现代建筑设备工程技术 老师给的重点版Word文件下载.docx

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流体运动中流线不能视为平行直线的流动称为急变流。

流体在流动过程中，呈现出两种不同的流动形态。

当液体流速较低时，呈现为成层成束的流动，各流层见并无质点的掺混现象，这种流态就是层流。

加大流速到一定程度，质点或液团相互混掺，流速愈大，混掺程度愈烈，这种流态就成为紊流。

恒定总流实际液体的能量方程

（1-13）

Z1、Z2—断面中心对基准面的位置高程，位置水头；

即：

单位重量液体具有的位能；

p1/r、p2/r—测压管高度，压强水头；

单位重量液体具有的压能；

、—流速水头；

即：

单位重量液体具有

的动能；

hw1-2是流体流动过程中从断面1-1到2-2之间阻力所作的负功；

单位重量液体产生的能量损失，称为水头损失；

三者之和为断面的单位重量液体具有的机械能。

第二章

以地面水为水源的给水系统一般包括：

取水工程、净水工程、输配水工程以及泵站等；

以地下水为水源的给水系统一般包括：

取水构筑物（如井群、渗渠等）、净水工程（主要设施有清水池及消毒设备）、输配水工程。

给水水源可分为两大类：

（1）地表水：

江水、河水、湖水、水库水及海水等；

（2）地下水：

井水、泉水、喀斯特溶洞水等

地下水的物理、化学及细菌性质等均比地表水好，地下水作水源具有经济、安全及便利维护管理等优点。

因此，应首先考虑符合卫生要求的地下水作为饮用水水源。

水处理的任务是解决水的净化问题。

⏹城市自来水厂只满足生活饮用水的水质标准。

对水质有特殊要求的工业企业，应单独建造生产给水系统。

⏹地表水的水处理工艺流程应根据水质和用户对水质的要求确定。

一般以供给饮用水为目的的工艺流程，主要包括沉淀、过滤、消毒三个部分。

输配水工程通常包括输水管道、配水管网、加压泵站、调节构筑物等。

在给水系统中，通常把水源地取水泵站称为一级泵站，而把连接清水池和输配水系统的送水泵站称为二级泵站。

⏹排水系统：

为系统地排除污水而建设的一整套工程设施成为排水系统。

由排水管网和污水处理系统组成。

⏹排水系统的制度，分为合流制和分流制两种类型。

⏹合流制：

将生活污水、工业废水、雨水排泄到同一个管渠内排除的系统；

⏹分流制：

将生活污水、工业废水和雨水分别在两个或两个以上各自独立的管渠内排除的系统。

一、城镇给水工程规划概要

⏹目的：

保证所规划的城镇有良好的供水条件。

⏹主要任务：

确定用水量定额；

估算城市总用水量；

确定给水水源；

确定供水方案；

选定水厂位置及净水工艺；

确定官网布置形式；

确定水源卫生防护的技术措施等。

其中，水源的选择是首要任务。

⏹城镇总用水量包括:

生活用水、工业用水和消防用水三大部分

选择水源时，应根据城镇的规划要求，水文地质资料和取水点及其附近地区的卫生状况和地方病等因素来选定在水质、水量及卫生防护方面较理想的水源

⏹取水点一般一个设于城镇水系的上游。

⏹各水源的选择次序一般按经济技术条件决定。

如果水源地水量均能保持相同水平时，则先后次序可以是：

地下水，流量未经调节的河水、湖水，流量经过调节的河水。

二、排水工程规划概要

⏹排水工程规划的目的：

要保证所规划城镇具有良好的排水条件，务必使所规划的城镇排水系统方案切实可行并能同时满足社会效益、经济效益、环境效益等方面的要求。

⏹排水工程规划的主要任务：

确定排水量定额和估算总排水量；

确定排水制度、排水系统方案、设计规模及设计期限；

确定污水和污泥的出路及其处理方法等

城市排水系统的组成：

排水管网污水泵站污水处理厂排放口

第三章

钢管

特点——强度高，承压大，接头方便，水力条件好，抗震好，造价高，易腐蚀。

焊接钢管：

工作压力小于1Mpa时采用；

加厚钢管：

工作压力小于1.6Mpa时采用；

无缝钢管：

压力较大时采用；

镀锌钢管：

防秀、防腐，延长使用寿命。

钢管连接方法：

螺纹连接（丝扣连接），焊接连接和法兰连接。

铸铁管：

造价低，防腐性能好，耐久性好。

但性脆、重量大、长度小。

给水铸铁管常用承接和法兰连接，配件也相应带承接口或法兰盘。

排水铸铁管采用承接，承插口直管有单承口及双承口两种。

不增塑聚氯乙烯管材：

安装方便、无毒、无臭、体轻耐腐蚀。

可采用承插、螺纹、法兰或粘接等方法连接。

给水系统的附件分为配水附件、控制附件两大类。

⏹配水附件：

装在卫生器具及用水点的各式水龙头，用以调节和分配水流。

⏹控制附件：

用来调节水量、水压、关断水流、改变水流方向，如截止阀、止回阀、浮球阀等。

水表的布置方式：

（1）户内厨房或卫生间

（2）楼梯间水表井

（3）户内远传仪方式

（4）地下室集中布置

卫生器具：

是用来收集、排除污水并满足卫生要求的设备。

常见的种类：

⏹便溺用卫生器具：

各类大、小便器；

⏹盥洗、沐浴用卫生器具：

浴盆、洗脸盆、沐浴器等；

⏹洗涤用卫生器具：

洗涤盆、污水盆等；

⏹专用卫生器具：

医疗、实验等特殊要求的卫生器具。

地漏

⏹功能：

用以排除地面积水；

⏹设置：

厕所、浴室、盥洗间、卫生间、设备间及其它需要从地面排水的房间内。

⏹材料：

铸铁、塑料；

⏹构造：

带水封（水封高度不小于50mm）、

不带水封

⏹布置要求：

在不透水地面最低处；

地漏篦子顶面比地面低5-10mm;

周围地面以0.01坡度坡向地漏

存水弯

卫生器具排水支管处；

⏹水封高度不小于50mm.

⏹常见形式：

P型、S型

第四章

引入管（进户管）：

自室外给水管接至室内给水管网的管段

升压贮水设备：

水泵、水箱、水池、气压装置等。

消防设备：

消火栓、喷淋系统等

建筑给水管网中的压力是保证将所需的水量供到各配水点，并保证最高最远的配水龙头（即最不利配水点）具有一定的流出水头。

可由下式确定

H=H1+H2+H3+H4（4-1）

H——室内给水管网所需的压力，KPa（mH2O）；

H1——室内给水引入管起点至最高最远配水点的几何高度，m；

H2——计算管路的沿程水头损失与局部水头损失之和，KPa（mH2O）；

H3——水流经水表时的水头损失，KPa（mH2O）；

H4——计算管路最高最远配水点所需之流出水头，KPa（mH2O）。

消防系统的设置

v低层建筑物及厂房内，消防给水可以与生活、生产给水共同组成一个系统。

v高层建筑一般设置独立的消防给水系统。

v消防系统设置场所是根据《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范〉等要求设计。

室内消火栓给水系统

由水枪、水带、消火栓、管网、水源等组成，当室外管网压力不足时需设置消防水泵。

水枪：

是产生充实水柱（具有一定压力）的灭火工具，喷口直径有13、16、19mm三种规格。

消火栓：

是具有内扣式接口的球形阀配水龙头，一端与消防立管相连，另一端与水带连接，直径为50、60mm

自动喷水灭火系统

有湿式、干式、预作用式、水幕系统、水喷雾系统等多种形式，最常用的是湿式自动喷水灭火系统和水幕系统。

v用水定额：

某一度量单位内（单位时间、单位产品等）被居民或其他用户所消费的水量。

v管网的水头损失为管网中新确定的计算管路的沿程水头损失和局部损失之和。

v计算管路沿程水头损失的计算式：

　　　（4-9）

　　（4-10）

式中i：

单位管长的沿程水头损失（kPa/m）；

di：

管道计算内径（m）；

qg：

给水设计流量（m3/s）；

Ch：

海澄一威廉系数，各种塑料管，内衬（涂）塑管　　　　Ch=100，铜管、不锈钢管Ch=130；

衬水泥、树脂的铸铁管Ch=130；

普通钢管、铸铁管Ch=100。

L：

计算管道长度（m）；

hg：

计算管道沿程水头损失（kPa）。

高层建筑给水竖向分区

竖向分区的供水方式：

v1.并联分区给水方式；

v2.串联分区给水方式；

v3.减压分区给水方式。

v低层建筑消防给水系统：

消防车利用室外给水管网为水源，能够直接有效地扑救建筑物室内任何地点的火灾，则该建筑的消防给水系统称为低层建筑消防给水系统。

v高层建筑消防给水系统：

建筑高度超过消防车有效的灭火高度，主要靠室内消防给水设备扑救火灾的消防给水系统，称为高层建筑消防给水系统。

v庭院绿化喷洒供水系统有固定式和微灌式两种方式

第五章

建筑排水系统的分类

（1）生活污水管道：

排除人们日常生活中所产生的洗涤污水和粪便污水等；

（2）生产污（废）水管道：

排除生产过程中所产生的污（废）水；

（3）雨水管道：

排除屋面雨水和融化的雪水。

●上述三种污水管道是采用合流还是分流排除，要视污水的性质、室外排水系统的设置情况及污水的综合利用和处理情况而定。

直接排入城市排水管网的污水，应符合下列几点条件：

（1）污水温度不应高于40℃；

（2）要求污水基本上呈中性（PH值为6-9；

（3）污水中不应含有大量的固体杂质；

（4）污水中不允许含有大量汽油或油脂等易燃液体；

（5）污水中不能含有毒物；

（6）对伤寒、痢疾、炭疽、结核、肝炎等病原体，必须严格消毒灭除；

对含有放射性物质的污水，应严格按照国家有关规定执行；

（7）排入水体的污水应符合《工业企业设计卫生标准》的要求；

利用污水进行农田灌溉时，亦应符合有关部门颁布的污水灌溉农田卫生管理的要求。

建筑排水系统的主要组成：

●卫生器具；

●横支管；

●立管；

●排出管；

●通气管系；

●清通设备额；

特殊设备；

●化粪池的主要作用是使粪便沉淀并发酵腐化，污水在上部停留一定时间后排走，沉淀在池底的粪便污泥经消化后定期清掏。

●化粪池可采用砖、石或钢筋混凝土等材料砌筑，其中最常用的是砖砌化粪池。

●化粪池的型式有圆形的和矩形的两种，通常多采用矩形化粪池。

为了改善处理条件，较大的化粪池往往用带孔的间壁分为2-3隔间，如图5-6所示。

●化粪池多设置在居住小区内建筑物背面靠近卫生间的地方，因在清理掏粪时不卫生、有臭气，不宜设在人们经常停留活动之处。

化粪池池壁距建筑物外墙不宜小于5m，如受条件限制时，可酌情减少，但不得影响建筑物基础。

化粪池距离地下水取水构筑物不得小于30m。

池壁、池底应防止渗漏。

排水管道水力计算的目的确定排水管的管径和排水管坡度。

为确保排水系统在良好的水力条件下工作，排水横管应满足下述三个水力要素规定：

1）管道最大设计充满度和最小坡度2）排水横管中管道流速

屋面雨水的排除方式可分为：

●外排水

●内排水

根据建筑结构形式、气候条件及生产使用要求，在技术经济合理的情况下，屋面雨水应尽量采用外排水。

中水的水源又称中水原水，来自建筑物或建筑小区排放的污废水或排放的设备冷却水。

●中水原水集流系统是由集流管系和其配套的排水构筑物及流量控制设备等组成。

●中水原水集流方式有

（1）全集流全回用方式。

水质差，水质处理费用高。

（2）全集流分期修建回用工程。

这类集流方式适用于建筑小区统一规划为合流制排水系统且分批分期施工。

（3）将建筑物内粪便污水与厨房和卫生间洗涤等废水分别排放，而将卫生间洗涤后排放的废水作为中水原水。

这类中水原水水质处理工艺简便，费用较低，但集流设备中管系费用较高。

●水景给水系统有直流式和循环式。

●水景工程的基本形式有固定式、半移动式和全移动式三种。

第六章

导热：

是指温度不同的物体直接接触时，或同一物体温度不同的相邻部分之间所发生的热传递现象。

某一供热锅炉炉墙由三层砌成，内层为耐火砖层厚=230mm，其导热系数=1.1W/（m·

K），最外层为红砖层厚=240mm，其导热系数=0.58W（m·

K），内外层之间填石棉隔热层，原=50mm，其导热系数=0.10W/（m·

K），已知炉墙最内和最外两表面温度=500℃和

=50℃。

求通过炉墙的导热热流量值。

●热对流：

温度不同的流体各部分之间发生相对位移，把热量从高温处带到低温处的热传递现象。

●对流换热：

流动着的流体与温度不同的壁面接触时，它们之间所发生的热传递现象。

●对流换热又分为受迫对流和自然对流（或自由对流）换热。

灰体：

对投射来各种波长的射线均同程度吸收的物体，也即是其表面吸收率与波长无关的物体

●流体以较高的速度（属于紊流流态）经孔口、管嘴或条缝向四方无限空间的静止气体喷射称为无限空间射流；

如果外射到流动的流体中称为伴随射流；

而外射到有限空间中则称为受限射流。

●

第七章

室内热水供应系统主要供给生产、生活用户洗涤及盥洗用热水，应能保证用户随时可以得到符合设计要求的水量、水温和水质

热水供应系统的组成：

1.加热设备：

锅炉、炉灶、太阳能热水器、各种热交换器等；

2.热媒管网：

蒸汽管或过热水管，凝结水管等；

3.热水储存水箱：

开式水箱或密闭水箱，热水储水箱可单独设置也可与加热设备合并；

4.热水输配水管网与循环管网；

5.其他设备和附件：

循环水泵，各种器材和仪表，管道伸缩器等。

▪热水供应系统的类型：

按照供应范围大小分为：

1.局部热水供应系统

2.集中热水供应系统

3.区域性热水供应系统

▪上述三种类型的热水供应系统，以区域性热水供应系统热效率最高，因此，如条件允许，应该优先采用区域性热水供应系统。

此外，如有余热或废热可以利用时，则应尽可能利用余热或废热来加热水，以供用户使用。

热水系统计算包括第一循环系统计算及第二循环系统计算。

前者内容是选择热源；

确定加热设备类型和热媒管道的管径。

后者内容包括确定配水及回水管道的直径；

选择附件和器材等

▪燃气表是计算燃气用量的仪表。

常用的是干式皮囊燃气流量表，适用于室内低压燃气供应系统中。

各种规格燃气表计量范围在2.8-260m3/h。

为保证安全，小口径燃气表一般挂在室内墙壁上，表底距地面1.6-1.8m，燃气表到燃气用具的水平距离不得小于0.8-1.0m。

燃气热水器：

一种局部热水的加热设备，燃气热水器按其构造，可分为容积式和直流式两类。

第八章

采暖方式的选择，应根据建筑物规模，所在地区气象条件、能源状况、能源政策、环保等要求，通过技术经济比较等确定

▪设计采暖时，冬季室内空气计算温度应根据建筑物的用途，按下列规定采用：

1．民用建筑的主要房间，宜采用16~24℃。

不同民用建筑房间的具体设计温度可采用全国民用建筑工程设计技术措施《暖通空调·

动力》分册中提供的数值。

2．工业建筑的工作地点设计温度，宜采用：

轻作业18~21℃中作业16~18℃

重作业14~16℃过重作业12~14℃

作业种类的划分，应按国家现行的《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）执行。

但当每名工人占用较大面积（50~100m2）时，轻作业时可低至10℃；

中作业的可低至7℃；

重作业时可低至5℃。

3．辅助建筑物及辅助用室，不应低于下列数值：

浴室25℃办公室与休息室18℃；

更衣室25℃

食堂18℃盥洗室与厕所12℃。

当工艺或使用条件有特殊要求时，各类建筑物的室内温度可按照国家现行有关专业标准、规范执行。

热风采暖的热媒宜采用0.1~0.3MPa的高压蒸汽或不低于90℃的热水，也可以采用燃气、燃油或电加热，但应符合国家现行标准《城镇燃气设计规范》（GB50028-93）（2002年版）和《建筑设计防火规范》（GB50016）的要求。

▪热风采暖是比较经济的采暖方式之一，它具有热惰性小、升温快，室内温度分布均匀、温度梯度小、设备简单和投资省等优点，因而适用于耗热量大的高大空间建筑和间歇采暖的建筑。

空气幕按照空气分布器的安装位置可以分为上送式、侧送式和下送式三种。

铸铁散热器

▪具有结构简单，防腐性好，使用寿命长以及热稳定性好的优点；

但它的金属耗量大，金属热强度低，运输、组装工作量大，承压能力低，不易用于高层，而在多层建筑热水及低压蒸汽采暖工程中广泛应用。

常用的铸铁散热器有：

四柱型、M-132型、长方翼型、圆翼型等

塑料散热器重量轻，节省金属，防腐性好，是有发展前途的一种散热器。

散热器的选择

▪1．散热器的工作压力，应满足系统的工作压力，并符合国家现行有关产品标准的规定；

▪2．民用建筑宜采用外形美观，易于清扫的散热器；

具有腐蚀性气体的工业建筑和相对湿度较大的房间（如卫生间、洗衣房、厨房等）应采用耐腐蚀的散热器；

放散粉尘或防尘要求高的工业建筑，应采用易于清扫的散热器（如光排管散热器）；

▪3．热水采暖系统采用钢制散热器时，应采用闭式系统，并满足产品对水质的要求，在非采暖季节采暖系统应充水保养；

蒸汽采暖系统不应采用钢制柱型、板型和扁管等散热器。

供热锅炉按工作介质不同分为蒸汽锅炉和热水锅炉。

按压力大小又可分为低压锅炉和高压锅炉。

按所用燃料种类可分为燃煤锅炉、燃油锅炉和燃气锅炉。

第九章

▪自然通风是依靠风压和热压的作用使室内外空气通过建筑物围护结构的孔口进行交换的。

机械通风是依靠通风机产生的作用力强制室内外空气交换流动。

机械通风包括机械送风和机械排风。

▪局部排风是对室内某一局部区域进行排风，具体地讲，就是将室内有害物质未与工作人员接触之间前捕集、排除，以防止有害物质扩散到整个房间

消除室内余热所需的全面通风量Gr的计算式为：

（9-1）

式中：

Gr：

全面通风量（kg/s）；

Q：

室内余热量（kJ/s）；

C：

空气的质量比热，取为1.01kJ/kg·

℃；

tp：

排风温度（℃）；

ts：

送风温度（℃）。

减少室内有害物浓度并使其达到要求值所需的全面通风量L的计算式为：

（9-4）

式中L：

全面通风量（m3/s）；

X：

室内有害物散发量（g/s）；

y0：

室内卫生标准中规定的最高容许浓度（g/m3），即排风中有害物的浓度；

ys：

送风中有害物浓度（g/m3）;

K：

安全系数，一般取在3～10范围内。

通风机是用于为空气气流提供必需的动力以克服输送过程中的阻力损失

在通风工程中，根据通风机的作用原理有离心式、轴流式和贯流式3种类型，大量使用的是离心式和轴流式通风机。

第十章

空气调节系统分类

一、按承担室内热负荷、冷负荷和湿符合的介质来分

▪分为全空气系统、全水系统、空气-水系统和冷剂系统。

二、按空气处理设备的设置情况分类

▪分为集中式空调系统、半集中式空调系统、分散式空调系统。

、按空调系统处理的空气来源分类

▪分为封闭式空调系统、直流式空调系统、混合式空调系统。

四、按系统的用途不同分类

▪

（一）舒适性空调

▪

（二）工艺性空调

室内空气计算参数包括：

室内温湿度基数及其允许波动范围；

室内空气的流速、洁净度、噪声、压力以及振动等

空调负荷

▪1．空调系统冷负荷

▪2.空气调节房间冷负荷

▪3.空气调节房间湿负荷

▪4.空调冷负荷估算

气流组织方式

▪1.侧向送风

▪2.散流器送风

▪3.孔板送风

▪4.下部送风

▪5.中部送风

▪6.喷口送风

半集中式空调系统是由冷热源、冷热媒管道、空气处理设备、送风管道和风口组成

几种新型的局部空调机组方式

（一）穿墙式机组

▪有立式、卧式，分为附有全热交换器和不带全热交换器两种。

（二）变冷剂量（VRV）空调机组系统

▪其系统的关键技术是依靠电子控制技术、冷剂配管的分流技术、回流技术和变频技术。

（三）闭环水源热泵系统

▪1.系统的特征

▪2.系统的适用性

空调水系统包括冷、热水系统及冷却水系统、冷凝水系统。

▪冷、热水系统：

空调冷、热源制取的冷、热水要用管道输送到空调机或风机盘或诱导器等未端处，输送冷、热水的系统称为冷、热水系统。

▪冷却水系统：

空调系统中专为水冷冷水机组冷凝器，压缩机或水冷直接蒸发式整体空调机组提供冷却水的系统称为冷却水系统。

▪冷凝水系统：

空调系统中为空气处理设备排除空气去湿过程冷凝水而设置的水系统称为冷凝水系统。

▪制冷剂是制冷系统中，完成制冷循环的工作物质。

▪载冷剂是间接制冷系统中，用以吸收被制冷空间或介质的热量，并将其转移给制冷剂的一种流体，也称冷煤。

常用的载冷剂有水、盐水和空气。

▪冷却剂是在冷凝器中带走高温高压气态制冷剂冷凝为高温高压液态制冷剂时放出的热量的工作物质，常用的冷却剂有水（如井水、河水、循环冷却水等）和空气等。

按热泵的工作原理分：

机械压缩式、吸收式、蒸汽喷射式。

空调系统布置包括制冷和供热机房、空调机房、管道层、设备层和风管等。

防烟、排烟设施的设置部位

（一）非高层民用建筑及高度大于24m的单层公共建筑防烟、排烟设施的场所

（二）高层民用建筑设防烟、排烟设施的场所

自然排烟对建筑设计的要求

▪除建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外，靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消除电梯前室和合用前室，宜采用自然排烟方式，当不具备自然排烟条件时，应设置独立的机械加压送风防烟设施。

空调风道系统的消声

消声是通过一定手段，对噪声加以控制，使其降低到允许范围内的技术。

消声器是利用声的吸收、反射、干涉等原理，降低通风与空气调节系统中气流噪声的装置。

根据不同消声原理可以分为阻性型、抗性型和阻抗复合型等。

空调节能措施很多，途径各异。

可行、有效、合理和可靠的措施可概括为建筑与环境、设计标准、风系统设计、水系统设计、设备选择和热回收六大类。