建筑环境控制与暖通空调.ppt
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建筑环境控制与暖通空调.ppt
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何何叶叶从从长沙理工大学能源与动力工程学院长沙理工大学能源与动力工程学院20112011年年99月月1第第一一章章长沙理工大学能源与动力长沙理工大学能源与动力工程学院工程学院1.1建筑环境控制的意义建筑环境控制的意义环境:
环境:
周围的情况。
周围的情况。
如自然环境、社会环境。
如自然环境、社会环境。
建筑环境:
建筑环境:
建筑空间内的状况。
建筑空间内的状况。
包括声、光、热、空气等。
包括声、光、热、空气等。
建筑环境控制:
建筑环境控制:
采用各种技术手段,在建筑空间内营造采用各种技术手段,在建筑空间内营造满足某种需求的人工环境。
满足某种需求的人工环境。
暖通空调:
暖通空调:
改善建筑内部热湿环境和空气品质的建筑环改善建筑内部热湿环境和空气品质的建筑环境控制与保障技术。
境控制与保障技术。
建筑环境控制工程的任务:
建筑环境控制工程的任务:
创建健康、舒适、能够提高工作效率的创建健康、舒适、能够提高工作效率的建筑环境,建筑环境,满足人们生活、工作及其他活动中对室内环境品质的满足人们生活、工作及其他活动中对室内环境品质的要求。
要求。
l暖通空调课程研暖通空调课程研究的主要内容;究的主要内容;l了解暖通专业技了解暖通专业技术发展的主要特征术发展的主要特征和趋势;和趋势;l要求掌握室内空要求掌握室内空气环境控制技术的气环境控制技术的主要系统组成、作主要系统组成、作用和分类。
用和分类。
31.空调的世界发展简史l人类基本生存的需要人类基本生存的需要经济发展的需要经济发展的需要n1、早期空调方法:
采暖通风为主。
、早期空调方法:
采暖通风为主。
l通风:
靠建筑设计获得自然通风通风:
靠建筑设计获得自然通风l制冷制冷旧石器时代:
收集和利用天然冷量旧石器时代:
收集和利用天然冷量新石器时代:
规划和发展天然冷量新石器时代:
规划和发展天然冷量1815年,年,BOSTON的的FredericTudor开始用船向温暖地区运开始用船向温暖地区运天然冰。
天然冰。
1864年业务遍布南美、远东、中国、菲律宾、印度年业务遍布南美、远东、中国、菲律宾、印度和澳大利亚。
和澳大利亚。
l采暖:
烧柴的壁炉采暖:
烧柴的壁炉烧柴和煤的铸铁采暖炉烧柴和煤的铸铁采暖炉蒸汽集中区域供暖蒸汽集中区域供暖系统。
系统。
41.空调的世界发展简史u14世纪世纪,古罗马时代古罗马时代,据考察有将热空气从床下送入房间的装置。
据考察有将热空气从床下送入房间的装置。
u18世纪的英国,由于工业革命的兴起世纪的英国,由于工业革命的兴起,城市人口急剧膨胀,只有一部城市人口急剧膨胀,只有一部分人才有取暖。
分人才有取暖。
u19世纪后期,欧洲出现了保持人体舒适和维持健康的必要的通风换气世纪后期,欧洲出现了保持人体舒适和维持健康的必要的通风换气法规。
法规。
古希腊人的采暖方式51.空调的世界发展简史l2、人工制冷的初始阶段:
、人工制冷的初始阶段:
1755-1875n热力学理论热力学理论WilliamCullen的学生的学生JosephBlack(生于法国生于法国)创造了量热创造了量热学(热量、温度、比热)学(热量、温度、比热)物质的状态方程物质的状态方程热力学第二定律热力学第二定律n1755年可以看作人工制冷史的起点年可以看作人工制冷史的起点1748年,年,WilliamCullen(苏格兰人,格拉斯哥大学教授)观察(苏格兰人,格拉斯哥大学教授)观察到乙醚蒸发会引起温度的下降到乙醚蒸发会引起温度的下降1755年,年,WilliamCullen发明了第一台采用减压水蒸发的制冷机,发明了第一台采用减压水蒸发的制冷机,同时发表了同时发表了“液体蒸发制冷液体蒸发制冷”论文,开创了人工制冷的新纪元。
论文,开创了人工制冷的新纪元。
61.空调的世界发展简史n机械空调出现机械空调出现1805年蒸汽压缩制冷被提出年蒸汽压缩制冷被提出1834年做出了蒸汽压缩制冷机械模型年做出了蒸汽压缩制冷机械模型1850年代初做了进一步的蒸汽压缩制冷实验年代初做了进一步的蒸汽压缩制冷实验1867年在年在SanAntonio,D.Holden和和J.Muhl建成蒸汽锅炉驱动的建成蒸汽锅炉驱动的制冷装置制冷装置1875年年Linde制造出第一台甲醚压缩机制造出第一台甲醚压缩机1876年年Linde制造出氨压缩机制造出氨压缩机1875年前产生了四种制冷机:
空气膨胀式制冷机、(氨)吸收式年前产生了四种制冷机:
空气膨胀式制冷机、(氨)吸收式制冷机、蒸发式制冷机、水减压蒸发式制冷机,拉开人工制冷序制冷机、蒸发式制冷机、水减压蒸发式制冷机,拉开人工制冷序幕。
幕。
1869年年D.Holden设计的制冰装置设计的制冰装置71.空调的世界发展简史n制冷开始工业化制冷开始工业化1890年代中出现最早的电动压缩机年代中出现最早的电动压缩机1890年代蒸汽发动机成为制冷和通风年代蒸汽发动机成为制冷和通风(离心风机离心风机)的动力的动力n发现与发明了各种制冷剂:
发现与发明了各种制冷剂:
NH3,SO2,CHClF2等等n制冷技术的广泛应用:
酿造、食品、水产、肉食加工、冷藏链、土木制冷技术的广泛应用:
酿造、食品、水产、肉食加工、冷藏链、土木工程、娱乐。
工程、娱乐。
n学术交流:
学术交流:
1908年第一届国际制冷大会在法国巴黎召开,年第一届国际制冷大会在法国巴黎召开,1909年,年,国际制冷学会成立国际制冷学会成立81.空调的世界发展简史n、制冷工业化、制冷工业化1890年代制作成了由风机和喷水室组成的空调系统年代制作成了由风机和喷水室组成的空调系统1900年已经正式使用并制作出机械冷却空气的系统年已经正式使用并制作出机械冷却空气的系统1900年以后年以后,热风系统出现,与冷风系统合并热风系统出现,与冷风系统合并1900s美国印刷厂采用风机和喷水室组成的空调系统,应用于工业美国印刷厂采用风机和喷水室组成的空调系统,应用于工业建筑。
建筑。
1902年开利年开利(Willis.H.Carrier)在印刷厂首次应用了空调装置。
在印刷厂首次应用了空调装置。
1890年代中年代中期出现的蒸期出现的蒸汽驱动风机汽驱动风机1890年代早期的年代早期的电动制冷压缩机。
电动制冷压缩机。
91.空调的世界发展简史n4、战争推进制冷发展:
、战争推进制冷发展:
1914-1945l压缩式制冷机称霸制冷行业压缩式制冷机称霸制冷行业氟利昂的出现氟利昂的出现回转式压缩机普及回转式压缩机普及l制冷进入日常生活制冷进入日常生活家用冰箱、食品储藏柜、冷藏库、冷藏运输家用冰箱、食品储藏柜、冷藏库、冷藏运输l空调进入(美国)生活的各个领域空调进入(美国)生活的各个领域电影院、交通运输工具、特殊场合(军事)电影院、交通运输工具、特殊场合(军事)l1922年医院有了空调;年医院有了空调;l1907年在年在Chicago的的CongressHotel采用喷水室空调系统,首采用喷水室空调系统,首次应用于民用建筑。
次应用于民用建筑。
l19191920芝加哥一电影院采用喷水室空调。
芝加哥一电影院采用喷水室空调。
开利1922年研制的第一台离心冷冻机1907年喷水室空调系统101.空调的世界发展简史n、技术进步与发展:
、技术进步与发展:
1945-1975l在世界范围内,惊人的发明甚少,更多的则是技术的进步与推广在世界范围内,惊人的发明甚少,更多的则是技术的进步与推广制冷剂品种广泛增加制冷剂品种广泛增加蒸气压缩式制冷技术仍然占主导地位蒸气压缩式制冷技术仍然占主导地位压缩机与部件的性能改善压缩机与部件的性能改善应用领域广泛应用领域广泛化工工业化工工业冶金与机械工程冶金与机械工程公共工程公共工程运动场运动场海水淡化海水淡化污水净化污水净化人工降雨人工降雨人工环境工程(空调工程)人工环境工程(空调工程)111.空调的世界发展简史n、1975以后,高度发展,无处不在。
以后,高度发展,无处不在。
l工业建筑工业建筑电子、精密仪器、纺织、烟草、音像制品、制药、化工、生物决定电子、精密仪器、纺织、烟草、音像制品、制药、化工、生物决定了产品质量了产品质量l商用建筑商用建筑商场、影剧院、体育设施、写字楼、会议厅、餐饮设施、娱乐设施商场、影剧院、体育设施、写字楼、会议厅、餐饮设施、娱乐设施决定了营业额决定了营业额l居住建筑居住建筑宾馆客房、住宅、医院病房、幼儿园决定了居住者的健康宾馆客房、住宅、医院病房、幼儿园决定了居住者的健康l交通工具交通工具飞机、船舶、火车、地铁、汽车决定了安全与健康飞机、船舶、火车、地铁、汽车决定了安全与健康l特殊用途特殊用途手术室、实验室、果菜储藏、温室、宇航、军事、核能决定性因素手术室、实验室、果菜储藏、温室、宇航、军事、核能决定性因素121.空调的世界发展简史n、1975以后,高度发展,无处不在。
以后,高度发展,无处不在。
l在世界范围内,制冷技术得到普及与发展在世界范围内,制冷技术得到普及与发展现有技术的普及、改进、发展现有技术的普及、改进、发展高性能部件诞生高性能部件诞生智能化控制智能化控制l制冷面临的挑战制冷面临的挑战环境保护环境保护uODP、GWPu关注原始技术方案关注原始技术方案节能节材节能节材u系统与部件优化系统与部件优化u能源的综合利用能源的综合利用131.我国的空调发展简史l国内空调发展历史国内空调发展历史皇宫皇宫“冰窑冰窑”冬季贮冰夏季使用,传统的采暖方式:
炉子、火盆、冬季贮冰夏季使用,传统的采暖方式:
炉子、火盆、火炕、火墙。
火炕、火墙。
1949年以前,只有在大城市的高级建筑物中才有供暖系统或空调的年以前,只有在大城市的高级建筑物中才有供暖系统或空调的应用。
上海大光明影院是最早采用集中空调的建筑物(应用。
上海大光明影院是最早采用集中空调的建筑物(1931年)年)50年代前苏联援建,带入暖通空调技术,建立了采暖、通风和制冷年代前苏联援建,带入暖通空调技术,建立了采暖、通风和制冷设备的制造厂,在多数北方主要城市建成城市热网。
设备的制造厂,在多数北方主要城市建成城市热网。
50年代在全国年代在全国8所院校相继设置所院校相继设置“供热、供暖气与通风供热、供暖气与通风”专业。
专业。
6070年代年代,热水供暖、城市集中供热发展迅速,热水供暖、城市集中供热发展迅速,1975年年颁布了颁布了工业企业采暖通风和空气调节设计规范工业企业采暖通风和空气调节设计规范。
80年代前采暖通风、工业空调为主,年代前采暖通风、工业空调为主,85年房间空调器需求量年房间空调器需求量8万台,万台,80年代末舒适空调大发展,空调设备总产值约年代末舒适空调大发展,空调设备总产值约5亿元。
亿元。
90年代后期年代后期进入普通家庭。
进入普通家庭。
141.我国的空调发展简史家用空调产量世界首位,60%出口。
151.3空气调节的意义l广义广义获得满意的建筑室内空气环境的手段获得满意的建筑室内空气环境的手段l狭义狭义采用人工或机械的主动手段获得满意的建筑室内空气环境。
不含采用人工或机械的主动手段获得满意的建筑室内空气环境。
不含被动手段被动手段l更狭义更狭义人工和机械的手段同时处理空气多参数人工和机械的手段同时处理空气多参数(温度、湿度、速度、辐射、温度、湿度、速度、辐射、空气质量等空气质量等)161.3空气调节的意义l工艺性空调工艺性空调应用场合:
工业建筑,医院、实验室、演播室应用场合:
工业建筑,医院、实验室、演播室处理参数:
温度、湿度、洁净度、风速、压力处理参数:
温度、湿度、洁净度、风速、压力控制标准表达方式:
空调基数允许波动范围控制标准表达方式:
空调基数允许波动范围u精密仪器制造车间要求:
温度精密仪器制造车间要求:
温度200.1,相对湿度,相对湿度505u超大规模集成电路生产车间:
洁净度标准为超大规模集成电路生产车间:
洁净度标准为M1级级(直径直径0.1m的尘粒个数的尘粒个数350粒粒/m3)u合成纤维生产车间要求:
相对湿度合成纤维生产车间要求:
相对湿度552特点特点u精度高难,对测量和控制设备及控制算法要求高精度高难,对测量和控制设备及控制算法要求高u参数少易,多数仅对一两个参数有高要求参数少易,多数仅对一两个参数有高要求171.3空气调节的意义l
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- 建筑 环境 控制 暖通 空调