具体描述
《空气调节技术及工程应用》系统地阐述了空气调节技术的理论基础和工程应用，其内容充分反映了本学科国内外最新技术成就和进展。书中选用了大量形象插图、实用计算公式和图表，注意了理论与实践的结合。章节安排力求系统全面、层次分明，文字叙述力求简练、通俗，插图选择力求典型、形象。为了方便读者熟悉制冷空调的专业英语，书中在中文专业名词头几次出现时，列出对应的英文名词。《空气调节技术及工程应用》与同时出版的《制冷技术及工程应用》一书构成完整的专业知识体系，供读者自学、进修和工作参考。
《空气调节技术及工程应用》可作高等院校制冷与空调或相关专业的教材，以及各省市职业能力考试院工程师资格考试的推荐用书；对制冷与空调行业的设计、生产和管理技术人员及高级技工也有实用价值。
现代建筑热力学与能源效率：面向可持续发展的系统集成 本书聚焦于建筑系统在现代能源格局下面临的挑战与机遇，深入探讨如何通过先进的热力学原理指导下的设计、集成与优化，实现建筑环境的舒适性、健康性与极低的能耗目标。本书并非探讨制冷剂循环或空气处理的传统“空气调节”技术，而是将视角提升至建筑作为一个复杂能源系统的层面，强调跨学科的集成解决方案。 --- 第一部分：基础理论的深化与拓宽 第一章：超越传统传热学的建筑能流分析 本章旨在建立一个超越基础传导、对流、辐射三要素的现代热力学框架，以指导建筑能源的分析与控制。 1.1 熵增原理与建筑能质分离： 详细阐述了如何将建筑能耗视为不可逆过程的产物，重点分析了“能质”的概念，区分了高品位能源（如电力、高温热源）和低品位能源（如室内余热、环境热量）的有效利用路径。引入了“有效能”（Exergy）分析方法，用以评估现有建筑围护结构、设备运行以及能源转换过程中的内在损失，为系统的改进提供精确的量化依据。 1.2 微气候与界面热湿交换的动态建模： 传统方法往往采用稳态边界条件，本章则转向动态模拟。通过分析风场、太阳辐射在复杂建筑形体上的耦合效应，建立了高分辨率的界面热湿交换模型。讨论了多孔材料（如墙体、屋顶）中水分迁移与相变过程对室内热负荷和结构耐久性的综合影响，这对于潮湿气候区的建筑设计至关重要。 1.3 建筑热力学在城市尺度上的延伸（Urban Heat Island Effect Revisited）： 将单体建筑的热行为置于城市热岛效应（UHI）的背景下进行考察。探讨了建筑材料、几何形态、城市绿化覆盖率对区域微气候的影响，并提出了建筑设计层面减缓UHI效应的具体策略，例如高反射率表面、屋顶微循环系统的设计。 第二章：高能效围护结构的材料科学与性能评估 本章关注建筑“皮肤”——围护结构——如何最大限度地减少外界环境对内部热力平衡的扰动，并实现能源的被动获取与存储。 2.1 相变材料（PCM）的热力学行为与集成策略： 深入分析了不同类型PCM（有机、无机、复合材料）在建筑温度区间内的潜热储存特性。讨论了PCM在墙体、地板、吊顶中的薄层集成、散布集成技术，以及如何通过热阻层设计来控制PCM的充放热速率，以适应日间负荷的变化。 2.2 智能与自适应外层系统： 研究了能够根据环境条件（光照强度、风速、温差）动态调整热阻、遮阳系数或透光率的动态外维护结构。包括电致变色玻璃、热致伸缩材料的应用潜力，以及它们如何通过反馈控制实现室内热环境的无功调节。 2.3 气密性与渗透热流的精确量化： 强调了空气渗透作为一项重要的不可控能耗来源。介绍了基于鼓漏测试（Blower Door Test）的高级数据解析方法，以及如何将渗透流动的热量转移纳入全热负荷计算中，指导密实化设计与压力平衡策略。 --- 第二部：系统集成与能源流优化 第三章：多能流耦合的建筑能源系统设计 本部分的核心在于突破单一能源系统（如仅制冷/供暖）的局限，探讨如何高效地整合不同能源形式，实现能源流的“梯级利用”和动态平衡。 3.1 热泵技术在复杂建筑场景中的应用扩展： 不仅限于传统的空气源和地源热泵，本章重点分析了吸收式热泵、热驱动热泵、以及热泵在跨季节储热（Seasonal Thermal Energy Storage, STES）系统中的集成应用。讨论了如何通过优化系统耦合点，实现低温废热的回收与提升利用。 3.2 建筑能源系统的动态集成模型（Modelica/EnergyPlus 协同）： 介绍了使用面向对象的建模语言（如Modelica）或成熟的建筑性能模拟平台（如EnergyPlus）构建的、能够准确反映设备动态响应、控制延迟和系统间相互影响的集成仿真模型。强调如何利用这些模型进行“设计空间探索”而非简单的性能验证。 3.3 建筑余热与废弃能源的梯级回收： 详细分析了来自数据中心、厨房设备、实验室排风、甚至污水排放中的中低温热源。阐述了利用热交换网络、热泵提升、以及先进热电转换技术，将这些低品位能源转化为可用热能或电能的工程路径。 第四章：室内环境质量（IEQ）与低能耗策略的协同 本书认为，能源节约不能以牺牲室内环境质量为代价。本章探讨如何在保持或提高空气质量（IAQ）和热舒适度的前提下，最小化机械通风和温度调节所需的能耗。 4.1 基于人体的热舒适性指标与分区控制： 深入讲解了PMV/PPD模型之外的预测平均投票（Predicted Mean Opinion Score, PMoS）和自适应舒适度模型（Adaptive Comfort Model）。提出基于局部热源、辐射温差和空气速度的精细化分区控制策略，以避免对整个空间进行过度调节。 4.2 低能耗通风策略的能质考量： 分析了自然通风、混合通风与机械通风的能耗特性。重点讨论了热回收通风系统（HRV/ERV）的效率评估，并引入“热回收率”与“空气净化效率”的耦合指标。探讨了稀疏通风（Purge Ventilation）和按需通风（Demand-Controlled Ventilation, DCV）在不同占用密度下的能耗效益平衡点。 4.3 辐射供冷/热技术与空气处理的解耦： 探讨了辐射板、天花辐射系统等利用辐射传热实现温控的技术，其主要优势在于将显热负荷和潜热负荷进行有效解耦。分析了在辐射供冷模式下，如何通过高效的除湿系统（如独立除湿机或除湿转轮）来处理室内湿负荷，同时确保辐射表面的防结露控制。 --- 第三部：面向未来的智能管理与韧性系统 第五章：数据驱动的建筑能源优化与预测控制 本章转向信息技术与控制理论在建筑能源管理中的深度应用，目标是实现能源系统的自适应、自学习和预测性优化。 5.1 建筑性能的数字孪生构建与应用： 详细介绍了如何整合BIM（建筑信息模型）数据、实时传感器数据（IoT）和历史运行数据，构建高保真度的建筑能源数字孪生体。讨论了数字孪生体在运行阶段的“健康监测”、“故障诊断”和“情景模拟”中的作用。 5.2 模型预测控制（MPC）在HVAC系统中的实施： 相比于传统的PID控制，MPC利用对未来天气、未来负荷、电价波动的预测，提前优化设备的运行参数（如设定点、变频器频率、储能充放电时机）。本章提供MPC算法的基本框架及其在能源系统中的具体参数调整案例。 5.3 负荷侧灵活性与电网互动： 讨论了建筑作为虚拟电厂（VPP）单元的可能性。通过智能控制建筑的热质量、储能设备（电池、蓄水/冰）和可控负荷，使建筑能够响应电网信号，参与调峰、调频等辅助服务，从而实现经济效益与系统稳定性的双重优化。 第六章：韧性、适应性与低碳转型的工程路径 本章着眼于建筑系统如何应对气候变化带来的极端天气事件（热浪、持续低温）以及政策驱动下的深度脱碳需求。 6.1 极端气候下的被动生存能力分析： 评估建筑在外部能源供应中断（如停电）情况下，依靠其围护结构、内部热容量和被动通风策略维持室内安全温湿环境的时长（Resilience Time）。提出将“生存时间”作为关键设计指标纳入系统冗余性评估。 6.2 深度电气化与热源的零碳路径： 探讨在淘汰化石燃料供热的背景下，建筑如何完全依赖电能实现供暖、热水和降温。重点分析了高效热泵、集成式热回收系统与大规模光伏发电（BIPV）的系统匹配问题，特别是如何在过渡期内平滑电力负荷的激增。 6.3 过程验证与持续性能保障（Measurement and Verification, M&V）： 强调竣工后的能源性能验证流程。介绍IPMVP等国际标准，用于量化工程措施（如系统升级、控制优化）带来的实际节能效果，确保投资回报的透明度与可持续性。 --- 总结： 本书旨在为高级工程技术人员、研究人员及建筑系统集成设计师提供一套从热力学基础到前沿智能控制的、系统化、跨尺度的理论与工程工具。它强调的不是单一设备的性能提升，而是整个建筑能源流动的优化、耦合与韧性设计，以支撑未来零碳、高品质的居住与工作环境。
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