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暖通专业技术试题及案例分析

在建筑环境与能源应用工程领域，暖通空调技术扮演着至关重要的角色，它直接关系到建筑的舒适性、安全性以及能源效率。无论是设计、施工还是运行维护，扎实的专业知识和丰富的实践经验都是不可或缺的。本文旨在通过一系列专业技术试题和实际案例分析，与各位同仁共同探讨和深化对暖通专业核心技术的理解与应用。

一、专业技术试题

（一）选择题

1.在进行冬季供暖热负荷计算时，以下哪项因素通常不作为主要考虑对象？

A.围护结构传热耗热量

B.冷风渗透耗热量

C.太阳辐射得热量

D.室内设备散热量

参考答案：D

解析：冬季供暖热负荷计算主要考虑围护结构的传热损失、冷风渗透和侵入带来的热损失，以及太阳辐射等得热量的补偿。室内设备散热量在冬季通常是一种“收益”，会减少供暖需求，而非主要考虑的“负荷”项，尤其在以供暖为主的建筑中，设备散热量一般不予扣除，除非其数值较大且稳定。

2.关于空气处理过程中“露点”的说法，正确的是：

A.空气温度下降到使空气中的水汽开始凝结的温度

B.空气的饱和温度

C.空气相对湿度达到百分之百时的温度

D.以上说法均正确

参考答案：D

解析：露点温度是指在一定的大气压力下，空气中所含的水汽达到饱和状态并开始凝结时的温度。当空气温度降至露点温度时，其相对湿度达到百分之百。因此，A、B、C三种表述从不同角度描述了露点的含义，均正确。

（二）简答题

1.简述在空调系统设计中，进行气流组织设计时应遵循的基本原则。

参考答案：空调系统气流组织设计应遵循以下基本原则：

*满足室内温湿度均匀性要求：保证工作区域内空气温度、湿度在设计范围内，且梯度不宜过大。

*满足室内气流速度要求：工作区域空气流速应符合规范要求，避免过大造成不舒适感，或过小导致空气停滞。

*有效排除室内余热、余湿及污染物：气流应能将室内产生的余热、余湿以及有害物迅速带走，避免在局部区域积聚。

*送风气流应贴附或均匀扩散：尽量使送风气流在到达工作区之前充分混合，避免直接吹向人体造成“冷风感”或“热风感”。

*回风口布置合理：回风口应尽量布置在室内温度较高（夏季）或较低（冬季）、污染物浓度较高的区域，以提高换气效率。

*与建筑装修协调：送回风口的位置和形式应考虑建筑美观和使用功能。

*经济性：在满足上述要求的前提下，力求系统简单、造价低、运行能耗小。

2.什么是水泵的“气蚀”现象？简述其危害及主要预防措施。

参考答案：水泵的“气蚀”现象是指在水泵运行过程中，由于某些原因导致泵内局部压力降低至当时水温对应的饱和蒸汽压力以下时，水便会开始汽化，产生大量气泡。这些气泡随水流进入高压区域后，迅速凝结破裂，周围的水以极高的速度冲向气泡原有的空间，产生强烈的水击和振动，同时伴有噪声，这种现象称为气蚀。

危害：

*损坏水泵过流部件：气蚀产生的水击会对叶轮、泵壳等部件造成疲劳剥蚀，缩短设备寿命。

*降低水泵性能：气蚀会导致泵的流量、扬程和效率显著下降。

*产生振动和噪声：影响水泵的稳定运行和工作环境。

*严重时可能导致水泵无法正常工作。

预防措施：

*提高水泵进口处的压力（降低安装高度）：确保水泵进口处的压力高于当时水温下的饱和蒸汽压力，这是最根本的措施。

*减少水泵吸入管路的阻力损失：如选用合适管径、缩短管路长度、减少不必要的管件和阀门。

*控制水泵的运行工况：避免水泵在过低流量或过高流量下运行，必要时通过阀门调节或变频调速。

*选择抗气蚀性能好的水泵型号：如采用双吸泵、首级叶轮为双吸式或带有诱导轮的水泵。

*对叶轮等部件采用耐气蚀材料制造。

（三）分析论述题

1.结合当前国家“双碳”目标，请论述在暖通空调系统设计和运行管理中，可以采取哪些主要的节能技术措施和管理策略。

参考答案：在国家“双碳”目标指引下，暖通空调系统作为建筑能耗的主要组成部分，其节能降耗至关重要。可从设计和运行管理两方面采取措施：

设计阶段节能技术措施：

*优化负荷计算：采用动态负荷计算方法，精确确定冷热负荷，避免“大马拉小车”现象。

*高效冷热源选择：优先选用能效比高的冷水机组（如磁悬浮、变频螺杆等）、燃气壁挂炉、空气源/地源热泵等。因地制宜利用可再生能源，如太阳能供暖制冷、地热能、污水源热泵等。

*输配系统优化：采用变流量系统，配备高效水泵、风机，合理设计管路系统以减少阻力；空调风系统考虑采用单风管变风量（VAV）系统或风机盘管加新风系统等。

*末端设备高效化：选用高效节能的风机盘管、空气处理机组、散热器等，注重其调节性能。

*热回收技术应用：如新风与排风之间的全热/显热回收装置，冷却塔免费