng)有風(fēng)機時，會給室內(nèi)帶來噪聲。 3分散式系統(tǒng)對室內(nèi)進行熱濕處理的設(shè)備全部

9、分散于各房間內(nèi)，如家庭中常用的房間空調(diào)器、電采暖器等。特點：在建筑內(nèi)不需要機房，不需要進行空氣分配的風(fēng)道，但管理維修不便；能量耗高，效率低；制冷壓縮機、風(fēng)機會給室內(nèi)帶來噪聲。1.3.4 按空調(diào)系統(tǒng)的用途1 舒適性空調(diào)系統(tǒng)簡稱舒適空調(diào)，是為室內(nèi)人員創(chuàng)造舒適健康環(huán)境的空調(diào)系統(tǒng)。辦公樓、旅館、商店、影劇院、圖書館、餐廳、體育館、娛樂場所、候機或候車大廳等建筑中所用的空調(diào)都屬于舒適空調(diào)。特點：由于人的舒適感在一定的空氣參數(shù)范圍內(nèi)，所以這類空調(diào)對溫度和濕度波動的控制，要求并不嚴(yán)格。 2工藝性空調(diào)系統(tǒng)又稱工業(yè)空調(diào)，為生產(chǎn)工藝過程或設(shè)備運行創(chuàng)造必要環(huán)境條件的空調(diào)系統(tǒng)，工作人員的舒適要求有條件時可兼顧。特點：

10、由于工業(yè)生產(chǎn)類型不同、各種高精度設(shè)備的運行條件也不同，因此工藝性空調(diào)的功能、系統(tǒng)形式等差別很大。例如，半導(dǎo)體元器件生產(chǎn)對空氣中含塵濃度極為敏感，要求有很高的空氣凈化程度；棉紡織布車間對相對濕度要求很嚴(yán)格，一般控制在7075；計量室要求全年基準(zhǔn)的溫度為20，波動1，高等級的長度計量室要求200.2，I級坐標(biāo)錘床要求環(huán)境溫度為201；抗菌素生產(chǎn)要求無菌條件，等等。1.3.5 以建筑內(nèi)污染物為主要控制對象的分類1.3.5.1 按用途1.工業(yè)與民用建筑通風(fēng)以治理工業(yè)生產(chǎn)過程和建筑中人員及其活動所產(chǎn)生的污染物為目標(biāo)的通風(fēng)系統(tǒng)。 2.建筑防煙和排煙以控制建筑火災(zāi)煙氣流動，創(chuàng)造無煙的人員疏散通道或安全區(qū)的通

11、風(fēng)系統(tǒng)。2 事故通風(fēng)排除突發(fā)事件產(chǎn)生的大量有燃燒、爆炸危害或有毒害的氣體、蒸氣的通風(fēng)系統(tǒng)。1.3.5.2 按通風(fēng)的服務(wù)范圍1.全面通風(fēng)向某一房間送入清潔新鮮空氣，稀釋室內(nèi)空氣中的污染物的濃度，同時把含污染物的空氣排到室外，從而使室內(nèi)空氣中污染物的濃度達到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求。也稱為稀釋通風(fēng)。2局部通風(fēng)控制室內(nèi)局部地區(qū)的污染物的傳播或控制局部地區(qū)的污染物濃度達衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求的通風(fēng)。局部通風(fēng)又分為局部排風(fēng)和局部送風(fēng)。1.3.5.3 空氣流動的動力1.自然通風(fēng)依靠室外風(fēng)力造成的風(fēng)壓或室內(nèi)外溫度差造成的熱壓使室外新鮮空氣進入室內(nèi)，室內(nèi)空氣排到室外。特點：經(jīng)濟，不耗能量，但受室外氣象參數(shù)影響很大，可靠性差。3 機械通風(fēng)依靠風(fēng)機的動力來向室內(nèi)送人空氣或排出空氣。特點：系統(tǒng)工作的可靠性高，但需要消耗一