Faber & Kell's Heating & Air-conditioning of Buildings, Tenth Edition pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Butterworth-Heinemann

作者:Doug Oughton

出品人:

页数:804

译者:

出版时间:2008-09-26

价格:USD 136.00

装帧:Hardcover

isbn号码:9780750683654

丛书系列:

图书标签:

• HVAC
• 建筑暖通
• 暖通空调
• 暖气
• 空调
• 工程技术
• 机械工程
• 建筑工程
• Faber & Kell
• 暖通设计

建筑暖通空调系统设计与实践：深度解析 本书旨在为建筑工程、暖通空调（HVAC）专业人士、工程师以及相关领域的研究人员提供一个全面、深入且高度实用的技术参考指南。聚焦于现代建筑设计中对室内环境质量、能源效率与可持续性提出的严苛要求，本书系统地阐述了从基础热力学原理到复杂系统集成与控制的各个层面。 第一部分：基础理论与环境科学 本书首先奠定坚实的理论基础。详细回顾了热力学、传热学、流体力学在建筑环境中的应用，特别是针对室内外空气状态的分析。重点介绍了湿空气线图（Psychrometrics）的精确应用，包括焓、露点、湿球温度的计算及其对舒适度和除湿过程的影响。 环境质量部分深入探讨了室内空气质量（IAQ）的关键要素，如污染物（挥发性有机化合物、颗粒物、氡气等）的产生、迁移与控制策略。详细分析了人体热舒适性标准（如PMV/PPD模型），并结合辐射、对流和传导在人体热平衡中的作用，指导设计者如何创造满足ASHRAE 55等标准的宜居空间。此外，还涵盖了声学、光照对室内环境的间接影响，强调了跨学科设计的重要性。 第二部分：负荷计算与能效分析 准确的负荷计算是所有暖通空调系统设计的基石。本书采用现代化的、基于时间的（Time-Step）负荷计算方法，而非简化的稳态方法。详细解析了以下关键输入参数的确定： 围护结构传热： 深入讨论了U值、R值的精确计算，考虑了遮阳系数（SC）、玻璃遮光系数（SHGC）以及动态热桥效应。 太阳得热： 提供了复杂的太阳辐射模型，用于计算不同朝向、不同类型窗户的瞬时太阳得热量。 内部得热： 精确评估人员密度、照明功率密度（LPD）以及各类办公和设备产生的瞬时热负荷。 通风与渗透： 分析了风压驱动和烟囱效应引起的非受控渗透，并将其纳入总负荷计算框架。 负荷计算结束后，本书转向建筑能源性能模拟。介绍了几种主流的动态模拟软件的应用原理，侧重于如何利用模拟结果优化系统选型和建筑外形设计，以实现净零能耗（NZEB）或低能耗目标。分析了ASHRAE 90.1等能效标准的合规性评估流程。 第三部分：空气系统设计与空气处理 本部分是本书的核心内容之一，详细阐述了空气处理设备和输配系统的设计规范与实践。 1. 空气处理单元（AHU）设计： 深入剖析了盘管（加热/冷却/再热）、加湿器（蒸汽/雾化）、过滤器（MERV等级到HEPA）以及热回收设备（如板式换热器、能量轮）的工作原理、性能曲线和选型指南。特别强调了全空气系统（All-Air Systems）与诱导式系统（Induction Systems）的对比与适用场景。 2. 风管系统设计： 涵盖了风管材料选择、布局优化、噪音控制（消音器设计）以及动态压力损失的精确计算。详细介绍了等静压法、静压恢复法和速度法在大型复杂系统中的应用，并强调了风阀、风口的气流组织设计，以确保均匀送风和避免射流过冲。 3. 通风策略： 区分并详细设计了三种主要通风模式： 全面稀释通风（Dilution Ventilation） 局部排风通风（Local Exhaust Ventilation） 置换通风（Displacement Ventilation）及其在不同空间（如洁净室、数据中心、普通办公区）的应用限制和优化措施。 第四部分：水系统与热源/冷源设备 系统的热量传递主要依赖于水系统。本部分聚焦于流体输配、泵与管道设计，以及高效热/冷源的集成。 水系统设计： 详细介绍了两管制、四管制系统的设计、水泵选型（变频控制与定频控制）、管道水力平衡与噪音控制。探讨了管道材质、防腐蚀措施以及冷冻水系统中的防冻保护。 冷源设备： 对冷水机组（Chillers）进行了详尽的分类讨论（压缩式、吸收式、磁悬浮技术），侧重于部分负荷性能曲线（IPLV/NPLV）的评估。 热源设备： 涵盖了冷凝式锅炉、热泵（空气源、地源）的性能系数（COP）分析及其在不同气候带的经济性考量。 末端设备： 详细分析了风机盘管（FCU）、空气处理箱（Air Handler Units, AHU）、辐射板/地板采暖系统的设计参数、控制策略和维护要点。 第五部分：控制系统与楼宇自动化（BAS） 现代HVAC系统的效率高度依赖于先进的控制逻辑。本书将楼宇自动化系统（BAS）视为系统集成的关键。 1. 控制原理： 深入讲解了反馈控制、前馈控制、比例-积分-微分（PID）控制器的调谐方法及其在温度、压力、流量控制回路中的具体应用。 2. 传感器与执行器： 探讨了不同类型传感器（温度、湿度、压力、CO2）的精度、漂移特性及其最佳安装位置。详细描述了阀门、风阀执行器的动态响应特性。 3. 系统集成与优化： 重点介绍了最优化控制策略，如：冷热源交接点优化（Reset Schedules）、室内设定点漂移（Setback/Setup）、以及与建筑围护结构（如智能遮阳）的联动控制，实现动态的能源管理。 第六部分：特殊应用与可持续性 本书最后面向特定和前沿领域，确保设计人员具备应对复杂挑战的能力： 数据中心冷却： 专门分析了高密度热负荷下的冷却技术，包括行级冷却、浸没式冷却，以及如何实现与办公区域HVAC系统的解耦。 洁净室设计： 详细阐述了ISO等级、气流组织（层流、紊流）的要求、压力梯度控制以及对过滤系统的严苛标准。 热泵与区域能源系统： 探讨了区域供冷供热（District Cooling/Heating）的可行性分析，以及地源热泵系统的地质勘探与回路设计。 制冷剂法规与未来趋势： 评估了HFOs等低GWP（全球变暖潜能值）制冷剂的性能特性，以及向更高能效比系统（如磁悬浮冷水机组）过渡的技术路径，确保设计符合未来环保法规要求。 全书融合了最新的行业标准、工程案例分析和计算工具的应用指导，旨在培养工程师建立一套全面的、面向生命周期的HVAC系统设计思维。

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这部手册的深度和广度简直令人难以置信，尤其是在处理复杂暖通空调系统集成方面。我最近在设计一个需要极端精确温度和湿度控制的实验室通风系统时，这本书简直是我的救星。它不仅仅停留在基础的负荷计算上，而是深入探讨了如何平衡能耗与室内空气质量（IAQ）之间的微妙关系。书中对不同类型空气处理器（AHU）的性能曲线分析极其细致，我特别欣赏它对变风量（VAV）系统在低负荷运行时可能出现的温度漂移问题的解决方案，提供了一套详细的调试流程。更别提那几章关于热回收通风（HRV）和能量回收通风（ERV）技术的对比分析，简直是教科书级别的。作者们显然是业内资深人士，他们的经验通过那些鲜活的案例得以体现，比如在高层建筑中处理风压和烟雾控制的复杂性，这在很多其他通用教材中是很难找到的深度。对于希望从“会操作”晋升到“能设计”的工程师来说，这本书提供的理论深度和工程实践的无缝衔接，是无可替代的宝贵资源。

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说实话，这本书的篇幅让人望而生畏，但一旦你开始深入阅读，就会发现它像一座巨大的知识宝库，你需要一把精确的钥匙才能找到你想要的东西。我最常翻阅的部分是关于管道和风道系统布局优化那一章。它不仅仅提供了基本的摩擦损失计算公式，更深入探讨了噪声控制和振动隔离的实际措施。例如，关于消音器选型和安装位置的建议，考虑到了气流速度和系统阻力的相互影响，这在实际施工中至关重要，因为不当的消音处理常常导致系统效率下降或产生恼人的低频噪音。另外，它对制冷剂循环的详细分解——从压缩机的工作原理到膨胀阀的精细调节——为解决老旧系统故障提供了宝贵的“内视”角度。对于现场维修技术人员来说，这本书与其说是一本参考书，不如说是一位经验丰富、知识渊博的导师，总能在关键时刻提供最可靠的指导。

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我必须指出，这本书的价值在于其对“经典”与“前沿”的平衡把握。那些关于流体力学和热量传递的基本定律，被阐述得清晰、准确，足以帮助任何一个刚接触这个领域的学生打下坚实的基础。然而，更让我印象深刻的是它对一些常常被忽视的“边角料”问题的关注。比如，关于冷凝水管理的安全规范和防止微生物滋生的措施，这些细节往往是导致系统长期运行不佳的隐患。书中对这些环节的强调，体现了一种对建筑使用者健康负责的严谨态度。它不是一本简单介绍如何“做”暖通空调的书，而是一本教你如何“做好”暖通空调的书。阅读过程中，我时常需要停下来，思考自己过去处理类似问题的思路是否过于简化了。对于任何希望在这个行业内建立起声誉和专业壁垒的人来说，掌握这本书中的细微差别和深度洞察，是实现职业飞跃的关键一步。

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我手里拿着的是最新版，坦白说，我对其中关于可持续性和绿色建筑规范的更新感到非常满意。过去一些经典的暖通空调设计指南，在面对LEED认证和净零能耗建筑的要求时，显得力不从心，但这本 दसवीं版显然紧跟时代步伐。它花费了大量的篇幅讨论高性能围护结构对系统选型的影响，并详细阐述了地源热泵（GSHP）系统在不同地质条件下的可行性分析，包括钻孔深度和回路长度的精确计算方法。我尤其欣赏它对动态模拟软件输出结果的解读技巧，帮助我们识别模型中的潜在缺陷，而不是盲目相信软件的“最优解”。书中的插图质量很高，那些复杂的流体动力学图示和热力学循环图，清晰地勾勒出了能量流动的路径。对于那些致力于将建筑能效提升到极致的实践者来说，这本书提供了一个扎实的技术框架，让我们的设计决策不再是基于猜测，而是基于严谨的工程分析和最新的行业标准。

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作为一名专业的项目经理，我的关注点往往在于成本控制和跨专业协调，这本书在这些方面也给出了令人惊喜的见解。它没有沉溺于纯理论，而是将工程经济学原理巧妙地融入到设备选型决策中。例如，在比较一次性投资成本（CAPEX）和长期运营成本（OPEX）时，书中提供了一套清晰的投资回收期（Payback Period）分析模型，考虑了能源价格波动和维护费用的预测。这对于向客户论证采用更昂贵但更节能的系统的价值至关重要。此外，它对HVAC系统与其他楼宇自动化系统（BAS）集成的章节，清晰地指出了通信协议（如BACnet和Modbus）的兼容性挑战及解决方案，这在现代智能建筑项目中是不可回避的难题。这本书成功地将热力学、流体力学和现代信息技术的交叉点展现得淋漓尽致，真正体现了现代建筑科学的综合性。

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