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1、建筑设备工程课程复习资料建筑设备工程 - 第一章 流体力学基本知识 建筑的三个学科：土木工程；建筑设备工程；建筑学 本课程的意义：1）确保设计与设备等相互协调，发挥建筑物应有作用2）设计与设备相互影响，建筑师懂得设备知识，有利于设计符合社会发展要求的建筑3）有利于和设备工程师之间沟通 4）注册建筑师考试科目包含建筑物理与设备 流体：不能承受拉力和拉伸形变，但能承受较大压力 建筑环境中的流体：水、空气、设备工质 流体的主要物理性质：容积、密度、热胀性 流体的粘性：流体粘性越大，其流动性就越小。从桶底把一桶甘油放完要比把一桶水放完慢得多，这是因为甘油流动时内摩擦力比水大的缘故。 几个常用数据：空气
2、密度、水密度 流体的粘性定义：运动着的流体内部相邻两流体层间由于分子运动而产生的相互作用力，称为流体的内摩擦力或粘滞力。流体运动时内摩擦力的大小，体现了流体粘性的大小。流动阻力的不同形式:1）沿程阻力2）局部阻力：进口、出口、弯头、突然扩大、突然缩小、阀门等 总水头损失=沿程水头损失+局部水头损失 三种不同流态：层流、过渡流、紊流 - 第二章室外给水排水工程概述 用水标准：1、生活用水：室外给水设计规范2、工业生产：由工艺确定3、消防用水量：建筑设计防火规范高层民用建筑设计防火规范4、其他用水：浇洒用水；汽车冲洗 居民生活用水定额影响因素：生活水平、生活习惯、气候条件、水费、水质 城市给水系统
3、构成：取水构筑物、一级泵站、处理构筑物、清水池、二级泵站、配水管网、水塔、浑水输水管道、清水输水管道 水源：1、地下水：物理、化学和细菌性质较好，优先考虑；取水量要小于允许开采量 2、地表水：江河湖海及水库 1 水源选择原则：1、充沛、优良、安全、经济；2、位置适应城镇规划，位于城镇水系上游；3、要有优先顺序：地下水、流量未经调节的江湖、流量经过调节的河水4、不同用水要求：生活用水、工业用水 水源防护：100m半径内不得停靠船只、游泳、捕捞等污染水源活动；上游1000m，下游100m内，不能排放工业废水和生活污水，医院污水需处理，回灌需符合饮用水标准；远离废渣、化学品库、垃圾、粪便、有毒品码头
4、 净水厂布置原则：1、交通便捷及供电安全、取水和排水便利2、布置紧凑、留有发展余地、不小于10m的绿化带 地下水取水：1、管井：取水量大、含水层厚大于5m且被地板埋藏深度大于15m的情况；2、大口井：含水层厚度5m左右，地板埋藏深度小于15m；3、渗渠：含水层厚度小于5m；4、泉室：泉水露层小于5m。 地表水取水：岸边式、河床式、活动式、缆车式 水处理的标准：生活用水：生活饮用水卫生标准；工业用水：按照工业工艺对水质的要求来确定水处理 水处理工艺：1、沉淀2、过滤3、消毒： 输配水工程：将净化后的水输运到用水地区并分配到各用水点，整个给水工程70%的造价；包括：输水管道、配水管道、加压泵站、调
5、节构筑物等 输水管道分类：1、单管：允许间断供水的给水工程、多水源供水的给水工程或设有安全蓄水池室 2、多管：不允许间断供水的给水工程需设两条或两条以上输水管道 输水管道安全性：最好沿现有道路或规划道路敷设，并尽量避免穿越河谷、山脊、沼泽、重要铁道及洪水泛滥淹没地区 配水管网分为：1、支式管网2、环式管网 输配水工程调节设施：调节供水量与用水量之间的不平衡 污水排放要求：1）排入城市排水管：不引起排水管道火灾或爆炸；不损害管道的水力性能，不发生堵塞、磨损及腐蚀管道；不妨碍污水厂设备净化效能，不含有毒物质等；医院污水需预处理；不产生伤害养护人员的物质。2）直接排入河流：必须符合工业三废排放标准工
6、业企业设计卫生标难；污水排入水体必须保证不传染疾病，不使人畜中毒，不妨碍水体中水体自净作用。不破坏生态平衡及不良感官影响。 城市排水系统包括：管道系统、污水处理系统 排水系统制度：1、分流制；2、合流制 排水系统布置形式：1、正交截流式。 2、平行式：较大倾斜；3、分区式：不适合跨水体；4、放射式：不适合一个点 排水管网布置原则：节省材料；降低施工难度；节能；安全 2 排水管网布置原则：污水应以最短距离重力流的方式排泄到污水处理厂；管道应平行地面的自然坡度埋设，减少管道埋深；地形平坦小流量管道应以最短路线与干管相接；管道埋深达到最大允许值时，考虑设置污水泵站中途提升，但应力求减少泵站的数量；管
7、道避免穿越河道、铁路及其它地下构筑物；分期建设时，第一期工程的干管内应有较大的流量通过，以免初期流速太小而影响管道的正常排水；为检查及清通，应在管道坡度改变处、转弯处、管径改变处一级支管接入处设置排水检查井。 污水处理厂处理办法：1、物理处理法：利用物理作用分离污水中的悬浮物质，筛滤、沉淀、气浮、过滤等；2、化学处理法：利用化学反应的作用来分离、回收污水中的污染物质，入中和、混凝、电解等。3、生物处理法：利用微生物生命活动使污水中胶体状态的有机物转化为稳定、无害的物质，有好氧、厌氧生物处理两类。 给水工程规划概要： 1、目的：保证所规划城镇有良好供水条件，规划影响城市位置的选择，要考虑城市大量
8、取水后，区域内其它工业用水、农业用水及河道通航等方面的影响，要整体出发，综合考虑，合理布局。 2、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；确定管网布置形式；确定水源卫生防护技术措施等。 3、水量：城市总用水量包括生活用水、工业用水和消防用水三部分，可以分别参照室外给水设计规范，单位产品水耗、建筑防火设计规范来确定用水定额并估算总用水量。 排水工程规划概要： 1、目的：保证所规划城镇具有良好的排水条件，无比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。 2、任务：确定排水量定额和估算总排水量；确定排水制
9、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。 3、原则：“全面规划，合理布局，综合利用，化害为利，依靠群众，大家动手，保护环境，造福人命”；符合区域、城市和工业企业总体规划；注意工程的建设分期、使得投资效益和工程效益最大化；对已有排水设施加以改造逐步融入；认真执行相关标准、规范或规定，确保“三同时”规定：防止污染设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产 污水处理厂厂址选择原则：1、必须位于集中给水水源的下游，在城镇，工厂区及生活区的下游和夏季主导风向的下风向。厂址应与城镇、工厂区、生活区及农村居民点保持在300500m的距离。2、应尽可能与回用处理后污水的主要用
10、户靠近，或靠近出水口尾渠。3、不宜设在雨季易受淹没的低洼处。4、充分利用地形5、考虑长期发展、留有扩建余地，尽可能少占用农田 排水管网的布置原则：1、根据地形、排水制度、水文地质、工厂和其他建筑物分布、城市用地发展以及和其他管线工程关系等综合考虑；2、各种管线之间的最小距离应符合国家标准 金属管分类：铸铁管，钢管，钢管与不锈钢 3 非金属管分类：塑料管，钢筋混凝土管，石棉水泥，玻璃钢管 - 第三章 建筑给水工程 建筑给水系统分类： 1、生活给水系统；目的：专供生活上的用水系统。；要求：1）符合饮用水的质量标准2）水压、水量满足需求3）管线要简短，使用要方便。 2、生产给水系统水质须符合生产工艺
11、的要求冷却水，空调用水，洗衣房用水要求较低；电子工业的高纯水，要求很高；医药用水，纯度，细菌，毒性物质更低2）当与生活用水的水质要求不同时，可设分质给水系统。 3、消防给水系统：）消火拴系统，设置于各种需要设置消防给水系统的地方）自动喷洒灭火系统，火灾危险性大，可能的损失严重的建筑物内，需另外添加的灭火系统。目的：消防灭火，对水质无特殊要求；要求：水压，水量必须满足设计标准。 4、联合给水系统 给水系统组成：引水管、水表节点、给水管网、配水龙头或生产用水设备、给水附件、附加设备 建筑给水管网所需的压力 H=H1+ H2+ H3 估计：一层10m水柱，二层12m水柱，三层及三层以上每增加一层增加
12、4m 给水方式： 1、简单给水方式特点：系统简单，投资省，可充分利用外网水压。但是一旦外网停水，室内立即断水。 适用场所：水量、水压在一天内均能满足用水要求的用水场所。 2、设水箱的给水方式优点：系统简单，投资省，可充分利用外网水压但是水箱容易二次污染，水箱容积的确定要慎重，重量大，加大建筑的强度并影响建筑立面处理； 适用场所：外网管压大部分时间满足，仅在用水高峰不能满足时 3、设水泵给水优点：系统简单， 供水可靠，无高位水箱，但耗能较多。为了充分利用室外管网压力，节省电能，当水泵与室外管网直接连接时，应设旁通管。适用场所：室外给水管网的水压经常不足时且室内用水量大且均匀时。 4、水泵和水箱联
13、合给水特点：水泵能及时向水箱供水，可缩小水箱的容积。供水可靠,投资较大，安装和维修都比较复杂。适用场所：室外给水管网水压低于或经常不能满足建筑内部给水管网所需水压，且室内用水不均匀时采用。 5、气压给水方式特点： 供水可靠，无高位水箱，但水泵效率低、耗能多。适用场所：外网水压不能满足所需水压，用水不均匀，且不宜设水箱时采用(如纪念性和艺术性建筑） 4 6、分区给水方式特点： 可以充分利用外网压力，供水安全，但投资较大，维护复杂。 适用场所：供水压力只能满足建筑下层供水要求时采用。 7、调频水泵给水方式特点： 通过调整电机频率改变水泵转速来满足建筑供水的变化。免去高位水箱，节省能耗，初投资高。适
14、用场所：监控条件较好的场合。 调蓄和增压设备包括： 1、离心式水泵分类：排气、吸入式、灌入式、单级离心泵和多级离心泵。基本工作参数：流量、总扬程、轴功率。 2.离心泵的选择：效率尽可能高。a、直接由室外配水管吸水 b、由贮水池抽水 c、与水箱联合工作：自动控制、人工控制 3.水泵房面积：当水泵机组供水量大于200立方米/h时，泵房应有一间面积为1015平方米的修理间和一间5平方米的库房。 水泵机组的布置原则：管线最短、弯头最少，管路便于连接，布置力求紧凑，尽量减少泵房平面尺寸以降低建筑造价，并考虑扩建和发展，同时注意起吊设备时的方便。 水泵机组的安装：机组与机组、机组与墙面、机组与配电箱应保持
15、一定的距离，要设在独立基础上，并采取一定的减振措施，泵房的门房面积不应小于泵房面积的1/6。 4.水泵房基本要求：1）应为一、二级耐火等级；2）采用固定吊钩或移动支架时，不小于3.0m；3）采用固定吊车时，应保证吊起物底部与吊运的越过物体顶部之间有0.5m以上的净距；4）泵房采暖温度一般为16，无人值班时采用5，每小时换气次34次；5）地面应有排水措施，地面坡向排水沟，排水沟坡向集水坑；6）泵房大门应比最大的水泵机件宽0.5m；7）泵房不得设在有防震和安静要求的房间上下和相邻；水泵基础应设隔振装置，吸水管和出水管上应设隔振减噪音装置，管道支架、管道穿墙及穿楼板处应防固体传声，泵房建筑上采取隔声
16、吸音措施。 室内管网布置原则：1、室内给水管网与建筑性质、外形、结构状况、卫生器具布置及采用的给水方式有关。2、力求长度最短,尽可能呈直线走，平行于墙梁柱，照顾美观，考虑施工检修方便。3、干管尽量靠近大用户或不允许间断供水，以保证供水可靠，减少管道转输流量，使大口径管道最短。4、不得敷设在排水间、烟道和风道内，不允许穿过大小便槽、橱窗、壁柜、木装修。5、避开沉降缝，如果必须穿越时，应采取相应的技术措施。车间内给水管道可架空可埋地，架空时，不得妨碍生产操作及交通，不在设备上通过。不允许在遇水会引起爆炸、燃烧或损坏的原料、产品、设备上面布管道。埋地应避开设备基础，避免压坏或震坏 小区管网布置原则：
17、1、环状或者与城镇给水管网连成环网 2、进水管不宜少于2根 3、支管和进水管可布置为树枝状 4、干管设置在用水量大的地段 5、人行道或绿化带下 6、与建筑物一般不小于3m 7、冰冻线下0.15m 8、车行道下0.7m 9、公用管沟中，在污水管上方，热水管下方 引入管和水表节点布置： 原则：从配水平衡和供水可靠考虑，引入管宜从建筑物用水量最大处和不允许断水处引入；用5 水点分布均匀时，引入管可从建筑中间引入，以缩短管线长度，减小管网水头损失；生活给水引入管与污水排出管管外壁的水平距离不得小于1.0m。 数目：一般一条，当不允许断水或消火拴个数大于10个时，2条，且从建筑不同侧引入；同侧引入时，间
18、距大于15m。 引入管和水表节点布置方式： 1、引入管布置 深度：深度主要根据城市或小区给水管网的埋深及当地气候、水文地质条件和地面荷载而定 穿越承重墙时：浅基础、深基础 沉降大或抗震要求高：增设柔性街头 2、立管和支管 立管沿墙、柱垂直布置，贴近用水设备，使得支管尽量短；可明敷设，也可暗敷设 支管沿墙、梁水平敷设，如果支管过长，则增加立管；设置支架或吊架，间距与管道材质和管径有关 暗装时敷设在找平层内或墙槽内，塑料管直径25mm,铜管和不锈钢管直径70kPa 13 H低压蒸汽采暖：0 H真空蒸汽采暖：0 2）按照蒸汽干管布置不同：上供，中供，下供 3）按照立管布置特点：单管和双管 4）按照回
19、水动力：重力回水和机械回水 低压蒸汽采暖系统 重力回水：管路简单，不消耗电能，宜用在小型系统中。在采暖系统作用半径较长时采用机械回水系统。 机械回水：供热范围大、应用最为普遍 热风采暖系统 热媒：采用0.10.3MPa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，并采用间接加热方式。有空气加热器、燃气热风器和电加热器。 热风采暖特点及其基本形式：热惰性小、升温快、室内温度分布均匀、温度梯度小、 设备简单、省投资，适用于耗热量大的高大空间建筑和间歇采暖的建筑。 根据送风方式的不同分： 1）集中送风：以大风量、高风速、采用大型孔口为特点的送风方式，以高速喷出的热射流带动室内空气按着一
20、定的气流组织强烈地混合流动，使温度场均匀。 2）风道送风：用于小型民用建筑，或者与机械送风合并使用用于工业厂房。 3）暖风机送风：由空气加热器、通风机和电动机组合而成的一种采暖通风联合机组。 根据被加热空气的来源不同分： 1）直流式热风采暖 2）再循环式热风采暖 3）混合式热风采暖 热空气幕：利用特制的空气分布器喷出一定速度和温度的幕状气流，以封闭大门、门厅、门洞、柜台等，减少和隔绝外界气流的侵入。 空气幕的分类： 按照空气分布器的安装位置 上送式；侧送式；下送式 按送出气流温度 1）热空气幕：在空气幕内设有加热器，以热水、蒸汽或电为热媒，将送出空气加热到一定温度。 2）等温空气幕：空气幕内部
21、设加热装置，送出空气不经处理，因而构造简单、体积小、适用范围广。 14 3）冷空气幕：空气幕内设有冷去装置，送出一定温度的冷风，主要用于炎热地区而且有空调要求的建筑物大门。 空气幕的设置条件: 处于严寒地区，寒冷地区具有经常开启外门且不设门斗和前室的公共建筑和工业建筑； 生产和使用要求不允许降低室内温度或经技术经济比较设置空气幕合理的情况； 室外冷空气侵入会引起采暖室内温度过低的情况； 内部散湿量很大的公共建筑的外门； 设置空气调节系统的公共建筑主要出入口，不可能设置门斗的情况。 空气幕设备：空气处理设备、风机、风管系统和空气分布器。 辐射采暖系统： H当辐射表面温度小于80，称为低温辐射采暖
22、； H当辐射温度在80200，称为中温辐射采暖； H当辐射表面温度高于500，称为高温辐射采暖。 辐射采暖的热媒： H低温热水式：热媒水温度低于100； H高温热水式：热媒水温度等于或高于100； H蒸汽式：热媒为高压或低压蒸汽； H热风式：以加热后的空气作为热媒； H电热式：以电热元件加热特定表面或直接发热； H燃气式：通过燃烧可燃气体或液体经特制的辐射器发射红外线。 低温辐射采暖：散热面与建筑物构件合为一体，根据安装位置分为顶棚式、地板式、墙壁式、踢脚板式等；根据构造分为埋管式、风道式或组合式。 低温辐射采暖特点：具有舒适性强、节能、方便实施按户热计量，便于住户二次装修等特点; 还可有效利用低温热源。 低温热水地板辐射采暖构造： H地面层：如
