一、课程基本信息

开课单位	土木学院	课程代码	CE05072
课程名称	空气调节	英文名称	Air Condition
课程性质	专业核心课	学 分	3
总学时	48+6	先修课程	《建筑环境学》、《热质交换原理与设备》、《流体输配管网》、《供热工程》
开课学期	第六学期	适应专业	建筑环境与能源应用工程

二、课程描述

中文：空调课程是建筑环境与能源应用工程专业的一门重要专业必修课。本课程任务是为了学生拓宽专业方向，增加知识面，适应人才市场就业的需要。通过本课程的学习，使学生掌握空气调节的基本理论知识，具体包括湿空气的物理性质及其焓湿图、空调负荷计算、空气的热湿处理、空气调节系统、空气的净化与质量控制、空调房间的空气分布的知识及一般民用和工业建筑空调系统进行设计和运行调节所需要的基本知识；同时对空调技术方面的新理论、新技术和新设备有所了解，使学生初步具有分析和解决空气调节技术中实际问题的能力。

英文：

This is an important professional course for the major of Built Environment And Equipment Engineering. The mission of this course is to broaden the professional orientation, increase the professional knowledge and meet the needs of employment in talent market for our students. Through the course, students may master the basic theory of air-conditioning, including the physical properties and the enthalpy-humidity chart of the air, the load calculation of the air-conditioning system, the heat-humiditytreatment to the air, air-conditioning system, the purification and quality control of the air, the air’s distribution in the air-conditioned room. Also it contents the basic knowledge which is needed to the design and running operation for the general civil and industrial air-conditioning systems.Meanwhile, the students could understandnew theories, new technology and new equipments about the air-conditioning technology. So that they will have the initial capacity to analyze and solve the practical problemsin the air-conditioning technology.

三、课程内容

（一） 课程教学目标

暖通空调是建筑环境与设备工程专业的主要专业课程之一，主要阐述创造和维持建筑热湿、空气品质环境的技术。

通过本课程的教学，使学生能系统地掌握空气调节的基本理论知识，具有一般民用和工业建筑空调的设计能力以及空调系统运行调节等方面的基本知识，并了解空调系统和设备的测试方法。对空调技术方面的新理论、新技术、新设备及发展趋势有所了解。

（二） 基本教学内容

第一章湿空气的物理性质及焓湿图

(一)教学目的与要求

1.理解并掌握有关湿空气及描述其物理性质的概念：压力、温度、含湿量、相对湿度、密度（比容）。

2.掌握湿空气焓湿图的组成，掌握其绘制方法。

3.掌握湿球温度和露点温度的概念和物理意义。

4．熟练掌握焓湿图的应用方法：确定空气状态，空气状态变化过程线，空气的各种处理过程在i-d图上的表示，两种状态空气混合过程。

5．了解空气状态参数的计算法。

(二)教学重点：湿空气的物理性质及焓湿图

（三）教学难点：焓湿图

(四) 教学内容

第一节湿空气的物理性质

1.主要内容：湿空气的概念及其物理性质的描述

2．基本概念和知识点：压力、温度、含湿量、相对湿度、密度(比容)。

3．问题与应用（能力要求）湿空气物理性质的描述

第二节湿空气的焓湿图

1．主要内容：焓-湿图的组成

2．基本概念和知识点：三个基本状态参数等温\焓线热湿比线

3．问题与应用（能力要求）：求状态点热湿比

第三节湿球温度与露点温度

1．主要内容：湿球温度及其在i-d图上的表示

2．基本概念和知识点：热力学湿球温度湿球温度计

3．问题与应用（能力要求）干湿球温度计原理

第四节焓湿图的应用

1．主要内容：确定空气状态，空气状态变化过程线，空气的各种处理过程在i-d图上的表示，两种状态空气混合过程。

2．基本概念和知识点：空气的各种处理过程在i-d图上的表示

3．问题与应用（能力要求）空气状态变化过程线，空气的各种处理过程在i-d图上的表示

第五节空气状态参数的计算法及另一种焓湿图

1．主要内容：介绍空气状态的描述的参数和变化状态

2．基本概念和知识点：压力、温度、湿度、含湿量、相对湿度、露点温度、焓值。

3．问题与应用（能力要求）：湿度、含湿量、相对湿度、露点温度、焓值的计算公式和计算原理。

（五）学习方法：大班授课

（六）学时分配：2学时

第二章空调负荷计算与送风量

(一) 目的与要求

1．掌握室内空气计算参数确定的原则和方法，以及我国室内空气计算参数的确定。

2．掌握夏季、冬季空调室外计算参数的确定原则和方法，以及我国空调室外计算参数的确定。

3．理解并掌握室内各种热湿负荷的计算方法与原理：不透明围护结构得热量和冷负荷计算。通过透明围护结构进入热量及其他室内发热冷负荷的计算，室内各种冷(热)湿负荷的计算。

(二)教学重点：空调负荷计算与送风量

（三）教学难点：送风量计算

(四) 教学内容

第一节室内外空气计算参数

1．主要内容：室内外空气参数的确定原则

2．基本概念和知识点：空气计算参数温、湿度设计标准 PMV-PPD

3．问题与应用（能力要求）：我国室内空气计算参数的确定

第二节太阳辐射热对建筑物的热作用

1．主要内容：太阳辐射热对建筑物的影响

2．基本概念和知识点：太阳辐射强度室外空气综合温度

3．问题与应用（能力要求）：某时刻室内外的综合温度

第三节通过维护结构的得热量及其形成的冷负荷

1．主要内容：得热量和冷负荷概念及其区别，房间冷负荷的组成和冷负荷计算方法

2．基本概念和知识点：得热量和冷负荷

3．问题与应用（能力要求）：室内各种热湿负荷的计算方法与原理

第四节室内热源，湿源的散热散湿形成的冷负荷与湿负荷

1．主要内容：室内各种冷(热)湿负荷的计算

2．基本概念和知识点：室内热源、湿源。

3．问题与应用（能力要求）室内热源、湿源的散热散湿形成的冷负荷与湿负荷计算方法。

第五节空调房间送风量的确定

1．主要内容：夏季送风量和送风状态的确定。

2．基本概念和知识点：送风量的计算公式换气次数。

3．问题与应用（能力要求）：空调房间送风量的确定原则和方法。

（五）学习方法：大班授课+小班讨论：冷负荷与湿负荷计算方法；人类需要什么样的空调室内设计参数？

（六）学时分配： 4学时讲课+4学时小班讨论

第三章空气的热湿处理

(一) 目的与要求

1．了解空气热湿处理的途径。

2．了解用喷水室处理空气的方式、特点及系统组成，熟悉其处理过程在焓湿图上的表达。

3．熟悉用表面式换热器处理空气的方式、特点及系统组成。

4．了解空气的其他热湿处理方法、特点：各种加热、冷却、加湿、减湿处理过程，相关设备及系统组成和特点，了解其在实际工程中的适用性

(二)教学重点：空气的热湿处理

（三）教学难点：空气的热湿处理途径及方法

(四) 教学内容

第一节空气热湿处理的途径使用设备的类型

1．主要内容：两类热湿处理设备的区分、特点

2．基本概念和知识点：直接接触式、表面式热湿处理设备

3．问题与应用（能力要求）掌握两类热湿处理设备的特点

第二节空气与水直接接触时的热湿交换

1．主要内容：空气与水直接接触时的热湿交换的原理、状态变化过，程，刘易斯关系式及其应用

2．基本概念和知识点：显热、潜热交换，质交换，饱和状态点

3．问题与应用（能力要求）：七种典型的空气状态变化过程

第三节用喷水室处理空气

1．主要内容：喷水室的构造、类型，水系统，热工计算

2．基本概念和知识点：构造中的各种水管，各种回水方式

3．问题与应用（能力要求）：喷水室的热工计算

第四节用表面式换热器处理空气

1．主要内容：表面式换热器的构造与安装、热湿交换过程特点，热工计算过程

2．基本概念和知识点：等湿加热、等湿冷却、减湿冷却三个过程

3．问题与应用（能力要求）：提高表面式换热器传热性能的主要途径

第五节空气的其它加热加湿方法

1．主要内容：电加热处理空气，空气的加湿处理

2．基本概念和知识点：等温加湿等焓加湿

3．问题与应用（能力要求）：各种加热、加湿、处理过程，相关设备及系统组成和特点，了解其在实际工程中的适用性

第六节空气的其它减湿方法

1．主要内容：各种空气减湿的方法

2．基本概念和知识点：加热通风法减湿冷却减湿液、固体吸湿剂减湿

3．问题与应用（能力要求）：各种冷却、减湿、处理过程，相关设备及系统组成和特点，了解其在实际工程中的适用性

（五）学习方法：大班授课+小班讨论：

（六）学时分配：6学时+2学时小班讨论：表面式换热器常用的除霜控制方案

第四章空气调节系统

(一) 目的与要求

1．了解空调系统的分类方法。

2．熟练掌握新风量的确定方法和空气量的平衡计算。

3．熟悉普通集中式空调系统(一次、二次回风空调系统)的组成、特点，掌握该系统空调方案的确定、计算及在焓湿图上的表达方法。

4．了解变风量空调系统的原理和设备组成，了解变风量空调系统的分类和特点，了解变风量空调系统的几种主要控制方式。

5．熟悉风机盘管空调系统的组成和特点，熟悉风机盘管空调系统的新风供给方式，掌握风机盘管空调系统几种处理过程在焓湿图上的表示方法及计算方法。

6．了解局部空调机组的分类和特点，了解局部空调机组的不同应用方式。

(二)教学重点：空气调节系统

（三）教学难点：普通集中式空调系统(一次、二次回风空调系统)的组成、特点，掌握该系统空调方案的确定、计算及在焓湿图上的表达方法。

(四) 教学内容

第一节空气调节系统的分类

1．主要内容：几种不同的空调系统的分类

2．基本概念和知识点：集中式、半集中式、分散式空调系统，全空气、全水、空气－水、冷剂系统，直流式、封闭式、回风式系统

3问题与应用（能力要求）：掌握空调系统的几种分类方法

第二节新风量的确定和空气平衡

1．主要内容：新风量的确定方法和空气量的平衡计算

2．基本概念和知识点：新风量的计算方法

3.问题与应用（能力要求）：确定各状态点求新风量

第三节普通集中式空调系统

1．主要内容：一次和二次回风系统的过程、计算方法

2．基本概念和知识点：机器露点预热器普通集中式空调系统的组成、特点

3．问题与应用（能力要求）：普通集中式空调系统系统空调方案的确定、计算及在焓湿图上的表达方法

第四节变风量系统

1．主要内容：变风量空调系统的原理和设备组成，分类和特点，几种主要控制方式

2．基本概念和知识点：变风量末端装置型式及系统类型

3．问题与应用（能力要求）变风量系统设计中的几个问题

第五节半集中式空调系统

1．主要内容：风机盘管系统的工作方式、新风供给方式、水系统

2．基本概念和知识点：风机盘管供新风的方式水系统

3．问题与应用（能力要求）：风机盘管空调系统几种处理过程在焓湿图上的表示方法及计算方法

第六节局部空调机组

1．主要内容：空调机组的类型、应用

2．基本概念和知识点：水冷式、风冷式，整体式、风体式，普通式、热泵式。

3．问题与应用（能力要求）：了解局部空调机组的分类和特点，了解局部空调机组的不同应用方式

（五）学习方法：大班授课+小班讨论：一次回风空调系统设计与应用；地板送风与置换通风

（六）学时分配：14学时讲课+4学时小班讨论

第5章空气的净化与质量控制

(一) 目的与要求

1．掌握内部空间空气净化的要求。

2．掌握空气过滤器类型。

3．过滤器性能的主要指标。

(二)教学重点：空气的净化与质量控制

（三）教学难点：空气的净化与质量控制

(四) 教学内容

第一节内部空间空气净化的要求

1．主要内容：空气的含尘浓度表示法室内空气的净化标准

2．基本概念和知识点：质量浓度计数浓度粒径颗粒浓度；一般净化中等净化超净净化

3．问题与应用（能力要求）：掌握内部空间空气净化的要求

第二节空气悬浮微粒的特性及其捕集机理

1．主要内容：大气尘的浓度，大气尘的粒径分布

2．基本概念和知识点：含尘浓度

3．问题与应用（能力要求）：采用关系式预测其它的微粒总数

第三节空气过滤器

1．主要内容：空气过滤器的滤尘机理、主要性能指标、分类和效率检测、选择和应用

2．基本概念和知识点：滤尘机理过滤效率穿透率容尘量面速滤速

3．问题与应用（能力要求）：空气过滤器的选择和应用

第四节空气净化系统

1．主要内容：气流组织和通风量，洁净室的正压控制，综合要求

2．基本概念和知识点：乱流和平行流洁净室正压

3．问题与应用（能力要求）：洁净室含尘浓度计算

第五节空气质量控制

1．主要内容：空气的灭菌、除臭、离子化

2．基本概念和知识点：过滤法、消毒灭菌法，通风法、洗涤法、吸附法

3．问题与应用（能力要求）：了解空气的质量控制方法

（五）学习方法：大班授课+小班讨论：室内空气品质及其评价

（六）学时分配： 6学时讲课+2学时小班讨论

第六章空调系统的运行调节

(一) 目的与要求

1．熟悉室内热湿负荷变化时的运行调节方法。

2．熟悉室外空气状态变化时的运行调节方法。

3．了解半集中式空调系统的运行调节方法。

(二)教学重点：空调系统的运行调节

（三）教学难点：空调系统的运行调节方法

(四) 教学内容

第一节室内热湿负荷变化时的运行调节

1．主要内容：室内热湿负荷变化时的运行调节方法

2．基本概念和知识点：各种热湿负荷调节方法

3．问题与应用（能力要求）：室内热湿负荷变化时的运行调节方法在焓湿图上的表示，

第二节室外空气状态变化时的运行调节

1．主要内容：室外空气状态变化时的运行调节方法

2．基本概念和知识点：各种空气状态变化时的调节方法

3．问题与应用（能力要求）：室外空气状态变化时的运行调节方法在焓湿图上的表示

第三节集中式空调系统的自动控制

1．主要内容：空调自动控制系统的组成、两个重要环节

2．基本概念和知识点：室温控制室内相对湿度控制

3．问题与应用（能力要求）：集中式空调系统全年运行自动控制举例

第四节变风量空调系统的运行调节

1．主要内容：室内负荷变化时的运行调节全年运行调节

2．基本概念和知识点：末端装置改变送风量调节室温

3．问题与应用（能力要求）：了解各种情况下的运行调节

第五节半集中式空调系统的运行调节

1．主要内容：半集中式空调系统的运行调节方法

2．基本概念和知识点：诱导器系统风机盘管系统

3．问题与应用（能力要求）：半集中式空调系统的运行调节方法

（五）学习方法：大班授课+小班讨论：户式中央空调；风机盘管空调系统

（六）学时分配： 8学时讲课+4学时小班讨论

第7章空调系统风道设计

教学目的与要求：掌握空调系统风道设计

教学重点：风道设计计算的方法与步骤

教学难点：风道设计计算的方法与步骤

教学内容：风道的布置原则；风管材料的选择；风管断面形状的选择；风道设计的基本任务；风道设计计算的方法与步骤；风道设计计算实例；风管内的压力分布；均匀送风管道设计

学时分配：4学时

教学目的与要求：掌握空调房间的气流组织

教学重点：送风口空气射流的形成及其分类；

教学难点：影响气流组织的因素

教学内容：室内气流组织设计的任务；速度场的形成；影响气流组织的因素；送风口空气射流的形成及其分类；空气射流特性；冷射流；热射流；阿基米德数

排（回）风口的吸入流动特性；吸入流动与射流的比较；空气分布器及房间气流分布形式；气流分布性能的评价；气流组织设计计算

第8章空调房间的气流组织

(一) 目的与要求

1．理解并熟悉送、回风空气流动规律及物理描述方法。

2．熟悉空气分布器的类型特点及房间气流分布形式。

3．掌握房间气流分布的计算方法。

4．了解几种气流分布性能的评价方法及特点。

(二)教学重点：空调房间的空气分布

（三）教学难点：送、回风空气流动规律及描述方法

(四) 教学内容

第一节送风射流的流动规律

1．主要内容：送风射流的流动规律

2．基本概念和知识点：等温自由紊流射流，非等温自由射流，受限射流，平行射流的叠加，旋转射流

3．问题与应用（能力要求）掌握自由射流和受限射流的流动规律

第二节排（回）风口的气流流动

1．主要内容：回风空气流动规律及物理描述方法

2．基本概念和知识点：回风口的空气汇流

3．问题与应用（能力要求）：了解回风口气流流动规律

第三节空气分布器及房间气流分布形式

1．主要内容：空气分布器的类型特点及房间气流分布形式

2．基本概念和知识点：侧送侧回、上送下回、中送上下回、下送上回、上送上回

3．问题与应用（能力要求）：熟练掌握空气分布器型式及五种房间气流分布形式

第四节房间气流分布的计算

1．主要内容：房间气流分布的计算方法

2．基本概念和知识点：侧送侧回孔板送风、喷口送风的设计计算

3．问题与应用（能力要求）：掌握房间气流分布的计算方法

第五节气流分布性能的评价

1．主要内容：几种气流分布性能的评价方法及特点

2．基本概念和知识点：气流分布性能的评价方法

3．问题与应用（能力要求）：了解几种气流分布性能的评价方法及特点

第9章空调水系统

（一）、教学目的与要求：掌握空调水系统基本形式

（二）、教学重点：空调水系统基本形式

（三）、教学难点：定流量系统；变流量系统

（四）、教学内容：空调冷（热）水系统基本形式；定流量系统；变流量系统；空调水系统的分区与分环路；冷却水系统；水源热泵系统；空调冷凝水系统；水系统附件；空调冷（热）水系统的定压；空调系统的保冷、保温

（五）学习方法：大班授课

（六）学时分配： 4学时讲课

第10章制冷空调监测与控制

（一）、教学目的与要求：掌握制冷空调监测与控制

（二）、教学重点：冷热源及空调水系统的监测与控制

（三）、教学难点：制冷空调监测与控制方法

（四）、教学内容：空调自控系统的基本组成；控制器及其调节规律；冷热源及空调水系统的监测与控制；室温控制；室内相对湿度控制；

学时分配：6学时

（五）学习方法：大班授课

（六）学时分配： 6学时讲课

第11章空调系统的节能技术

（一）、教学目的与要求：掌握空调系统的节能技术

（二）、教学重点：空调系统能源的有效利用与空调系统中减少无效能耗的节能措施

（三）、教学难点：空调系统中减少无效能耗的节能措施

（四）、教学内容：空调系统能耗特点；空调系统能源的有效利用；空调系统必需能耗的节能措施；空调系统中减少无效能耗的节能措施；运行管理的自动控制；热能回收装置；建筑热工的节能

（五）学习方法：大班授课+小班讨论

（六）学时分配：4学时+2学时小班讨论：建筑余热回收方式、空调冷凝热热回收

考核方式

总评成绩=平时成绩（含实践）+期中、末考试成绩+创新实践加分

平时成绩占10%

期中成绩占20 - 30%

期末成绩占60 - 70%

创新实践加分 3 - 5分

教材及参考书

教材：《空气调节》(第四版)，赵荣义，范存养，薛殿华，钱以明．北京：中国建筑工业出版社，2011

参考书：

1． 陆耀庆主编．供暖通风设计手册．北京：中国建筑工业出版社，1987

2． 钱以明．高层建筑空调与节能．北京：中国建筑工业出版社，1990

3． 山田由纪子．建筑环境学．（日）培风馆，1997

4． 宋德萱编．节能建筑设计与技术．上海：同济大学出版社，2003

5． 邢振禧主编．空气调节技术．北京：中国商业出版社，1997

6． 彦启森，赵庆珠．建筑热过程．北京：中国建筑工业出版社，1996

7．《供暖通风与空气调节》，何天琪等，重庆大学出版社，2002

8．《空调冷热源工程》，刘泽华，机械工业出版社，2005

9．《供热工程》(第二版)，贺平，中国建筑工业出版社，2001

10．《工业通风》(第三版)，孙一坚，中国建筑工业出版社，1994

11．《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012

授课手段

大班授课，课堂多媒体演示讲解；参观访问，课程论文和小班讨论；实验操作