建筑环境的过去现在与未来暖通空调简史

供热技术
供
供暖就是用人工方法向室内供
热 发
给热量，保持一定的室内温度，以 创造适宜的生活环境或工作环境的 技术
展
史 供热发展
局部供暖 集中供暖 区域供暖
局部供热
人类很早就开始以火的形式，获得 热能来供暖。这种局部取暖装置， 如火炉，火墙和火坑等。
供
热
发
局部供热就是热媒制备、热媒输送和热 媒利用三个主要部分在构造上都在一起
埃及的民居
巴格达地区 的传统建筑
墙厚340-450mm，屋面厚 度460mm，利用土坯热惯 。室外日夜温差24℃，室 内波动不到 6℃。
屋顶表面温度
室外空气 温度
室内空气温度
气候与中国民居
陕北土窑洞
土窑洞借助土壤大热惯 性，达到冬暖夏凉的目的
陕西绥德 靠崖窑
四合院建筑冬季有效地利用了太阳
能采暖和抵御北风侵袭，屋顶设计
巢居
河南偃师汤泉沟穴居遗址
古代文明与气候的关系
创造适宜环境的建筑与人类文明的 发展进步密切相关
世界上古文明的发源地都位于南北纬20 －40之间
寒冷地区建筑
爱斯基摩人的 冰屋
用干雪沏成，厚度500ｍｍ的墙体可以提供 较好的保温性能。当室外平均温度－30℃ 时可维持室内温度－5℃以上。
干热地区建筑
冷藏和防暑降温，在《诗经》和《周礼》
制
中就有了“凌人”和“凌阴”的记载。
冷
我国的制冷机制造工业起源于20世纪50年代末期 ，是在几个安装、修理厂的基础上发展起来的。 从开始仿制生产活塞式制冷机，到自行设计和制
发
造，并制定了有关的系列标准。目前已有活塞式 、螺杆式、离心式、涡旋式、吸收式、热电式及
展
。
1972年，Raymond B.Becker of Gainesville, Fla.出版了《Gorrie, M.D.空气 调节和医用制冷之父》。 20年之后，美国最早的女工程师之一的 Margaret Ingels出版了《Willis Haviland Carrier，空调之父》
开 利 与 空 调
1906年5月，美国的多面手工程师克勒谋(Stuart W
调
．Cramer)在一次美国棉业协会(ACMA)的会议上正式
通风从古代的手摇扇手动通风发展到了机械通 风，这也给空气调节系统的发展奠定了基本的 条件，而后通风从机械通风到多元通风，进而 又开始自然通风在建筑的中的利用，近年来置 换通风的研究及发展同样伴随着空气调节的进 步。
冷热源方面，制冷起先是用于对食物的储藏和 保存，逐渐发展到了工业上的采用。在19世纪 ，第一次工业革命，蒸汽锅炉的产生及在西欧 的发展与运用，给空气调节工程提供了热源和 动力。
中
避免了夏季室内过热。
国
四
合
院
蒙古包
草
原
建
筑
用木料、毛毡建造，造型
独特，可抵御沙暴和雨雪
侵袭，冬暖夏凉 。
湿
布依族石屋（贵州）
就地取材，冬暖夏凉，不怕
热
火灾，隔音性能好。
地
区
民
居
干阑竹楼（云南）
防雨，防湿和防热。
——中国的风水说
对建筑环的认识
以八卦五行、河图 洛书等易学文化为基础； 注意建筑布局、空间分割、方位调整、色彩
建筑环境的过去现在与未来 暖通空调简史
建筑与环境的关系
建
筑
目前建筑环境发展中存在的
与
问题
环
境
人类活动的发展
高纬度地区，人类活动遗址迟 热带雨林：不需要建筑 建筑的出现：逐渐向两极移动 现代技术的发展：人类活动遍布全球
建筑的起源
人类漫长的发展史，从为了躲 避自然环境对自身的伤害栖树 、岩洞而居到创造出各式各样 的建筑物。
空 调 发 展 史
在1851年，Grorrie因为他的“第一个用于医学制冷和空 调的机器”得到了8080 号专利权，获得了肯定。这台新 机器给历史上第一个空调医院提供了冰和冷空气。这 个过程是20世纪初广泛用于航海船只的压缩空气冰制 冷机器的前身。
正像瓦特兄弟发明蒸汽机改变了之前的陆地运输系统 那样，John Gorrie的成就改变了人类控制环境的能力
集
，这三个国家以集中热水供暖为主；挪威石油、电资 源丰富, 主要采用集中热水供暖、电采暖; 冰岛地热资 源丰富, 主要采用地热采暖; 瑞典则主要为热泵供暖。
中来自百度文库
西欧的英国主要采取集中供热；法国以电采暖为主。 南欧的意大利、葡萄牙夏季炎热、冬季相对温暖, 一
供
般采用空调供暖。 亚洲如日本、韩国只有公用建筑使用集中热水供暖。
十多年来，世界各国都投入了大量的人力和财力 ，开始使用混合溶液作为制冷剂，使蒸气压缩式 制冷的发展有了重大的技术突破。
1987年，联合国环境署7月组织制订“关于消耗臭氧 层物质的蒙特利尔议定书”。1995年，美国氟利昂 CFC制冷剂停产，空调技术的发展逐渐走向了健康 环保。
我国制冷的发展
中国人很早就知道利用天然冰进行食品的
供
热设施，已形成很大规模，并正向大型化发
热
展。
发
展
史
区域供暖一般是指单台容量在7~14MW（10~20t/h） 以上的锅炉，热效率都在75%~80%左右，并配备有
较完备的水处理装置和消烟除尘装置。城市建筑较 为密集的区域可优先选用。
区域供暖以北欧的丹麦和芬兰为主。丹麦70 %的区
域供热是由热电同供的热电厂(CHP) 提供的, 其生产
展
的供暖系统。如烟气供暖，电热供暖和
燃气供暖等。
史
集中供暖
瓦特发明 的蒸气机
供
集中供暖是以城市热网、区域热网或较大规模
的集中供暖为热源的供暖方式。
热
19世纪初期，在欧洲开始出现了以蒸汽或热水
发
作为热媒的集中式供暖系统。集中式供热方式 开始于1877年，在美国纽约建成了第一个区域
展
锅炉房向附近14家用户供热。
调
，在相当长一段时间内 “是自然的
发
发展过程，是人类智慧力求改善的 结果”。虽然原始的空调形式出现
展
于几百年甚至上千年前，但是其作
综
为一门艺术和科学真正开始于19世 纪末期。
述
我们现在所定义的空调出现于从18 世纪90年代到19世纪初的一次科学 技术的急速发展。
空
调 19世紀，英国科学家及发明家麦克
发
·法拉第(Michael Faraday)，发现 压缩及液化某种气体可以將空气冷
展
冻，此现象出現在液化亚摩尼亚蒸 发时，当时其意念仍流于理论化。
史
John Gorrie在1842年以压缩技术制造出冰
块，并使用作冷冻空气以吹向患疟疾和黄
空
热病的病人。为了拯救一些的渔民的生命 而作的一次尝试，却改变了全世界人民的
运用 认为不好的住宅物理环境对人的心理有影响
，导致影响人的命运； 涉及环境心理学、地理学、气象学、生态学
、规划学、建筑学等； 对自然现象解释不清的地方，陷入巫术、迷
信
“天人合一”思想运用
将现代科学手段和顺应自然 的风水理论完美结合，创造 良好的居住与生存环境。
世界上唯一的一家七星 级酒店——迪拜的柏兹 酒店设计也运用了中国 古代建筑哲学的金木水 火土的五行理论。
史
20世纪初期，一些发达国家利用内轮机的排气 供热，其后发展成为热电厂。
城市热网
原苏联、东欧国家长期积极发展热电厂供热使得苏联
的集中供热居世界首位。到现在为止莫斯科的集中供
各
热系统是世界上规模最大的供热系统。城市集中供热 普及率达到了100%。
国
地处寒冷气候的北欧国家，如瑞典，丹麦，芬兰等国 家，在第二次世界大战以后，集中供热事业发展迅速
调
生活方式。 Leonardo Da Vinci 在大约1500年制造了一
发
台水动风扇用于他妻子闺房的通风； Dr. William Cullen在1775年发明了一台用
展
于冷冻水的机器； Jacrb Perkins 在1834年取得了一台制冷机
史
的专利权；
Dr.John Gorrie（ 1802～1855）
第一。
通风就是用自然通风或者是机械通风的
方法，为某一房间或空间提供室外新鲜空 气以满足室内人员和生产过程的需要。
最早的通风可以追溯到几千年前，当人类
把火引入住宅后，发现需要在屋顶开窗以
通
便于排烟和给火的燃烧提供空气。这种对 燃烧的控制给空间通风提供了最初的灵感
风
（刺激）。
发
原始的埃及人发现在室内从事石刻的工匠 比在室外的工匠更容易患上呼吸系统疾病 ，对粉尘的控制成为了通风的第二大任务
1901年，Stuart Willis. Carrier博士在美国建立世界上第一所空调试 验研究室。
1902年7月17日，开利博士为美国纽约市一家印刷厂设计了世界上 公认的第一套科学空调系统——喷淋式热湿控制系统。空调行业 将这项发明视为空调业诞生的标志。
1906年，开利博士发明了世界上第一台喷淋式空气洗涤器，即喷 水室。
热
大量采用地板辐射热采暖是这两个国家室内采暖的主 要特点。
发
展
集中
史
供暖 锅炉
家庭集中 供暖与生 活热水系 统
我
我国能源相对匮乏，且利用率（32%）与世 界发达国家（52%）差距很大，正大力发展
国
城市集中供热，开展节约能源工作，并提供
集
了相关法律保障实施
中
到2003年，我国有315个城市建设了集中供
建筑环境发展中的问题
空调采暖的普及 使人们不再关心 建筑的性能
遍布全球的 玻璃和钢筋 盒子建筑
建
筑
能
美国社会能耗比例
耗
现
中国社会能耗比例
状
世界能耗比例
环
境
污
染
大量耗能＝污染环境
H 供暖发展史 V
A 通风发展史 C 发 空调发展史（制冷发展史） 展
史
HVAC概述
采暖在很早的时候，用烧火来御寒，以此来加 热室内的空气。但这只局限于室内空气温度的 改变，只是对室内空气温度这单一参数的调控 。
1844年高里(Gorrie)在美国费城用封闭循环的空气 制冷机建立了一座空调站。
1859年法国人卡列(Carre)制成了氨水吸收式制冷 机。
1875年卡列和林德(Linde)用氨作制冷剂，制成了 氨蒸气压缩式制冷机，从此蒸气压缩式制冷机一直 占据统治地位。
1910年左右，马利斯·莱兰克(Maurice L.ehlanc) 在巴黎发明了蒸气喷射式制冷机，
1906年，开利在Buffalo锻造公司风机手册上发表了第一个焓湿图 。
1911年12月，开利博士得出来空气干球、湿球和露点温度之间的 关系，以及空气湿热、潜热和比焓值之间关系的计算公式。
1911：开利向机械工程师美国分会发表论文《合理的温湿度公式 》，成为空调行业最基本的理论。
1922年，开利博士发明了世界上第一台离心式冷水机组。
展
。
史
大约两千年前，在古罗马、古希腊和中国 ，人们发明了手摇扇来使空气流动，帮助
人们度过炎热的夏季。这些早期的通风都
是未经过处理的，目的只在于满足人最基
本的生理需要。
空调起源
空
调 主要历史人物 发
展 空调发展大事记 史
空调起源
空
空调的发明没有一个特定的日期， 其发展，正如Willis Carrier所言
制冷发展史
制冷剂问题
1930年以后，氟利昂制冷剂的出现和大量应用， 曾使压缩式制冷技术及其应用范围得到极大的发 展。由于氟利昂具有良好的热力性质，使制冷技 术的发展进入了一个新的阶段。
1974年以后，人类发现氟利昂簇中的氯、氟碳化 物(简称CFC)，能严重地破坏臭氧层，危害人类的 健康和破坏地球上的生态环境，是公害物质。因 此减少和禁止CFC的生产和使用，已成为国际社会 共同面临的紧迫任务，研究和寻求CFC制冷剂的替 代物，以及面对由于更换制冷剂所涉及到的一系 列工作，也成为急需解决的问题。
区 区域供热系统 示意图
效率约为90%。丹麦积极发展区域供热为采暖热源 。
芬兰的区域供热比例分别为47% , 占供热的主导地位
域
，在大城市接近90%。
供
暖
区域供热厂中的 总能系统
热电机组的流程图
制冷发展史
制冷技术发展
现代制冷技术作为一门科学，是19世纪中期和后期 发展起来的。
1834年，美国人波尔金斯(Perkins)试制成功了第 一台以乙醚为制冷剂的蒸气压缩式制冷机。
蒸汽喷射式等类型的制冷装置，许多产品的质量 和性能已接近和达到世界先进水平。 我国的制冷装置主要用于工业生产和大型建筑的
史
空调中。制冷装置用于生活中的比例迅速提高， 到20世纪末期，我国冷藏库的总库容量超过500万t
；已分别拥有年生产1500万台电冰箱和房间空调
器的生产能力，电冰箱和空调器的产量均居世界
空调之父： Willis Carrier (1876-1950)
1902年空调 系统首次在 印刷厂应用
焓 湿 图
一套科学的空调系统必须具备四项功能，即控
制温度、控制湿度、控制空气循环与通风和净化空
科
气。
——开利对空调的定义
学
开利把技术命名为空气调节，并在同年将其用于专
空
利申请中，作为“水调节”的代替品。