13建筑设备1

建筑设备主讲付宏涛建筑设备绪论《建筑设备》的目的与作用建筑设备是为了给人们营造一个安全，合理，舒适的生活与生产环境而设置的一门课程。1.古代的建筑设备①.人类出现以来，就择溪而居，这是因为水是各种生物（包括人类）赖以生存的、不可缺少的物质。当我们游览、参观各种遗址、文物古迹时，我们会发现人类居住的建筑物的是这样逐渐演变为我们今天居住的房子的。即山洞——土穴/地窖）——茅草房——土石，砖瓦房——现代建筑例如：古猿人时代，他们以崖洞，山穴为居。像170万年前的元谋猿人，80～120万年前的蓝田猿人，40～50万年前的北京猿人都是选择天然的，附近有河水的，山洞作为居住的场所。山洞——遮雨②.到了母系社会，开始利用土崖为壁体，建造穴居。再发展为用树木、草泥建造简单的穴居或浅穴居后来发展为地面建筑。例如:6000～7000年前的浙江余姚的河姆渡文化5000～7000年前的西安半坡文化4000～6000年前的山东泰安的大汶口文化③.中国自奴隶社会开始，已经出现了大规模的建筑群，有了完善的供水、排水系统。这种建筑结构的发展，是人们生存条件不断改善的过程。取排水方面：经历了陶罐、陶制水槽，较完善的水系统的历程。2．现时的建筑设备①．十九世纪爱迪生发明电以来，人们的生活越来越便利。如今人们可以尽情的享受现代文明带给我们的各种便利。自来水、电灯、冰箱、空调、天然气所有这些用具，设备的安装与使用都与《建筑设备》这门课密切相关。②．了解大自然，利用大自然，为人类造福。如若将来能对四季进行人工调节，冬季蓄冷，夏季贮热；进一步开发、利用太阳能，风能等自然能源；改进采光方式，减少电能的消耗。发挥我们的优势。3．讲叙内容①．小方面：家庭的上、下水，通风，取暖②．中等方面：一幢建筑，一个小区的供暖，供水，制冷，空调③．大方面：整个城市，一个大型企业的供水，排水等。4．考核方式闭卷考试第一章城市给水系统第一节给水排水工程引论一．给水排水工程在经济建设中的任务安全、可靠、经济、合理地用水１.安全：用水水质、洪水排放，消防，生产，生活２.可靠：保证供水、尽量不出现意外断水。保证供水水量３.经济：节约用水，不随便浪费水、４.合理：按需用水，如冷却水，可以用中水系统的水，饮用自来水不要用于洗涤。工业废水不要随意排放城市尽量建在靠近水源的地方（河流、湖泊两岸，地下水丰富的地方），城市取水要在河流的上游，城市的污水排放要置于河流的下游。二．给水、排水的基本内容1．它包括取水——净水——输水——用水——排水等几个环节。它由三个部分组成，即：①城市给水系统、②．建筑给、排水系统、③．城市排水系统。如下图1.取水构筑物，2.一级泵站，3.净水厂，4.清水池，5.二级泵站，6.输水管，7.城市给水管网，8.水塔、高位水池第二节给水系统•由取水、净水、输水设施三部分组成•根据城市规划，地势地形，通过综合考虑，确定出安全可靠，经济合理的给水系统（三种）一．统一给水系统（如图0-1）1．适用条件：水质，水压差别较小的中小城市或工业区2．水质标准：统一为饮用水标准特点：统一的管网供应生产，生活，消防，构造简单，成本低，管理方便。1.取水构筑物，2.一级泵站，3.净水厂，4.清水池，5.二级泵站，6.输水管，7.给水管网，8.水塔、9.排水管网，10.雨水管网，11.污水管网，12.污水处理13.排水口，14.灌溉农田，15.回用水处理厂二．分区给水系统（三类）在下列情况的前题下，①地势，地形高差很大，②有山，河分隔，③有明显的功能区别，④各部分用水量较大。用分区供水。㈠．分压给水系统1．适用条件：城市地形高差很大，各区用水压差大2．水质标准：符合饮用水标准3．特点：两个或多个区域，两个管网，要求管理高，构造较统一，系统复杂。图中：1.取水构筑物，2.泵站，3.净水厂，4.高低压泵站，5.低压区，6.高压区㈡．分质给水系统1．适用条件：有用水量很大的，对水质要求较低的工业用水2．水质标准：分别符合饮用水标准及工业用水标准3．特点：两个或多个供水系统，管理要求高，避免将水全部处理为饮用水而多花费用。㈢．分区给水系统1．适用条件：①超大城市，②地势有自然分割（江，河，山脉）2．水质标准：符合饮用水标准3．特点：两个给水管网系统，管理要求高三．循环给水系统1．适用条件：有用水量很大的工业用水，（如冷却水，使用后水温升高，水质基本未受污染）供水—使用—冷却—降温—补充水—再使用2．水质标准：较低3．特点：水循环使用。第三节用水量城市用水量是通过城市人口，工业生产，生活标准，其它行业用水情况，由设计部门通过计算得来的，它必须保证生活及生产等的用水。一．用水量的标准（目的：安全可靠的供水）㈠．生活用水量标准(下表）有日用水量平均值，最高值，时变化系数三项内容。特点：1．居住的条件越好，用水量越大，设施越完善，用水量越大２．居住地区：温度越高（南方），用水量越大，温度低（北方），用水量小。３．用水量大的地区：用水量小的地区，相差3~5倍４．用水设施越完善，用水时变化系数越小。㈡．工业生产用水量标准1．工业企业中生活用水标准2．工业企业中生产用水标准不同行业，差异很大（例钢厂，铸造厂，电子厂，造纸厂的用水不一样）㈢．消防用水量标准《建筑设计防火规范》（GBJ67-87）《高层民用建筑设计防火规范》（GBJ45-82）特点：1．居住区人口密度大，人员多，用水量大。2．体积大，用水量多，3．库房工业民用建筑二．用水量变化1.日常的生产，生活等活动中，用水量随季节（四季），用水集中程度（早中晚）变化2.夏季用水量大，早晚用水量大——提出变化系数3.最高日用水量(Qmd):一年之内，用水量最大的一天的用水量（m3）。4.平均日用水量(Qd):全年内，每天用水量的平均值（m3）。5.最高时用水量(Qh):一日之内，用水量最大的单位小时的用水量（m3）6.日用水量变化系数Kd=Qmd/Qd7.时用水量变化系数Kh=24*Qh/Qmd三．用水量计算:上述各最高用水量之和乘以（1.15～1.25）第四节取水工程水源，取水构筑物，一级泵站一．水源（两类）㈠．地下水源（井水，泉水）特点：1．埋于地层，水质清洁，水温低2．取用简便，安全经济3．若过量开采，会导致地面下沉4．水量有时不能保证㈡．地表（面）水源（江、河、湖、水库）特点：1．水量大2．水质较差3．水温随季节变化4．需较完善的净化过程二．取水构筑物根据水源的不同，构筑物也不同㈠．地下水取水构筑物1．管井：地理水源丰富的地区，水位深，深水泵管井图1．井室2．井壁管3．过滤器4．沉淀管5．粘土封闭6．人工填砾7．深井泵2．大口井：浅层地下水（深30米以内）3．渗渠：河道，水库的水体下面或岸边，铺设管网收集地下渗流水，埋深3～5米P11fig1-7㈡．地面水1．固定式取水构筑物。是永久性取水设施①.取水量大，取水可靠，维护方便②.投资大，工程复杂③.水位变化不大的地面水AB固定式取水构筑物1－进水井，２－泵站，１－进水间，２－吸水间３－立式泵，４－立式电机３－泵站，４－格栅，５－格网，２．活动式取水构筑物①水源水位涨落幅度大，水量相对较小②投资小，建设快，适应性强三．一级泵站1.抽（提）升水源水的泵站2.由泵房，水泵，水管，附属设备，控制设备等构成第五节净水工程水源水由于自然或人为因素，都有被污染的可能，为保证人们正常的生产与生活，水源水要进行处理。此为净水工程一．生活饮用水的质量标准（五类35条）1．感官指标：色，味，可见物，透明度2．化学指标：单质元素如铜,锰,铁,锌化合物如酚类盐类3．毒理学指标：氰，氟化物，铅，砷等4．细菌学指标：细菌总数，大肠菌总数5．放射性指标：α，β放射检测，来源于地下水流经的矿物质，核电站的冷却水等生活饮用水标准序列号项目标准感官性状1色不超过15度2混浊度3度（1mg/L硅藻土——1度）3臭和味无4肉眼可见物无化学指标5PH值6.5～8.56~10铁锰铜锌等元素0.1～10mg/L以下级别11～15化合物如硫酸盐，氯化物250mg/L以下级别毒理学指标16～17氟化物，氰化物0.05~1.0mg/L以下级别18~24砷，硒，汞，镉，银0.001~0.05mg/L以下级别25~30杀虫剂mmg/L以下级别细菌学指标31~33细菌总数3~100/L以下级别放射性指标34~35alpha,beda放射性0.1~1Bq/L以下级别二．净水方法净化结果，根据需求而定加药器消毒器泵站————混凝池—沉淀池—过滤池————澄清池清水池——二泵站1．加药（混凝剂）明矾，硫酸亚铁，碱式氯化铝等2．混凝沉淀：用于去除原水中固体颗粒物，微小的悬浮物（混凝成絮状）3.过滤：下图快滤池的工作原理进水管1——集水槽2——3——承托层4——排水系统（集水管）5——出水管6冲洗（清理）集水管5——承托层4——砂层3——洗砂排水槽8——洗砂排水管94．消毒：物理法：紫外线，超声波化学法：加氯，氯胺，ClO2，臭氧5．清水池，经过上述处理，达到饮用水标准，集中于此。第六节输配水工程用于将符合标准的水，通过输水管网送到用水户。它包括二泵站，输水管线，配水管网，水塔。在给水系统中，该部分工程量最大，投资额最高。一．二泵站它是输送净水的高压泵站，将净化的水送往用户的动力。二．输水管线送水的总管，不负担配水任务。要求：管线简短，安全，两条以上，以保安全。沿公路敷设最好。三．配水管网向用户输水的直接管道。敷设中要使干管通向用水量最大的区域，力求简短。㈠．管网的布置形式1．枝式管：（树枝状，主干+分枝）管径随分枝级别的增加、及流量的减少而变细特点：①管网管线最短，供水直接，投资较少②安全性较差③末端封堵，水流停滞，水质易变坏④多用于初建工程P17fig1-152．环式管网干管构成回路特点：①每个位置都有两个方向的供水，安全，不会停水②管线较长，投资大③小城市一般有数个环网，大城市环数超过两位数㈡．管网附属设备控制水流，安全控制，维修。包括阀门（闸门），消火拴，排气阀，泄水阀1．阀门：作用：①控制水流，②调节水流量，③维护控制布置的要求：①过长的干管，个/400~600米。②每个分支管的始部，③其它需控制水流的部分2．消火拴：作用：消防时，消防车从城市配水管网的取水口——消火拴取水位置：配水管线所敷设的路边，十字街口等便于操作的地方（通常在明处）。消火拴间距：120米/两个，消火拴接口管径100mm3．排气阀：排除管道中可能聚集的气体，以免堵塞水的流动，装在管道的最高处。4．泄水阀：用于放水，维修㈢．调节设备1.种类：水塔，高地水池，水厂中的清水池2.作用：①调节供水能力，稳定水压，（供水量用水量时,……）②改善水泵运行状况，(水流的稳定运行，可使水泵节电。)㈣．水管中水的流速管径小，流速高，流动阻力大，耗电管径大，流速小，流动阻力小，工程造价高通常D400mm，0.9~1.2m/s400mm，0.6~0.9m.s