建筑设备概论纲要

建筑设备概论流体（Fluid）：液体（Liquid）和气体（Gas）的总称连续介质假设如果我们将流体的最小体积单位假设为具有如下特征的流体微元：宏观上充分小，微观上足够大，则可以将流体看成是由连续一片的、彼此之间没有空隙的流体微元组成的连续介质，这就是连续介质假设。容重（SpecificWeight）：单位体积的重量称为流体的容重实验表明：流体各流层之间流速不同，相邻流层间存在相对运动，接触面上产生相互作用的剪切力，称为黏滞力。相应特性称为黏滞性。牛顿内摩擦定律(Newton，1686，《自然哲学的数学原理》)：“由于流体各部分缺乏润滑产生的阻力，在其他条件不变的情况下，正比于使该流体各部分相互分离的速度”静压强：静止微小水体表面承受的压力。特征1（方向性）：静压强的方向与受压面垂直并指向受压面。特征2（大小性）：任一点静压强大小和受压面方向无关绝对压强：相对于完全真空的压强。相对压强：相对于大气压的压强。工程上一般取大气压强98kPa有压流流体周围都与固体壁接触，没有自由表面无压流部分周边与气体接触，存在自由表面恒定流流体中任意位置的压强、流速、密度等水力要素不随时间变化非恒定流流体中任意位置的压强、流速、密度等水力要素随时间变化均匀流流线是平行直线非均匀流流线不是平行直线。分为渐变流（接近于平行直线）、急变流（不能视为平行线）元流流体中微小面积上各点汇出形成流束。元流具有封闭性，其上压强与流速相等。极限是流线总流元流的总和流量单位时间内通过某一过流断面的流体体积断面平均流速断面上各点流速的平均值雷诺实验结论：（1）实际流体的运动存在两种运动形态：层流（Laminarflow）和紊流（Turbulentflow）（2）流体流动时运动形态和流速存在某种关系孔口出流收缩断面距离孔口距离大约是孔口直径的1/2.收缩断面面积与孔口面积之比为2/3.在相同条件，管嘴的出流能力是孔口的1.32倍给水系统分为：生活用水，生产用水，公共设施用水。排水系统分为：生活污水，工业废水，雨水给排水系统的保障功能：水质保障，水量保障，水压保障。取水构筑物分：河床式，移动式，管井。配水管网分：枝式，环式。供水形式分：统一供水，分区供水。统一供水：管网不分区，统一供应生产、生活和消防等用水，具有统一的水压分区供水：将给水管网系统划分为多个区域，各区域具有独立供水泵站，具有不同的水压排水管网由支管、干管、主干管等构成，设置雨水口、检查井、跌水井、溢流井、水封井、换气井等附属构筑物及流量检测设施。污水管网的管道一般采用非满管流。雨水管网的管道一般采用满管流。工业废水的输送管道根据水质的特性决定排水体制分为：合流制：又分为完全合流和截流式合流分流制：又分为完全分流和不完全分流制给排水管材：钢管、铸铁、塑料钢管连接方法：螺纹连接（配件）、焊接(DN32以上)、法兰连接(DN50以上)铸铁管接口形式一般为承插接口和法兰塑料管：热熔连接（硬聚氯乙烯管（UPVC）、聚氯乙烯管（PVC）、聚乙烯管（PE）和聚丙烯管（PP））管径的一般表示方法•管径可分为外径OD、内径ID、公称直径DN。•无缝钢管可用外径D来表示，如外径为108mm，壁厚为5mm，用D108×5表示•塑料管也可用外径表示，如De63•其他（如钢筋混凝土管、铸铁管等）可采用公称直径表示水表类型：旋翼式：小口径水表水流阻力大，适用于测量小的流量。螺翼式：为大口径水表,水流阻力小，适用于测量大流量。存水弯：S型，U型。给水系统的分类：生活给水系统，生产给水系统，消防给水系统，公共给水系统。给水系统的组成:引入管计量设备给水管网给水附件增压、贮水设备配水装置和用水设备供水水压估算：１层为10mH2O（98kPa，≈100kPa）２层为12mH2O，２层以上每加一层增加4mH2O（层高不超过3.5M）建筑给水的给水方式：简单给水方式，设水泵给水方式，气压给水方式，分质给水方式，分区给水方式，设水泵和水箱给水方式。建筑消防给水系统分类：消火栓给水系统，自动喷水灭火系统。消火栓给水系统组成：消火栓设备，水泵接合器，消防管道，消防水池，消防水箱。自动喷水灭火系统组成：水源，加压贮水设备，管网，火灾探测器，喷头，报警装置等。离心式水泵主要部件有叶轮、泵壳、泵轴、填料函等工作原理泵在启动前泵壳和吸水管充满水.叶轮旋转，泵壳中的水在离心力的作用下被甩向出水管，叶轮进口处形成真空，水池中的水在大气压力的作用下，经吸水管进入泵壳，反复循环IS50-320-160A:IS-单级单吸清水离心泵50-吸入口直径（mm）32-排出口直径（mm）160-叶轮名义直径（mm）A-叶轮切割标记水箱结构：进水管、出水管、溢流管、水位信号装置、泄水管、通气管等管道布置形式：下行上给式，上行下给式，环状式，中分式。用水定额：用水对象在单位时间内用水量的规定数值。为保证建筑内部用水，生活给水管道的设计流量应为建筑内部卫生器具按最不利情况组合出流时的最大瞬时流量，又称为设计秒流量。排水系统分类按污水性质：雨水管道，生活污水管道，生产废水管道。按通气方式：伸顶通气排水方式，专用通气排水方式。按水力状态分类：重力流排水系统，压力流排水系统。排水系统的组成卫生器具（特，地漏），排水管道，通气管，清通设备，特殊设备。通气管作用：使建筑内部有毒有害气体排到大气，为防止管道内因气压波动造成的水封破坏。分为伸顶通气管和专用通气管。清通设备作用：疏通建筑内部排水管道，保障排水通畅。分为检查口，清扫口，检查井。屋面雨水排水系统分为：外排水系统：檐沟外排水系统，长天沟外排水系统。内排水系统：单斗、多斗雨水排水系统，密闭系统，敞开系统。檐沟外排水系统：一般用于居住建筑，屋面面积比较小的公共建筑和单跨工业建筑长天沟外排水系统：用于排除大型屋面的雨雪水。多跨度的厂房屋面。内排水系统：适用于屋面跨度大、屋面曲折、屋面有天窗等设置天沟有困难的情况，以及高层建筑、大屋顶建筑、建筑立面要求高的建筑、寒冷地区的建筑等不宜在室外设置雨水立管的情况。内排水系统由雨水斗、悬吊管、立管、排出管（地下雨水管道）等部分组成。檐沟外排水系统由檐沟和水落管组成长天沟外排水系统由天沟雨水斗，排水立管及排出管组成。热水定额类型：（1）按热水使用单位消耗的热水量及需要的温度制定，如宾馆客户每人每日热水消耗量及温度（2）按卫生器具一次或一个小时内热水使用量及需要的温度，如宾馆内的浴盆热水供应系统组成：加热设备（锅炉、热水器、热交换器……）热媒管网（蒸汽管、凝结水管……）储存水箱（开式或闭式）热水输配管网、循环管网附件（循环水泵、仪表……）热水供应系统按供水范围的大小可分为局部热水供应系统（局部供应方式）集中热水供应系统（集中供应方式）区域热水供应系统（区域供应方式）热水供应方式分：直接加热，间接加热；全循环，半循环，无循环。集中热水供应系统的组成（热媒系统和热水供应系统）热媒系统（第一循环系统）组成：热源、水加热器、热媒管网热水供应系统（第二循环系统）组成：热水配水管网和回水管网组成热水管网的布置分为上行下给式和下行上给式两种下行上给式热水系统布置时水平干管可布置在地沟内或地下室的顶部。上行下给式热水系统水平干管可布置在建筑最高层吊顶内或专用技术设备层内采暖是使室内获得热量并保持一定温度，以达到适宜生活条件或工作条件的一种技术，也称供暖。采暖系统由三个主要部分组成。（1）热源使燃料燃烧产生热，将热媒加热成热水或蒸汽的部分，如锅炉房、热交换站等。（2）输热管道供热管道是指热源和散热设备之间的连接管道，将热媒输送到各个散热设备。（3）散热设备将热量传至所需空间的设备，如散热器等。分散采暖系统：热源、输热管道和散热设备三个组成部分在构造上连在一起集中采暖系统：热源、散热设备分别设置，用管网将其连接2）根据采暖空间全面采暖局部采暖3）根据采暖时间连续采暖间歇采暖以热水为热媒，主要应用于民用建筑。（2）以蒸汽为热媒，主要应用于工业建筑。热水采暖系统按系统循环动力可分为重力（自然）循环系统和机械循环系统蒸汽采暖系统工作原理水被加热成具有一定压力和温度的蒸汽蒸汽靠自身压力作用通过管道流入散热器内蒸汽变成凝结水，沿凝结水管道返回凝结水箱凝结水泵送入锅炉重新被加热变成蒸汽蒸汽采暖系统的分类（供汽压力）（1）供汽的表压力高于70kPa时，称为高压蒸汽采暖；（2）供汽的表压力等于或低于70kPa时，称为低压蒸汽采暖；（3）当系统中的压力低于大气压力时，称为真空蒸汽采暖。辐射采暖的热媒热水，蒸汽，空气，电，可燃气体或液体安装位置顶棚式，墙壁式，地板式，踢脚板式采暖系统的热媒，通过散热设备的壁面，主要以对流传热方式向外界传热，这种散热设备称为散热器散热器材料：一般用铸铁钢，铝，复合材料，铜。塑料和陶瓷效果不理想。采暖管道室外敷设：管沟是敷设管道的围护构筑物，其作用是承受土压力和地面荷载并防止水的侵入。建筑通风工程作用：把室内被污染的空气直接或经处理后排至室外，把新鲜空气补充进来，保持室内环境符合卫生标准或生产工艺的需要通风工程分类：自然通风，机械通风，全面通风和局部通风。依靠通风机提供的动力来迫使空气流通来进行室内外空气交换的方式叫做机械通风自然通风：在自然压差下，使室内外空气通过建筑物的围护结构的孔口流动的通气换气。通风机作用：为空气流动提供必需的动力以克服输送过程中的阻力损失。按工作原理，可分为离心式、轴流式、贯入式三种类型。前两种常用。空调系统的作用：使特定空间的空气温度、湿度、洁净度、气流速度等参数，达到给定要求空调系统的介质：空气，水，空气和水，制冷剂。空调负荷：冷负荷，热负荷，湿负荷空调系统的空气来源：空调室内，室外，室内和室外。