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页数:249

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出版时间:2003-3

价格:29.00元

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isbn号码:9787538840537

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• 暖通空调
• 高层建筑
• 供暖
• 通风
• 空调
• 建筑设计
• 暖通设计
• 工程技术
• 建筑工程
• 暖通系统

《高层建筑供暖通风与空调设计》 引言： 随着城市化进程的加速和经济的飞速发展，高层建筑已成为现代城市景观的重要组成部分。这些宏伟的结构在满足日益增长的人口居住和商业需求的同时，也带来了独特的挑战，尤其是在舒适度、能源效率和室内环境质量方面。供暖、通风与空调（HVAC）系统作为高层建筑内部环境控制的核心，其设计的重要性不言而喻。《高层建筑供暖通风与空调设计》一书，正是为了系统性地探讨和解决这些复杂问题而诞生的。本书旨在为从事高层建筑设计、施工、运营和研究的工程师、技术人员、学者及学生提供一份全面、深入的专业指南。 本书内容概述： 本书并非简单地罗列各类HVAC设备的性能参数或行业规范，而是着眼于高层建筑这一特定应用场景下的系统性思维和工程实践。它将从高层建筑的特性出发，深入分析其对HVAC系统设计提出的特殊要求，并在此基础上，详尽阐述各类HVAC子系统的设计原理、技术路线、关键设备选型、系统集成以及优化策略。 第一部分：高层建筑的特性与HVAC设计挑战 在深入探讨HVAC系统设计之前，本书首先会详细介绍高层建筑在结构、围护、人员密度、竖向运输、消防安全以及气象条件等方面的独特属性。这些特性直接影响着HVAC系统的设计理念和技术选择。 结构特性： 高层建筑的高度和密度带来的风压、烟囱效应、热桥效应等，会显著影响室内外温度和压差，对通风系统和节能设计提出更高要求。 围护结构： 大面积玻璃幕墙、较深的楼层结构以及严苛的建筑节能标准，都意味着需要精确计算建筑物的热负荷，并选用高效保温隔热材料。 人员密度与活动： 不同区域（如办公、居住、商业、公共空间）的人员密度和活动规律差异巨大，需要根据实际使用情况进行精确的负荷计算和送风量分配。 竖向运输与空间限制： 垂直管道井道的布置、设备机房的空间限制以及风管、水管的敷设路径，都对HVAC系统的整体布局和设备选型构成制约。 消防安全要求： 高层建筑的消防安全至关重要，HVAC系统必须与消防系统协同工作，例如设置防烟排烟系统、控制新风引入等，以确保人员疏散和火势控制。 气象条件与环境影响： 高层建筑处于不同的气象环境中，如风速、温度、湿度、日照等，这些因素会直接影响建筑物的热负荷和HVAC系统的能耗。 第二部分：负荷计算与系统参数确定 精确的负荷计算是HVAC系统设计的基础。本书将详细介绍高层建筑负荷计算的特点与方法。 建筑热负荷与冷负荷的计算： 针对高层建筑的特点，如较大的玻璃幕墙面积、不同朝向的房间、以及逐层变化的日照强度等，本书将提供一套系统化的负荷计算流程。这包括对太阳辐射得热、室内人员得热、设备得热、灯具得热以及围护结构传热的精确估算。同时，也将重点关注不同功能区域（如办公区、会议室、展厅、商业空间）的负荷差异。 新风量需求与通风设计： 室内空气质量（IAQ）是衡量HVAC系统性能的重要指标。本书将根据国家相关标准和高层建筑的使用特点，详细阐述如何确定所需的新风量，以满足人员呼吸、稀释室内污染物以及控制CO2浓度的要求。同时，也将探讨不同通风策略（如自然通风、机械通风、混合通风）在高层建筑中的应用与优劣。 区域划分与负荷平衡： 高层建筑内部功能复杂，同一栋楼内可能存在多种不同使用要求的区域。本书将指导读者如何根据建筑功能、使用时间、人员密度等因素，对建筑进行合理的区域划分，并实现各区域负荷的平衡与控制。 系统参数的初步确定： 基于负荷计算结果，本书将引导读者初步确定空调系统的形式（如全空气系统、水系统、VRV系统等）、制冷/制热量、送风量、回风量、送回风温差等关键系统参数。 第三部分：供暖系统设计 高层建筑的供暖系统需要考虑其竖向高度带来的压差和传热特性。 供暖负荷计算与热源选择： 重点在于计算冬季供暖负荷，并根据建筑所在地气候条件、能源供应情况以及经济性要求，选择合适的热源，如集中供暖、锅炉房、热泵系统等。 热媒输送系统设计： 详细介绍蒸汽、热水等热媒在高层建筑中的输送方式。重点阐述管道系统的水力计算、管道材质选择、保温隔热要求以及防腐蚀措施。特别关注因高差引起的压力变化和蒸汽疏水问题。 散热设备选择与布置： 根据室内设计要求、散热量需求以及美观度，选择合适的散热设备，如散热器、风机盘管、地板辐射采暖等。并详细说明其在高层建筑墙体、窗户等位置的布置原则。 供暖系统控制策略： 探讨如何通过阀门控制、温控器、区域控制等方式，实现供暖系统的节能运行和舒适度控制。 第四部分：通风系统设计 通风系统在高层建筑中扮演着至关重要的角色，它不仅关系到室内空气质量，还涉及到节能和消防安全。 自然通风与机械通风的集成： 分析高层建筑中自然通风的局限性，重点设计高效的机械通风系统。介绍诱导通风、射流通风、全压差通风等技术在高层建筑中的应用。 新风处理与空气净化： 详细介绍新风预热/预冷、加湿/除湿、过滤、灭菌等新风处理环节的设计。特别关注高层建筑对新风质量的要求，如过滤PM2.5、细菌、病毒等。 排风系统设计： 针对不同区域（如卫生间、厨房、实验室、设备间）的排风需求，设计独立的排风系统。重点解决排风口布置、风管尺寸计算、风机选型以及噪音控制。 烟囱效应的控制与利用： 详细分析高层建筑的烟囱效应（Chimney Effect）及其对HVAC系统的影响，并介绍相应的控制策略，如设置压差控制阀、优化门厅设计等。 竖井与管道布置： 详细讨论通风管道在竖井内的合理布置，考虑风管尺寸、系统分区、检修口设置以及与其他管线的协调。 第五部分：空调系统设计 空调系统是实现高层建筑室内温度、湿度和洁净度控制的核心。 制冷/制热设备选型： 详细介绍离心式冷水机组、螺杆式冷水机组、吸收式制冷机组、地源/水源热泵等在高层建筑中的应用。重点分析其在能效、可靠性、噪音以及占地面积等方面的考量。 冷/热媒输送系统设计： 深入探讨水系统（如一次/二次泵系统、变流量系统）的设计要点。包括管道尺寸计算、水泵选型、膨胀水箱、水处理等。同时，也会介绍制冷剂系统在高层建筑中的布置挑战。 空气处理机组（AHU）与末端设备选型： 详细介绍AHU的配置（如过滤段、表冷段、加热段、加湿段、风机段等），以及风机盘管、吊顶式空调机组、嵌入式送风口等末端设备的选择与布置。 制冷剂管道与冷凝水排放： 重点关注制冷剂管道在高层建筑中的垂直敷设、制冷剂充注量计算以及冷凝水管道的坡度、材质和防堵塞措施。 第六部分：系统集成与控制 HVAC系统设计的关键在于各个子系统的有效集成与智能化控制。 系统集成策略： 探讨如何将供暖、通风、空调、消防等系统有机地整合在一起，形成一个整体协调工作的HVAC系统。重点关注设备选型、管道布置、电气控制以及弱电控制的协同。 自动化控制系统（BMS）： 详细介绍楼宇自控系统（BMS）在高层建筑HVAC系统中的应用。包括传感器、执行器、控制器、上位机软件等组成部分。以及如何利用BMS实现对系统运行状态的监测、参数的调节、故障诊断以及能耗优化。 节能设计与策略： 重点介绍在高层建筑HVAC设计中实现的各种节能技术，如变频控制、热回收、能量监测与管理、智能优化调度等。强调通过系统性的设计和运行管理，降低建筑能耗。 噪音控制与振动防护： 高层建筑对噪音和振动的敏感度较高。本书将提供详细的噪音源分析、隔音、消音、减振措施的设计与应用指南。 第七部分：特殊问题与前沿技术 为了满足高层建筑日益增长的智能化、绿色化需求，本书还将触及一些特殊问题和前沿技术。 室内空气质量（IAQ）管理： 结合物联网（IoT）和传感器技术，探讨如何实现对室内CO2、VOCs、PM2.5等污染物的实时监测和智能调控，以保障居住和工作的健康环境。 能源回收与再利用： 重点介绍排风热回收、余热回收利用等技术，以提高能源利用效率，降低运行成本。 智能化与数字化设计： 探讨BIM（建筑信息模型）在HVAC设计中的应用，以及如何利用数字孪生技术进行系统模拟、优化和运维。 绿色建筑与可持续发展： 结合绿色建筑评价标准，介绍HVAC系统在降低碳排放、节约能源、使用环保材料等方面的设计思路。 结论： 《高层建筑供暖通风与空调设计》一书，致力于为读者提供一个全面、深入、实用的HVAC设计框架。它不仅关注理论的严谨性，更强调工程实践的可操作性。通过本书的学习，读者将能够更好地理解高层建筑HVAC系统的复杂性，掌握高效、节能、环保的设计方法，为创造舒适、健康、可持续的高层建筑环境贡献专业力量。本书的目标是成为每一位高层建筑HVAC设计从业者的案头必备参考。

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这本书在探讨能源效率和可持续性方面，展现出一种近乎苛刻的严谨性。它不仅仅停留在推荐使用高效冷热源设备层面，而是深入到建筑围护结构、表皮设计对内部热负荷的耦合影响。有一章专门论述了如何利用建筑造型自身的空气动力学特性来辅助自然通风和被动降温，这部分内容极大地拓宽了我对“建筑节能”的理解边界。作者通过大量精确的能耗模拟对比图表，清晰地展示了不同设计决策带来的量化差异，这种数据驱动的决策方式非常具有说服力。更值得称道的是，书中对“零能耗或近零能耗”高层建筑的探讨，并非是空中楼阁般的理论构想，而是基于现有成熟或即将成熟的技术，提供了一套可操作的路线图。它迫使读者跳出传统的“设计-施工-运行”的线性思维，转向一个全生命周期的、全要素协同优化的复杂系统管理视角。

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读完这本书，我最大的感受是作者对“人本关怀”在工程实践中的极致追求，这远超出了仅仅维持一个恒定温度的范畴。书中对室内空气质量（IAQ）的细致探讨，特别是针对污染物源头控制和多区域独立新风量调控的策略，给我留下了深刻印象。它详细阐述了如何在高密度办公空间中有效避免“病态建筑综合征”，例如通过优化送风口型式和射程，确保气流组织能够有效驱散污染物，而非仅仅是稀释。其中关于声学设计与暖通设备降噪的交叉研究部分尤为精彩，作者没有将两者割裂开来，而是将其视为一个整体的“环境体验”系统来考量。例如，他们如何利用流道设计来抑制风机和风管的共振噪声，并结合吸声材料的布局，构建一个既能呼吸又安静的空间。这种对细节的执着和对最终用户体验的关注，使得这本书的实用价值和思想深度都达到了一个非常高的水准，它让读者意识到，最好的暖通设计是让人“感觉不到”它的存在。

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这本书给我的另一个强烈印象是其对“跨专业协作”的重视，这在以往的纯技术书籍中是少见的。作者似乎花了相当的篇幅来强调暖通设计师如何有效地与结构、电气、乃至建筑景观设计师进行有效对话和信息交换。例如，书中详细分析了在超高层外挂式设备间布局时，如何预留足够的空间和承载力，同时又不破坏立面的美观性，并确保设备检修的便利性，这需要的是一种高度整合的设计思维。关于BIM技术在暖通设计流程中的深度应用，书中展示的不仅仅是三维建模，而是如何利用信息模型来驱动能耗分析、管线综合优化以及施工进度的管理，形成一个真正意义上的“数字孪生”模型。这种对协同工作流的关注，使得这本书的价值超越了单纯的技术指导，它提供了一种在现代大型工程项目中高效组织设计团队、达成最优成果的方法论。

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这本《高层建筑供暖通风与空调设计》似乎在探讨一种全新的、极具前瞻性的建筑环境控制理念，它不像传统的教科书那样侧重于基础理论的罗列与公式的推导，反而更像是一本深入剖析未来城市人居标准的实战指南。我尤其欣赏其中对于“动态环境适应性”的论述，书中描绘了一个场景：建筑不再是被动地应对外部气候变化，而是能够通过复杂的传感器网络和智能算法，实时预测并主动调整内部的温湿度、空气质量，甚至是气流组织，以达到能源消耗的最低点和居住者舒适度的最高点。这种将AI、物联网与暖通空调系统深度融合的视角，彻底颠覆了我对传统HVAC系统的固有认知。书中对模块化设计和集成化系统的介绍，也体现了施工效率与后期维护的平衡艺术，让人感觉这不仅仅是一本设计手册，更是一份关于如何构建智慧、可持续高楼的蓝图。尤其是关于超高层建筑在风荷载和热负荷耦合作用下的复杂流体动力学模拟部分，虽然专业性极强，但其呈现方式极富启发性，仿佛引导读者亲身参与到那些看似不可能完成的设计挑战中去。

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这本书的叙事风格带着一种沉稳而内敛的学者气质，它似乎假设读者已经具备了扎实的工程基础，因此跳过了冗长、基础的物理定律复习，直奔主题，直击高层建筑特有的“瓶颈”问题。我特别留意了关于消防排烟系统与日常通风系统集成化设计的章节，这部分内容对现有规范的解读和创新性的集成思路，显示出作者深厚的实战经验。书中提出的“分层、分区、分时段”的烟气控制模型，非常精妙地解决了不同高度、不同功能区域在火灾发生时的联动与制衡问题，而不是简单地依靠大功率排风机进行粗放式处理。此外，关于热回收技术的最新进展和在复杂立面条件下的应用案例分析，也提供了许多可供借鉴的思路。与其说这是一本教材，不如说它更像是一本资深工程师与同行间的“闭门论道”，分享的都是那些在实际项目中摸爬滚打才领悟到的真知灼见，信息密度极高，需要反复咀嚼才能完全消化。

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