单项选择题1. 严寒C区某5层办公建筑,建筑面积为5000m
2,建筑造型规整,建筑体形系数为0.35,外墙采用外保温,从室内到室外的有关传热系数计算的热物性参数与材料厚度数值见下表。问:关于该外墙计算的平均传热系数K[W/(m
2·K)]和判断是否满足相关节能设计标准规定值要求,下列哪一项是正确的?______
内表面放热系数αn /[W/(m2·K)] | 水泥砂浆20mm厚, 导热系数λ /[W/(m·K)] | 加气混凝土砌块400mm 厚,导热系数λ /[W/(m·K)] | 岩棉板75mm厚, 导热系数λ /[W/(m·K)] | 外表面放热系数αw /[W/(m2·K)] |
8.7 | 0.93 | 0.19 | 0.04 | 23 |
修正系数 | 1.25 | 1.30 | |
- A.0.27,满足性能限值规定
- B.0.31,满足性能限值规定
- C.0.36,满足性能限值规定
- D.0.39,不满足性能限值规定
A B C D
D
[解析] 墙体的传热系数为:

根据《公建节能2015》附录A,严寒地区外墙平均传热系数为:
K=φK
P=1.3×0.30=0.39W/(m
2·K)
大于0.38W/(m
2·K)的限值要求,故不满足规定。
注:计算所得为理论多层平板墙体的传热系数,由于受结构性热桥影响,实际外墙平均传热系数会比理论传热系数更大。
5. 河南省洛阳市(供暖室外计算温度为-3℃)的某厂房总面积10000m
2,该厂房原设计散热器连续供暖,室内设计温度19℃,供暖设计热负荷1200kW,现拟改为局部辐射供暖,实际供暖区域的面积为4000m
2,仅白天工作使用。问该辐射供暖系统最小设计热负荷(kW),应最接近以下哪一项?______
A B C D
C
[解析] 根据《工业暖规》第4.1.1.4条,工业建筑采用辐射供暖时,室内设计温度可降低2~3℃,题干求最小热负荷因此取降低3℃,此时计算房间设计热负荷:

由于是局部辐射供暖,根据第5.2.10条,供暖面积比为:4000/10000=0.4,计算系数为0.54,再根据第5.2.8条,取20%的间歇附加系数,最终供暖系统最小设计热负荷为:
Q'=Q×0.54×(1+20%)=672kW
注:本题争议点在于室内设计温度是否降低,因为根据《辐射冷暖规》(JGJ 142—2012)第3.3.2条,只有全面辐射供暖时,室内设计温度可以降低2℃,但本题为工业建筑,应以《工业暖规》为准。
6. 某严寒地区供暖室外计算温度为-22.4℃,累年最低日平均温度-30.9℃,室内设计计算温度20℃,设计计算相对湿度60%,设计计算露点温度12℃,外墙结构(自内向外)见下表。问:满足基本热舒适(Δt
w≤3℃)所需要的挤塑聚苯板的最小厚度(mm),最接近下列哪一选项?______
序号 | 材料名称 | 厚度/mm | 密度 /(kg/m3) | 导热系数 /[W/(m·K)] | 热阻 /[(m2·K)/W] | 蓄热系数 [W/(m2·K)] | 热惰性指标 |
1 | 室内表面 | | | | 0.11 | | |
2 | 内墙水泥砂浆抹灰 | 20 | 1800 | 0.93 | 0.02 | 11.37 | 0.23 |
3 | 粉煤灰陶粒混凝土 | 240 | 1500 | 0.7 | 0.34 | 9.16 | 3.11 |
4 | 挤塑聚苯板 | | 35 | 0.032 | | 0.34 | |
5 | 外墙水泥砂浆抹灰 | 20 | 1800 | 0.93 | 0.02 | 11.37 | 0.23 |
6 | 室外表面 | | | | 0.04 | | |
A B C D
C
[解析] 在不考虑挤塑板时,墙体的热惰性指标为:
D0=R
2S
2+R
3S
3+R
5S
5=0.02×11.37+0.34×9.16+0.O2×11.37=3.56
假设考虑挤塑板后,墙体热惰性指标仍小于4.1,则:

R
0=ε
1ε
2R
0,min=1×1×1.55=1.55(m
2·K/W)
根据挤塑板修正系数取1.1,则挤塑板所需热阻为:

验算热惰性指标:
D=D
0+R
4S
4=3.56+1.17×0.34=3.96,满足假设条件,假设成立。
注:最小传热阻计算公式中t
n的取值,民用建筑与工业建筑不同,根据P4~P5,民用建筑供暖房间取18℃,而工业建筑取室内计算温度(本题为20%),题干无法判断建筑类型,因此本题不严密,解答按民用建筑计算。
9. 某车间冬季机械排风量L
P=5m
3/s,自然进风L
zj=1m
3/s,车间温度t
n=18℃,室内空气密度ρ
n=1.2kg/m
3,冬季供暖室外计算温度t
w=-15℃,室外空气密度ρ
w=1.36kg/m
3,车间散热器散热量Q
1=20kW,围护结构耗热量Q
2=60kW。问:该车间机械补风的加热量(kW),最接近下列何项?______
A B C D
C
[解析] 根据质量守恒:

根据能量守恒:
Q
2+cL
pρ
nt
n=cG
jjt
s+cL
zjρ
wt
w+Q
1 60+1.01×5×1.2×18=1.01×4.64×t
s+1.01×1×1.36×(-15)+20
t
s=36.2℃
加热量为:Q
jj=cG
jjΔt=1.01×4.64×[36.2-(-15)]=239.9(kW)
10. 某高大空间高20m(有喷淋),面积900m
2,火灾热释放速率Q=3MW,计算得到的轴对称烟羽流质量流量为Mp=110kg/s。问:该高大空间的机械排烟量(m
3/h),最接近下列何项?______
- A.5.40×104
- B.12.2×104
- C.20.2×104
- D.35.2×104
A B C D
D
[解析] 根据《防排烟规范》第4.6.11.1、4.6.12及4.6.13条:

本题未明确空间功能,因此不便查表4.6.3进行对比,但可以发现计算结果大于表4.6.3中所有有喷淋空间的排烟量,因此排烟量可取35.1×10
4m
3/h。
11. 某商业综合体建筑的地下二层为机动车库,车库净高3.6m,其中一个防火分区的面积为3600m
2,无通向室外的疏散口,该防火分区火灾时所有的排烟系统均可能投入运行。问:该防火分区的排烟补风系统最小总风量(m
3/h),最接近下列何项?______
- A.15750
- B.21600
- C.31500
- D.38880
A B C D
C
[解析] 根据《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》(GB 50067—2014)表8.2.5,采用插值法计算每个防烟分区的排烟量:

根据第8.2.2及8.2.10条,该地库需要至少分为2个防烟分区,且火灾时同时运行,因此最小排烟量及补风量为:
L
p=2L=61800m
3/h
L
b=50%L
p=30900m
3/h
注:表8.2.5中数据均为排烟风机风量,因此无需根据《防排烟规范》要求附加1.2的修正系数。
12. 某闭式空调冷水系统采用卧式双吸泵(泵进出口中心标高相同),水泵扬程28mH
2O(274kPa),采用膨胀水箱定压,膨胀管接至循环水泵进水口处,膨胀水箱水面至水泵中心垂直高度30m,试问水泵正常运行时,水泵出口的表压力(kPa)最接近下列何项(水泵入口流速1.5m/s,出口流速4.0m/s,水的密度ρ=1000kg/m
3,忽略水泵进出口接管阻力)?______
A B C D
C
[解析] 入口静压:p
j1=ρgH=1000×9.8×30=294(kPa)
入口动压:

水泵增压:p
P=ρgH=1000×9.8×28=274.4(kPa)
出口动压:

列水泵进出口两点的伯努利方程:p
j1+P
d1+p
P=p
j2+p
d2 出口静压(即表压):p
j2=p
j1+p
d1+p
P-p
d2=561.5kPa
16. 某工程采用毛细管顶棚辐射供冷,室外大气压力101325Pa。室内设计工况为干球温度25℃,相对湿度60%,单位面积毛细管顶棚的设计供冷能力为21W/m
2,辐射体自身热阻为0.07K·m
2/w。设计管内最低供水温度(℃),最接近下列何项?______
A B C D
B
[解析] 根据《辐射冷暖规》(JGJ 142—2012)第3.4.7条,供冷表面平均温度为:
t
pj=t
n-0.175q
0.976=25-0.175×21
0.976=21.6(℃)
列辐射体的传热等式:

又根据P50,供回水温差不宜大于5℃且不应小于2℃的要求,求最低供水温度时取最大供回水温差5℃,因此:t
h-t
g=5℃
解得:t
g=17.63℃
注:不能错误地利用供水温度来计算顶棚辐射体的传热量。
17. 某空调车间室内计算冷负荷为20.25kW,室内无湿负荷。拟采用全新风空调系统,空调设备采用溶液调湿空调机组。室内空气计算参数:温度25℃、空气含湿量11g/kg
干空气,要求送风温差为8℃。问:空调系统的计算冷量(kW),最接近下列何项?(解答过程要求不使用h-d图)
注:室外空气计算参数:大气压力101.3kPa、空气温度30℃,空气焓值68.2kJ/kg。______
- A.57.5
- B.51.29
- C.37.25
- D.20.25
A B C D
A
[解析] 系统送风(新风)量:

,送风温度为:t=25-8=17(℃)
送风点焓值:

系统的计算冷量为:Q=G(h
w-h
0)=2.5×(68.2-45)=58(kW)
注:溶液调湿空调机组可以通过调节溶液温度控制新风送风温度。
18. 某房间的空调室内显热冷负荷为75kW,潜热冷负荷为16.4kW,湿负荷为24kg/h;室内设计参数为t=25℃、φ=60%、(i=55.5kJ/kg,d=11.89g/kg);室外计算参数为干球温度31.5℃、湿球温度26℃(i=80.4kJ/kg,d=18.98g/kg);若采用温湿度独立控制空调系统,湿度控制系统为全新风系统,其送风参数为:d=8.00g/kg,φ=95%。温度控制系统采用带干盘管的置换通风型空气分布末端。问:温度控制系统的设计最小风量(m
3/h)和设计冷量(kW),应最接近下列何项?(标准大气压,空气密度取1.2kg/m
3)______
- A.19000和51
- B.21800和51
- C.26300和62
- D.31800和75
A B C D
B
[解析] 温湿度独立控制系统,新风承担所有室内湿负荷:

查h-d图,送风温度为:t
X=11.5℃
新风承担的室内显热负荷为:Q
x=cGΔt=1.01×1.71×(25-11.5)=23.4(kW)
干式风盘承担剩余的室内显热负荷为:Q
g=75-Q
x=51.6kW
根据《民规》第7.4.7条,置换通风送风温度不低于18℃,因此设计最小风量为:

20. 某洁净厂房的洁净大厅长度为54m、宽度为18m、高度为4m,要求洁净度为8级,室内工作人员为200人,采用顶送下回的气流组织形式,在空调机组的回风处引入新风,以维持室内正压。洁净大厅内空气颗粒物浓度按均匀计算。按大于或等于0.5μm粒径的悬浮颗粒物进行计算,生产工艺产尘量为5.0×10
8pc/min,单位面积洁净室的装饰材料发尘量取1.25×10
4pc/(min·m
2),人员发尘量取100×10
4pc/(p·min),含尘浓度限值的安全系数取0.5,送风悬浮颗粒物浓度为3000pc/m
3,问:该洁净大厅的净化换气次数,最接近下列哪项?______
A B C D
C
[解析] 室内总发尘量为:
W=5.0×10
8+(54×18)×1.25×10
4+200×100×10
4=7.12×10
8(pc/min)
8级洁净室,N=3520000pc/m
3,

注:应注意各种发尘源的单位。
22. 某工程采用发电机为燃气轮机的冷热电三联供系统。燃气轮机排烟温度550℃,经余热锅炉产生高温蒸汽,分别供应溴化锂制冷机组制冷和生活热水换热器。余热锅炉无补燃,余热锅炉排烟温度为110℃,全年平均热效率0.85;溴化锂制冷机组的全年平均制冷效率COP=1.1,生活热水换热器因保温不好产生的散热损失为5%。燃气轮机烟气全年实际提供的总热量为9800MJ,余热锅炉提供的热量中,50%提供给生活热水,50%提供给溴化锂机组。该项目的年平均余热利用率,最接近下列何项?______
A B C D
B
[解析] 余热锅炉提供的热量:Q=9800×85%=8330(MJ)
生活热水供热量:Q
1=50%×Q×(1-5%)=3956.8MJ
溴化锂机组供冷量:Q
2=50%×Q×COP=4581.5MJ
烟气降至120℃时可利用的热量:

年平均余热利用率:

注:年平均余热利用率的作用是对比不同设备对于余热的利用能力,必须建立一个对比的基准,即烟气降至120℃时可利用的热量,当先进设备可以将烟气温度降至更低时,即利用了更多的余热,其余热利用率理应大于基准值。
24. 已知某低温复叠制冷循环(如图所示),低温级制冷剂为CO
2,高温级制冷剂为R134a,有关各点的参数见下表。
问:该制冷循环计算的理论制冷系数应最接近下列何项?______
工况点号 | 1 | 2 | 3 | 5 | 6 | 7 |
比焓值/(kJ/kg) | 436.5 | 460.5 | 179.5 | 389.5 | 428.5 | 254.5 |
- A.2.44
- B.4.08
- C.6.59
- D.10.71
A B C D
A
[解析] 设CO
2循环制冷剂流量为m
1,R134a循环制冷剂流量为m
2,则列CO
2循环冷凝器与R134a循
环蒸发器的能量守恒方程(h
4=h
7):

制冷量:Q=m
1(h
1-h
0)=m
1(h
1-h
3)
耗功率:W=m
1(h
2-h
1)+m
2(h
6-h
5)
理论制冷系数:

注:复叠制冷循环并不在教材考试范围内,但只要理解基本制冷原理,并熟练掌握质量及能量守恒方程的运用,完全可以解决部分不常见制冷循环的相关计算。