《暖通專業(yè)基礎(chǔ)》課件

暖通專業(yè)基礎(chǔ)暖通空調(diào)工程專業(yè)基礎(chǔ)，是建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的重要組成部分。該課程涵蓋建筑環(huán)境控制、熱工原理、空調(diào)系統(tǒng)等內(nèi)容。暖通空調(diào)系統(tǒng)概述空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、濕度、潔凈度和氣流速度。供熱系統(tǒng)在冬季為建筑物提供熱量，保證室內(nèi)溫度舒適。通風(fēng)系統(tǒng)通過通風(fēng)設(shè)備，將室外新鮮空氣引入室內(nèi)，排出污濁空氣。熱量傳遞的基本原理熱量傳遞是熱力學(xué)中一個(gè)重要的概念，它指的是熱能從一個(gè)物體或系統(tǒng)傳遞到另一個(gè)物體或系統(tǒng)的過程。熱量傳遞的原理是溫度差，熱量總是從高溫物體或系統(tǒng)傳遞到低溫物體或系統(tǒng)。熱量傳遞的三種主要方式是傳導(dǎo)、對流和輻射。熱量傳遞的三種方式傳導(dǎo)通過直接接觸傳遞熱量，溫度較高物體傳遞給溫度較低物體。例如，加熱金屬鍋，鍋柄也會變得燙手。對流通過流體（液體或氣體）的運(yùn)動(dòng)傳遞熱量。例如，風(fēng)扇吹風(fēng)，空氣流動(dòng)帶走熱量。輻射通過電磁波傳遞熱量，不需要介質(zhì)，例如太陽的熱量輻射到地球。流體流動(dòng)的基本原理流體流動(dòng)流體是指液體和氣體，由于其分子之間的吸引力較小，在力的作用下容易流動(dòng)。粘度粘度是流體內(nèi)部抵抗流動(dòng)的阻力，粘度越大，流動(dòng)越困難。壓力壓力是流體作用于單位面積上的力，壓強(qiáng)越高，流體流動(dòng)速度越快。管道內(nèi)流動(dòng)的阻力損失阻力損失類型描述摩擦阻力損失流體與管道壁面摩擦產(chǎn)生局部阻力損失管道形狀變化或局部裝置引起阻力損失會導(dǎo)致流體能量損失，影響系統(tǒng)效率。管道內(nèi)流動(dòng)的壓力損失管道內(nèi)流動(dòng)的壓力損失是由于流體與管道壁面之間的摩擦以及流體內(nèi)部的粘性作用而產(chǎn)生的。壓力損失主要分為兩種類型：摩擦損失和局部損失。摩擦損失是由于流體與管道壁面之間的摩擦而產(chǎn)生的，它與流體的速度、管道長度和管道的粗糙度有關(guān)。局部損失是由于管道形狀的改變或流體流經(jīng)局部阻力元件而產(chǎn)生的，它與流體的速度、管道形狀和阻力元件的形狀有關(guān)。壓力損失的計(jì)算公式如下：ΔP=f(ρv^2/2)(L/D)其中：ΔP是壓力損失f是摩擦系數(shù)ρ是流體的密度v是流體的速度L是管道長度D是管道的直徑壓力損失的計(jì)算是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中非常重要的環(huán)節(jié)，它直接影響到系統(tǒng)的運(yùn)行效率和能源消耗。流體的流量測量方法11.差壓式流量計(jì)利用流體在節(jié)流裝置前后產(chǎn)生的壓差來測量流量，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。22.電磁式流量計(jì)基于法拉第電磁感應(yīng)定律，適用于測量導(dǎo)電性流體的流量，如水、污水、酸堿等。33.渦街流量計(jì)利用流體通過渦街傳感器產(chǎn)生的渦旋頻率來測量流量，可用于測量氣體、液體等多種流體。44.容積式流量計(jì)通過測量流體在一定時(shí)間內(nèi)通過固定容積的次數(shù)來測量流量，適用于高精度流量測量。暖通設(shè)備的分類與選型分類暖通設(shè)備種類繁多，可按功能、用途、工作原理等分類?？照{(diào)設(shè)備通風(fēng)設(shè)備供熱設(shè)備制冷設(shè)備選型選型要考慮建筑類型、氣候條件、使用要求等因素。需進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較和技術(shù)指標(biāo)評估，選用適合的設(shè)備。供熱系統(tǒng)的類型與特點(diǎn)集中供熱系統(tǒng)集中供熱系統(tǒng)是指將熱源集中在鍋爐房或熱電廠，通過管道將熱量輸送到各個(gè)用戶。優(yōu)點(diǎn)包括熱源集中管理、效率高、節(jié)約能源。獨(dú)立供熱系統(tǒng)獨(dú)立供熱系統(tǒng)是指每個(gè)用戶獨(dú)立設(shè)置鍋爐或其他熱源，滿足自身供熱需求。優(yōu)點(diǎn)包括靈活性高、可根據(jù)用戶需求調(diào)整供熱時(shí)間和溫度。供冷系統(tǒng)的類型與特點(diǎn)中央空調(diào)系統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)通常用于大型建筑物，如辦公樓、酒店和商場。中央空調(diào)系統(tǒng)通常使用冷水機(jī)組來產(chǎn)生冷水，然后將冷水輸送到各個(gè)房間的空調(diào)機(jī)組，以冷卻房間的空氣。分體式空調(diào)系統(tǒng)分體式空調(diào)系統(tǒng)通常用于住宅和小型商業(yè)建筑。分體式空調(diào)系統(tǒng)通常由一個(gè)室外機(jī)和一個(gè)或多個(gè)室內(nèi)機(jī)組成。室外機(jī)包含壓縮機(jī)、冷凝器和風(fēng)機(jī)，而室內(nèi)機(jī)包含蒸發(fā)器和風(fēng)機(jī)。風(fēng)冷式空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)冷式空調(diào)系統(tǒng)使用空氣來冷卻冷媒。風(fēng)冷式空調(diào)系統(tǒng)通常用于小型商業(yè)建筑和住宅。風(fēng)冷式空調(diào)系統(tǒng)通常比水冷式空調(diào)系統(tǒng)更經(jīng)濟(jì)，但其制冷效率也較低。水冷式空調(diào)系統(tǒng)水冷式空調(diào)系統(tǒng)使用水來冷卻冷媒。水冷式空調(diào)系統(tǒng)通常用于大型商業(yè)建筑和工業(yè)設(shè)施。水冷式空調(diào)系統(tǒng)比風(fēng)冷式空調(diào)系統(tǒng)更有效率，但其成本也更高。通風(fēng)系統(tǒng)的類型與特點(diǎn)機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)使用風(fēng)機(jī)強(qiáng)制送風(fēng)或排風(fēng)，常用于密閉空間。自然通風(fēng)系統(tǒng)利用風(fēng)壓和溫度差自然換氣，常用于建筑物或房間。混合通風(fēng)系統(tǒng)結(jié)合機(jī)械通風(fēng)和自然通風(fēng)優(yōu)點(diǎn)，提高通風(fēng)效率?？諝庹{(diào)節(jié)系統(tǒng)的組成1空調(diào)機(jī)組空調(diào)機(jī)組是空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)制冷、制熱、通風(fēng)、凈化等功能。2空氣輸送系統(tǒng)空氣輸送系統(tǒng)包括風(fēng)機(jī)、管道、風(fēng)口等，負(fù)責(zé)將空調(diào)機(jī)組處理過的空氣輸送到各個(gè)房間。3控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)控制空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)室內(nèi)外環(huán)境的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)。供熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)熱負(fù)荷計(jì)算準(zhǔn)確計(jì)算熱負(fù)荷以確定供熱系統(tǒng)的容量，確保建筑物在寒冷天氣中獲得足夠的熱量。管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇合適的管道材質(zhì)、尺寸和布局，確保高效的熱量傳遞和水力平衡。熱源選擇根據(jù)建筑物的規(guī)模和能源供應(yīng)情況選擇合適的熱源，例如燃?xì)忮仩t、電鍋爐或熱泵等。控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)高效的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對供熱系統(tǒng)的溫度、流量等參數(shù)的精確調(diào)節(jié)。供冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)11.負(fù)荷計(jì)算精確計(jì)算冷卻負(fù)荷，包括空間熱負(fù)荷和人體熱負(fù)荷。22.系統(tǒng)選型根據(jù)負(fù)荷、環(huán)境、成本等因素，選擇合適的供冷系統(tǒng)類型。33.設(shè)備選型選用高效、節(jié)能的冷水機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管等設(shè)備。44.管路設(shè)計(jì)合理設(shè)計(jì)冷凍水管道、冷媒管道，確保高效運(yùn)行。通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)通風(fēng)量計(jì)算根據(jù)房間的使用性質(zhì)和人數(shù)，計(jì)算通風(fēng)量，保證室內(nèi)空氣新鮮。管道布置合理布置管道，避免阻力損失，確保通風(fēng)效率。風(fēng)機(jī)選擇根據(jù)通風(fēng)量和風(fēng)壓要求，選擇合適的風(fēng)機(jī)類型和規(guī)格。安裝調(diào)試確保安裝規(guī)范，調(diào)試風(fēng)機(jī)和管道，達(dá)到設(shè)計(jì)要求?？諝庹{(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)負(fù)荷計(jì)算確定建筑物的冷負(fù)荷和熱負(fù)荷，包括制冷量、采暖量、通風(fēng)量等。系統(tǒng)選擇選擇合適的空調(diào)系統(tǒng)類型，如集中式空調(diào)、分散式空調(diào)等，并確定設(shè)備型號。管道設(shè)計(jì)合理設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)的管道，包括風(fēng)管、水管、冷媒管等，確保系統(tǒng)的效率和運(yùn)行穩(wěn)定性?？刂葡到y(tǒng)選擇合適的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，提高舒適度和節(jié)能效果。暖通工程項(xiàng)目的預(yù)算暖通工程項(xiàng)目預(yù)算編制是項(xiàng)目管理的重要環(huán)節(jié)，涉及多個(gè)方面，需要進(jìn)行詳細(xì)的估算和分析。預(yù)算編制需要考慮各種因素，包括設(shè)計(jì)方案、設(shè)備選型、施工工藝、人工成本、材料價(jià)格等。1設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方案直接影響工程造價(jià)，需要根據(jù)項(xiàng)目需求和技術(shù)規(guī)范制定合理的方案。2設(shè)備設(shè)備選型要綜合考慮性能、價(jià)格、能耗等因素，選擇性價(jià)比高的設(shè)備。3施工施工工藝和管理水平對工程造價(jià)有直接影響，需要選擇專業(yè)的施工隊(duì)伍，做好成本控制。4材料材料采購要選擇優(yōu)質(zhì)的材料，并做好市場調(diào)研，控制材料成本。預(yù)算編制完成后，要進(jìn)行嚴(yán)格的審核和控制，確保工程項(xiàng)目的順利實(shí)施和成本控制。暖通工程項(xiàng)目的施工管理1施工準(zhǔn)備施工圖紙、材料、設(shè)備、人員2施工過程按規(guī)范要求進(jìn)行施工3質(zhì)量控制定期檢查、驗(yàn)收4安全管理安全生產(chǎn)、預(yù)防事故暖通工程項(xiàng)目施工管理至關(guān)重要。施工準(zhǔn)備階段要做好圖紙、材料、設(shè)備和人員的準(zhǔn)備工作。施工過程中要嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行施工，并定期進(jìn)行質(zhì)量控制和安全管理，確保工程質(zhì)量和安全。暖通工程項(xiàng)目的驗(yàn)收與調(diào)試系統(tǒng)測試按照設(shè)計(jì)要求，對暖通系統(tǒng)進(jìn)行全面測試，包括功能測試、性能測試和安全測試。驗(yàn)證系統(tǒng)是否滿足設(shè)計(jì)規(guī)范和用戶需求。調(diào)試調(diào)整根據(jù)測試結(jié)果，對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試和調(diào)整，優(yōu)化系統(tǒng)性能，確保其正常運(yùn)行。調(diào)整風(fēng)量、溫度、濕度等參數(shù)，達(dá)到預(yù)期效果。驗(yàn)收評定由業(yè)主、監(jiān)理和施工單位共同進(jìn)行驗(yàn)收，評估系統(tǒng)是否符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范，并簽署驗(yàn)收文件，標(biāo)志著項(xiàng)目正式交付使用。培訓(xùn)指導(dǎo)對業(yè)主方人員進(jìn)行暖通系統(tǒng)操作和維護(hù)的培訓(xùn)，確保其能夠安全、有效地使用和管理系統(tǒng)，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題。暖通工程項(xiàng)目的安全管理安全措施安全措施包括人員的安全培訓(xùn)、安全設(shè)施的配備，以及施工現(xiàn)場的安全管理。這些措施應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行，并定期檢查和維護(hù)，以確保工程項(xiàng)目的安全性。安全風(fēng)險(xiǎn)評估在項(xiàng)目實(shí)施前，應(yīng)進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評估，識別潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)并制定相應(yīng)的預(yù)防措施。風(fēng)險(xiǎn)評估應(yīng)涵蓋所有可能導(dǎo)致事故的因素，例如設(shè)備故障、人員失誤、環(huán)境因素等。安全事故處理一旦發(fā)生安全事故，應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行處理，并進(jìn)行事故調(diào)查分析，找出事故原因并采取改進(jìn)措施，防止類似事故再次發(fā)生。事故處理過程中應(yīng)遵循相關(guān)的安全規(guī)范和法律法規(guī)，并妥善處理傷員，確保事故的有效控制。建筑節(jié)能與可再生能源利用節(jié)能減排降低能耗，減少碳排放，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展?？稍偕茉刺柲?、風(fēng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕茉蠢茫瑴p少對化石燃料的依賴。優(yōu)化設(shè)計(jì)采用節(jié)能材料、高效設(shè)備，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行，提高能效。智能控制利用智能控制系統(tǒng)，優(yōu)化運(yùn)行模式，提高能源利用效率。暖通系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)1優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇高效設(shè)備，如變頻空調(diào)和熱泵，優(yōu)化系統(tǒng)配置。2提高運(yùn)行效率采用智能控制系統(tǒng)，根據(jù)實(shí)際需求調(diào)節(jié)運(yùn)行參數(shù)。3降低能源消耗利用可再生能源，如太陽能和地?zé)崮?，?shí)現(xiàn)節(jié)能減排。暖通系統(tǒng)的優(yōu)化控制智能控制利用傳感器和智能算法，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)環(huán)境變化和用戶需求，自動(dòng)調(diào)節(jié)參數(shù)，優(yōu)化能效。系統(tǒng)優(yōu)化根據(jù)不同區(qū)域需求，設(shè)定不同溫度、濕度和風(fēng)量，提高舒適度，降低能耗?？稍偕茉闯浞掷锰柲堋⒌?zé)崮艿瓤稍偕茉?，減少化石能源消耗，降低碳排放。空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)測室內(nèi)空氣質(zhì)量，根據(jù)情況調(diào)整通風(fēng)換氣模式，改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。暖通系統(tǒng)的智能化技術(shù)智能控制系統(tǒng)利用傳感器、數(shù)據(jù)采集和分析技術(shù)，對暖通系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和智能控制，優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行效率和能耗。智能控制系統(tǒng)可根據(jù)室內(nèi)外環(huán)境變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度、濕度、風(fēng)量等參數(shù)，確保舒適度和節(jié)能性。智能診斷與維護(hù)通過數(shù)據(jù)分析，識別設(shè)備故障或運(yùn)行異常，并及時(shí)提醒維護(hù)人員進(jìn)行維修或保養(yǎng)，降低系統(tǒng)故障率和維護(hù)成本。智能診斷系統(tǒng)可根據(jù)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，預(yù)測設(shè)備故障，提前安排維護(hù)工作，避免意外停機(jī)和安全隱患。暖通設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)定期檢查定期檢查設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和隱患，避免安全事故和經(jīng)濟(jì)損失。清潔保養(yǎng)定期清潔設(shè)備，保持設(shè)備清潔衛(wèi)生，延長設(shè)備使用壽命。維修更換及時(shí)維修更換損壞的零部件，確保設(shè)備正常運(yùn)行。暖通系統(tǒng)的常見故障診斷11.溫度控制問題溫度傳感器故障或控制系統(tǒng)故障會導(dǎo)致溫度控制不穩(wěn)定。22.風(fēng)量不足風(fēng)機(jī)故障、風(fēng)道堵塞或過濾器堵塞都會導(dǎo)致風(fēng)量不足。33.水管泄漏水管老化、腐蝕或安裝不當(dāng)會導(dǎo)致水管泄漏。44.空氣質(zhì)量問題空氣過濾器臟污或通風(fēng)系統(tǒng)故障會導(dǎo)致空氣質(zhì)量下降。暖通系統(tǒng)的環(huán)境影響評估能源消耗暖通系統(tǒng)消耗大量能源，例如電力、燃?xì)夂腿剂?。能源消耗對環(huán)境產(chǎn)生影響，包括溫室氣體排放和空氣污染。空氣質(zhì)量暖通系統(tǒng)釋放的污染物，包括二氧化碳、氮氧化物和顆粒物，會影響空氣質(zhì)量，導(dǎo)致霧霾、酸雨等環(huán)境問題。水資源暖通系統(tǒng)需要使用水進(jìn)行冷卻和加熱，水資源的過度消耗會導(dǎo)致水資源短缺和水污染。噪音污染暖通設(shè)備運(yùn)行時(shí)會產(chǎn)生噪音，噪音污染會影響周圍環(huán)境，造成居民生活和工作的不便。暖通系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展策略11.能源效率優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高設(shè)備效率，降低能耗。22.可再生能源利用太陽能、風(fēng)能等可再生能源，減少化石燃料消耗。33.智能控