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出版者:

作者:Mull, Thomas

出品人:

页数:528

译者:

出版时间:1997-8

价格:$ 101.70

装帧:

isbn号码:9780070444515

丛书系列:

图书标签:

• HVAC
• 暖通空调
• 制冷
• 通风
• 热力学
• 工程
• 手册
• 应用
• 原理
• 技术

建筑暖通空调系统设计与实践手册 全面解析现代建筑热力、流体与控制系统的权威指南 本书旨在为暖通空调（HVAC）领域的工程师、设计师、安装人员及技术人员提供一套全面、深入且高度实用的技术参考资料。本书不涉及《HVAC Principles and Applications Manual》中已涵盖的基础原理和特定应用章节，而是专注于当前行业前沿技术、复杂系统集成、性能优化、节能策略以及最新的法规标准在实际工程中的落地应用。 第一部分：高级系统设计与性能评估 第一章：复杂混合通风系统的流体动力学优化 本章深入探讨在大型公共建筑、数据中心和洁净室环境中，如何精确模拟和优化混合通风系统的气流组织。内容重点聚焦于计算流体力学（CFD）在复杂几何结构（如高耸大厅、多功能空间）中的应用，包括湍流模型选择（如 $k-epsilon$ 与 $k-omega$ SST 模型）对预测射流扩散和死区形成的影响。详细介绍了动态压力损失计算方法，特别是针对非标准部件（如扩散器、格栅阵列）的局部阻力系数标定，以及如何利用流态分析结果指导送风口、回风口和排风口的精确布局，以确保室内空气质量（IAQ）和热舒适度的均匀性。 第二章：区域供冷与热源的集成优化 本章侧重于大型商业建筑群中区域供冷（District Cooling）和供热系统的设计与能效管理。详述了吸收式制冷机组、地源热泵（GSHP）与传统蒸汽压缩循环系统的集成运行策略。重点分析了冷水和热水管网的动态水力平衡问题，包括变频泵组的控制逻辑设计，以应对部分负荷下的系统阻力变化。此外，还提供了基于时间序列分析的负荷预测模型，指导储能罐（Thermal Energy Storage, TES）的容量确定和运行调度，实现削峰填谷，最大化热源设备的全年效率（IPLV/SEER）。 第三章：高性能围护结构的热工性能验证 本章超越基础的传热学计算，侧重于评估复杂幕墙系统和绿色屋顶对建筑整体热负荷的影响。详细介绍了动态热阻（$U$-value）测试方法在现场环境下的应用，以及如何准确计算由于太阳辐射得热（SHGC）和空气渗透导致的非稳态热得失。特别地，探讨了热桥效应的量化分析，包括使用有限元分析（FEA）软件模拟复杂连接节点处的温度梯度，并提出相应的构造措施（如连续保温层、热断桥材料的优化选择）以满足近零能耗建筑（NZEB）的严格要求。 第二部分：先进控制与智能运维 第四章：基于模型的预测控制（MPC）在HVAC系统中的应用 本章是本书的理论核心之一，详细阐述了如何将先进的控制理论应用于大型楼宇自动化系统（BAS）。内容涵盖了MPC的基本架构，包括状态空间模型的建立、成本函数的定义（权重分配考虑能耗、IAQ与舒适度），以及优化求解器的选择。提供了多个实际案例分析，展示MPC如何通过提前预判天气变化和室内负荷波动，对冷水机组、空气处理机组（AHU）的冷/热盘管、风机、水泵进行协调控制，实现超过15%的实时能耗节约。 第五章：数据驱动的故障诊断与预测性维护（FDM） 本章聚焦于利用物联网（IoT）传感器数据和大数据分析技术对HVAC系统进行健康管理。详细介绍了数据清洗、特征工程在识别传感器漂移和设备异常运行中的关键步骤。重点讲解了基于残差分析和机器学习（如孤立森林、LSTM网络）的故障特征提取方法，用于早期预警压缩机磨损、换热器污垢积累和控制回路失稳等早期故障。提供了实际操作指南，指导工程师如何构建和部署云端或边缘计算环境下的实时监测平台。 第六章：变风量（VAV）与精密温度控制的解耦策略 本章针对现代VAV系统常见的“冷热竞争”和低负荷时段的温控不稳问题，提出了创新的控制解耦方案。讨论了如何通过优化设计最小新风量、引入再热盘管的反馈回路，以及实施先进的集总/分布式控制策略来提升系统的动态响应能力。详细分析了室内温度、相对湿度和CO2浓度三变量耦合控制下的鲁棒性设计，确保在不同负荷条件下，系统输出稳定且高效。 第三部分：特殊应用与法规遵循 第七章：高精度洁净室环境的空气净化与压力控制 本章专门面向制药、微电子和生物技术领域的读者。深入分析了ISO 14644标准下不同洁净等级对送风效率（Air Change Rate, ACR）和气流组织模式的要求。重点阐述了层流（Laminar Flow）与湍流（Turbulent Flow）系统的设计差异，并提供了高效微粒空气（HEPA）过滤器和超高效过滤器（ULPA）的选型指南，特别是关于过滤器寿命预测和压力恢复时间的工程计算。讨论了跨区域压力梯度控制的冗余设计和快速恢复技术。 第八章：冷凝水回收与水系统微生物控制 本章关注水资源的可持续利用和公共卫生安全。详述了高效冷凝水收集与回用系统的设计参数，包括水质检测指标（pH、电导率、浊度）和必要的过滤/消毒流程（如紫外线杀菌）。同时，深入探讨了冷却塔和空气处理机盘管中军团菌（Legionella）等病原体的滋生风险，并提供了符合ASHRAE 188标准的水处理化学品选择、循环水侧生物膜控制和定期冲洗维护方案。 第九章：地方性法规与能效认证的实操对标 本章汇集了全球主要市场的暖通空调设计规范和能效认证体系，包括但不限于ASHRAE 90.1、EN 16798以及相关地方性建筑规范的最新修订。重点解读了这些规范对设备最低效率（EER/COP）、风机和水泵的轴功率限制（Specific Fan Power, SFP/Specific Pump Power, SPP）的强制性要求。提供了从概念设计到竣工验收阶段，如何系统性地准备技术文件以满足严格的能效审查要求。 本书的编写团队由具有数十年一线工程经验的资深专业人士组成，确保所有理论推导均有坚实的工程实践背景支撑，内容前瞻、实用性强，是解决复杂暖通空调工程挑战的必备工具书。

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这本书给我的整体感觉是，它成功地搭建起了一座从学术理论到工程实践的坚实桥梁，但它的精彩之处，远不止于此。它对于“系统整合”的阐述，达到了一个令人耳目一新的高度。在现代建筑中，暖通空调系统不再是孤立存在的，它必须与建筑的结构、电气、消防以及智能楼宇管理系统（BMS）进行深度交互。这本书并没有将 HVAC 视为一个封闭的学科，而是将它放置在整个建筑科学的大背景下去考察。它讨论了气密性对能耗的影响，分析了通风系统如何配合消防排烟策略，甚至探讨了噪音和振动控制在精密仪器室应用中的特殊要求。这种跨学科的视角，让读者能够跳出 HVAC 自身的专业局限，站在业主和整体建筑性能优化的角度去思考设计。我特别欣赏其中关于“绿色建筑认证”标准下的 HVAC 策略章节，它不仅解释了标准条款，更重要的是，提供了如何通过创新的系统设计和优化措施来达到这些严苛标准的具体方法论。阅读它，就像是完成了一次从基础操作员到系统架构师的思维升级过程。

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从一个资深设备维护专家的角度来看，这本书的价值在于它对系统维护和长期可靠性的深度关注。很多书籍只教会你怎么“安装”和“启动”，但一旦系统运行起来，后续的维护和故障排除才是真正的挑战。这本书的后半部分，专门辟出了一大部分篇幅来讲解常见故障的诊断流程和预防性维护策略。它不是简单地列出“如果压力低，检查泄漏点”这种空泛的建议，而是深入到了热力学循环的各个节点，结合实际工况，分析了不同故障模式的先兆信号。比如，在讲解冷却塔运行时，它详细描述了如何通过监测循环水的水质参数变化（如浊度、pH值、电导率）来预测和预防结垢或腐蚀的发生，并提供了相应的化学处理建议。这种前瞻性的维护指导，对于延长设备使用寿命、降低运营成本具有不可估量的价值。我甚至发现，一些我过去通过多年试错才掌握的“经验之谈”，在这本书里被系统化、理论化地呈现了出来，这无疑为我们新一代的维护人员提供了一个极佳的学习路径，避免了重复犯错的成本。

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坦白讲，对于一个初入 HVAC 领域的学生或者跨行转入的工程师来说，市面上充斥着太多“高大全”但实用性欠缺的资料。这本书，给我的第一印象是“干货满满，直击痛点”。它没有过多地纠缠于高深的数学推导，而是将精力集中在了“如何解决问题”上。我印象特别深的是关于冷水机组选型与优化那一章，它不仅仅罗列了各种机型的参数表，更深入地分析了在不同气候区和不同负荷变化曲线下，哪种技术路线（离心式、螺杆式、涡旋式）的综合能效比（IPLV）表现最佳，以及如何利用变频技术进行深度节能。这种基于实际运行数据的分析，对于我们做项目经济性评估至关重要。更值得称道的是，它对控制系统的介绍，摆脱了传统教材对特定品牌控制器的依赖，而是讲解了底层逻辑和通讯协议，这样即使我们未来采用全新的自动化平台，也能迅速理解和集成。书中的图例和流程图清晰到令人发指，即便是第一次接触 DDC 系统的同事，也能对照着手册快速上手进行基础的编程和故障排查。这不仅仅是一本参考书，它更像是一份经过实战检验的“工程备忘录”，让我在面对复杂交接项目时，心里踏实了不少。

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这本书，说实话，是我在暖通空调领域摸爬滚打这些年里，少有的能让我眼前一亮的工具书。我记得我刚接触这个行业的时候，看到的那些教材，要么是理论堆砌得让人昏昏欲睡，要么就是操作指南写得像天书一样晦涩难懂。直到我翻开了这本《HVAC Principles and Applications Manual》，那种感觉就像是终于找到了一个能把复杂的工程原理和实际操作无缝对接起来的桥梁。它的编排逻辑非常清晰，不是那种把所有公式一股脑砸在你面前的架势，而是循序渐进地引导你理解，比如从最基础的负荷计算到末端设备的选择，再到系统集成和调试，每一步都有详实的图示和案例支撑。我尤其欣赏它对最新行业标准和节能规范的涵盖程度，这在很多老旧的参考书里是看不到的。很多次我手头遇到了棘手的项目难题，比如一个老旧建筑的改造，涉及复杂的变风量系统优化，翻阅这本书的相应章节，总能找到既符合理论依据又具有极高可操作性的解决方案。它不像那些只停留在概念层面的书籍，它更像是一个经验丰富的老工程师坐在你旁边，手把手教你如何把图纸变成现实，确保系统不仅高效运行，而且符合现行的环保和安全标准。这本书的厚度足以证明其内容的广度和深度，但阅读起来却丝毫不觉得累赘，因为它始终保持着对“应用”的聚焦。

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我必须承认，我是一个非常注重“手感”和“结构”的读者。很多技术手册在排版上疏于管理，导致查找效率低下，让人望而却步。然而，这本《HVAC Principles and Applications Manual》在这一点上做得极其出色。它的章节划分逻辑严密，索引系统做得细致入微，你几乎可以立刻定位到你需要的具体信息，比如“住宅新风热回收的最小送风量限值”或者“空气处理机组的二次加湿凝结水排放要求”。这极大地提升了我在现场工作时的效率。我们知道，在紧张的施工或调试阶段，时间就是金钱，翻阅一本资料需要花费几分钟时间定位，就可能延误整个工序。这本书的排版设计显然是基于实际工作场景优化的，字体大小、行间距、图表与文字的结合都达到了一个非常舒适的阅读平衡点。此外，它对于各种表格和规范数据的引用，都附带了明确的出处，这为我们进行合规性审查时提供了强有力的依据。我用它来校对过好几个供应商提供的设计方案，书中提供的经验值和保守计算方法，多次帮我识别出了那些看起来“完美”实则存在隐患的初步设计，真正体现了“应用手册”的价值所在。

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