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第一章绪论习题1-1 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，为人类创立一种安康、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。1-2 暖通空调主要的系统类型有哪些？各自的根本组成和工作原理是什么？【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补充热量，主要针对室内热环境进展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展适当调控，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、气流速度和空气干净度、成分等参数进展不同程度的严格控制，以满足人类活动高品质环境需求，根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、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。1-3 空气调节可以分为哪两大类，划分这两类的主要标准是什么？【答】 空调系统可以分为舒适性空调和工艺性空调两大类型，主要标准是按照空气调节 的作用或效劳对象而划分的。舒适性空调作用是维持良好的室内空气状态，为人们提供适宜的工作或生活环境，以利于保证工作质量和进步工作效率，以及维持良好的安康程度。而工艺性空调作用是维持消费工艺过程或科学实验要求的室内空气状态，以保证消费的正常进展 和产品的质量。1-4 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开展趋势？【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的重任；其次是深度方面，已远不限于为人类活动创立适宜的建筑环境，更着眼于室内环境质量的全面提升；再者是效劳对象方面，它的应用不在是某些特定对象享用的“奢侈品，而应视为人类进步生活质量、创造更大价值、谋求更快开展的必需品。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开展，其开展趋势为: 更加合理的用能，以降低能耗。进步能源利用效率，开发利用新能源和各种可再生能源；推广、改良各种节能技术，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，开展热、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立舒适、安康、环保， 高品质的室内空气质量的建筑环境转变。更加注重进步系统控制、管理的自动化程度。1-5 你对建筑环境控制技术的意义与内涵是如何认识的？第二章室内热湿负荷计算2-1 建筑物内部热湿污染的成因及危害是什么？【答】 对于建筑物内部热污染：建筑物处于自然环境中，外部与内部热源综合作用于室内空气环境， 通过导热、 辐射或对流方式与其进展热量交换并形成加载于室内空气环境的热负荷， 使之产生不利于人体舒适、安康或消费工艺特定需求的过热效应或过冷效应，室内环境遭受热污染。 过热或过冷的环境会影响人体舒适、安康和工作效率甚至危及人的生命， 对于某些消费工艺过程来说，一旦遭受热污染，将不能维持正常的消费与工艺操作，影响产品与成果的质量。 对于建筑物内部湿污染：建筑物处于自然环境中，外部与内部湿源综合作用于室内空气环境， 通过蒸发、 凝结或浸透、 扩散等物理作用实现与其进展湿交换并形成加载于室内空气环境的湿负荷，使之产生不利于人体舒适、安康或消费工艺特定需求的湿度参数，室内环境遭受湿污染。其危害与热污染危害相似，只是产生的机理不同而已。2-2 夏季空调室外计算干球温度是如何确定的？夏季空调室外计算湿球温度呢？【答】采暖通风与空气调节设计标准 GB 50019 2003规定夏季空调室外计算干球温度采用历年平均不保证50 h 的干球温度，夏季空调室外计算湿球温度采用历年平均不保证 50 h 的湿球温度。2-3 冬季空调室外计算温度是否与采暖室外计算温度一样？为什么？【答】不一样。 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。2-4 试计算重庆市夏季空调室外计算逐时温度t。【解】按教材式 2.3 tW,tWp +t r计算，并查教材附录1 得重庆市夏季日平均温tWt Wp36.5 0 C32.50 C表 2.1题2-4 计算过程及结果时刻1:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:011:012:0000- 0.3- 0.3- 0.4- 0.4- 0.4- 0.4- 0.2- 0.10.030.160.290.40582571827.69tr/tWp/32.529.829.529.229.028.829.330.331.532.733.734.735.5187495583338时刻13:014:015:016:017:018:019:020:021:022:023:024:00000000000000.480.520.510.430.390.280.140.00- 0.1- 0.1- 0.2- 0.2073636.136.536.435.835.534.633.532.531.731.130.730.5921058039302-5 室内空气计算参数确定的根据是什么？【答】 室内空气参数确实定主要根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、经济条件和节能政策等详细情况。2-6 室外空气综合温度的物理意义及其变化特征是什么？【答】 建筑围护构造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外表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， 并减少了一个围护构造外外表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、围护构造外外表承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外表材料的建筑物的不同朝向外外表会具有不同的 逐时综合温度值。2-7 按上题条件分别计算中午12:00 外墙和屋面处室外空气的综合温度tz墙、 tz屋 。0【解】首先确定12:00 室外空气的计算温度：查教材附录1 得西安tWp030.7 C， t r8.7 C ,由教材表 2.1 查得0.4 ,那么有tW ，1230.70 C0.48.70 C34.18 0 C再由教材附录2 查得值：屋面 0.74,南墙 0.7。西安的大气透明度等级为5 5 ,由教材附w录 3 查得 I 值：屋面 (程度面 )为 919 W / m 2 ,南墙为 438 W / m 2 ，取20，18.6 W/mC于是可求得12:00 室外空气综合温度分别为屋顶：t Z，120.74919 W / m200034.18 C3.5 C65.3 C0020南墙：t Z，1234.18 C18.6 W/ mC51.6 C2-8 房间围护构造的耗热量如何计算？通常需要考虑哪些修正？【答】围护构造的根本耗热量包括根本耗热量和附加修正 耗热量两项。根本耗热量按下式计算：Q =KF (tNtW ) a ，K 为围护构造的传热系数，F 为围护构造的计算面积，tN、tW 分别为冬季室内、外空气的计算温度，a 为围护构造的温差修正系数。附加耗热量要考虑朝向修正、 风力修正、高度修正等主要修正，另外如考虑窗墙比修正、具有两面及其以上外墙的修正等。对于间歇供暖系统还要考虑间歇附加率。2-9 层高大于4m 的工业建筑， 在计算冬季采暖围护构造耗热量时，地面、 墙、窗和门、屋顶和天窗冬季室内计算温度如何取值？【答】冬季室内计算温度应根据建筑物的用处确定，但当建筑物层高大于4 m 时，冬季室内计算温度应符合以下规定：地面，应采用工作地点的温度。墙、窗和门，应采用室内平均温度。屋顶和天窗，应采用屋顶下的温度。2-10 在什么情况下对采暖室内外温差不需要进展修正？【答】 当供暖房间并不直接接触室外大气时，围护构造的根本耗热量会因内外传热温差 的削弱而减少， 为此引入了围护构造的温差修正系数，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。假设邻接房间或空间的保温性能差，易于室外空气流通，那么该区域温度接近于室外气温，温差修正系数亦接近于1。假设冷测温度或用热平衡法能计算出冷测 温度时，可直接用冷测温度代入，不再进展温差修正。2-11 位于西安的某办公楼为一矩形南北向多层建筑物，其冬季采暖室内设计温度为18，设计相对湿度为 45%，内走廊温度较室内低 12 隔墙传热可以忽略 。该楼地面层南向 1办公室左邻办公室，右邻楼梯间，房间宽 7.5m、深 7.2m、高 3.9m，围护构造设计条件：外墙： 370mm 砖墙，外表水泥砂浆20mm，内外表白灰粉刷20mm； 内墙： 240mm 砖墙，内外表白灰粉刷20mm；外窗： 推拉铝合金窗2 个,每个外形 宽 高为 3.0 2.0m，可开启部分的缝隙长度为8 m冬季 K 值查教材附录4；地面：非保温地面，K 值按地带考虑； 内门：普通木门其传热可以忽略。要求计算该 1办公室冬季供热设计热负荷。【解】 计算围护构造传热耗热量Q1：据各围护构造的根本耗热量及附加耗热量，可算得围护构造总传热耗热量Q1=3201.1W ， 其中不考虑风向、高度修正。西安市空调室外计算参数查教材附录1，各项计算值见表2.2。表 2.2房间围护构造耗热量计算表南外窗126.411766.40- 151501.44东内墙28.081.720.8888.680888.68 7.5-0.28地面0.471156.100156.10*2=14.44地面14.440.23176.39076.39地面14.440.12139.85039.85地面(7.2-0.41-6)*0.0719.1809.187.22=5.70总和3559.503201.10由于只有南面外墙，因此地面传热地带划分如图2.1。 计算冷风浸透耗热量Q2：西安冬季室外风速为2.7m/s，查教材表2-6 得，每米窗缝隙渗入的空气量Ls=0.85m 3/3 mh，该办公室仅有一面外墙，其外窗缝隙总长度l 为 16 米，查教材附录6 朝向修正系数取 n=0.4 ，那么总冷风浸透量G ： GLSln0.85m/(hm)16 m0.45.44m3 / h于是，冷风浸透耗热量Q2：300Q20.278VW cP (tNtW )0.2785.44m3 / h1.32kg / m1 kJ /(kgC)(185)C45.91 W第四地带m2第三地带2第二地带mm第一地带2图 2.1 地面传热地带的划分 此题不考虑冷风侵入耗热量，故该办公室冬季供热设计热负荷：QQ1Q23201.1 W+45.91 W = 3247.01 W2-12 假定 2-11 题中的办公室分层设置一次回风集中空调系统承当冬季供暖任务，No1 办公室的设计新风量为360kg/h 。要求计算确定该No1 办公室的空调系统冬季所需设计供暖 负荷应为多少 ?【解】由上题知：Q = 3247.01W新风耗热量：360300QWGW cpt Nt W3600kg/s1.0110 J/(kgC)185C2323 W所以总的供暖设计热负荷为：Q2 = Q 1 + Q w = 3247.01W +2323 W = 5570.01 W2-13 什么是得热量？什么是冷负荷？什么是除热量？试简述三者的区别。【答】室内得热量是指某时刻由室内、室外各种热源散入房间的热量的总和，得热量可分为潜热得热和显热得热，而显热得热又可分为对流热和辐射热；室内冷负荷是指某时刻当空调系统运行以维持室内温湿度恒定时，为消除室内多余的热量而必须向室内供给的冷量；房间的除热量是指空调设备供给房间的实际供冷量。区别：大多数情况下，冷负荷与得热量有关，但并不等于得热。得热量中显热得热中的对流成分和潜热得热不考虑围护构造内装修和家具的吸湿与蓄湿作用情况下立即构成瞬时冷负荷， 而显热得热中的辐射得热在转化成室内冷负荷的过程中，数量上有所衰减，时间上有所延迟， 即冷负荷与得热量之间存在相位差和幅度差，这与房间的构造、围护构造的热工特性和热源的特性有关。当空调系统连续运行并经常保持室温恒定时，除热量就等于空调冷负荷空调冷负荷就是指室内冷负荷；当空调系统间歇使用而停顿运转，或虽然连续运转但室温经常处于波动状态时，房间便会产生一个额外增加的自然温升负荷，其与空调冷负荷之和就是所谓除热量。2-14 室内冷负荷由哪些负荷所组成？如何确定？【答】室内冷负荷包括通过围护构造墙体、屋顶、窗户、内围护构造等逐时传热形成的冷负荷和室内热湿源照明、用电设备、人体等形成的冷负荷，对各项进展逐时计算和叠加， 最后找出最大值即为室内冷负荷值。当计算多个房间的室内冷负荷时，对各个房间的冷负荷逐时进展叠加，其中出现最大的值即为多房间的冷负荷值，而不是将各房间最大冷负荷值进展简单叠加。2-15 如何计算室内人体散热形成的冷负荷？【答】人体向室内空气散发的热量有显热和潜热两种形式。前者通过对流、传导、或辐射等方式散发出来，后者是指人体散发的水蒸气所包含的汽化潜热。人体散发的潜热量和显热中的对流、 传导部分直接形成瞬时冷负荷，而辐射部分将会形成滞后冷负荷。因此在计算由于人体散热形成的冷负荷要分为两个部分：显热冷负荷Qcl, 显和潜热冷负荷Qcl, 潜。显热冷负荷为Qcl， ， 显=n nq显JP -T，潜热冷负荷为Qcl ，潜=n n q潜 ，人体散热总冷负荷Qcl ，=n n(q显 JP -Tq潜 ) ，以上式中 q显 和 q潜 分别为不同室温和劳动性质时成年男子显热散热量和潜热散热量。 其他符号所代表的意义均同教材一致2-16 什么情况下，任何时刻房间瞬时得热量总和的数值等于同一时刻的瞬时冷负荷？【答】由题 2-10？可知得热量和冷负荷是有区别的，任一时刻房间的瞬时得热量的总和未必等于同一时刻的瞬时冷负荷，只有得热量中不存在以辐射方式传递的得热量，或围护构造和室内物体没有蓄热才能的情况下，得热量的数值才等于瞬时冷负荷。2-17 假设 2-11 题中的办公楼位于重庆市。其夏季空调室内设计温度为27 ，设计相对湿度为65，内走廊温度较室内高12隔墙传热可以忽略。又 1办公室处于办公楼顶层，其外墙改为240mm 砖墙，外窗设置浅色内窗帘，屋顶为70mm 钢筋混凝土屋面板加 160mm 沥青膨胀珍珠岩保温层，楼板构造按教材附录9 序号 4，其余设计条件同1-1 题。计算该 1办公室夏季供冷围护构造传热冷负荷注：可在8:00 18:00 之间进展逐时计算。【解】 由于室内压力稍高于室外大气压，故无需考虑新风浸透引起的冷负荷。查教材1附录 9 内墙放热衰减度为1.6，楼板放热衰减度为1.8，判断该房间属于中型。重庆夏季空调室外计算日平均温度twp =32.5 ，室内设计温度为27。围护构造各部分的冷负荷分项计算如下： 屋顶冷负荷由教材附录9 查得： K=0.49 W/(m 2 ),衰减系数 =0.37，延迟时间=9.3h 。根据 、 、查手册 1 表 20.3-2 得扰量作用时刻-时代表城市上海市屋顶逐时冷负荷计算温度t-及重庆相对上海市地点修正值，即可按式20.3-1 1 算出屋顶的逐时冷负荷。计算结果列于表 2.3 中。表 2.3屋顶冷负荷-t-/39.6038.6037.6036.8136.6037.0938.0039.0040.4941.9143.49 /1tn/27 t-/13.6012.611.6010.8110.6011.0912.0013.0014.4915.91 17.49K/ Wm-2 -10.49F/ m254Qcl, /W359.86 333.40306.94286.03 280.48 293.44 317.52343.98 383.41 420.98462.79 南外墙冷负荷由教材附录9 查得： K=1.95W/(m 2 ),衰减系数=0.35，延迟时间=8.5h 。根据 、查手册 1 表 20.3-1 得扰量作用时刻-时代表城市上海市南外墙逐时冷负荷计算温度t-及重庆相对上海市地点修正值 ，即可按式 20.3-1 1 算出南外墙的逐时冷负荷。计算结果列于表 2.4 中。表 2.4南外墙冷负荷8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0023.50.51.52.53.54.55.56.57.58.59.532.5323232323232.53333.53434.5计算时刻作用时刻-t- / /1tn /27t -/6.5666666.577.58 8.5K/ Wm-2 -11.95F/ m217.25Qcl, /W218.64201.83201.83201.83201.83 201.83 218.64235.46 252.28 269.10 285.92注意：计算时刻与作用时刻的定义与区别。 南外窗冷负荷a. 瞬变传热得热形成冷负荷查得： K=6.4 W/(m 2 )，由教材附录12 查得各计算时刻的负荷温差 t，计算结果列于表 2.5 中。表 2.5南外窗瞬时传热冷负荷计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00 t/3.2455.86.67.27.78.08.17.97.8K/ W m -2 -16.4F/ m212 东侧内墙由教材附录 1 查得重庆市夏季空调室外计算日平均温度 t wp =32.5。非空调邻室楼梯间无散热量，由教材表 2.13 确定该邻室温升 t1=0。内墙的传热系数从教材附录 9 中查得K=1.72W/(m 2 )。按教材式 2.25即可求得通过东侧内墙的稳定传热负荷为：Qcl=1.72 28.08 32.5-27 W=265.64W 。 总计：将前面所得各项冷负荷值汇总见表2.7。表 2.7围护构造冷负荷计算汇总单位： W计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00屋顶负荷359.86333.40306.94286.03280.48293.44317.52343.98383.41420.98462.79外墙负荷218.64201.83201.83201.83201.83201.83218.64235.46252.28269.10285.92窗传热负荷245.76307.20384.00445.44506.88552.96591.36614.40622.08606.72599.04窗日射负荷324.72428.04565.80703.56782.28797.04738.00639.60551.04457.56344.40内墙负荷265.64总计1414.62 1536.11 1724.211902.502037.112110.912131.16 2099.08 2074.45 2020.00 1957.79根据以上可知该空调房间围护构造的最大冷负荷出如今14:00 ，值为 2131.16 W 。2-18 前述空调房间内，有12 人做制图工作，上班时间8:00 18:00，日光灯照明共1080W 。计算由室内热、湿源引起的冷负荷和湿负荷应为多少？【解】按条件 ,该空调房间为中等类型,应分别计算照明及人体的冷负荷和人体湿负荷( 无设备散热 )。 照明冷负荷：照明负荷系数JL-T 查表 20.8-21 ，日光灯照明共1080W ，连续开灯 10h，按教材附录式2.36计算照明冷负荷。 人体形成冷负荷：12 人制图工作，视为轻度劳动。查教材表2.21 显热为 51 W/人，潜热 130 W/ 人，全热181 W/ 人，湿量 194g/ h人。取群集系数n=0.9，7 人体显热负荷系数 JP-T 查表 20.7-4 1，那么人体总冷负荷按如下公式计算：Qcl =JP-T 51+130 12。n因此，照明及人体形成的逐时总冷负荷见表2.8。 人体湿负荷： W=12 n w=人120.97 194 g/ h人 =2258 g/h表 2.8照明及人体形成的逐时总冷负荷计算时刻开场工作小9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00时数12345678910照明负荷系数 JL-T0.390.60.680.730.780.810.840.870.890.9照明冷负荷Qcl(W)421.20648.00734.40788.40842.40874.80907.20939.60961.20972.00人体显热负0.50.690.750.790.830.860.880.90.910.92荷系数 JP-T潜热冷负130荷 W人体总冷负荷 Qcl(W)1810.021922.811958.431982.182005.922023.732035.602047.482053.412059.35总冷负荷 (W)2231.222570.812692.832770.582848.322898.532942.802987.083014.613031.352-19 试阐述房间供暖、供冷设计负荷与系统供暖、供冷设计负荷之间的概念区别与联系。【答】房间供暖、供冷设计负荷确实定是系统供暖、供冷设计负荷确定的根底，是部分 与整体的关系。 由房间各项耗热量、得热量计算与热冷负荷分析的根底上，可求得房间总的供暖、 供冷设计热负荷，再进一步综合各房间同时使用情况、系统的类型及调节方式，并考虑通风、再热、 设备和输送管道的热冷量损耗带来的附加热冷负荷，综合确定系统供暖、供冷设计负荷。第三章空调送风量确实定与空气热湿处理过程3-1 空调房间夏季设计送风状态点和送风量是如何确定的？【答】根据房间热量平衡关系式GiOQGiN得房间送风量为GQiNiO，或根据湿量dOd N1000W平衡关系式GWG得房间送风量为G10001000dNd O。在系统设计时。空调冷、湿负荷、热湿比 ，室内状态点也是的，只要确定送风状态点，送风量即可确定。工程上常根据焓湿图和送风温差tOt Nt O 来确定送风状态点，先确定送风状态点的温度，其所在的等温线与热湿比线的交点即为送风状态点O。送风量即可确定，如已确定出余热量中的显热量QX ，也可根据GQXcp (t NtO )求空调送风量。3-2 冬、夏季空调房间送风状态点和送风量确实定是否一样，为什么？【答】不一样。 夏季确实定如上题所述，但冬季通过围护构造的温差传热往往是由室内向室外传递， 只有室内热源向室内散热。因此冬季室内余热量往往比夏季少得多，常常为负值，而余湿量那么冬夏一般一样。这样冬季房间的热湿比值一般小于夏季，甚至出现负值，所以冬季空调送风温度tO 大都高于室温tN。由于送热风时送风温差值可比送冷风时的送风温差值大， 所以冬季送风量可以比夏季小，故空调送风量一般是先确定夏季的送风量，冬季即可采取与夏季一样风量，也可少于夏季风量。由于冬夏室内散湿量根本一样，所以冬季送风含湿量取值应与夏季一样。因此，过d0 的等湿线和冬季的热湿比线的交点Od 即为冬季送风状态点。故冬季送风量确实定通常有两种选择：冬夏送风量一样，这样的空调系统称为定风 量系统。定风量系统调节比拟方便，但不够节能。 冬季送风量减少，采用进步送风温度、加大送风温差的方法，可以减少送风量，节约电能， 尤其对较大的空调系统减少风量的经济意义更突出，但送风温度不宜过高，一般以不超过45为宜，送风量也不宜过小，必须满足最少换气次数的要求。3-3 上章所述空调房间假如要求相对湿度不大于65，假定集中空调系统风机与管道温升为 1，试确定该空调系统夏季的送风状态O 及送风量 G。【 解】该办公室总冷负荷汇总见表3.1表 3.1该办公室夏季冷负荷汇总表计算时刻室内热源9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00冷负荷2231.222570.812692.832770.582848.322898.532942.802987.083014.613031.35围护构造负荷1536.111724.211902.502037.112110.912131.162099.082074.452020.001957.79总冷负荷3767.334295.024595.334807.694959.235029.695041.885061.535034.614989.14QGi Ni O5.06153 kW64.87 kJ/kg50.66 kJ/kg= 0.36 kg/s按消除余湿：WG(d N2258 g/hdO )(14.7412.41) g/kg3600= 0.27 kg/s于是取最大值，送风量为0.36 kg/s3-4 成都某工业车间为排除有害气体和维持正压的总排风量GP =1kg/s ，冬季工作地点温度要求保持在t16 0 C ，车间总的显热余热量Q62 kW，假定这个车间设计有一N套使用80%再循环空气的集中热风供暖系统来保证室内温度要求，其中设计新风量应能补偿全部排风量。要求确定该集中热风供暖系统所需机械送风量GO 和送风温度tO 。【解】根据风量平衡关系，该系统新风量G 新 = GP =1 kg/s由： GO = G新 + G回 ， G回 =80%GO ，得GO =5 kg/s根据显热余热量QXGO cp (t NtO )得ttQx16 C62 kW28.28oC0NoG0C p1.01kJ /(kgC)5kg / s3-5 假定 3-4 题所说车间夏季显热余热量Q 65kW ，并按与冬季一样风量的集中空调0系统来维持室温t N = 28 。要求确定该集中空|调系统所需的送风温度t O 。【解】由上题知： GO=5kg/s ，其余步骤如上题，算得tO =15.13 C3-6 空调、通风房间新风供给的目的和意义是什么？房间设计最小新风量确定的原那么和方法是什么？【答】 通新风是改善室内空气品质的一种行之有效的方法，其本质是提供人所必需的氧气并用室外的污染物浓度低的空气来稀释室内污染物浓度高的空气，对改善室内空气品质起着重要作用。 但在设计工况下处理新风非常耗能，因此在确定新风量时一方面要考虑改善室 内空气品质，另一方面要考虑建筑能耗，房间新风量的合理确定通常应符合以下主要原那么：满足人的卫生要求，主要在于补充人体呼吸过程的耗氧量，同时将呼出的CO 2 或吸烟等产生的其他空气污染物稀释到卫生标准所允许的浓度范围；足以补充房间部分排风量并维 持其正压要求， 空调房间为防止室外或邻室空气渗入而干扰室内温湿度与干净度，还需要使用一部分新风来维持房间压力略高于外部环境“正压 状态。 按以上原那么确定的新风量中选出一个最大值作为房间或系统所需的设计新风量。3-7 对旅馆客房等的卫生间，当其排风量大于民用建筑的最小新风量时，新风量该如何取值？【答】新风量应该取两者中的较大值，即按排风量进展取值。3-8 某空调房间有10 人从事轻体力劳动，室内允许空气含CO2 的体积浓度为0.1%，室外空气中 CO 2 的体积浓度为0.04% ，求室内每人所需新风量。2【解】 由有关资料表5-173 查得从事轻体力劳动时，CO 发生量为0.023 m3 /(h人) CO2的密度为1.977kg/ m3，即 12.6mg/s，房间内共有十人，共产生的CO2 为 126mg/s，空气密度为 1.2kg/m 3。解法 1：室内允许的CO2 的体积浓度为0.1=0.1 104 44/22.4，即c2 =1964.29mg/m 3室外空气中的CO2 的体积浓度为0.04，即c0 =785.71 mg/m 3M100.023c2c0(0.10.04) /100房间容积m3200400100最小换气次数次/h855人数人4204【解】将该空调系统作为集中空调系统进展处理，系统示意图大致如下：甲乙丙各房间的送风量：L甲=200 m38 次/h =1600m 3 / h3L乙 =400 m 35 次/h =2000m/ hL丙 =100 m 35 次/h =5003m/ h所以系统的总风量：L = L甲+ L乙+ L丙= 4100m 3 / h ，所有房间的新风量之和：3LW =30 m/ h(4+20+4)=8403m/ h未修正的系统新风量在送风量中的比例：3840m/ hX320.5%4100m/ h需求最大的房间的新风比：那么修正后的系统新风比为：3Z30m/ h2032000m/ hXY30%0.2050.2271XZ10.2050.3修正后的系统新风量为：LWLY341000.227931 m / h3-10 空气处理热湿根本过程有哪些？试针对各种根本过程尽可能全面地提出采用不同设备、介质和必要技术参数的各种热湿处理方案。【答】空气热湿处理根本过程见图3.2。DB0 等湿加热AB ：使用以热水、蒸汽等作热媒的外表式换热器及某些换热设备，通过热外表对湿空气加热，使其温度升高、焓值增大，而0A 0t= 常数FE=Ci= 常数 = 0Gd= 常数图 3.2空气热湿处理过程含湿量不变。这一过程又称为“干加热，热湿比为 +。 等湿冷却AC ：使用以冷水或其它流体作热媒的外表式冷却器冷却湿空气，当其冷外表温度等于或高于湿空气的露点温度时，空气温度降低、 焓值减小而含湿量保持不变。这一过程又称为“干冷却，其热湿比为- 等焓加湿AE ：使用喷水室以适量的水对湿空气进展循环喷淋，水滴及其表 面饱和空气层的温度将稳定于被处理空气的湿球温度ts，空气温度降低、含湿量增加而焓值根本不变。 水分在空气中自然蒸发亦可使空气产生同样的状态变化。这一过程又称为 “绝热加湿，热湿比近似为0。 等焓减湿AD ：使用固体吸湿装置来处理空气，湿空气的含湿量降低、温度升高而焓值根本不变，热湿比近似为0。 等温加湿AF ：使用各种热源产生蒸汽，通过喷管等设备使之与空气均匀混合，空气含湿量和焓值增加而温度根本不变，该过程近似等温变化。 冷却枯燥AG ：利用喷水室或表冷器冷却空气，当水滴或换热外表温度低于湿空气之露点温度时，空气将出现凝结、脱水，温度降低且焓值减小。3-11 试在 i-d 图上分别画出以下各空气状态变化过程：a喷雾风扇加湿b. 硅胶吸湿c. 潮湿地面洒水蒸发加湿d. 电极式加湿器加湿e. 电加热器加热【答】a、d 过程为等温加湿，见图3.2 中的 AF 过程； b 过程为等焓减湿，见图3.2中的 AD 过程； c 过程为等焓加湿，见图3.2 中的 AE 过程； e 过程为等湿加热，见图3.2 中的 AB 过程3-12 针对夏季空调传统热湿处理方案，构建一种无需使用人工冷源的低能耗节能空调方案，并与传统方案进展技术、经济分析与比拟。【答】 夏季传统热湿处理方案在i-d 图上的表示如图？中WLO 过程， 该处理过程分为喷水室冷水喷淋或表冷器间接冷却( WL ) 和空气加热器干加热( LO ) 两个过程 , 其特点是两步过程，能满足对环境参数的较高调控要求, 使用和管理否很方便。但要求冷媒水温较低，需要人工冷源，相应的设备投资与能耗也就更大些，并造成冷热量的互相抵消，导致能量的无益消耗。而对于处理方案W1O ，先使用固体吸湿剂对空气进展等焓减湿处理到1 点， 然后再进展冷却处理。这一方案的优点就在于与传统方案相比，不存在冷热抵消的能量浪费，况且后续干冷过程允许冷媒温度较高，可使制冷设备供冷量大幅减小，甚至可以完全取消人工制冷，降低能耗。 它的缺点就在于需要增设固体吸湿装置，有可能对初投资和运行管理带来不利。第四章空气净化处理4-1 空气污染物通常包括哪些内容？【答】空气净化处理涉及的主要空气污染物包括：悬浮在空气中的固态、液态微粒，悬浮在空气中的微生物，以及各种对人体或消费过程有害的气体。悬浮微粒主要包括灰尘固态分散性微粒 、烟、雾、烟雾等。空气中的微生物主要包括细菌、病毒、真菌、花粉、藻类和噬菌体等。4-2 空气中悬浮污染物的浓度表示方法有哪些？【答】通常有以下三种表示方法： 质量浓度： 单位体积空气中含有悬浮微粒的质量。 计数浓度： 单位体积空气中含有各种粒径悬浮微粒的颗粒总数。 粒径计数浓度： 单位体积空气中含有某一粒径范围内的悬浮微粒的颗粒数4-3 表征过滤器性能的主要指标有哪些？【答】 过滤效率：在额定风量下，经过过滤器捕集的尘粒量与过滤器前空气含尘量的百分比。它反映的是被过滤器捕集下来的尘粒量的相对大小； 穿透率：过滤后的空气含尘浓度与过滤前空气含尘浓度的百分比。它反映的是经过过滤后的空气含尘量的相对大小。对于效率较高的过滤器，过滤效率相差不大，但穿透率那么有可能相差几倍，故常用穿透率来评价高效过滤器的性能； 面风速与滤速：面风速是指过滤器断面上所通过的气流速度，是反映过滤器通过能力和安装面积的性能指标；滤速是指过滤器滤料面积上通过的气流速度，是反映滤料通过才能的指标； 过滤器阻力： 气流通过过滤器的阻力称为过滤器阻力，包括滤料阻力 与滤速有关和构造阻力与框架构造形式和迎面风速有关，当然阻力越小过滤器性能越好； 容尘量：额定风量下，过滤器的阻力到达终阻力时，过滤器所包容的尘粒总质量。容尘量是和使用期限有直接关系的指标，显然容尘量大过滤器性能较好。4-4 空气净化常用设备有哪些？各自应用及特点是什么？【答】空气净化常用设备有空气过滤器、干净工作台、干净层流罩和自净器。空气过滤是利用过滤装置将送入干净空间的空气中的悬浮微粒去除来保证进入房间的空气的干净度，这是空气净化的常用方式。干净工作台主要应用在干净室内或一般室内，是根据产品消费要求或其他用处的要求在操作台上保持高干净度的部分净化设备，通用性较强， 可单台使用或连接成装配消费线。干净层流罩是将空气以一定的风速通过高效过滤器后，由阻尼层均压使干净空气流呈垂直单向流送入工作区以保证其干净度，安装形式比拟多样。 自净器是由风机、粗效、中效和高效亚高效过滤器及送、回风口组成的空气净化设备，自净过滤器过滤效率高、 使用灵敏， 可在一定范围内造成干净空气环境，自净器可用于对操作点进展部分临时干净净化， 可设置在干净室内易出现涡流区的部位以减少尘菌滞留，也可作为干净环境的简易循环机组。34-5 空气流经某空气过滤器的初含尘浓度为1.2 mg / m ，出口空气含尘浓度为30.2 mg / m ，求它的计重效率和穿透率？【解】计重效率：c0c1100% =1.2mg / m30.2mg / m33=83.3%c01.2mg / m 穿透率： Kc10.2mg / m3100%16.7%0c1.2mg / m 34-6 某空调系统采用三级空气过滤，过滤前入口含尘浓度为1105 粒/升。三级过滤后含尘浓度为 150 粒/ 升，粗效过滤器计数效率为25，中效过滤器计数效率为80，求高效过滤器应具有的计数效率。【解】由题意，得01cc1105 粒/升150粒 /升z100%5100%99.85%c0110 粒/升由z1(11 )(12 )(13 )即99.85 1 1 25 18013 解得399%即高效过滤器应具有的计数效率为994-7 某空调系统，如图3.1 所示：新风量100 m3/ h ，送风量 1000 m 3 / h ，室外空气含尘浓度为1 mg / m 3 ，室内空气允许含尘浓度为0.05 mg / m 3 ，室内产尘量为40mg/h ， 新风过滤器计重效率为45% 。假设忽略空气密度的变化及粗效过滤后粒径分布对循环过滤器的影响，试求再循环过滤器所需的计重效率？cww1cw132c01-新风过滤器2-再循环过滤器3-房间图 4.1题 4-7 空调系统图【解】房间的全面通风量LM，c2c0其中L ：全面通风量，m 3 / hM ：室内污染物散发量，mg/hc2 ：室内污染物允许质量浓度，mg / m 3c0 ：送风中含有该种污染物的浓度，mg / m3cw ：室外空气含有该种污染物的浓度，mg / m32由题意知：c =0.05 mg / m3又根据风量平衡：L = L新 + L回 得：wL回 = L - L新33=1000 m / h - 100 m /h =900m3 / h经过新风过滤器后新风含尘浓度：cw1cw (1)1mg/m3(145%) =0.55mg / m3cw1 L新那么c0Lc2 L回(1)0.55mg / m3100m 3/h0.05mg / m331000m /h900m 3/h(1)0.1(1)mg / m3M由 Lc2c040mg / h0.05mg / m30.1(1)mg / m31000 m / h3解得90%4-8 空气过滤器有哪些主要类型，各自有什么特点及适用什么场合？【答
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