《通風工程學》為首批“‘十二五’普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材”“河南省‘十四五’普通高等教育規(guī)劃教材”,本書是其第2版。與第1版相比,總體量相差不大,但全面優(yōu)化調(diào)整了全書知識體系、內(nèi)容體系、結構體系。第2版除緒論外,按內(nèi)容將全書23章分為3篇,即“基礎篇”“工程篇”和“專題應用篇”。其中,第Ⅰ篇為基礎篇,分為4章,介紹了作業(yè)場所有害物來源、危害及其控制標準,濕空氣的物理性質(zhì)與焓濕圖及其應用,通風空調(diào)基本方程,粉塵和氣溶膠的特性。第Ⅱ篇為工程篇,分為11章,介紹了通風空調(diào)系統(tǒng)及設備,包括全面通風、自然通風、局部排風、空氣幕,除塵機理、除塵系統(tǒng)與除塵設備,有毒有害氣體的凈化原理與方法,通風空調(diào)負荷計算、系統(tǒng)設計與主要設備選擇方法及施工、測定、調(diào)試、竣工驗收與運行管理。第Ⅲ篇為專題應用篇,分為8章,分別對傳染病醫(yī)院、生物安全實驗室、地下空間、隧道、礦井等特殊工程的通風空調(diào)系統(tǒng)與防排煙通風系統(tǒng)、事故通風系統(tǒng)及置換通風系統(tǒng)等有著特殊技術要求的通風系統(tǒng)的工程實現(xiàn),進行了專門論述。
本書不是建筑環(huán)境與能源應用工程專業(yè)類似教材(如《工業(yè)通風》與《空氣調(diào)節(jié)》)的簡單翻版或合成,而是一部適合安全工程專業(yè)教學的新穎、獨特的“通風工程”課程教材,使用本書可在同一基礎平臺上講授“工業(yè)通風”與“防塵技術”“防毒技術”“空氣調(diào)節(jié)”等內(nèi)容。
本書基本概念精準明確、深度廣度適中、內(nèi)容多元而豐富、知識體系合理且有新意、知識點布局得當、理論與實踐有機結合。
本書主要作為高等院校安全工程專業(yè)及相近專業(yè)“通風工程”類課程的本科生教材,也適合安全生產(chǎn)、應急管理領域從業(yè)人員學習參考。
《通風工程學》初版以來,于2012年經(jīng)教育部評定為第一批“‘十二五’普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材”,于2020年經(jīng)河南省教育廳評定為“河南省‘十四五’普通高等教育規(guī)劃教材”。本書被諸多高校教師選作安全工程專業(yè)本科生通風工程或相關課程的教材,對安全科學與工程學科教學質(zhì)量的維系及教學效果的提升,貢獻了些微之力。在此謹向本書所有讀者、出版印刷發(fā)行流程中各個環(huán)節(jié)的人員表示衷心的感謝。
為進一步全面提升本書質(zhì)量,作者自2020年起,著手修訂,數(shù)易其稿,現(xiàn)束冊,付之梨棗。
第2版與第1版相比,總的體量雖相差不大,但對全書知識體系、內(nèi)容體系、結構體系進行了全面優(yōu)化調(diào)整,主要體現(xiàn)在以下四個方面。
(1)增補遺缺。為適應當今應對新型冠狀病毒(COVID-19)的預防管控工作中有關通風空調(diào)的技術要求,新增加了“第16章傳染病醫(yī)院通風空調(diào)系統(tǒng)”與“第17章生物安全實驗室通風空調(diào)系統(tǒng)”兩章。第17章是在第1版“第17.3節(jié)生物安全實驗室通風空調(diào)系統(tǒng)”的基礎上,增補改寫的。
(2)理順結構。按新構建的知識體系、內(nèi)容體系,對全書的結構體系做了全面調(diào)整。除“緒論”外,按內(nèi)容將全書23章分為3篇,即“基礎篇”“工程篇”和“專題應用篇”。其中,第Ⅰ篇為基礎篇,分為4章,闡述了作業(yè)場所有害物來源、危害及其控制標準,濕空氣的物理性質(zhì)與焓濕圖及其應用,通風空調(diào)基本方程,粉塵和氣溶膠的特性。第Ⅱ篇為工程篇,分為11章,闡述了通風空調(diào)系統(tǒng)及設備,包括全面通風、自然通風、局部排風、空氣幕,除塵機理、除塵系統(tǒng)與除塵設備,有毒有害氣體的凈化原理與方法,通風空調(diào)負荷計算、系統(tǒng)設計與主要設備選擇方法及施工、測定、調(diào)試、竣工驗收與運行管理。第Ⅲ篇為專題應用篇,分為8章,分別對傳染病醫(yī)院與生物安全實驗室、地下空間、隧道、礦井等特殊工程的通風空調(diào)系統(tǒng)與防排煙通風系統(tǒng)、事故通風系統(tǒng)及置換通風系統(tǒng)等有著特殊技術要求的通風系統(tǒng)的工程實現(xiàn),進行了專門論述。
(3)精簡合并。編者認為,教材不是“工程手冊”。教材重在清楚論述基本概念,合理搭建知識體系架構及其相互之間的邏輯關系,即使涉及具體的工程技術措施,也不能把工程技術規(guī)范、標準中某些具體條文進行機械式的“照搬”。教師在授課過程中,如果在講解某部分內(nèi)容時,認為有必要詳細介紹相關規(guī)范或標準,自然會加以補充的。這樣,教師在授課過程中就有了自我伸展、裁剪、調(diào)度的自由,同時也縮小了教材的體量。基于這種認識,本書在修訂時,就不再引用某些規(guī)范或標準的具體條文。另外,此次修訂,刪除了第1版的“第12章風機與水泵”,將與“風機”相關的內(nèi)容壓縮改寫為“第5.5節(jié)風機特性及選擇運行”,將與“水泵”相關的內(nèi)容壓縮改寫為“12.6.2水泵”。
(4)補偏救弊,校勘是非,芟繁就簡。限于篇幅,恕不一一列舉。
在這里,本人擬就“選用的教材內(nèi)容”與“課程教授內(nèi)容”的取舍與增補問題,和各位同仁分享些許個人認識。我認為,這個問題不是一個“教材話題”,而是一個“課程話題”!敖滩摹迸c“課程”是兩個不同的概念。所謂教材,實則只是某專業(yè)所開設的某門課程的主要教學參考資料。當教師選用某本書作為某專業(yè)某門課程的教材,通常都要根據(jù)授課對象的具體情況及該門課程教學大綱的要求,即課程的知識結構體系與內(nèi)容體系,對教材的內(nèi)容進行篩選,決定哪些內(nèi)容可少講或不講,哪些內(nèi)容要細講,甚至要補充一些資料多講(教材的擴展性),也就是我們平常說的,有些內(nèi)容要“照著講”(即按照學科思想和特點,闡述必要的教學內(nèi)容),有些內(nèi)容要“接著講”(即與時俱進地引入學科前沿發(fā)展問題,及時更新教學內(nèi)容)?梢姡滩闹皇菍W生學習某門課程的主要參考書(教材不是要把什么問題都講得清清楚楚的,要留有讓學生自己刨根問底的問題),是學生在教師指導下研習探究某類相關知識的路線導引圖(授課教師宜有意識地引導學生利用教材所列參考文獻),師生一起通過研究,提升對某一類相關知識(即“課程”)的分析能力、處理能力,在培養(yǎng)學生懷疑精神和批判性思維的同時,也激活了教材、激活了課程,進而激活了教學。以上乃本人一孔之見,期待能引起交流、探討。
今借本書修訂再版大果之際,謹向參加本書第1版編寫工作的林秀麗、王述洋、李濱、張水平、周西華、劉英學、楊振宏、張儉讓、汪躍龍等表示感謝;謹向使用本書第1版并提出寶貴修訂建議、意見的(按校名漢語拼音音序排)安徽工業(yè)大學、北京科技大學、北京理工大學、濱州學院、長安大學、大連交通大學、東北林業(yè)大學、廣西大學、哈爾濱理工大學、河北聯(lián)合大學、河南城建學院、河南工程學院、河南理工大學、黑龍江科技大學、湖南科技大學、華北水利水電大學、華南理工大學、吉林建筑大學、江蘇大學、江西理工大學、蘭州理工大學、遼寧工程技術大學、南京工業(yè)大學、南京理工大學、上海海事大學、上海應用技術大學、石家莊鐵道大學、首都經(jīng)濟貿(mào)易大學、蘇州大學、太原理工大學、武漢科技大學、武漢理工大學、西安建筑科技大學、西安科技大學、西安石油大學、浙江工業(yè)大學、鄭州航空工業(yè)管理學院、鄭州輕工業(yè)大學、中國地質(zhì)大學(武漢)、中國計量大學、中國科技大學、中國礦業(yè)大學、中南大學、中原工學院等高校教師致以誠摯的謝意。
此外,本書修訂時參閱了相關文獻,在此向文獻作者們表示衷心的感謝。
本書第2版由同濟大學教授、博士生導師范存養(yǎng)先生擔任主審。范先生是暖通空調(diào)學術界公認的著名學者和教育家,1954年由同濟大學畢業(yè)留校執(zhí)教,畢生致力于暖通空調(diào)領域的科學研究與人才培養(yǎng)工作,是我國暖通空調(diào)專業(yè)的創(chuàng)建者與奠基人之一,為我國暖通空調(diào)專業(yè)的建設與持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了特殊作用,做出了杰出貢獻。范先生品高德馨、學養(yǎng)深湛,治學嚴謹、寬厚大度的學者風范和志士情操一直被學術界廣為謳頌,2007年獲“日本空氣調(diào)和衛(wèi)生工學會國際榮譽會士”稱號,在國內(nèi)外同行中享有卓越的學術地位和交口稱道的學術聲譽,受到普遍尊敬和愛戴。先生著述豐偉,代表性學術著作有《空氣調(diào)節(jié)》(全國統(tǒng)一教材)、《簡明空調(diào)設計手冊》、《大空間建筑空調(diào)設計與工程實錄》、《高層建筑空調(diào)設計及工程實錄》等。先生已享鮐背壽,仍對本書編寫大綱和書稿都做了認真仔細的審讀,予以指導,以其獨特的視角提出了不少寶貴的意見與建議。這對本書質(zhì)量的提高具有極為重要的意義。在此謹向恩師致以誠摯的謝意。
本書此次再版修訂得到了河南省教育廳、中原工學院的大力支持,在此謹致以誠摯感謝。全書修訂工作是在王新泉教授、丁淑敏教授主持下完成的。修訂大綱由王新泉教授提出,經(jīng)多次研討、修改后定稿。參加本書第2版修訂工作的有(按姓名漢語拼音音序排)丁淑敏、董云霞、李振明、劉輝、劉寅、萬祥云、汪班橋、王冰、王新泉。全書協(xié)調(diào)統(tǒng)稿、審校定稿工作由王新泉完成。在對全書統(tǒng)稿、定稿過程中,劉寅教授、董云霞高級工程師協(xié)助王新泉教授做了不少編務工作。
本書基本概念精準明確、深度廣度適中、內(nèi)容多元而豐富、知識體系合理且有新意、知識點布局得當,這一特色經(jīng)此次修訂后得到了進一步彰顯,適合各類高校安全工程專業(yè)及相近專業(yè)選作本科生“通風工程”類課程的教材,也適合安全生產(chǎn)、應急管理領域有關人員學習參考。為了適應和滿足教學需要,本書配備有PPT課件,為使用本書作為教材的教師提高課程教學質(zhì)量提供資源性支撐。
然經(jīng)緯萬端,罅漏難免,期望大家不吝斥謬,以匡不逮。
卷束,晨曦微露。眼前無長物,窗下有清風。綴數(shù)語,為第2版前言。
2022年初夏
目錄
系列教材序
序一
序二
序三
第2版前言
第1版前言
緒論/
0.1通風空調(diào)在控制改善室內(nèi)環(huán)境中的作用和任務/
0.2通風工程學基本原理/
0.3通風空調(diào)發(fā)展概況/
0.4現(xiàn)代通風空調(diào)技術研究方向/
Ⅰ基礎篇
第1章作業(yè)場所有害物來源及其控制標準/
1.1作業(yè)場所有害物的來源及危害/
1.2有害物濃度的表示方法/
1.3控制作業(yè)場所有害物濃度的有關標準/
1.4防治工業(yè)有害物的綜合措施/
思考與練習題/
第2章濕空氣的物理性質(zhì)與焓濕圖及其應用/
2.1濕空氣的物理性質(zhì)/
2.2濕空氣的焓濕圖/
2.3濕球溫度與露點溫度/
2.4焓濕圖的應用/
思考與練習題/
第3章通風空調(diào)基本方程/
3.1連續(xù)性方程/
3.2能量方程與熱質(zhì)傳遞方程/
3.3稀釋方程/
思考與練習題/
第4章粉塵和氣溶膠的特性/
4.1概述/
4.2粉塵的產(chǎn)生與分類/
4.3粉塵的特性/
4.4氣溶膠的特性/
4.5氣溶膠粒子的光學性質(zhì)/
4.6氣溶膠粒子的電學性質(zhì)/
思考與練習題/
Ⅱ工程篇
第5章通風系統(tǒng)/
5.1通風的概念及功能/
5.2通風系統(tǒng)的組成/
5.3常見通風系統(tǒng)的類型及適用場合/
5.4通風方式的綜合應用/
5.5風機特性及選擇運行/
思考與練習題/
第6章全面通風/
6.1作業(yè)場所有害物的來源/
6.2全面通風量的計算/
6.3全面通風的氣流組織/
6.4風量平衡與熱量平衡/
思考與練習題/
第7章自然通風/
7.1自然通風的作用原理/
7.2自然通風計算/
7.3避風天窗及風帽/
7.4自然通風與工藝和建筑設計的配合/
思考與練習題/
第8章局部通風/
8.1局部排氣罩/
8.2塵云產(chǎn)生與捕集機理/
8.3局部排氣罩的設計要求/
8.4密閉式排塵罩/
8.5柜式排氣罩工作原理與設計計算/
8.6槽邊排風罩/
思考與練習題/
第9章空氣幕/
9.1空氣幕的用途/
9.2空氣幕原理/
9.3空氣幕類型/
9.4空氣幕設計計算/
9.5吹吸式空氣幕的應用/
思考與練習題/
第10章除塵系統(tǒng)與除塵設備/
10.1除塵系統(tǒng)概述/
10.2除塵器的分類/
10.3除塵設備性能指標/
10.4沉降除塵器/
10.5慣性除塵器/
10.6旋風除塵器/
10.7袋式除塵器/
10.8濕式除塵器/
10.9靜電除塵器/
10.10除塵系統(tǒng)火災爆炸事故的預防控制及其安全可靠性/
10.11除塵系統(tǒng)爆炸事故案例分析/
思考與練習題/
第11章有毒有害氣體的凈化/
11.1概述/
11.2吸附凈化法/
11.3吸附劑的選擇/
11.4吸附裝置的選擇/
11.5吸收凈化法/
11.6吸收控制設備/
11.7其他凈化方法/
11.8有毒有害氣體的高空排放/
思考與練習題/
第12章空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)/
12.1空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)概述/
12.2產(chǎn)品和工藝的環(huán)境要求/
12.3人體舒適性要求/
12.4空調(diào)系統(tǒng)設計負荷計算/
12.5空調(diào)系統(tǒng)設計/
12.6空調(diào)系統(tǒng)設備選擇/
思考與練習題/
第13章通風空調(diào)系統(tǒng)設計/
13.1空氣在通風系統(tǒng)管網(wǎng)中的流動阻力/
13.2風管內(nèi)的壓力分布/
13.3通風系統(tǒng)設計基本原則/
13.4通風系統(tǒng)的布置原則/
13.5通風系統(tǒng)的設計計算/
13.6高溫煙氣管道系統(tǒng)的設計/
13.7通風工程施工圖的組成與特點/
思考與練習題/
第14章通風空調(diào)系統(tǒng)的測定調(diào)試和竣工驗收/
14.1通風空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)試/
14.2通風空調(diào)系統(tǒng)技術參數(shù)的測定/
14.3通風空調(diào)設備性能的測定/
14.4通風空調(diào)系統(tǒng)的竣工驗收/
思考與練習題/
第15章通風空調(diào)系統(tǒng)運行管理/
15.1概述/
15.2通風除塵系統(tǒng)維護管理/
15.3通風空調(diào)系統(tǒng)的故障原因及消除方法/
15.4系統(tǒng)檢修/
思考與練習題/
Ⅲ專題應用篇
第16章傳染病醫(yī)院通風空調(diào)系統(tǒng)/
16.1概述/
16.2傳染病醫(yī)院建設的基本原則與建筑特點/
16.3傳染病醫(yī)院兩通道三區(qū)流線布置形式/
16.4傳染病醫(yī)院通風空調(diào)系統(tǒng)設計的基本原則/
16.5傳染病醫(yī)院通風空調(diào)系統(tǒng)的設計/
16.6負壓病房(隔離病房)的平疫轉(zhuǎn)換運行策略/
思考與練習題/
第17章生物安全實驗室通風空調(diào)系統(tǒng)/
17.1生物安全實驗室概述/
17.2生物安全實驗室通風空調(diào)系統(tǒng)的設計/
17.3生物安全柜/
第18章地下空間通風空調(diào)系統(tǒng)/
18.1地下停車場機械通風與機械排煙系統(tǒng)/
18.2地下人防建筑通風系統(tǒng)概述/
18.3地下人防建筑通風系統(tǒng)設計要點/
第19章隧道通風/
19.1概述/
19.2隧道內(nèi)有害氣體分布規(guī)律/
19.3隧道通風方式/
19.4隧道通風設計/
第20章礦井通風/
20.1概述/
20.2礦井通風系統(tǒng)的類型/
20.3采區(qū)通風與掘進通風/
20.4礦井空調(diào)系統(tǒng)/
20.5礦井空氣的加熱/
第21章防排煙通風系統(tǒng)/
21.1火災煙氣有效控制/
21.2防排煙系統(tǒng)相關名詞/
21.3火災煙氣的危害/
21.4建筑防排煙系統(tǒng)/
21.5通風空調(diào)系統(tǒng)防火/
第22章置換通風/
22.1置換通風概述/
22.2置換通風系統(tǒng)的基本原理/
22.3置換通風的特性/
22.4置換通風的設計/
22.5置換通風熱舒適性指標及評價指標/
22.6置換通風的影響因素/
第23章事故通風/
23.1事故通風與事故通風系統(tǒng)/
23.2設置事故通風的技術要求/
23.3案例分析/
參考文獻/