全国暖通空调工程师注册执业考试2009年试卷案例详解

1.试对某建筑卷材屋面保温材料内部冷凝受潮进行验算，已知，在一个供暖期中，由室内空气渗入到保温材料中的水蒸气量为60kg/m²，从保温材料向室外空气渗出的水蒸气量为30kg/m²，保温材料干密度为400kg/m³，厚度为200mm，保温材料重量湿度的允许增量为6%，下列结论正确的是何项？

（A）保温材料的允许重量湿度增量为30kg/m²，会受潮

（B）保温材料的允许重量湿度增量为30kg/m²，不会受潮

（C）保温材料的允许重量湿度增量为48kg/m²，会受潮

（D）保温材料的允许重量湿度增量为48kg/m²，不会受潮

答案：[D]

主要解答过程：

保温材料实际湿度增量为：60kg/m²-30kg/m²=30kg/m²

根据《教材（第三版）》P8公式（1.1-13）：允许重量湿度增量为：

C=10ρδ[Δω]=（10×400×0.2×6%）kg/m³=48kg/m³＞30kg/m³，故不会受潮。

2.某5层办公楼冬季采用散热器采暖，层高均为3.6m，二层有一个办公室的开间，进深和窗的尺寸如图所示，该办公室的南外墙基本耗热量为243W，南外窗的基本耗热量为490W，南外窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量为205W，不计与邻室之间的传热，南向的朝向修正按-15%计算，该室选用散热器时，其耗热量应为何项？

（A）920～940W （B）890～910W

（C）860～880W （D）810～830W答案：[C]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P17，当窗墙面积比超过1∶1时，对窗的基本耗热量增加10%。

本题中窗墙比=（3.9×2.1）/（4.5×3.6-3.9×2.1）=1.02＞1

故散热器耗热量为：Q=241×（1-15%）+490×（1+10%-15%）+205=875.35（W）

注：本题与2008年案例（下）第3题考点相同。

3.某工业厂房，采用暖风机热风采暖，已知：室内设计温度为18℃，选用热水型暖风机，暖风机标准参数条件的散热量为6kW，热水供回水温度为95℃/70℃热水，该暖风机的实际散热量，应是下列何项？

（A）5.3～5.5kW （B）5.6～5.8kW

（C）5.9～6.1kW （D）6.2～6.4kW

答案：[B]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P67，暖风机进口温度标准参数为15℃，不同时散热量需进行修正：

注：本题与2007年案例（下）第2题考点相同。

4.严寒地区某住宅楼西北角单元有一两面外墙的卫生间（t_n=25℃），开间2.7m、进深2.4m，其中卫生洁具占地1.5m²，位于中间楼层卫生间的对流采暖计算热负荷为680W。甲方建议整栋楼设计地面热水辐射采暖系统，热媒为50～40℃热水，加热管采用PE-X管。中间层卫生间采暖系统的合理方案应是下列何项？（给出计算判断过程）

（A）设置加热管管间距为250mm的地面辐射供暖系统

（B）设置加热管管间距为200mm的地面辐射供暖系统

（C）设置加热管管间距为150mm的地面辐射供暖系统

（D）设置地面辐射供暖系统+散热器采暖系统

答案：[D]

主要解答过程：

根据《地暖规》（JGJ 26—2010）第3.3.2条及条文说明，严寒地区地暖热负荷为对流热负荷的0.95倍。再根据第3.4.4、3.4.5条计算公式

大于第3.1.2条中人员短期停留温度的最高限值（32℃），因此应改善建筑热工性能或设置其他辅助供暖设备，减少地面辐射供暖系统的热负荷。

注：本题考点为老版《地暖规》（JGJ 26—2010），新版辐射规范删除了0.9～0.95倍的说法。

5.某带有混水装置直接连接的热水供暖系统，热力网的设计供回水温度为150℃/70℃，供暖用户的设计供回水温度为95℃/70℃，承担用户负荷的热力网的热水流量为200t/h，则混水装置的设计流量应为下列何项？（A）120t/h （B）200t/h （C）440t/h （D）620t/h

答案：[C]

主要解答过程：

如右图所示，注意题干中“热力网的热水流量为200t/h”

质量守恒：Q₁+200t/h=Q₂

能量守恒：Q₁×70℃+200×150℃=Q₂×95℃

解得：Q₁=440t/h

注：也可根据《热网规》（CJJ 34—2010）第10.3.6条公式计算。

6.某工厂现存理化楼的化验室排放有害气体甲苯，其排气筒的高度为12m，试问，符合国家二级排放标准的最高允许排放速率，接近下列何项？

（A）1.98kg/h （B）2.3kg/h （C）3.11kg/h （D）3.6kg/h

答案：[B]

主要解答过程：

根据《大气污染物综合排放标准》（GB 16297—1996）表1查得现有污染源甲苯的二级排放标准的最高排放速率（排气筒为15m）为3.6kg/h。再根据第B3条，Q=Q_c（h/h_c）2=3.6×（12/15）2=2.304（kg/h）。

7.某车间采用自然通风降温，已知车间总余热量Q=300kW，有效热量系数m=0.5，F₁=F₂=10m²，F₃=30m²，侧窗与天窗中心距h=10m，μ₁=μ₂=0.4，μ₃=0.5，室外风速为0，空气温度t_w=25℃，通风换气量为18kg/s。室内工作区温度应为下列何项？

（A）28～29.5℃ （B）30～31.5℃

（C）32～33.5℃ （D）34～35.5℃

答案：[C]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P179公式（2.3-13）及P181公式（2.3-19）

注意：该类型自然通风考题经常给出许多无用条件，需熟练掌握如何选择所需条件解题。

8.某工厂化验室采用通风柜排放产生的有毒气体甲苯，通风柜开孔为1000mm×600mm，柜内甲苯发生量为0.05m³/s，若安全系数β=1.2，则通风柜符合控制风速要求的计算排风量应是下列何项？

（A）864～980m³/h （B）1044～1200m³/h （C）1217～1467m³/h （D）1520～1735m³/h

答案：[C]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P189公式（2.4-3）

L=L₁+vFβ=0.05m³/s+0.45×（1×0.6）×1.2=0.374m³/s=1346.4m³/h

9.某10层办公楼的多功能厅高度为7.2m，其面积为100m²，要设置一个排烟系统，则选择排烟风机的最小风量应是下列何项？

（A）4320m³/h （B）6600m³/h （C）7200m³/h （D）12000m³/h

答案：[C]

主要解答过程：

根据《高规》第8.4.2.1条：100m²×60m/h=6000m³/h＜7200m³/h，故风机最小风量为7200m³/h。

10.某袋式除尘器位于风机的吸入段，实测数据如下：除尘器的漏风率为4%；除尘器的入口风量为10000m³/h，入口粉尘浓度为4680mg/m³；除尘器的出口粉尘浓度为45mg/m³。该除尘器实测的除尘效率应是下列何项？

（A）98.5%～98.8% （B）98.9%～99.2% （C）99.3%～99.6% （D）99.7%～99.9%

答案：[B]

主要解答过程：

风机处于风机吸入端，故为负压。

入口粉尘量为：m_入=4680mg/m³×10000m³/h=46.8kg/h

出口风量为：V_出=10000m³/h×（1+4%）=10400m³/h

出口粉尘量为：m_出=45mg/m³×V_出=0.468kg/h

除尘效率为：

11.根据产品样本，某风机的有效功率为40kW，现该风机安装于一山区（当地大气压B=91.17kPa，气温t=20℃），风机有效功率的变化（kW）应是下列何项？

（A）增加1.6～2.0kW （B）增加3.8～4.2kW

（C）减少1.6～2.0kW （D）减少3.8～4.2kW

答案：[D]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P270公式（2.8-5）

根据P266表2.8-6

12.已知空调风管内空气温度t₁=14℃，环境的空气温度t_w=32℃，相对湿度为80%，露点温度t_p=28℃，采用的保温材料导热系数λ=0.04W/（m·K），风管外部的对流换热系数α=8W/（m²·K），为防止保温材料外表面结露，风管的保温层厚度应是下列何项（风管内表面的对流换热系数和风管壁热阻忽略不计）？

（A）18mm （B）16mm （C）14mm （D）12mm

答案：[A]

主要解答过程：

根据能量守恒：通过风管的总热量=风管表面的对流换热量

解得：δ=17.5mm

13.某空调房间冬季室内设计参数为t_n=20℃，φ_n=50%，室内无湿负荷，采用一次回风系统（新风比为50%），新回风混合后经绝热加湿和加热后送入房间，因此当室外空气焓值小于某一数值时，就应设新风空气预加热器。试问，该数值处于下列何范围？（大气压力为101325Pa）

（A）14～19kJ/kg （B）20～25kJ/kg （C）26～30kJ/kg （D）31～35kJ/kg

答案：[A]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P377：“当采用绝热加湿方案时，当新风比要求比较大时，可能使得一次混合点的焓值低于露点焓值，此时应将新风进行预热。”

查h-d图，h_n=38.5kJ/kg，由于没有湿负荷，过室内点与95%相对湿度线相交点即为机器露点，焓值为h_L=28.4kJ/kg

混合点焓值：h_c=50%×h_n+50%×h_w，当h_c＜h_L时即需要对空气进行预热。解得h_w=18.3kJ/kg

14.冬季某空调房间G=120000kg/h，室内空气设计参数t_n=23℃，φ_n=85%，室内无余湿，当地大气压力B=101.3kPa，室外空气设计参数t_w=2℃，φ_w=70%，采用组合式空调机组，一次回风系统（回风参数与室内空气参数相同），新风比为10%，干蒸汽加湿。计算加湿的干蒸汽耗量应是下列何值？并以h-d图绘制出空气处理过程。

（A）130～200kg/h （B）380～400kg/h

（C）800～840kg/h （D）1140～1200kg/h(www.xing528.com)

答案：[A]

主要解答过程：

空气处理过程如右图所示，干蒸汽加湿为等温加湿过程。

查h-d图得：d_N=15.2g/kg，d_W=3.1g/kg

C点含湿量：d_C=0.1d_W+0.9d_N=14g/kg

则加湿量：W=G（d_N-d_C）=145.2kg/h

15.某空调系统风量18000m³/h，空气初参数：干球温度t₁=25℃，湿球温度t_s1=20.2℃，水量为20t/h，冷水初温为7℃；经表冷器处理后的空气温度t₂=10.5℃，湿球温度t_s2=10.2℃，已知该地为标准大气压，水的比热为4.19kJ/（kg·℃），空气密度为1.2kg/m³，该系统冷水终温和表冷器热交换效率系数应是下列何项？

（A）11.7～12.8℃，0.80～0.81 （B）12.9～13.9℃，0.82～0.83

（C）14～14.8℃，0.80～0.81 （D）14.9～15.5℃，0.78～0.79

答案：[C]

主要解答过程：

查h-d图得：h₁=58.1kJ/kg，h₂=30.1kJ/kg

根据风侧和水侧的能量守恒：

根据《教材（第三版）》P405公式（3.4-14）

16.某全年需要供冷的空调建筑，最小需求的供冷量为120kW，夏季设计工况的需冷量为4800kW。现有螺杆式冷水机组（单机最小负荷率为15%）和离心式冷水机组（单机最小负荷率为25%）两类产品可供选配。合理的冷水机组配置应为下列何项？并给出判断过程。

（A）选择2台制冷量均为2400kW的离心机式冷水组

（B）选择3台制冷量均为1600kW的离心机式冷水组

（C）选择1台制冷量为480kW的离心式冷水机组和2台制冷量均为2160kW的离心机式冷水机组

（D）选择1台制冷量为800kW的螺杆式冷水机组和2台制冷量均为2000kW的离心机式冷水机组

答案：[D]

主要解答过程：

AB选项：无法实现最小需求的供冷量为120kW时的节能运行（2400×0.25=600，1600×0.25=400）。C选项：单台2160kW的离心机组，最低负荷值为：2160×25%=540kW，因此当系统负荷处于480～540kW时无法实现机组的合理搭配。只有D选项既能满足最小负荷要求，又可以在不同负荷变化时实现机组的合理搭配，保证机组安全节能运行。

17.某大楼空调水系统等高安装两个相同的膨胀水箱，如图所示。系统未运行时，两个膨胀水箱水面均处于溢水位，溢水口比空调箱高20m，比冷水机组高40m，水泵扬程为20m，冷水机组的阻力为10mH₂O，空调箱的阻力为10mH₂O（忽略管路和其他部件的阻力），问系统稳定运行后再停下来时，A、B两个膨胀水箱的液面到冷水机组的高差与下列何项最接近（设膨胀水箱为圆柱形，内部足够深，且水系统无补水）？

答案：[B]

主要解答过程：

本题较难理解，关键要注意题干中“两个膨胀水箱水面均处于溢水位”，即若水箱内水位上升则水从溢水口溢流，而且“系统无补水”，则溢流水量不会得到补充。当系统正常运行时，水泵入口与冷机出口压差为10mH₂O（水泵扬程20m-冷机阻力10m），即B水箱的水位应高出A水箱10m。开始运行后A水箱水位下降，B水箱水位上升，但是由于有溢流口的存在，B水箱上升的水位均溢流出去，始终保持水位不变，而A水箱水位不断下降，当A、B水箱高差达到10m时系统达到稳定状态，此时相当于A水箱下降的10m水位均由B水箱溢流口溢流出去。

而当系统再次停止运行时，由于压力相等，A、B水箱又将达到相同高度，B水箱水位下降5m，A水箱水位上升5m，即到冷水机组的高差同为35m。

18.某图书馆报告厅的空调系统夏季采用冷水机组供冷，已知冷水供回水温差为5℃，水泵设计扬程为36m，该水泵符合节能设计要求的设计工作点的最低效率应为下列何项？

（A）60% （B）65% （C）70% （D）72%

答案：[C]

主要解答过程：

根据《公建节能》第5.3.27条，查表5.3.27得ER=0.0241ER=0.002342H/（ΔTη）

解得：η=0.7

19.某办公室有40人，采用风机盘管加新风空调系统，设“排风-新风热回收装置”，室内全热冷负荷为22kW，新风空调机组的送风量为1200m³/h，以排风侧为基准的热回收装置全热回收效率为60%，排风量为新风量80%。已知新风参数：干球温度t_w=36℃，湿球温度t_ws=27℃；室内参数：t_n=26℃、φ_n=50%。问：经热回收后，该房间空调设备的总冷负荷应是下列何项（大气压为标准大气压，空气密度取1.2kg/m³）？

（A）28.3～29kW （B）27.6～28.2kW （C）26.9～27.5kW （D）26.2～26.8kW

答案：[A]

主要解答过程：

查h-d图得：h_W=87.7kJ/kg，h_n=56.9kJ/kg

1）若不进行显热回收，且新风处理到室内等焓线时新风表冷器所需供冷量为：

Q₀=G（h_W-h_n）=（1200m³/h/3600）×1.2kg/m³×（87.7-56.9）kJ/kg=12.32kW

2）热回收系统回收热量为：

Q_回=G_排（h_W-h_n）η=（1200/3600）×0.8×1.2×（87.7-56.9）×0.6=5.91（kW）

3）则房间设备总冷负荷为：Q=22kW+Q₀-Q_回=28.41kW

20.CO₂作为载冷剂采用蒸发吸热，具有环保、节能的优点，其食品冷藏间（t_n=-20℃）的空气冷却器采用载冷剂，已知冷负荷为210kW，现比较选用载冷剂CO₂或乙二醇溶液（有关参数见下表），理论计算的乙二醇溶液质量流量与CO₂质量流量之比值为何项？

（A）16～18 （B）13～15 （C）10～12 （D）7～9

答案：[A]

主要解答过程：

乙二醇质量流量：M₁=Q/cΔt=210/（3.3×5）=12.7（kg/s）

CO₂质量流量： M₂=Q/q=210/（282kJ/kg）=0.745kg/s

故：M₁∶M₂=17

21.某地源热泵系统，夏季的总供冷量为900000kWh，冬季的总供热量为540000kWh，设热泵机组的EER=5.5（制冷），COP=4.7（制热），如仅计算系统中热泵机组的热量转移，则以一年计算，土壤的热量变化应是下列何项？

（A）土壤增加热量350000～370000kWh （B）土壤增加热量460000～480000kWh

（C）土壤增加热量520000～540000kWh （D）土壤增加热量620000～640000kWh

答案：[D]

主要解答过程：

夏季向土壤排热量：Q₁=900000kWh×（1+1/EER）=1063636kWh

冬季从土壤吸热量：Q₂=540000kWh×（1-1/COP）=425106kWh

则土壤增加热量：ΔQ=Q₁-Q₂=638530kWh

22.某氨压缩式制冷机组，采用带辅助压缩机的过冷器以提高制冷系数。冷凝温度为40℃、蒸发温度为-15℃，过冷器蒸发温度为-5℃。图示为系统组成和理论循环，点2为蒸发器出口状态，该循环的理论制冷系数应是下列何项？（注：各点比焓见下表）

（A）2.10～2.30 （B）1.75～1.95 （C）1.36～1.46 （D）1.15～1.35

答案：[D]

主要解答过程：

根据过冷器的能量平衡方程：M₅h₉=M₆h₆+M₇h₇ （h₉=h₅，h₆=h₁）

质量平衡：M₅=M₆+M₇，解得：M₆=11.63M7

则制冷系数为：

23.某中高温水源热泵机组，采用R123工质，蒸发温度为20℃，冷凝温度为75℃，容积制冷量为578.3kJ/m³，若某机组制冷量为50kW时，采用活塞压缩机。问：理论输气量满足要求，且富裕最小的机组，应是下列何项？

（A）机组A：4缸（缸径100mm，活塞行程100mm），转速为960r/min

（B）机组B：4缸（缸径100mm，活塞行程100mm），转速为1440r/min

（C）机组C：8缸（缸径100mm，活塞行程100mm），转速为960r/min

（D）机组D：8缸（缸径100mm，活塞行程100mm），转速为1440r/min

答案：[C]

主要解答过程：

实际要求输气量V_R=50kW/578.3kJ/m³=0.0865m³/s

根据《教材（第三版）》P605公式（4.3-1），V_h=（π/240）D²SnZ

V_hA=（3.14/240）×0.1²×0.1×960×4=0.0524（m³/s）

V_hB=（3.14/240）×0.1²×0.1×1440×4=0.07536（m³/s）

V_hC=（3.14/240）×0.1²×0.1×960×8=0.10048（m³/s）

V_hD=（3.14/240）×0.1²×0.1×1440×8=0.15072（m³/s）

因此满足要求，且富裕最小的机组，应是机组C。

24.某装配式冷库用于储藏新鲜蔬菜，若已知该冷库的公称容积为500m³，冷库计算吨位按规范计算，体积利用系数为0.4，其每天蔬菜的最大进货量应是何值？

（A）2500～2800kg （B）2850～3150kg （C）3500～3800kg （D）4500～4800kg

答案：[C]

主要解答过程：

根据《冷库规》（GB 50072—2010）第3.0.3条注2，蔬菜的容积利用系数乘0.8的修正系数，

查表3.0.6得蔬菜密度为230kg/m³，根据公式（3.0.2）：

冷库计算吨位：

再根据第6.1.5.2条：最大进货量M=10%G=3.68t

25.某4层办公建筑有4根污水立管，其管径分别为150mm、125mm、125mm和100mm，现设置汇合通气管，该通气管的计算管径应是何项？

（A）140～160mm （B）165～185mm （C）190～210mm （D）220～240mm

答案：[B]

主要解答过程：

根据《给水排水规》（GB 50015—2003）第4.6.16条。

解得：D_总=181.1mm

注意：专用通气管、共用通气管、结合通气管和汇合通气管的区别：

第4.6.11条：通气管的管径，应根据排水能力、管道长度确定，不宜小于排水管管径的0.5倍，最小管径可按表4.6.11确定。

第4.6.12条：通气立管长度在50m以上时，其管径应与排水立管管径相同。

第4.6.13条：通气立管长度小于等于50m时，且两根及两根以上排水立管同时与一根通气立管相连，应以最大一根排水立管按表4.6.11确定通气立管管径，且其管径不宜小于其余任何一根排水立管管径。