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1．采暖通风与空气调节作用

是控制建筑热湿环境和室内空气品质的技术，同时也包含对系统本身所产生噪声的控制。

2．暖通空调的组成

暖通空调由采暖、通风和空气调节三部分组成。

缩写为HVAC(Heating，Ventilating and Air Conditioning)。

由于控制对象与功能不同，它们分别为：

    ⑴采暖(Heating)：又称供暖，是指向建筑物供给热量，保持室内一定温度。如火炕、火炉、火墙、火地等采暖方式及今天的采暖设备与系统。

    ⑵通风(Ventilating)：用自然或机械的方法向某一房间或空间送入室外空气，从某一房间或空间排出空气的过程，送入的空气可以是处理的，也可以是不经处理的。换句话说，通风是利用室外空气(称新鲜空气或新风)来置换建筑物内的空气(简称室内空气)以改善室内空气品质。

    ⑶空气调节(Air Conditioning)：实现对某一房间或空间内的温度、湿度、洁净度和空气流动速度等进行调节与控制，并提供足够量的新鲜空气。空气调节简称空调。

 

1.2采暖通风与空气调节系统的工作原理

 

图l-1分别表示对民用建筑与工业建筑室内环境进行控制的基本方法。

1. 为什么要对室内环境调节与控制

⑴在夏季，民用建筑，如图中(a)中的人员、照明灯具、电器和电子设备都要向室内散出热量及湿量；由于太阳辐射和室内外的温差而使房间获得热量，如果不把这些室内多余热量和湿量从室内移出，必然导致室内温度和湿度升高。

⑵在冬季，建筑物将向室外传出热量或渗入冷风，如不向房间补充热量，必然导致室内温度下降。

⑶在民用建筑中，人群不仅是室内的“热、湿源”，又是“污染源”，他们产生C0₂、体味，吸烟时散发烟雾；室内的家具、装修材料、设备等也散发出各种污染物，如甲醛、甲苯、甚至放射性物质，从而导致室内空气品质恶化。

⑷在工业建筑中，许多工艺设备散出对人体有害的气体、蒸气、固体颗粒等污染物，为保证工作人员的身体健康，必须对这些污染物进行治理。

2．采暖通风与空气调节的任务

就是要向室内提供冷量或热量，并稀释室内的污染物，以保证室内具有适宜的热舒适条件和良好的空气品质。

3．图1-1中室内环境控制方案

⑴图1-1(a)设置新风系统、风机盘管系统，室内空气通过门窗缝隙渗到室外，从而稀释了污染物。

用风机盘管机组（由风机和水/空气换热器—盘管组成），向房间供应冷量(当室内有冷负荷时)或供应热量(当冬季室内有热负荷时)；

送入室内的新风先经空气过滤器除去尘粒，并经冷却、去湿(夏季)或加热、加湿(冬季)处理。

    ⑵图1-1(b)设置排除污染物的排风系统、新风系统，新风可以从门、窗渗入，也可以从新风系统送入，从而使厂房内的污染物浓度达到标准或规范所允许的浓度。在寒冷地区，冬季对新风进行加热，并且在车间内设采暖系统，以保持厂房内一定的温度。

车间内采暖系统和新风加热用的热媒可以是热水或蒸汽。

图1-1  民用建筑和工业建筑的采暖通风和空调系统

(a)民用建筑             (b)工业建筑

1-新风的空气处理机组2-风机盘管机组3-电器和电子设备

4-照明灯具5-工艺设备6-排风风机及排风系统7-散热器

 

    4．采暖通风与空气调节的工作原理

当室内得到热量或失去热量时，则从室内取出热量或向室内补充热量，使进出房间的热量相等，即达到热平衡，从而保持室内一定温度；或使进出房间的湿量平衡，以保持室内一定湿度；或从室内排出污染空气，同时补入等量的清洁空气(经过处理或不经处理的)，即达到空气平衡。

 

 

 

1.3采暖通风与空气调节系统的分类

1.3.1按对建筑环境控制功能

1.以建筑热湿环境为主要控制对象的系统

主要控制对象为建筑物室内的温湿度，如空调系统(如图1-1(a)的系统)和采暖系统。

    2.以建筑内污染物为主要控制对象的系统

主要控制建筑室内空气品质，如通风系统(如图1-1(b)的系统)和建筑防烟排烟系统等。

    上述两大类的控制对象和功能互有交叉。如以控制建筑室内空气品质为主要任务的通风，有时也可以有采暖功能，或除去余热和余湿的功能；而以控制室内热湿环境的空调也具有控制室内空气品质的功能。

 

1.3.2按承担室内热负荷、冷负荷和湿负荷的介质

    1.全水系统

全部用水承担室内的热负荷和冷负荷。当为热水时，向室内提供热量，承担室内的热负荷，如目前常用的热水采暖系统；当为冷水(常称冷冻水)时，向室内提供制冷量，承担室内冷负荷和湿负荷。

    2.蒸汽系统

以蒸汽为介质，向建筑供应热量。可直接用于承担建筑物的热负荷。例如蒸汽采暖系统、以蒸汽为介质的暖风机系统等；用于空气处理机组中加热、加湿空气；用于全水系统或其他系统中的热水制备或热水供应的热水制备。

    3．全空气系统

以空气为介质，向室内提供冷量或热量。例如全空气空调系统，它向室内提供经处理的冷空气以除去室内显热冷负荷和潜热冷负荷，在室内不再需要附加冷却。

    4．空气—水系统

以空气和水为介质，共同承担室内的负荷。例如以水为介质的风机盘管向室内提供冷量或热量，承担室内部分冷负荷或热负荷，同时有一新风系统向室内提供部分冷量或热量，而又满足室内对室外新鲜空气的需要（图1-1(a)）。

    5.冷剂系统

以制冷剂为介质，直接用于对室内空气进行冷却、去湿或加热。这种系统是用带制冷机的空调器(空调机)来处理室内的负荷，所以这种系统又称机组式系统。

 

1.3.3按空气处理设备的集中程度

1．集中式系统

空气集中于机房内进行处理(冷却、去湿、加热、加湿等)，而房间内只有空气分配装置。

特点：在建筑内占用机房面积，但控制、管理比较方便。

    2．半集中式系统

对室内空气处理(加热或冷却、去湿)的设备分设在各个被调节和控制的房间内，而又集中部分处理设备，如冷冻水或热水集中制备或新风进行集中处理等。

特点：在建筑内占用的机房面积少，易满足各个房间的温湿度控制要求，但房间内设置空气处理设备，管理维修不便；当有风机时，会给室内带来噪声。

    3．分散式系统

对室内进行热湿处理的设备全部分散于各房间内，如家庭中常用的房间空调器、电采暖器等。

特点：在建筑内不需要机房，不需要进行空气分配的风道，但管理维修不便；能量耗高，效率低；制冷压缩机、风机会给室内带来噪声。

 

•  按空调系统的用途
  • 舒适性空调系统

简称舒适空调，是为室内人员创造舒适健康环境的空调系统。

办公楼、旅馆、商店、影剧院、图书馆、餐厅、体育馆、娱乐场所、候机或候车大厅等建筑中所用的空调都属于舒适空调。

特点：由于人的舒适感在一定的空气参数范围内，所以这类空调对温度和湿度波动的控制，要求并不严格。

    2．工艺性空调系统

又称工业空调，为生产工艺过程或设备运行创造必要环境条件的空调系统，工作人员的舒适要求有条件时可兼顾。

特点：由于工业生产类型不同、各种高精度设备的运行条件也不同，因此工艺性空调的功能、系统形式等差别很大。

例如，半导体元器件生产对空气中含尘浓度极为敏感，要求有很高的空气净化程度；棉纺织布车间对相对湿度要求很严格，一般控制在70％~75％；计量室要求全年基准的温度为20℃，波动±1℃，高等级的长度计量室要求20±0.2℃，I级坐标锤床要求环境温度为20±1℃；抗菌素生产要求无菌条件，等等。

 

1.3.5 以建筑内污染物为主要控制对象的分类

1.3.5.1 按用途

1.工业与民用建筑通风

以治理工业生产过程和建筑中人员及其活动所产生的污染物为目标的通风系统。

    2.建筑防烟和排烟

以控制建筑火灾烟气流动，创造无烟的人员疏散通道或安全区的通风系统。

• 事故通风

排除突发事件产生的大量有燃烧、爆炸危害或有毒害的气体、蒸气的通风系统。

1.3.5.2 按通风的服务范围

1.全面通风

向某一房间送入清洁新鲜空气，稀释室内空气中的污染物的浓度，同时把含污染物的空气排到室外，从而使室内空气中污染物的浓度达到卫生标准的要求。也称为稀释通风。

2．局部通风

控制室内局部地区的污染物的传播或控制局部地区的污染物浓度达卫生标准要求的通风。局部通风又分为局部排风和局部送风。

1.3.5.3 空气流动的动力

1.自然通风

依靠室外风力造成的风压或室内外温度差造成的热压使室外新鲜空

气进入室内，室内空气排到室外。

特点：经济，不耗能量，但受室外气象参数影响很大，可靠性差。

• 机械通风

依靠风机的动力来向室内送人空气或排出空气。

特点：系统工作的可靠性高，但需要消耗一定能量。

 

• 采暖通风与空调技术的发展趋势

 

为适应人们在环境控制方面观念的转变及需求的增长，一些传统的暖通空调方式正在加速变革，大量兼具节能与环保效益的新的系统型式不断创生；设备则加速其升级换代，并朝着机组化、多功能、智能型方

向发展。

    建筑环境控制系统绿色化建设关键性的技术支撑在于建筑自动化(BA)，尤其是暖通空调等建筑设备与系统的能源管理自动化。