?????? 建筑熱工為建筑環(huán)境創(chuàng)建了一個(gè)良好的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，而暖通空調(diào)則運(yùn)用技術(shù)與設(shè)備實(shí)現(xiàn)人們對(duì)室內(nèi)環(huán)境的要求。
1、空氣調(diào)節(jié)
進(jìn)入到九十年代的今天，無(wú)論是工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，還是居住環(huán)境，都已廣泛地應(yīng)用空調(diào)，空調(diào)已成為衡量建筑現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。
高精度恒溫恒濕空調(diào)綜合技術(shù)，是包括空調(diào)負(fù)荷計(jì)算、系統(tǒng)布置、氣流組織、空調(diào)設(shè)備、樓宇控制及關(guān)鍵儀表在內(nèi)的成套技術(shù)。五十年代我國(guó)空調(diào)的恒溫精度只能達(dá)到±0.5℃，六十至七十年代開(kāi)展了恒溫空調(diào)技術(shù)的全面研究，并于六十年代末提出了適合我國(guó)國(guó)情的恒溫工程整套設(shè)計(jì)方法，并編入《空氣調(diào)節(jié)技術(shù)手冊(cè)》。七十至八十年代開(kāi)展了恒溫空調(diào)的研究，研究了側(cè)送、散流器、孔板送風(fēng)方式；研制了立式整體空調(diào)機(jī)組及臥式空調(diào)器，和可控硅無(wú)觸點(diǎn)雙位溫度調(diào)節(jié)器和無(wú)觸點(diǎn)時(shí)間比例式溫度調(diào)節(jié)器；同時(shí)還研究了氯化鋰濕度傳感器、雙溫法濕度標(biāo)定裝置、濕度控制儀表及室溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制計(jì)算方法等。從而系統(tǒng)地解決了精度在0.1～0.03℃的恒溫空調(diào)技術(shù)。八十年代進(jìn)行了大面積光柵刻線高精度恒溫技術(shù)的研究，研制成功精密串級(jí)調(diào)節(jié)及其配套儀表，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了大面積連續(xù)20晝夜維持20℃±0.01℃的高精度恒溫環(huán)境，已接近這一技術(shù)領(lǐng)域的國(guó)際先進(jìn)水平，這是滿足高精尖生產(chǎn)要求上的重大突破。
恒濕空調(diào)是在一些吸濕性材料生產(chǎn)過(guò)程中提出的，如針織品、造紙、醫(yī)藥、食品等，我國(guó)恒濕控制技術(shù)從開(kāi)始解決±5%RH(相對(duì)濕度)到逐步解決±3%RH以及±2%RH。八十年代后期建成的國(guó)內(nèi)自行設(shè)計(jì)、安裝及調(diào)試，具有當(dāng)時(shí)國(guó)際水平的平衡環(huán)境型房間量熱計(jì)式空調(diào)器試驗(yàn)裝置，其恒濕精度可達(dá)±1%RH。
七十年代末至八十年代初，為了節(jié)省冷負(fù)荷、初投資和運(yùn)行能耗，對(duì)高大廠房分層空調(diào)技術(shù)進(jìn)行了研究。研究了分層空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算中熱轉(zhuǎn)移負(fù)荷確定方法，分層空調(diào)氣流組織方式及設(shè)計(jì)方法；并根據(jù)高大廠房特點(diǎn)，結(jié)合我國(guó)現(xiàn)有空調(diào)設(shè)備及系統(tǒng)使用情況，提出各種空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用于分層空調(diào)的優(yōu)點(diǎn)及其適用范圍和設(shè)計(jì)計(jì)算方法。用于實(shí)際工程，溫差可達(dá)到±1℃，一般可節(jié)省冷量30%。
建筑物冷熱負(fù)荷設(shè)計(jì)計(jì)算有了新的發(fā)展，八十年代初提出的新方法考慮了圍護(hù)結(jié)構(gòu)等蓄熱體的吸熱、蓄熱和放熱特性，改變了原有方法中得熱與冷負(fù)荷不加區(qū)分的作法，從而減少了設(shè)計(jì)用冷負(fù)荷，計(jì)算機(jī)理正確，方便使用。
控制高檔商業(yè)建筑的能耗始于八十年代中期，改革開(kāi)放后建造了一批高檔旅館、公寓及商場(chǎng)等，空調(diào)采暖能耗大幅度上升。經(jīng)調(diào)查、實(shí)測(cè)及分析后，于九十年代初期頒布了旅游旅館建筑熱工與空氣調(diào)節(jié)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
九十年代中期，由于大、中城市電力供應(yīng)緊張，供電部門(mén)開(kāi)始重視需求側(cè)管理及削峰填谷，蓄冷空調(diào)技術(shù)提到了議事日程。近年來(lái)，由于能源結(jié)構(gòu)的變化，促進(jìn)了吸收式冷熱水機(jī)組的快速發(fā)展，以及熱泵技術(shù)在長(zhǎng)江中下游地區(qū)的應(yīng)用。
為了提高暖通空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率，達(dá)到節(jié)能目的，已研究開(kāi)發(fā)并應(yīng)用了變水量(VWV)、變風(fēng)量(VAV)系統(tǒng)，以及在我國(guó)剛起步的變冷劑流量(VRV)系統(tǒng)。
2、采暖供熱
散熱器有了較大的發(fā)展，開(kāi)發(fā)了多種新型散熱器。用稀土灰口鑄鐵制造的散熱器比之原普通灰口鑄鐵散熱器，具有機(jī)械強(qiáng)度高、氣密性好、承壓能力高、加工性能好的優(yōu)點(diǎn)。鋼制散熱器比之鑄鐵散熱器具有金屬熱強(qiáng)度高，散熱性能好、造型美觀、裝飾性強(qiáng)、占用空間小、現(xiàn)場(chǎng)施工安裝方便、工藝性好、適于自動(dòng)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
我國(guó)建筑節(jié)能工作始于八十年代初期，首先從減少能耗占最大比例的采暖能耗為起點(diǎn)，在制定標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)、推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和加強(qiáng)行政管理方面做了大量、有效的工作。1986年建設(shè)部頒發(fā)了我國(guó)第一部建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，即民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并于1996年頒布了該標(biāo)準(zhǔn)的修訂標(biāo)準(zhǔn)，目標(biāo)節(jié)能率為50%。為了實(shí)現(xiàn)采暖系統(tǒng)節(jié)能率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，于八十年代中期研究并開(kāi)發(fā)了平衡供暖技術(shù)及產(chǎn)品、鍋爐運(yùn)行管理技術(shù)及產(chǎn)品等，對(duì)推動(dòng)采暖系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)進(jìn)步發(fā)揮了重要的作用。為了進(jìn)一步推動(dòng)建筑節(jié)能工作及提高室內(nèi)熱環(huán)境品質(zhì)，根據(jù)我國(guó)節(jié)能法及節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)，近年來(lái)要大力推行室溫可調(diào)及采暖計(jì)量收費(fèi)技術(shù)，隨之推動(dòng)采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)步及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。例如，室內(nèi)采暖系統(tǒng)由傳統(tǒng)的單管順流系統(tǒng)改變?yōu)殡p管系統(tǒng)；散熱器恒溫閥及熱表等有關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用、研究及開(kāi)發(fā)。
3、通風(fēng)和室內(nèi)空氣質(zhì)量
六十至七十年代，為解決地下建筑的潮濕、悶熱、空氣污濁嚴(yán)重影響正常使用的問(wèn)題，通過(guò)多工種協(xié)同研究，成功地提出了南方、北方地下巖石洞庫(kù)工廠內(nèi)部環(huán)境質(zhì)量綜合改造的技術(shù)措施和手段，并研制了適合地下建筑用的氯化鋰轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)、三甘醇液體除濕機(jī)和冷凍降濕機(jī)。
八十年代開(kāi)始調(diào)查、研究室內(nèi)空氣品質(zhì)問(wèn)題，九十年代對(duì)一些空調(diào)建筑做了調(diào)查及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，并提出了一些新概念及改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的途徑。
為了分析室內(nèi)空氣品質(zhì)及評(píng)價(jià)熱舒適，于七十年代發(fā)展的計(jì)算流體力學(xué) (CFD)到了九十年代，已開(kāi)發(fā)成分析速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)和污染物濃度場(chǎng)的手段，并于近年來(lái)用于求解熱舒適評(píng)價(jià)指標(biāo)及空氣年齡的方法。
八十至九十年代，在引入北歐置換通風(fēng)技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合國(guó)情開(kāi)展了這方面的研究與開(kāi)發(fā)工作，并應(yīng)用于上海大劇院等工程中，既獲得較高的空氣質(zhì)量，也達(dá)到了節(jié)能的效果。
4、空氣潔凈技術(shù)
空氣潔凈技術(shù)的研究始于五十年代末期，主要是軍工和三線建設(shè)的需要。六十至七十年代初系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)了發(fā)展?jié)崈艏夹g(shù)所遇到的幾項(xiàng)主要關(guān)鍵技術(shù)和設(shè)備，如玻璃纖維高效空氣過(guò)濾器、聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)粒子、光散射式塵埃粒子計(jì)數(shù)器、檢漏儀、潔凈工作臺(tái)、空氣吹淋室、凈化吸塵器、靜電自凈器、裝配式亂流及層流潔凈室、集成電路生產(chǎn)用成套局部?jī)艋O(shè)備等。這為隨后展開(kāi)的大規(guī)模集成電路攻關(guān)、毛主席紀(jì)念堂生物潔凈室工程等做出了貢獻(xiàn)，并以《裝配式恒溫潔凈室》的綜合成果納入1972年編選的《中華人民共和國(guó)重大科技成果匯編》。七十年代末至八十年代末，為適應(yīng)凈化工程的發(fā)展，尤以全國(guó)近萬(wàn)家藥廠必須進(jìn)行凈化改造的迫切需要，制訂了一系列國(guó)家和行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，建立了相應(yīng)的檢測(cè)手段，并研制成功Ⅱ級(jí)生物安全柜、裝配式生物潔凈室、離心式細(xì)菌采樣器等用于生物潔凈環(huán)境的技術(shù)裝備。九十年代推出的低阻亞高效空氣過(guò)濾器、封導(dǎo)結(jié)合的雙環(huán)密封系統(tǒng)、無(wú)隔板高效空氣過(guò)濾器、條縫式吹淋室、0.1微米10級(jí)超高性能潔凈室等都達(dá)到了國(guó)際水平。
大量的實(shí)踐成果為理論研究提供了沃土。八十年代初以來(lái)，出版了《空氣潔凈技術(shù)原理》等專著，提出了許多新觀點(diǎn)、新概念并系統(tǒng)總結(jié)了潔凈室理論，建立了潔凈室不均勻分布理論體系和計(jì)算方法，為我國(guó)有關(guān)手冊(cè)、規(guī)范提供了優(yōu)于國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)算方法，并且突破在垂直層流、下限風(fēng)速、回風(fēng)方式上的國(guó)外禁區(qū)，為中小規(guī)模的100級(jí)潔凈室在國(guó)內(nèi)的推廣普及開(kāi)了綠燈。最近提出的阻漏層理論和技術(shù)，為提高微環(huán)境的污染控制效果展示了一種新的工程學(xué)方法。
5、計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)與應(yīng)用
我國(guó)暖通空調(diào)計(jì)算機(jī)應(yīng)用始于七十年代初，首先用于數(shù)值計(jì)算、實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)與分析方面。七十年代中期逐步進(jìn)入到工程應(yīng)用，把手工計(jì)算過(guò)程編成電算程序。七十年代末期，建設(shè)部組織了建筑工程設(shè)計(jì)程序庫(kù)，對(duì)暖通計(jì)算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展起了一定的推動(dòng)作用。八十年代中期完成的暖通空調(diào)應(yīng)用軟件包已涵蓋了冷熱負(fù)荷計(jì)算、能耗分析、氣流組織、室內(nèi)外供暖及通風(fēng)管網(wǎng)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、方案比較與設(shè)備選擇等。
暖通空調(diào)CAD技術(shù)始于八十年代中期，當(dāng)時(shí)一些大型設(shè)計(jì)院引進(jìn)國(guó)外CAD工作站及多專業(yè)應(yīng)用軟件包，并進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。但由于軟件對(duì)硬件和操作系統(tǒng)的依賴性及各系統(tǒng)的封閉性等原因，應(yīng)用與推廣較為困難。
八十年代末期至九十年代初期，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展及AutoCAD繪圖軟件包的不斷完善，國(guó)內(nèi)自主開(kāi)發(fā)了暖通空調(diào)CAD軟件并逐步商品化。爾后，開(kāi)發(fā)了計(jì)算繪圖一體化軟件，軟件功能從過(guò)去的單純計(jì)算或單純繪圖，發(fā)展到集計(jì)算、繪圖于一體的輔助設(shè)計(jì)軟件，在設(shè)計(jì)院得到日益廣泛的應(yīng)用。
近年來(lái)，微處理技術(shù)日新月異，為CAD軟件開(kāi)發(fā)提供了非常廣闊的自由空間和平臺(tái)，暖通空調(diào)CAD在計(jì)算繪圖一體化的基礎(chǔ)上，進(jìn)而向集成化發(fā)展。
6、展望暖通空調(diào)的發(fā)展
我國(guó)空調(diào)技術(shù)是由工業(yè)空調(diào)發(fā)展起來(lái)的，這是指人工創(chuàng)造一個(gè)空氣環(huán)境(包括溫度、濕度及潔凈度)來(lái)服務(wù)于工藝、環(huán)境試驗(yàn)等需要。隨著改革開(kāi)放、人民生活水平提高，目的在于為人們提供舒適空氣環(huán)境的舒適空調(diào)開(kāi)始以較快的速度發(fā)展。但是，近20年來(lái)的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期處于空調(diào)環(huán)境下會(huì)出現(xiàn)“空調(diào)不適應(yīng)癥”(或“病態(tài)建筑綜合癥”)，原因是空氣中存在有各類污染物、微生物及懸浮微粒、電磁輻射等，對(duì)人類產(chǎn)生不良影響。從而提出了應(yīng)從傳統(tǒng)的以保持熱舒適環(huán)境的“舒適空調(diào)”，進(jìn)而發(fā)展為以保持室內(nèi)空氣質(zhì)量為條件的“健康空調(diào)”或“綠色空調(diào)”。
改革開(kāi)放前，我國(guó)采暖作為社會(huì)福利，由國(guó)家投資，而且燃料(主要為煤)價(jià)格低廉，技術(shù)發(fā)展緩慢，不僅能耗高而且供暖質(zhì)量差。八十年代中期后頒布了節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并于九十年代中期提出室溫控制及計(jì)量收費(fèi)。近年來(lái)隨著能源結(jié)構(gòu)的變化，已在研究、開(kāi)發(fā)新的采暖和空調(diào)系統(tǒng)及方式。
暖通空調(diào)技術(shù)的發(fā)展，必然會(huì)受到能源、環(huán)境條件的制約。所以能源綜合利用、節(jié)能、保護(hù)環(huán)境及趨向自然的舒適環(huán)境必然是今后發(fā)展的主題。
熱電聯(lián)產(chǎn)，采暖、空調(diào)、生活熱水三聯(lián)供(或熱、電、冷三聯(lián)供)是能源綜合利用的一個(gè)方面。近年來(lái)熱泵的應(yīng)用范圍在迅速擴(kuò)大，可大大提高能源利用率。由于空調(diào)負(fù)荷集中于電力高蜂時(shí)段，蓄冷(蓄冰、蓄水)技術(shù)可以在一定范圍內(nèi)解決電力削峰填谷問(wèn)題，正在引起重視。
此外，由于含氯或溴的合成制冷劑會(huì)破壞大氣臭氧層，從而導(dǎo)致溫室效應(yīng)，預(yù)計(jì)下世紀(jì)必定會(huì)找到代替物或回到天然制冷劑的應(yīng)用。
