《建筑环境与设备工程概论》
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课程编号： |
ENV02203 |
课程名称： |
建筑环境与设备工程概论 |
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学分/学时： |
1/32（讲课:30 实验:2） |
英文名称： |
Introduction to Building Environment and Equipment Engineering |
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大纲执笔人： |
吴小华 |
大纲审核人： |
吴立志 |
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适用专业： |
环境工程 |
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先修课程： |
流体力学 |
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大纲更新时间： |
2017年1月 |
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一、课程性质与定位
建筑环境是环境的一种，主要是以满足人体舒适性及加工生产要求环境为目的，努力营造建筑物内适宜而健康的人工热湿环境。
“建筑环境与设备工程概论”是一门研究与人工环境有关的空气热湿变化过程和相关空气处理设备的课程，旨在使学生掌握基本的工程热力学和传热学知识，掌握影响人体舒适度的因素、空气的热湿处理过程以及相关的设备，了解常见的小型制冷（制热）装置以扩充学生的知识面，为学生学习相关的专业课程服务。通过本课程的学习，使学生从理论、方法、能力等方面得到训练，为在环保原理与设备、环保工艺设计等应用中使用人工环境与设备提供的理论和实践知识，为后续课程的学习和将来的工作打下一定的基础。
二、课程教学目标与达成途径
本课程的教学任务是通过课程教学和实验环节，培养学生：掌握热量传递的三种方式，热量传递的计算方法；常规制冷（制热）系统的组成、工作原理；湿空气的组成及性质；影响人体舒适度的因素；建筑环境热湿负荷的构成及特点；了解热泵节能技术的特点，系统能量回收的方式。具体体现在以下方面：
课程教学目标1：掌握热量传递的方式和计算方法。通过课堂讲授、研讨和布置课外作业，让学生掌握热量传递的三种方式，常用的计算方法；了解强化传热的一般方法。
课程教学目标2：具有初步制冷（制热）系统热功分析计算的能力。通过课堂讲授、案例分析、课堂研讨，培养学生初步的制冷（制热）系统热功分析计算；了解常用的制冷（制热）方式、系统组成及特点。
课程教学目标3：掌握湿空气的组成及性质；了解影响人体舒适度的因素、影响建筑环境热湿负荷的构成及特点。通过课堂讲授、研讨和布置课外作业，使学生了解影响人体舒适度的因素、影响建筑环境热湿负荷的构成及特点，掌握湿空气的组成及性质。
课程教学目标4：具有获取与运用文献资料、科技文献写作等的能力：通过查阅各类文献等技术资料，应用制冷（制热）能量品位相关知识，将其应用于环境气液固处理流程中，考虑环保、技术经济等因素，培养学生初步的解决复杂工程问题能力、科技文献写作能力等。
毕业要求指标点实现矩阵
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专业毕业要求 指标点 |
课程教学目标 |
达成途径 |
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1.2：具有解决复杂环境工程问题所需的工程基础知识及其应用能力。 |
课程教学目标1、2、3 |
课堂讲授：重点突出、思路清晰、注重师生互动交流，及时掌握学生学习情况，关注每一个学生的学习； 课堂讨论：将热泵技术章节作为研讨内容，通过学生课前自学，师生互动研讨交流，掌握教学内容； 实验研究：完成2学时，1个实验的预习、实验、撰写实验报告； 课后作业：重点章节课后都留有保证巩固学习内容的课后作业，并全批全改，及时反馈。 |
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3.3：在设计过程中体现创新能力，综合考虑社会、法律、文化和环境等因素。 |
课程教学目标4 |
大作业：通过课后大作业：将本课程所学关于能量回收、热泵节能技术等相关内容，和环境工程气液固处理工艺流程结合并应用，简述工作原理，并预估其可能产生的经济、环保效益，学生查阅文献，每个同学完成大作业并上交。 |
三、内容提要与学时安排
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序号 |
教学内容 |
教学要求 |
学时 |
对应的教学目标 |
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1 |
1. 人工环境的含义及研究内容 1.1 人工环境的含义 1.2 本课程主要研究内容 1.3本课程学习习成绩形成性评价方法及要求。 |
了解：人工环境的含义，课程涉及的内容，与环境工程专业的联系。 |
1 |
1，2，3 |
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2 |
2. 传热学、工程热力学相关知识 2.1 导热、对流、热辐射传递方式和特点 2.2 三种热量传的计算方法 2.3 一般强化传热的方法 2.4 工程热力学三大定律 2.5 动力机、压缩机、换热器、管道、阀中热功转化与传递特点 |
了解：导热、对流、热辐射传递方式和特点；强化传热的一般方法；工程热力学三大定律。 掌握：三种热量传的计算方法；动力机、压缩机、换热器、管道、阀中热功转化与传递特点。 |
3 |
1 |
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3 |
3. 制冷（制热）的方法及工作过程 3.1 常用的制冷（制热）方法 3.2 单级蒸气压缩制冷（制热） 3.3 蒸气压缩式制冷（制热）系统性能分析 3.4 单效吸收式制冷（热泵） |
了解：常用的制冷（制热）方法；影响蒸气压缩式制冷（制热）系统性能的因素。 掌握：单级蒸气压缩制冷系统组成和工作原理；单效吸收式制冷（热泵）系统组成和工作过程。 |
8 |
1，2，3 |
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4 |
4. 湿空气的性质和焓湿图 4.1湿空气的组成 4.2湿空气焓湿图 4.3空气变化过程在焓湿图上的表示 |
了解：湿空气的组成；表示湿空气状态的状态参数。 掌握：函数图的构成、特点；湿空气变化过程在焓湿图上的表示。 |
4 |
2，3 |
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5 |
5. 房间内的冷（热）、湿负荷以及送风量的确定 5.1影响房间热湿负荷的因素 5.2 案例计算某一房间热湿负荷并分析 5.3 计算参数的确定方法和原则 5.4 确定房间冬季和夏季送风量的方法 |
了解：影响房间热湿负荷的因素；房间热负荷的主要构成；计算参数的确定方法和原则；房间冬季和夏季送风量的方法。
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4 |
3 |
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6 |
6. 空气调节系统 6.1 空气调节系统主要构成 6.2 空气调节系统工作原理和过程 6.3 空气净化处理的方法、原理 |
了解：空气调节系统主要构成；系统工作原理和过程；。 掌握：空气净化处理的方法。 |
4 |
2，3 |
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7 |
7. 空气的热湿处理 7.1 空气热湿处理的过程表示 7.2空气热湿处理的主要设备和特点 |
了解：空气热湿处理的主要设备和特点。 掌握：空气热湿处理的过程；常用加湿的方法和特点。 |
4 |
2，3 |
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8 |
8.常用小型制冷装置 8.1小型制冷（热泵）系统 8.2 除湿系统 |
了解：常见小型制冷（热泵）系统。 掌握：热泵除湿及其节能原理。 |
2 |
1、3 |
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9 |
实验：小型制冷装置展示 |
了解：常见的小型制冷（热泵）装置。 掌握：小型制冷（热泵）装置性能标示方法、环保制冷剂。 |
2 |
1，2，3 |
注：了解要求包括识别和回忆指能从记忆库中找到相关的知识、概念、术语或材料与当前的信息进行比较、确认，能记住并能列出、描述这些知识、概念、术语或材料；掌握指能对所学的内容作归纳、分类、解释，总结、推断和一定程度的发挥，并能进行必要的计算或决断，或能作评论、总结、估计、预测、评估、论证。
四、教学方式
探索和改进教学方法，提倡启发式、讨论式、研究式教学，突出对学生工程应用能力和创新意识的培养。教学分课内与课外二部分，课内教学：课堂讲授、研讨课、实验、习题讲解；课外学习：大作业。具体教学方式如下：
1.课堂讲授为主，网络多媒体教学、教学网站为辅。在内容讲授环节，对于简单内容，采用自学与授课相结合的方法；课堂上主要讲解思考问题的脉络，使学生能够领会到方法的实质；对于难以理解的内容，则进行细致深入讲解，使学生能够容易地掌握；在实践环节，将课程内容与环境专业气液固处理工艺流程相结合，注重应用；重点章节内容学习完毕，布置适当的巩固练习作业，并统一予以反馈。在课程的最后，则安排一个基于培养目标的大作业，由个人在规定的时间内独立完成。
2.实验课组织学生认识典型小型制冷（热泵）装置，并记录反应系统性能的主要参数。
五、建议教材或参考书
建议教材：
1. 黄翔.空调工程.北京：机械工业出版社，2014
参考书：
1. 彦启森. 制冷技术及其应用.北京：中国建筑工业出版社，2006
2. 吴业正主编.制冷原理及设备.第四版.西安：西安交通大学出版社，2015
3. [美] 惠特曼，[美] 约翰森，[美] 汤姆齐扎克著；寿明道译.制冷与空气调节技术.第五版.北京：中国电子工业出版社，2012
六、学生成绩评定方法
本课程的考核以考核学生能力培养目标的达成为主要目的，以检查学生对各知识点的掌握程度以及应用为重要内容。能力目标达成评价与考核总成绩中，期末考试成绩占40%，平时（含平时作业、实验、项目学习）考查占60%。具体要求如下：
1.实验为课程必修部分，无实验成绩不能参加期末综合大作业。
2.课程评分类型：五级制，分为“优”、“良”“中”、“及格”、“不及格”。
3.期末大作业为限时独立完成，可携带纸质参考材料，重点考察知识应用。
4.总成绩组成：平时成绩40% （参与讨论情况及课外作业20％，实验10%，小论文10％），期末综合大作业60％。
课程教学目标评价矩阵
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成绩组成 |
考核/评价环节 |
分值 |
考核/评价细则 |
对应的教学目标 |
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平时成绩 40% |
参与讨论情况及课外作业 |
20 |
主要考核学生对重点知识点的复习、理解和掌握程度，计算全部作业的平均成绩再按10%计入总成绩。 |
1，2，3 |
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实验 |
10 |
根据实验的完成情况和实验报告质量情况，按10%计入课程总成绩。 |
1，2，3 |
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小论文 |
10 |
根据小论文撰写情况，按10%计入总成绩。 |
1，2，3，4 |
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期末综合大作业 60% |
期末大作业成绩 |
60 |
根据课程教学目标和学时安排，主要考核热量传递的方式、蒸气压缩式制冷（制热）系统组成及工作原理、湿空气的组成及性质、影响人体舒适度的因素、影响建筑环境热湿负荷的构成及特点。以大作业成绩的60%计入课程总成绩。 |
1，2，3 |
七、毕业要求达成度评价依据与方法
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指标点 |
评价依据 |
评价方法 |
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1.2 |
平时成绩（上课中的回答问题、课堂练习、作业、大作业）、期末综合大作业，实验成绩。 |
平时成绩（上课中的回答问题、课堂练习、作业、大作业）占30%、实验成绩占10%和期末综合大作业成绩占60%，总分100分。
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3.3 |
期末综合大作业 |
期末综合大作业占60%，总分60分。
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