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建筑设备笔记

复习思考题

1、流体的密度和容重有何区别与联系？

2、什么是流体的粘滞性？

其对流体的流动有何影响？

3、建筑设备工程中的水汽流体是如何定义的？

4、静止流体的压强有何特点？

其分布规律如何？

5、流量、流速和过流断面如何定义？

三者之间有何关系？

6、流体的流动阻力有哪几类？

各自的定义是什么？

其与流速有怎样的关系

7、室外给水工程有哪几部分组成？

，各组成部分的作用是什么？

8、室外给水工程给水水源有哪几种？

一般城市应选哪一种？

9、以地面水为水源的净水工艺有哪些？

10、室外给水系统的管网布置有哪几种形式，实际工程中如何应用？

11、管道材料按材质可分为哪几类？

各有何特点？

12、管道系统的附件有哪几类？

各有什么作用？

13、建筑给水系统有哪几部分组成？

各组成部分的作用是什么？

14、建筑给水系统按用途分为哪几类？

15、建筑给水系统（管网）所需压力有哪几部分组成？

如何进行估算？

16、建筑给水系统的给水方式有哪些？

各适用于什么情况？

17、给水系统的升压设备有哪些？

应用最广泛的是哪一种？

18、水泵有哪些主要的性能参数？

选择时依据哪两个主要性能参数？

19、水泵房在布置时应遵循什么原则?

对建筑设计有何要求？

20、高位水箱的容积如何确定？

水箱上应有哪些装备？

哪个管道上不能装设阀门？

21、给水管网水力计算的目的是什么？

22、给水管道按供水干管设置情况可布置成哪几种形式？

给水管道的敷设方式有哪几种？

一般采用哪一种？

23、建筑小区室外消防系统的设置原则是什么？

24、消防水的水源有哪几类？

25、室外消防设备有哪几种？

有什么作用？

26、根据《高规》规定，高低层建筑的划分界限是什么？

27、室内消防系统分为哪几类？

最基本的是哪一类？

28、室内消火栓消防给水系统有哪几部分组成？

消防水箱的容积如何确定？

29、消火栓的布置有哪些要求？

间距如何确定？

高层建筑的消火栓有何要求？

30、室内消防管网的布置要求是什么？

31、自动喷水灭火系统有哪几种形式？

各适用于什么场合？

其中应用最为广泛的是哪一种？

32、喷头的布置形式有哪几种？

间距如何确定？

工作温度如何确定？

一般房间与高温房间的喷头工作温度为多少？

33、建筑热水供应系统有哪几部分组成？

34、建筑热水供应系统按循环方式可分为哪几类？

各有什么特点？

35、热水的加热方式和加热设备有哪些？

36、热水管道的布置有何要求？

热水管道和设备结垢的主要因素是什么？

如何进行防护？

37、排入城市排水管网的污废水有何要求？

38、建筑排水系统有哪几部分组成？

分为哪几类？

39、室内排水系统中的通气管有何作用？

有哪几种形式？

最简单的是哪一种？

如何设置？

40、室内排水系统中的存水弯的基本功能是什么？

水封深度如何确定？

哪种卫生器具自带水封？

41、室内排水管道的布置原则是什么？

具体要求是什么？

42、局部污水处理设备有哪些？

针对何种性质的污水采用？

43、屋面雨水有哪几种排除方式？

如何采用？

44、天沟外排水的天沟如何设置？

超设计流量如何处理？

45、水落管的管径、间距如何确定？

46、雨水内排水系统有哪几部分组成？

各组成部分的作用是什么？

47、什么是中水系统？

哪些水可作为中水原水？

首选哪一种？

48、高层建筑给水系统如何进行竖向分区？

其给水方式有哪些?

各有何特点？

49、高层建筑热水供应系统给水方式有哪些？

各有何特点？

50、高层建筑排水系统有何特点？

主要解决什么问题？

51、什么是排水制度？

分为哪几类？

新建城镇和小区应采用哪一类？

52、室外排水系统有哪几部分组成？

53、城市排水干管及小区街坊排水管道各有哪些布置形式？

各有何特点？

54、城市污水处理有哪些方法？

如何应用？

55、什么是采暖系统？

按热媒可分为哪几类？

56、什么是热媒？

常用的有几种？

民用建筑中应选用哪一种？

57、热水采暖系统中的空气如何排除？

58、膨胀水箱、疏水器有何作用？

59、热水采暖上供下回双管系统中会出现什么不利现象？

为什么？

实际工程中有何限制？

60、采暖热负荷计算的目的是什么？

61、高层建筑的热负荷有何特点？

建筑上可采取什么措施？

62、散热器的布置原则和方法有哪些？

63、热源可分为哪几类？

首选哪一类?

为什么？

64、锅炉按燃料可分为哪几类？

锅炉房对建筑有何要求?

65、建筑通风有何意义？

按系统动力可分为哪几类？

66、什么是自然通风和机械通风？

各有何特点？

67、什么是空气量的平衡？

如何设计室内的正负压？

68、全面通风系统的通风量如何确定？

69、工业厂房的自然通风设计对建筑形式的选择、总平面的布置，进排风口的布置有何要求？

70、自然通风的作用压力与哪些因素有关？

热压和风压同时作用下的自然通风设计如何考虑？

71、空调通风系统中常用的风机有哪几种？

有哪些主要的性能参数？

依据哪些性能参数选择风机？

72、风管系统中的风阀按其作用可分为哪几类？

73、室外进排风口的设置有何要求？

分为哪几类？

74、什么是空气调节？

主要控制哪些参数？

空调系统有何作用？

75、空调系统按设备设置可分为哪几类？

各自的特点和适用场合是什么？

76、空调系统有哪几部分组成？

组成原理图如何表示？

77、空调房间应如何布置？

78、空调房间的得热量有哪些？

其中与建筑有关的是哪几项？

在设计时采用哪些措施可减少这些热量？

79、什么是气流组织？

有哪几种形式？

怎样应用？

影响气流组织的最主要因素是哪两项？

80、空气处理的基本手段及主要的处理设备有哪些？

81、空调机房的位置选择及建筑要求有哪些？

82、净化空气主要任务是什么？

采用何种设备？

如何分类？

83、空调冷源有哪几种？

各有何特点？

84、人工制冷有哪几种形式？

85、压缩式制冷系统有哪几部分组成?

循环原理图如何表示？

86、吸收式制冷系统有哪几部分组成？

循环原理图如何表示？

87、吸收式制冷与压缩式制冷比较有何特点？

88、冷冻站的位置选择及建筑要求有哪些？

89、空调系统的噪声源有哪些？

90、噪声传递的途径有哪些？

其针对性的措施是什么？

91、消声设备按消声原理可分为哪几类？

各有何特点?

92、空调系统的防振措施有哪些？

93、空调系统的防火设计应如何考虑？

94、建筑防排烟的方式有哪些？

哪些部位宜设置防烟设施？

95、自然排烟有何特点？

有效的开窗面积应如何考虑？

96、建筑防排烟系统的排烟口、送风口如何设置？

补1.1流体的重要物理性质

补1.1.1流体的密度与容重

1）密度ρ—单位体积流体的质量。

单位是：

kg/m³

M—流体的质量，kg

V—流体的体积，m³

2）容重γ—单位体积的流体的重量。

单位是：

N/m³

G—流体的重量，N

根据牛顿第二定律：

重力加速度g=9.8

密度和容重的关系为：

补1.1.2流体的粘滞性

流体的粘滞性是只有在流体流动过程中才能呈现的特性。

当流体在管道中流动时，由于流体与管道壁是紧密接触的，所以离管道壁越近的流体流速趋向于0，离管道壁越远，则流体所受管道壁的阻力越小。

由于管道是圆形，所以管道内流体流速的分布是一个关于管道中心对称的抛物线分布，管道中心的流体流速最大。

由于管道内流体的不同流层间有速度差，所以会产生流体的内摩擦力，所以要使流体顺畅的流动，必须给流体施加一定的力。

流层间的摩擦力—流体的粘滞力

流体间由于粘滞力的作用，具有抵抗流体相对流动（或变形）的性质，称为流体的粘滞性。

粘滞性是运动流体产生能量损失的内在原因。

外在原因是管道的复杂性。

有牛顿内摩擦力定律：

，N/㎡

τ：

切应力；μ：

流体的动力粘滞系数，du：

流层的速度增量；dn：

流层的厚度

补1.1.3流体的压缩性和热胀性

1）流体的压缩性—流体由于压力升高，使体积缩小的性质

2）流体的热胀性—流体由于温度升高，是体积膨胀的性质

建筑设备工程中的水、气流体可以认为是易于流动的、具有粘滞性的和不可压缩的流体。

补1.2流体静压强及其分布规律

补1.2.1流体静压强及其特点

特点1：

某一点的静压强始终指向作用面得内法线方向

特点2：

静压强的大小与作用方向无关

补1.2.2静压强的分布规律

，流体静力学基本方程式，表示静压强与液深成线性正比关系。

压强计算：

以绝对真空为计算基准—绝对压强

以大气压力为计算基准—相对压强

绝对压强＝相对压强＋大气压力

1标准大气压（760mmHg）＝1工程大气压（735.6mmHg）=10mH2O=10000mmH2O

补1.3流体运动的基本知识

1、过流断面、流量、流速

过流断面ω——与流体运动方向垂直的流体横断面。

流量——单位时间流过过流断面的流体的体积，称为体积流量，m³/s，以符号Q表示。

单位时间内流过某过流断面的流体的重量，称为重量流量，kg/s，以符号G表示。

流速v——单位时间流体流动的距离，m/s，以符号v表示

Q=ωv，G=Qγ

2、有压流、无压流

流体的连续性方程

，即流出的等于流入的

3、流体的能量方程

补1.4流体流动阻力

沿程阻力——在边壁沿流程不变的管段中流动时的阻力

沿程阻力损失——为了克服沿程阻力而消耗的能量，也称为沿程水头损失

，

；γ：

沿程阻力系数；l：

管段长度；d：

管道直径；V：

管内的平均流速。

局部阻力——流体在流动过程中，遇到管径变化、转向、分叉或其他使流动状况改变而受到的阻力。

局部阻力损失——为了克服局部阻力而消耗的能量，也称为局部水头损失。

；ζ：

局部阻力系数

1、管路系统的总阻力：

给排水工程包括以下内容：

城镇给水工程：

安全可靠、经济合理地供给所有用户用水，并在一定条件下，满足用水户的水量、水质和水压的要求

建筑给排水工程：

城镇排水工程：

第一章城镇给水工程

1.1组成

包括水源、取水工程、净水工程、输配水工程

1.1.1水源（解决供水量的问题）

1）类型：

地下水：

水质较好，硬度高

地面水：

水量充沛，污染较重

一般大中城市适宜优先选用地面水

1.1.2取水工程：

取水构筑物：

一级泵站：

将水源水送至净水构筑物

1.1.3净水工程（解决水质的问题）

地面水的处理工艺：

1）沉淀，包括自然沉淀和混凝沉淀。

混凝沉淀添加物：

铝系列（明矾：

三氯化铝），铁系列

2）过滤

3）消毒——氯气，30分钟

1.1.4输配水工程

二级泵站：

将水从净水工程的清水池送至各用水户

输水管道：

连接清水池与城市供水管网，一般应设二条以上

配水管网

1）配水管网的布置形式

枝状管网：

造价低，安全性差。

如果上游出现问题会影响下游用户，末端用户的水质易受影响

环状管网：

2）布置要求：

供水区域的全覆盖

符合总体规划，考虑分期发展

管线简短

以最短的管线向用水量大的用户供水

1.2管道材料与配件

1.2.1金属管道

1、钢管：

焊接钢管：

由普通薄钢板焊接而成，没有防腐处理。

镀锌钢管：

在焊接钢管基础上，经过镀锌处理而成。

DN15—DN100，管道公称直径。

丝接，管件连接。

无缝钢管：

外径×壁厚标注，如D108×4。

焊接或法兰连接。

2、铸铁管

给水（上水）铸铁管：

常用于室外埋地管

排水铸铁管：

申插连接或法兰连接，只能用膨胀水泥

3、铜管

无明显缺点，价格高昂，可杀灭军团菌

1.2.2非金属管道

1、塑料管

UPVC，硬聚氯乙烯，分给水、排水

PE，PEX，HDPE，聚乙烯

PPR，聚丙烯

1.2.3复合管道：

塑铝复合管、钢塑复合管、塑料衬铜管

1.2.4管道系统配件

1、连接配件：

铸铁连接件、螺纹连接件、法兰片

2、控制配件：

各类阀门：

DN＜50采用截止阀

DN＞50采用闸阀、蝶阀

控制流动方向的是止回阀

控制水位的是浮球阀

3、配水配件：

各类配水龙头

4、计量配件：

都有最小灵敏度，分别是水表、流量计

第二章建筑给水工程

2.1给水系统、给水方式及管道布置

2.1.1给水系统

1、分类

按用途分：

生活给水系统、生产给水系统、消防给水系统

2、组成

1）引入管

2）水管节点

3）室内管网（P25）

A、干管：

总水平管

B、立管：

从干管垂直引出管

C、支管：

从立管引出的管道

4）给水配件

各类阀门、龙头、仪器、仪表等

5）升压和储水设备

6）室内消防设备

2.1.2给水方式

1、室内管网所需压力为H

，单位：

：

最不利用水点至引入管的垂直距离，单位：

：

室内管网阻力损失（包括沿程阻力和局部阻力），单位：

：

水表的阻力损失，单位：

，

：

最不利用水点的流出水头，单位：

。

一般为1.5至2.0

，淋浴为2.5至4.0

室内管网所需压力估算：

一层建筑为10

；二层建筑为12

；三层及以上为每增加一层增加4米。

2、给水方式

假设城镇给水管网提供的压力为H0

1）直接给水——最简单、最经济的给水方式

当H0＞H（任何时间）

2）单设水箱给水

当H0大部分时间能满足H的时候，仅在用水高峰时不能满足

3）设水泵给水

当H0大部分时间不能满足H，且室内用水较均匀

一般用于生产车间

4）设水箱、水泵给水

当H0经常性或周期性不能满足H，且室内用水又不均匀

5）分区给水

多层建筑——充分利用H

高层建筑——避免给水系统承受过高的静水压力

2.1.3管道布置与敷设

1、管道布置形式

1）上行下给式配水干管在系统最高处

2）下行上给式配水干管在系统最低处

3）环状式配水干管环形布置

2、管道敷设

敷设方式

1）明装——便于安装、维修，价格低廉。

不太美观

2）暗装——美观，无冷凝水滴漏。

价格昂贵

A、干管——地沟内或直接埋地、设备层或管道层、屋面、吊顶呢、地下室顶棚下

B、立管——管井

C、支管——墙槽

2.2升压设备

升压设备分为：

高位水箱；水泵，包括变频泵；气压罐

2.2.1离心泵（参见P140）

主要性能参数

1、流量Q：

体积流量，单位：

2、扬程H：

单位：

3、功率N：

电机输入功率，单位Kw

4、转速n：

单位：

转/分，rpm

2.2.2泵房设计（参见P148）

1、台数确定。

一般2至3台，其中一台备用。

大型泵站，超过5台泵，应设2台备用

2、布置要求：

1）安全可靠，维修管理方便

2）布置紧凑，减小建筑面积

3）管道简短

4）留有发展余地

3、泵房的土建要求

1）供水量大于200m³/h，应有10至15㎡的修理间，以及大于等于5㎡的库房

2）一、二级耐火登记，消防泵房须可直通室外

3）一般净高不小于3.2m

4）应有起重设备，用于检修。

5）应有检修场地。

6）按采光要求，窗面积不小于地面面积的1/6至1/7

7）要通风，一般换气次数不小于2至3次/h

8）冬暖，采暖温度为16℃

9）地面应设排水沟。

地面1%坡度坡向排水沟，地沟内1%坡度坡向排水口

10）减振消声措施

2.3高层建筑给水

1、给水方式

1）分区串联给水

2）分区并联给水

3）分区减压给水

A、水箱减压

B、减压阀减压

第三章消防给水

3.1室外消防系统

3.1.1设置原则

3.1.2消防水源

1、城市给水管网

2、天然水源

3、消防水池

1）独立水池

2）合用水池

3.1.3系统类型

1、低压系统

2、高压系统

3、临时交压系统

3.1.4室外消防设备

1、室外消火栓——供消防车取水救火

2、水泵结合器——供消防车向室内消防管网供水

3.2室内消防给水系统

1、消火栓消防给水系统：

最基本的消防系统

2、自动喷水消防给水系统

3、水喷雾消防给水系统

4、水幕消防给水系统

5、雨淋消防给水系统

3.2室内消火栓消防给水系统

3.2.1设置范围（P46）

3.2.2系统类型

1、无加压泵、水箱的给水系统

2、单设水箱的给水系统

3、设水泵、水箱的给水系统

消防水箱的容量为10分钟消防水量（低层建筑）

3.2.3系统的组成

1、水源

1）城镇给水管网

2）消防水池

3）消防水箱

2、供水设备

1）消防水泵

2）高位消防水箱

3）水泵接合器

3、室内消防管网——主要由干管、立管组成

4、室内消火栓

1）水枪锥形钢管，口径：

13、16、19mm

2）水龙带直径：

50、65mm

长度：

15、20、25、30m

3）消火栓带控制阀的连接口，直径：

50、65mm

3.2.4系统布置

1、每个楼层均应设置（无可燃物的设备层除外）

2、消防电梯前室须设消火栓

3、消火栓布置在明显、易取、经常有人经过的部位

4、消火栓间距一般按计算确定（P55）。

但对于甲、乙类厂房或高架库房，间距不应大于30m，其他不应大于50m。

对于高层建筑的主楼不大于30m，裙房不大于50m

5、对于高层建筑：

消火栓水枪口径不应小于19mm；水龙带直径65mm，长度不大于25m；消火栓直径65mm

6、消防管网

1）低层建筑：

干管环状布置

2）高层建筑：

干管、立管均为环状布置

7、充实水柱长度

1）低层建筑：

一般不小于7m。

超过6层的民用建筑及超过4层的厂房、库房不小于10m

2）高层建筑：

一般不小于10m。

建筑高度超过100m时，不小于13m

8、一般应保证室内有两支水枪同时到达室内任何部位（高度＜24m且体积＜5000m³的库房除外）

9、消火栓的静水压力大于80mH2O，应减压，建筑高度超过50m时，应分区给水

10、高层建筑消防水箱容量

高层建筑分类：

1）一类高层建筑

A、一类公共建筑18m³

B、一类民用建筑12m³

2）二类高层建筑

A、二类公共建筑12m³

B、二类民用建筑6m³

3.3自动喷水灭火系统（P55）

3.3.1设置范围（参见有关规范）

3.3.2系统类型

1、闭式系统：

控制部件在喷头上。

用于一般可燃物场所的灭火

A、湿式自动喷水灭火系统

B、干式自动喷水灭火系统

C、干湿式自动喷水灭火系统

D、预作用式自动喷水灭火系统

2、开式系统：

控制部件在官网上。

用于瞬间能形成大面积火灾场所的灭火

A、雨淋系统

B、水幕系统

3、湿式自动喷水灭火系统

1）适用场合：

4℃＜环境温度＜70℃

2）系统组成：

水池→水泵→水力报警→监控阀→水流指示器→喷头

4、干式自动喷水灭火系统

适用场合：

环境温度＜4℃或＞70℃

5、干湿式系统

适用场合：

采暖期≥120天的不采暖建筑内

6、预作用系统

适用场合：

不允许误操作的场合

7、雨淋系统（干式）

适用场合：

需大面积喷水、快速灭火的场合

8、水幕系统

作用：

阻火、隔火、冷却简易防火隔断

3.3.3湿式系统的喷头设置

分类：

1）玻璃球碰头

2）易熔金属元件喷头

1、布置形式

1）正方形布置

2）长方形布置

3）菱形布置

火灾危险等级

根据火灾危险等级设置喷水强度：

L/min㎡

喷头最大间距（m）正方形布置

轻危险级

4

4.4

中危险级Ⅰ

6

3.6

中危险级Ⅱ

8

3.4

严重危险级Ⅰ

12

3.0

严重危险级Ⅱ

16

3.0

仓库危险级Ⅰ

仓库危险级Ⅱ

仓库危险级Ⅲ

第四章热水供应

4.1热水供应系统

4.1.1系统组成：

加热设备；热媒管网；热水储水箱；热水输配管网及循环管网；其他设备及附件；

4.1.2系统分类

1、按服务范围分：

1）局部热水供应系统。

用水点少，用水量小，总供热量＜80KW

2）集中热水供应系统。

用水点多且均匀，用水量大

3）区域热水供应系统。

2、按循环方式分：

不循环热水供应系统、半循环热水供应系统、全循环热水供应系统

4.1.3热水管道的布置与敷设

1、热水系统管道布置一般同给水系统

2、热水管道穿越围护结构须预埋套管

埋地管道须设地沟

3、管道与设备均需保温

4、长直管须设热胀冷缩的补偿措施

5、水平干管应有0.003的坡度，系统最高点设排气装置，最低点设泄水装置

4.1.4热水管道的防护

1、防结垢

结垢的原因：

1）水的硬度，即碳酸盐的含量；

2）水的温度，一般＞65℃

防结垢的措施：

1）离子交换对水进行软化，去除水中的钙、镁离子；

2）投药法；

3）磁化法；

2、防腐蚀

腐蚀原因：

水中的溶解氧

防腐蚀措施：

采用耐腐蚀管材、水中除氧

4.2加热方法和加热器

4.2.1加热方法：

直接加热、间接加热

4.2.2加热设备

1、直接加热设备：

锅炉、各类热水器、汽水混合

2、间接加热设备

1）快速加热器。

水—水，汽—水

2）容积式换热器。

卧式，立式

3）半即热式换热器

第五章建筑排水工程

5.1污水排放标准

1、污废水的温度不应高于40℃

2、污废水应基本呈中性，PH＝6～9

3、污废水不应含有大量的固体杂质，以免堵塞管道

4、污废水不允许含有大量油脂类的易燃液体，以免产生易燃、易爆及有毒的物质

5、污废水中不允许含有毒物质，以免伤害养护人员

6、污废水中的致病菌必须杀灭，以免病毒传染

当不符合以上六项排放标准时，应对污废水进行处理：

1除温池；2中和池；3沉淀池；4隔油池；5工业处理；6消毒池

5.2排水系统

5.2.1分类

按其所接纳的污废水性质分：

1、生活污水系统

1）生活废水系统

2）粪便污水系统

上海实行生活污废水分流

2、生产废水系统

3、雨水排水系统

5.2.2组成

1、卫生器具

1）洗沐器具

2）洗涤器具

3）排污器具

2、器具排水管

3、排水管系

1）横支管

2）立管

3）排出管

4）存水弯

作用：

阻止管道内的有害气体或难闻气体进入室内

形式：

S形，P形

水封深度：

≥50mm

5）通气管

作用：

保护存水弯的水封；形成良好的水力条件，使排水顺畅；防止有害气体产生和积聚，引入新鲜空气，延长管道寿命；减少排水噪音

形式：

伸顶通气管：

A、不上人屋面：

伸出屋面300mm，且大于当地最大的积雪厚度；

B、上人屋面：

伸出屋面2000mm

专用通气管：

在伸顶通气管的建筑内管道并联一通气管道，但高处高于最高横支管，低处高于最低横支管。

环形通气管：

若横支管上连接有6个以上一般器具或4个以上大便器时，必须设置。

设置时一端连接专用通气管，一端连接在横支管上。

器具通气管：

一端连接在存水弯的出水口，一端连接环形通气管。

4、清通设备：

检查口、清扫口、检查井

5、特殊设备

1）污水提升设备：

污水泵

2）局部污水处理设备：

化粪池等

5.3室内排水管道的布置与敷设（P96、P101等）

5.4屋面雨水排放（P108）

雨水排水系统分为

1、外排水系统：

檐沟外排水（水落管外排水）、天沟外排水

2、内排水系统

5.4.1檐沟外排水

1、水落管管径：

民用建筑为直径75至100；工业建筑为直径100至150

2、水落管间距:

民用建筑为12至16米；工业建筑为18至24米

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