供暖通风与空气调节（重大 第三版）作业习题及答案汇总 第1--13章.docx

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1、第一章绪论1.1 我们应如何全面地认识建筑环境控制技术的意义与内涵？【答】建筑环境其实就是在自然环境背景基础上，经过人为改造、加工所构建的凝聚着自然因素和社会因素交互作用的一种生存环境。建筑环境控制旨在确保室内相关环境品质需求的同时，实现环境控制系统安全、节能和环保，解决环境质量的改善与提升。它既影响着人类的生活质量，又对工业生产品质和科学实验起着重要的室内环境调控作用，关系着人类的生存与发展，从一个侧面体现了人类历史进程中利用自然、改造自然到亲近自然的性质与水平。它既包括自然环境，也包括人工环境；不仅有自然的属性，还增加了社会的属性。但是，人与环境始终是一个对立统一的矛盾体:它们的关系是既相

2、互对立,又相互依存、相互制约、相互作用和相互转化。研究这矛盾对立统一关系的发生、发展及其调节、控制的规律与方法则是建筑环境与能源应用科学与技术所应担负的使命。1.2 暖通空调在建筑环境控制中担负着怎样的技术使命？【答】作为一门应用性的技术科学，暖通空调肩负着这样的使命：遵循“以人为本”的宗旨，采用科学的环境控制技术，为人类创建一种健康、舒适而又富有效率的建筑环境,从而满足现代社会里人们在生活、工作及其他活动中对室内环境品质日益增长的需求。1.3 暖通空调系统的基本组成、工作原理是什么?主要的系统类型有哪些？【答】暖通空调主要有供暖、通风、空气调节三种系统类型。供暖系统通过采用一定技术手段向室内

3、补充热量，主要针对室内热环境进行温度参数的合理调控，以满足人类活动的需求，-一般由热源、散热设备、和输送管道等组成。通风系统是以空气作为工作介质，采用换气方式，主要针对室内热（湿）环境（由温度、湿度及气流速度所表征）和（或）室内外空气污染物浓度进行适当调控，以满足人类各种活动需求，一般由风机、进排风或送风装置、风道以及空气净化和（或）热湿处理设备等组成。空气调节系统，是通过采用各种技术手段，主要针对室内热（湿）环境及空气品质，对温度、湿度、气流速度和空气洁净度、成分等参数进行不同程度的严格控制，以满足人类活动高品质环境需求，基本组成包括空调冷热源、空气处理设备、冷热介质输配系统(包括风机、水泵

4、、风道、风口与水管等)、空调末端装置及自动控制和调节装置等。1.4 供暖、通风与空气调节在实现建筑环境控制职能方面有何共性与区别？【答】共性：技术上均担负着保障建筑环境的职能，都是通过对相关参数的控制来消除各种干扰，在建筑物内建立并维持一种具有特定使用功能并且能按需调控的“人工环境区别：使用的技术手段不同，控制的参数不同，所要达到的目的也不同，采暖仅为了提供热量：通风主要改善空气品质，降低污染物浓度，主要应用在工业;空调要求更高，包括空气温度、湿度、气流速度和洁净度等参数，调控更为全面，要求更高。1.5 现代暖通空调科技发展的背景是什么?其进步与发展应遵循何种原则？【答】背景：自20世纪80年

5、代开始,世界范围内新技术革命浪潮汹涌而来，计算机与其他高新技术加速应用，第二、三产业特别是信息产业迅速崛起,以舒适、健康、安全、高效率为环境控制目标的智能建筑(InteI1igemBUi1ding)随之应运而生。当今，社会已开始步入高新科技与网络经济、知识经济时代，对建筑环境的全面质量控制需求已进一步提了出来。基于保护地球资源与环境的可持续发展战略因之成为世界各国的共同纲领,所谓可持续建筑(Sustainab1eBUiIding)与绿色建筑(GreenBUi1ding)的概念也被提了出来。在这种形势下，暧通空调的目的已远不限于为人类活动创建适宜的建筑环境,更着眼于室内环境质量的提升与节能环保的

6、协同发展；它的应用也不再是某些特定对象享用的“奢侈品”，而应视为人类提高生活质量、创造更大价值、谋求更快发展的必需品。暖通空调在日益广泛地为人类提供良好的生产、生活、工作、学习、休憩、购物及文化娱乐环境的同时,更肩负着为人类从事社交、经贸及高智力劳动等活动提供必要环境保障的使命。原则：以促进人居环境舒适性、健康性,保护地球环境及有效利用能源等科学的可持续发展战略观为原则，从而在更高的甚至全新的层面上加速进步与发展。1.6 现代暖通空调在观念上发生了哪些变化?在技术上呈现出怎样的发展趋势？【答】首先是对其功能的观念转变，不但要为人类创造适宜的人居环境，还要肩负节能减排，保护地球资源和有效利用能源

7、的重任；其次是深度方面，已远不限于为人类活动创建适宜的建筑环境，更着眼于室内环境质量的全面提升；再者是服务对象方面，它的应用不在是某些特定对象享用的“奢侈品”，而应视为人类提高生活质量、创造更大价值、谋求更快发展的必需品。伴随建筑业的兴盛和建筑技术的进步，暖通空调技术获得了较快发展，其发展趋势为:更加合理的用能，以降低能耗。提高能源利用效率，开发利用新能源和各种可再生能源；推广、改进各种节能技术，降低能源消耗；合理利用现有能源，实现冷、热源多元化用能,电力、燃气、煤并用，电力与自然能源并用，发展热、电联供，扩大燃气供能范围，开展区域供热、供冷等。开发新型设备和系统，各种新型暖通空调系统和技术不

8、断涌现。创立新的设计观念和方法，如整体系统化、可持续性与动态设计、性能化设计概念出现并逐渐完善；设计理念由单纯地提供适宜的温湿度环境向创建舒适、健康、环保，富品质的室内空气质量的建筑环境转变。更加注重提高系统控制、管理的自动化水平。第二章室内热湿环境污染与负荷计算2.1 暖通空调设计涉及最基本的室外空气计算参数有哪些?如何确定？【答】(1)夏季室外空气计算参数： 空调室外计算干球温度:应采用历年平均不保证50h的干球温度。 空调室外计算湿球温度:应采用历年平均不保证50h的湿球温度。 空调室外计算日平均温度:应采用历年平均不保证5d的日平均温度。通风室外计算温度:应采用历年最热月14:00的月

9、平均温度的平均值。(2)冬季室外空气计算参数： 采暖室外计算温度:应采用历年平均不保证5d的日平均温度。 通风室外计算温度:应采用累年最冷月平均温度。空调室外计算温度:应采用历年平均不保证Id的日平均温度。空调室外计算相对湿度:应采用累年最冷月平均相对湿度。2.2 冬季空调室外计算温度和供暖室外计算温度是否相同？为什么？【答】不相同。冬季空调室外计算温度采用历年平均不保证1天的日平均温度，而采暖室外计算温度取冬季历年平均不保证5天的日平均温度。2.3 室内空气计算参数确定的依据是什么？【答】室内空气参数的确定主要依据室内参数综合作用下的人体热舒适、工艺特定需求和工程所处地理位置、室外气候、经济

10、条件和节能政策等具体情况。2.4 确定暖通空调主要室内空气计算参数时，有哪些一般性要求？【答】室内空气计算参数的确定,除了考虑室内参数综合作用下的人体热舒适和工艺特定需求外,还应根据工程所处地理位置、室外气象、经济条件和节能政策等具体情况进行综合考虑。2.5 供暖室内外温差在什么情况下可以不修正？【答】当供暖房间并不直接接触室外大气时，围护结构的基本耗热量会因内外传热温差的削弱而减少，为此引入了围护结构的温差修正系数，其大小取决于邻室非供暖房间或空间的保温性能和透气状况。若邻接房间或空间的保温性能差，易于室外空气流通，则该区域温度接近于室外气温，温差修正系数亦接近于1。若已知冷测温度或用热平衡

11、法能计算出冷测温度时，可直接用冷测温度代入，不再进行温差修正。2.6 空调设计中,夏季、冬季所使用的室外空气温度计算参数有何不同?为什么？【答】冬季采用空调室外计算干球温度和相对湿度作为计算参数。夏季采用空调室外计算干球温度和湿球温度作为计算参数。由于冬季空调系统加热加湿所需费用小于夏季冷却减湿的费用，为了便于计算，冬季围护结构传热量可按稳定传热方法计算，不考虑室外气温的波动。因而可以只给定一个冬季空调室外计算温度作为计算新风负荷和计算围护结构传热之用。2.7 室外空气综合温度的物理意义及其变化特征是什么？【答】建筑围护结构总是同时受到太阳辐射和室外空气温度的综合热作用，为方便计算建筑物单位外

12、表面得到的热量而引入室外空气综合温度概念,其相当于室外气温由空调室外计算温度增加了一个太阳辐射的等效温度值，并减少了一个围护结构外表面与天空和周围物体之间的长波辐射的等效温度值。其主要受到空调室外空气温度、围护结构外表面接受的总太阳辐射照度和吸收系数变化的影响,所以不同时间不同地点采用不同表面材料的建筑物的不同朝向外表面会具有不同的逐时综合温度值。2.8房间供暖设计负荷由哪些负荷所组成?分别如何确定？【答】建筑物冬季供暖设计热负荷计算常以房间为对象逐室进行,通常涉及房间的得热量、失热量有：建筑围护结构的耗热量（包括传热耗热量和太阳辐射热）经由外门、窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量。经由开启的外门进

13、入室内的冷空气耗热量。 通风系统在换气过程中从室内排向室外的通风耗热量。 通过其他途径散失或获得的热量(包括人体及工艺设备、照明灯具、电气用具、冷热物料、开敞水槽等散热量或吸热量,因其一般并不普遍存在,量小且不稳定,通常可不计入)。对于不设通风系统的一般民用建筑(尤其是住宅),往往只需考虑前三项，即供暖设计热负荷为围护结构耗热量、冷风渗透耗热量之和。围护结构的耗热量计算：QKF(tN-tw)a式中：K围护结构传热系数，W(m2)；F围护结构的计算面积，m2；加、tw一一冬季室内、外空气的计算温度,；Q围护结构的温差修正系数。附加(修正)耗热量：朝向修正耗热量、风力附加耗热量、外门附加耗热量、高

14、度附加耗热量等等。冷风渗透耗热量计算：缝隙法：通过计算不同朝向的门、窗缝隙长度以及从每米长缝隙渗入的冷空气量来确定其冷风渗透耗热量：Q=O.278EPWCP(CN-Cw)1=19In式中1经门、窗缝隙渗入室内的总空气量，m3h;Pw供暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3；CP冷空气的定比压热容，kJ(kg)；0.278单位换算系数；19一一每米门、窗缝隙渗入室内的空气量，n(hm);I一门、窗缝隙的计算长度，m；n渗透空气量的朝向修正系数。换气次数法：Q=0.278nV1vCppw/(tN-tw)式中Vn房间的内部容积，m3；n房间的换气次数，次小。百分率附加法：由于工业建筑房屋较高,室内外

15、温差产生的热压较大,冷风渗透耗热量可根据建筑物的高度及玻璃窗的层数,按表2.1列出的附加百分率进行估算。表2.1冷风渗透耗热量占围护结构总耗热量的百分率建筑物高度/m10.0百分率/%单层253540单、双层203035双层152530当建筑物在冬季借助热风采暖系统或空气调节系统担负其部分或全部供暖任务时,由于室内保持有足够的正压值,一般可以避免室外冷空气向室内渗透或侵入,计算耗热量时无需考虑冷风渗透耗热量。2.9 房间围护结构的基本耗热量如何计算?通常需要考虑哪些修正?如何进行修正？【答】围护结构的基本耗热量是指在设计计算条件下，通过房间门、窗、墙、地板、屋顶等围护结构从室内传到室外的稳态传热量的总和。当室内外存在温差时，围护结构将通过导热、对流和辐射三种方式将热量传递至室外。在稳态传热条件下，围护结构的基本耗热量可按下式计算：Q=KF8tw)a式中：K围护结构传热系数，W(m2)；F围护结构的计算面积，m2：加、tw一一冬季室内、外空气的计算温度,；Q围护结构的温差修正系数。修正：朝向修正耗热量。朝向修正是基于太阳辐射得热量对房间供暖的有利作用和各朝向房间温度平衡要求而提出的对各部分基本耗热量的附加(或附减)百分率，垂直外围护