土木工程专业英语翻译：第六课

第六课：

取暖，通风，和空调

取暖，通风，和空调系统是环境工程的主要方面，就最新的概念而言，他包括建筑工程的所有方面：比如说给排水工程，隔音工程及室内布置工程。环境工程的概念就标志着建筑的所有因素都有着内在的联系。取暖可由照明设备提供，举个例子：管道是影响空调系统的重要因素，同时，它也能影响结构的设计。虽然目前有条文对建筑的种种限制，但是这个科目还是被延伸到交通工具中，如：大客车，飞机，轮船，航天器和潜艇。这些都有着很高的特殊要求。取暖，通风，和空调系统在目前的背景下，将被定义为控制一个封闭空间的环境这一普遍的关系。除了使人安逸的设备外，许多工业进程都依赖着一个稳定的大气层，如此以来，工程的分支则覆盖了一个相当大的应用范围。取暖系统涉及到提高温度以达到高温环境。通风系统则涉及到提供新鲜空气和抽出那些被污染或含有杂质的空气。空调系统则包括了取暖和通风系统的功能，而且还增加了降温功能，调节湿度和洁净空气，过滤灰尘，细菌和空气中的杂质。在历史上，人们生火在自己周围取暖是最容易做到的，而且无疑的是木材是最初的燃料。首先在洞穴中，由石器时代遗留下来的炉边可以说明，后来就在泥土或是草地上生火。发现木炭可以由木材制得，而且是一种无烟的燃料，这被看作在适当的地方的一个简单的进步，那些地方仅仅需要适度取暖，如中国，日本，以及地中海沿岸。另外一个进展就是气孔和烟窗的出现。首先是在屋顶中央开个简单的孔，而后来则连着壁炉，这种发明源于欧洲13世纪。烟和汽水将不再蔓延于生活空间。火炉在公元前600年在中国出现并使用。它比壁炉更节省热量。火炉从俄罗斯传到德国和欧洲的大部分国家。及到今天它还在被使用，而且还是一家人的焦点地方。火炉有横过大西洋进入美国，在那里，本杰明.富兰克林于1744年改进发明设计，但其先行者却是那些传统的大腹便便的火炉。将近于18世纪末期，首先对壁炉进行科学精制好像归功于物理学家本杰明.汤姆生。计算rumford。他的目的是在使用耐火粘土团和使用罩盖时提高明火的使用效率。这两项设计减少了总的辐射热量。由于他的想法并没有被接受，而导致严重的燃料浪费持续至今。在烧火加热的同时对外部空间加热，这在现在被描叙为中央取暖系统，由希腊Lacedae monians发明，并且第一个使用到加热楼板中。在城市Ephesus中的大神殿被认为使用褐煤作为燃料，将暖气通过气孔导入地板中。虽然希腊人认识到集中取暖的优点，但是罗马人才称得上古代最伟大的供暖

技师。他们发明了独特的火坑供暖系统。地板提升了底座，热气从熔炉中被导入地板下面空间。暖气通过埋在墙里的中空的赤陶导管。这一系统在整个欧洲都可以找到，可见当时罗马文化的繁荣。在意大利，火坑供暖装置仅仅应用于浴室内。在凉爽的地方如英国，则不仅仅应用于浴室，也用于起居室，和有时需要取暖的一些房间里。如此科学技术的发展和精炼随着罗马帝国的衰弱和城市的毁灭而终止。那些黑暗时期似乎又回到了原始生活。城堡和住宅使用那些如同原始人类一样粗糙地取暖，在通风良好的大厅的石板上用原木燃烧取暖。依旧用庞大而沉重的兽皮保暖，这样持续了1500年后，舒适的罗马的火坑供暖系统被重新发现并用于现代城市。在18世纪和19世纪初的工业革命出现了以蒸汽机作动力。这也提供了新的取暖方法。最初用于工厂和磨坊。蒸汽在导管中输送被大规模用于取暖而不仅限于工业需求，还可以为学校，教堂，法院，议会大厅，甚至家庭和园艺的温室提供暖气。蒸汽表面非常烫，导致在空中有烘烤似的作用，常常伴有燃烧残骸一般的异味，而用热水的优点在于有一个比较低的表面温度和比蒸汽更温和一般的影响。它在1830年被接受。第一套热水取暖系统安装在伦敦的新西大教堂医院，用这种方式取暖时，热水在低压下能不断地流向主要的地方。它利用散热器，对流暖炉，插入地板及天花板的取暖系统，用扇子将暖气分配到不同的地方的方法。在1831年，英格兰人Jocob Perkins获得高压热水系统的革新方法的专利权。这种系统就是通过一个卷成圈的连续循环的坚固导管接收从暖气炉的热量，运输水在一个封闭的系统绕圈配置在建筑中，在弯管中循环流动。这一系统获得了相当大的推广。尽管它具有很高的温度，他的装备比那些用于低压设备中的大而重的铸铁导管相比显得小而整洁。高压热水的原理它已经在一个现代的系统中复兴，它首先遍布欧洲，后来传向其他各地，主要用于工业取暖。大概直到19世纪才产生对封闭空间采取某种形式诱导通风的需要。那时所建的集会礼堂，剧院，教堂要容纳数百甚至数千人。在工业中，一些改良蒸汽的气压在汽油灯工作间的磨坊中作为动力，来抵消那些增大的却作废的比例。矿井在最早时期的通风技术是采用在其通风口的最底部用暖气炉燃烧。而一些建筑的最初通风系统就起源于上叙方法。例如：重建于1837年的伦敦New Houses国会厅。会场的空气排出便采用焦碳燃烧的方法。早高高的通风口的最底部空间不停地保持燃烧。那些保留哥特式建筑的外形特征的建筑却不再使用通风口。新鲜空气从

河岸的通风口吸入而室内空气通过出风口穿过国会大厅地板下的隧道而被导入泰吾士河中。虽然旋转式的电扇早在16世纪就发明了，但从18世纪在工业中安装了蒸汽机驱动风扇以来，一直没有找到一种方便的动力供给，直到无所不在的电流的出现。压力通风系统是一种早期通风道中的蒸汽管加热空气把供热和通风结合起来的方法。其压力也是由蒸汽驱动的鼓风机提供。热空气在压力的作用下通过管道被运输到建筑物的各个部位。学校，医院和工厂都是采取这种方法取暖的。蒸发冷却可能最初出现印度。在那里人们把湿的草席挂在向风一边的空地上，结果可以冷却至11到17摄氏度，席子可以手工保湿或在它上面穿孔，这样的系统利用了空调的一个最基本的原理。“空调”这一专业名词的出现归功于Stuart W.Cramer，他在1907年向美国棉花制作商协会提交了一个关于纺织工厂湿度控制的论文。控制纺织品的潮气等同于在大气中增加水蒸气，这很早就被认为是空调，但它却不是。不过直到1911年，当Willis Carrier出版了他多年来的研究成果后，具有科学基础的空调诞生了。从空调的发展历史来看，从生产质量到空调设备一步，在19世纪20年代大剧院，大商场，和办公大楼上都安装了空调设备。空调的经济价值是显著的。空调的发展成为一个主要的工业。不过我们期待更新的冷却技术的出现。在19世纪末期，取暖和通风系统的设计很大程度上是凭经验，科学方法的发展在19世纪90年代得到了改变，一战前，研究工作是由Belin-Charlottenburg大学和其它的一些部门担任。战争过后，许多国家都开始了研究，尤其在联合王国，美国，德国，瑞典和法国，所有的这些研究，使现代空调的影响不断提高。