《通風(fēng)與供熱工程》課程教學(xué)大綱

通風(fēng)與供熱工程（VentilatingandHeatingEngineering）課程基本信息課程編號：04021216課程總學(xué)時(shí)：32實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0學(xué)時(shí)課程性質(zhì)：選修課程屬性:創(chuàng)業(yè)教育類開設(shè)學(xué)期：第7學(xué)期適用專業(yè)：農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程對先修的要求：工程熱力學(xué)，傳熱學(xué)，流體力學(xué)對后續(xù)的支撐：能實(shí)現(xiàn)已學(xué)課程的融會貫通，并對解決通風(fēng)與供熱工程中的實(shí)際問題提供技術(shù)支持一、課程的教學(xué)理念、性質(zhì)、目標(biāo)和任務(wù)本課程是農(nóng)業(yè)建筑環(huán)境與能源工程專業(yè)的一門專業(yè)選修課。本課程涉及建筑物的通風(fēng)、供熱、防排煙、建筑節(jié)能等內(nèi)容，主要闡述一般民用和工業(yè)建筑通風(fēng)機(jī)空氣調(diào)節(jié)、室內(nèi)采暖和室外供熱管道工程的設(shè)計(jì)方法和安裝基本知識，介紹建筑物通風(fēng)系統(tǒng)、室內(nèi)采暖系統(tǒng)和室外供熱管道的工作原理、系統(tǒng)構(gòu)造，系統(tǒng)和設(shè)備的選擇，安裝技術(shù)要求以及系統(tǒng)運(yùn)行、調(diào)整和維護(hù)基本知識。由于本課程專業(yè)性和實(shí)踐性較強(qiáng)，課程學(xué)習(xí)注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識、專業(yè)基礎(chǔ)知識以及專業(yè)知識的能力，訓(xùn)練學(xué)生熟練查閱設(shè)計(jì)手冊、設(shè)計(jì)規(guī)范和各類標(biāo)準(zhǔn)的能力。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能系統(tǒng)地掌握空氣調(diào)節(jié)的基本理論知識和目前常用的以熱水或蒸汽作為熱媒的室內(nèi)供暖及集中供熱系統(tǒng)的基本原理和基本知識；培養(yǎng)學(xué)生具有一般民用和工業(yè)建筑的通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力和系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)等方面的基礎(chǔ)知識；掌握供暖與集中供熱運(yùn)行管理的基本知識。對通風(fēng)及供熱方面的新理論、新技術(shù)、新設(shè)備及發(fā)展趨勢有所了解。二、課程教學(xué)的基本要求1、理論知識方面：（1）通風(fēng)技術(shù)的基本理論、計(jì)算方法、專業(yè)術(shù)語；（2）通風(fēng)設(shè)備的工作原理和選擇方法；（3）通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則、方法和設(shè)計(jì)；（4）室內(nèi)空氣凈化原理與設(shè)備；（5）建筑物的熱負(fù)荷計(jì)算；（6）散熱器的結(jié)構(gòu)原理和設(shè)計(jì)計(jì)算；（7）各種供熱系統(tǒng)的原理和布局；（8）供熱系統(tǒng)的施工要求和運(yùn)行及管理。三、課程的教學(xué)設(shè)計(jì)1、教學(xué)設(shè)計(jì)說明達(dá)成課程目標(biāo)采用形成性評價(jià)和結(jié)果評價(jià)相結(jié)合的方式。這種方式是將以往由注重結(jié)果調(diào)整為注重學(xué)習(xí)過程，加大形成性評價(jià)的比例，以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，并且有利于學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的目標(biāo)。形成性評價(jià)包括平時(shí)作業(yè)、在線測試、小組協(xié)作綜合問題的探究學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)討論、混合課堂、網(wǎng)絡(luò)資源利用、網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)痕跡等。結(jié)果評價(jià)是課程結(jié)束后采用閉卷考試，全面考察學(xué)生對本課程知識的理解、掌握程度以及靈活運(yùn)用知識解決問題的能力。2、課程目標(biāo)及對畢業(yè)要求的支撐序號課程目標(biāo)畢業(yè)要求1由于本課程專業(yè)性和實(shí)踐性較強(qiáng)，課程學(xué)習(xí)注重培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識、專業(yè)基礎(chǔ)知識以及專業(yè)知識的能力，訓(xùn)練學(xué)生熟練查閱設(shè)計(jì)手冊、設(shè)計(jì)規(guī)范和各類標(biāo)準(zhǔn)的能力。12目標(biāo)2：通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能系統(tǒng)地掌握空氣調(diào)節(jié)的基本理論知識和目前常用的以熱水或蒸汽作為熱媒的室內(nèi)供暖及集中供熱系統(tǒng)的基本原理和基本知識；。23目標(biāo)3：培養(yǎng)學(xué)生具有一般民用和工業(yè)建筑的通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力和系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)節(jié)等方面的基礎(chǔ)知識；掌握供暖與集中供熱運(yùn)行管理的基本知識。5四、理論教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配（32學(xué)時(shí)）緒論學(xué)時(shí)數(shù)：2通風(fēng)與供熱工程課程的任務(wù)和基本內(nèi)容，通風(fēng)與供熱工程技術(shù)發(fā)展概況。建筑物的通風(fēng)設(shè)計(jì)及集中供熱對提高國民生活質(zhì)量、節(jié)約能源和促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的意義。第一章工業(yè)與民用建筑的通風(fēng)學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生理解和掌握通風(fēng)技術(shù)的基本理論、計(jì)算方法和專業(yè)術(shù)語，掌握通風(fēng)管道的設(shè)計(jì)計(jì)算，了解改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的綜合措施。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：通風(fēng)管道的設(shè)計(jì)原則和計(jì)算方法。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解：全面通風(fēng)、自然通風(fēng)、局部通風(fēng)、事故通風(fēng)、通風(fēng)效果等的基本概念及常見通風(fēng)技術(shù)的分類。理解：全面通風(fēng)的氣流組織、通風(fēng)房間的空氣平衡和熱平衡、改善室內(nèi)空氣質(zhì)量的綜合措施。掌握：各不同通風(fēng)方式的工作原理、送風(fēng)系統(tǒng)的組成、評價(jià)通風(fēng)效果的指標(biāo)。熟練掌握：通風(fēng)管道的設(shè)計(jì)計(jì)算。教學(xué)組織與實(shí)施：課前主題引入、知識構(gòu)成梳理、課堂授課、互動環(huán)節(jié)設(shè)置、在線學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)、課后反饋。第二章室內(nèi)空氣凈化原理與設(shè)備學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生理解室內(nèi)通風(fēng)中的建筑除塵系統(tǒng)，了解凈化裝置的性能、工作過程和設(shè)備分類。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：理解室內(nèi)通風(fēng)空氣凈化設(shè)備的工作原理。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解：空氣凈化裝置的性能和分類，粉塵的特性和除塵機(jī)理。理解：凈化裝置的選擇依據(jù)，不同除塵系統(tǒng)的工作原理和應(yīng)用。教學(xué)組織與實(shí)施：課前主題引入、知識構(gòu)成梳理、課堂授課、互動環(huán)節(jié)設(shè)置、在線學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)、課后反饋。第三章供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷與建筑熱工學(xué)時(shí)數(shù)：4教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生理解和掌握供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)的計(jì)算原則與方法、采暖建筑的相關(guān)熱工設(shè)計(jì)要求。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：掌握多層和高層建筑供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的計(jì)算方法，得熱量和失熱量熱平衡。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解：暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷、高層建筑熱負(fù)荷、圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量、附加耗熱量、冷風(fēng)滲透耗熱量、冷風(fēng)侵入耗熱量的基本概念。理解：供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷計(jì)算的基本原理。掌握：冷風(fēng)滲透耗熱量、冷風(fēng)侵入耗熱量、圍護(hù)結(jié)構(gòu)最小熱阻與經(jīng)濟(jì)熱阻、高層建筑熱負(fù)荷計(jì)算特點(diǎn)以及得熱量和失熱量的熱平衡。熟練掌握：供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷計(jì)算、圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量計(jì)算、附加耗熱量計(jì)算方法。教學(xué)組織與實(shí)施：課前主題引入、知識構(gòu)成梳理、課堂授課、互動環(huán)節(jié)設(shè)置、在線學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)、課后反饋。第四章供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生了解散熱器的類型及使用條件，掌握散熱器的計(jì)算方法和布置原則。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：鑄鐵和鋼制散熱器的選型和計(jì)算。不同類型的散熱器高層和多層建筑物中的使用。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解：散熱器的類型。理解：散熱器的使用條件。掌握：對散熱器的熱工、衛(wèi)生和技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求，散熱器的構(gòu)造與性能及供熱面積的計(jì)算。熟練掌握：散熱器面積的確定的計(jì)算方法以及散熱器的布置原則。教學(xué)組織與實(shí)施：課前主題引入、知識構(gòu)成梳理、課堂授課、互動環(huán)節(jié)設(shè)置、在線學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)、課后反饋。第五章熱水供暖系統(tǒng)學(xué)時(shí)數(shù)：4教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生了解室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的分類、自然循環(huán)和機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的工作原理、掌握高層建筑熱水供暖系統(tǒng)的特點(diǎn)、室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的管路布置的特點(diǎn)。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：掌握自然循環(huán)和機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的分類和適用場合。掌握機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的垂直式和水平式系統(tǒng)在工程中的應(yīng)用。針對不同形式機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)在具體工程中的應(yīng)用。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解：室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的分類以及供暖系統(tǒng)施工圖的組成和內(nèi)容。理解：自然循環(huán)和機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的工作原理。掌握：機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的選擇以及高層建筑熱水供暖系統(tǒng)選擇及室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)管路布置與敷設(shè)。熟練掌握：分戶計(jì)量熱水供暖系統(tǒng)的選擇。教學(xué)組織與實(shí)施：課前主題引入、知識構(gòu)成梳理、課堂授課、互動環(huán)節(jié)設(shè)置、在線學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)、課后反饋。第六章室內(nèi)蒸汽供熱系統(tǒng)學(xué)時(shí)數(shù)：4教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生掌握蒸汽作為熱媒的特點(diǎn)、室內(nèi)低壓蒸汽供暖系統(tǒng)水力計(jì)算、疏水器的構(gòu)造和工作原理。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：掌握蒸汽作為熱媒的特點(diǎn)、疏水器的構(gòu)造和工作原理。掌握蒸汽和熱水作為熱媒的比較。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解：熱媒的分類以及各種熱媒相比較的優(yōu)缺點(diǎn)。理解：蒸汽和熱水作為熱媒的特點(diǎn)。掌握：蒸汽作為熱媒的特點(diǎn)以及疏水器的構(gòu)造和工作原理。熟練掌握：室內(nèi)低壓蒸汽供暖系統(tǒng)水力計(jì)算以及蒸汽和熱水作為熱媒的比較。教學(xué)組織與實(shí)施：課前主題引入、知識構(gòu)成梳理、課堂授課、互動環(huán)節(jié)設(shè)置、在線學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)、課后反饋。第七章集中供熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷學(xué)時(shí)數(shù)：4教學(xué)目標(biāo)：掌握集中供熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷的概算、熱負(fù)荷圖。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：掌握集中供熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷的概算。掌握熱負(fù)荷圖。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解：集中供熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷的概念。理解：集中供熱系統(tǒng)負(fù)荷圖。掌握：供熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷圖、年耗熱量計(jì)算。熟練掌握：供熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷的概算和特征。教學(xué)組織與實(shí)施：課前主題引入、知識構(gòu)成梳理、課堂授課、互動環(huán)節(jié)設(shè)置、在線學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)、課后反饋。第八章熱水供熱系統(tǒng)的供熱調(diào)節(jié)學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)目標(biāo)：掌握供暖熱負(fù)荷供熱調(diào)節(jié)的基本公式，熟悉直接和間接連接熱水供暖的集中供熱調(diào)節(jié)。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：掌握供暖熱負(fù)荷供熱調(diào)節(jié)的基本公式。掌握直接和間接連接熱水供暖的集中供熱調(diào)節(jié)方式比較。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解：直接和間接連接熱水供暖的集中供熱調(diào)節(jié)。理解：直接和間接連接熱水供暖的集中供熱調(diào)節(jié)的幾種方式。掌握：直接和間接連接熱水供暖的集中供熱調(diào)節(jié)方式之間相比較，各自具有的特點(diǎn)。熟練掌握：供暖熱負(fù)荷供熱調(diào)節(jié)的基本公式。教學(xué)組織與實(shí)施：課前主題引入、知識構(gòu)成梳理、課堂授課、互動環(huán)節(jié)設(shè)置、在線學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)、課后反饋。第九章熱水網(wǎng)路的水力計(jì)算和水壓圖學(xué)時(shí)數(shù)：4教學(xué)目標(biāo)：掌握水壓圖的基本概念、熱水網(wǎng)路的水壓圖、系統(tǒng)定壓方式。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：掌握水壓圖的基本概念、熱水網(wǎng)路的水壓圖。掌握供暖系統(tǒng)定壓方式。主要教學(xué)內(nèi)容及要求：了解：水壓圖的基本概念。理解：熱水網(wǎng)路的水壓圖的基本概念。掌握：水壓圖的基本公式，熱水網(wǎng)路的水力計(jì)算的方法和例題。熟練掌握：水壓圖、熱水網(wǎng)路的水壓圖、系統(tǒng)的定壓方式。教學(xué)組織與實(shí)施：課前主題引入、知識構(gòu)成梳理、課堂授課、互動環(huán)節(jié)設(shè)置、在線學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)、課后反饋。第十章供熱管線的敷設(shè)和構(gòu)造學(xué)時(shí)數(shù)：2教學(xué)目標(biāo)：掌握供熱管網(wǎng)布置原則、室外供熱管道的敷設(shè)方式、供熱管道及其附件。教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：掌握供熱管網(wǎng)布置原則、室外供熱管道的敷設(shè)方式、補(bǔ)償器、供熱管道的保溫。掌握補(bǔ)償器構(gòu)造和工作原理。主要教學(xué)內(nèi)容及要求了解：供熱管網(wǎng)以及補(bǔ)償器的基本概念。理解：供熱管網(wǎng)布置原則。掌握：室外供熱管道的敷設(shè)方式、供熱管道及其附件、補(bǔ)償器和管道支座、供熱管道的保溫。熟練掌握：補(bǔ)償器構(gòu)造和工作原理。教學(xué)組織與實(shí)施：課前主題引入、知識構(gòu)成梳理、課堂授課、互動環(huán)節(jié)設(shè)置、在線學(xué)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、指導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)文獻(xiàn)、課后反饋。五、課程思政將通風(fēng)與供熱工程中的課程理念結(jié)合建筑節(jié)能與當(dāng)前國家當(dāng)前的“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注節(jié)能減排，關(guān)心國家的大政方針等。例1：對建筑領(lǐng)域的節(jié)能減排舉例（裝配式建筑的實(shí)施，加快了工廠化進(jìn)展，降低了建筑垃圾的產(chǎn)生，減少環(huán)境污染；綠色建筑的提出，達(dá)到人與自然的和諧）。通過采用綠色技術(shù)，一座27層大廈一年能減少多少碳排放？位于迪拜碼頭的阿聯(lián)酋地標(biāo)集團(tuán)總部大廈給出了答案：1332噸。采用具有日光收集功能的自動照明控制系統(tǒng)，根據(jù)自然光的照明度自動調(diào)整室內(nèi)光照；使用帶有溫度傳感器的水循環(huán)裝置，每年用水量比國際水管理聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)低40%；智能電梯安裝能量再生電機(jī)，可以將電梯運(yùn)行產(chǎn)生的能量存儲起來二次利用……在約45萬平方米的辦公空間內(nèi)，地標(biāo)集團(tuán)總部大廈采用了一系列綠色技術(shù)，提高能源效率，最大程度減少碳足跡，成為阿聯(lián)酋大力發(fā)展綠色建筑的縮影。日本《讀賣新聞》稱，對于全國約2.85萬所公立中小學(xué)，校舍節(jié)能將成為對學(xué)生進(jìn)行環(huán)保教育的“活教材”。如果節(jié)能型校舍在各地得到推廣，日本居民的環(huán)保意識也將得到提高。例2：清華大學(xué)節(jié)能樓這座融綠色、生態(tài)、環(huán)保、節(jié)能理念于一體的智能化教學(xué)科研辦公樓座落在清華大學(xué)校園東區(qū)。它集成應(yīng)用了自然通風(fēng)、自然采光、低能耗圍護(hù)結(jié)構(gòu)、太陽能發(fā)電、中水利用、綠色建材和智能控制等國際上最先進(jìn)的技術(shù)、材料和設(shè)備。據(jù)初步核算，該樓每年將減排二氧化碳1200噸、二氧化硫5噸。環(huán)境節(jié)能樓采用鋼結(jié)構(gòu)和高性能玻璃幕墻，提高了地面以上建筑材料的可回收利用率。通過先進(jìn)的智能化控制系統(tǒng)，南外墻的半透明玻璃板根據(jù)光照強(qiáng)度自動調(diào)節(jié)角度，夏季可遮蔽強(qiáng)烈的日光，冬季則吸收陽光中的熱量，在室內(nèi)與室外之間創(chuàng)建了一個(gè)溫度適中的環(huán)境，有效地降低了室外溫度對室內(nèi)環(huán)境的不利影響。智能化控制不僅使室內(nèi)冷暖氣分布均勻，而且還能通過感應(yīng)裝置合理使用光以及供給冷氣和熱氣，在無人時(shí)自動停止，大大地節(jié)省能源。據(jù)初步計(jì)算，該樓的能源消耗與同等規(guī)模的建筑相比，可節(jié)約70%左右的能源。環(huán)境節(jié)能樓的C型建筑環(huán)抱著一個(gè)綠色生態(tài)中庭，它是整個(gè)建筑的核心，是一個(gè)“氣候緩沖區(qū)”。中庭的高大樹木及其他植物不僅會給朝南的房間遮陽，同時(shí)還可過濾塵埃，凈化空氣。而中庭與建筑內(nèi)部其他區(qū)域的溫差還可讓空氣流動，清新空氣。六、教材及教學(xué)參考書1、選用教材：（1）理論課教材：供熱工程（第二版），李德英著，中國建筑工業(yè)出版社，2018年（2）實(shí)驗(yàn)課教材：供熱通風(fēng)與空調(diào)工程實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)，李東雄、杜漸主編，中國電力出版社，20122、參考書：（1）供熱工程，田玉卓主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2008年（2）供熱通風(fēng)與空調(diào)工程施工技術(shù)，賈永康主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2012年（3）供熱工程（第四版），賀平、孫剛、王飛等主編，中國建筑工業(yè)出版社，2009年（4）通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)工程，徐勇主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2017年（5）工業(yè)通風(fēng)（第三版），孫一堅(jiān)，建筑工業(yè)出版社，1994年3、推薦網(wǎng)站：（1）中國能源網(wǎng)，/（2）供熱信息網(wǎng)，/七、教學(xué)條件課程依托的河南農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院能