建筑设备工程

建筑设备工程绪论《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．充分发挥建筑物使用功能,为人们提供卫生舒适和方便的生活与工作环境;为生产提供必要的环境保障;同时建筑消防保护人民生命财产以及经济建设安全等方面．建筑设备所包括的专业内容•给、排水工程•供热、通风及空气调节工程•供配电及电气照明工程讲叙内容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．建筑设备工程与土建工程之间关系设计阶段：层高、风管、管道井施工阶段：预留空洞第二章室外给水排水工程概述室外给排水工程是为满足人们生活、生产、消防等用水需要以及将各类用水中所产生的污水收集、处理后排放至水体而建设的一整套工程设施．室外给排水工程是一项集城市用水的取水、净化、输送，城市污水的收集、处理、综合利用，降水的汇集、处理、排放，以及城市防洪、排涝为一体的系统工程．（一）室外给水工程室外给水工程的基本任务：从天然水源取水，并将原水净化到所要求的水质标准后经输配水管网系统送至用户．组成：取水工程、净水工程、输配水工程和泵站等．如图1-1所示（二）室外排水工程（城市排水）城市排水工程是用来收集、输送、处理、利用和排放城市污水和降水的综合设施．任务：选择污水和降水的出路，收集、输送污水和降水，合理处理后排放或再利用，保护城市水环境．污水的分类：生活污水（人们在日常生活中使用过的水）工业废水（各种生产过程中排出的污水和废水）降水（雨雪水）城市污水排水系统组成：室内管网系统和设备、室外管网系统、污水泵站以及污水处理厂等．如图1-2所示排水系统的体制：1、合流制：将生活污水、工业废水和雨水混合在一个管渠内排除的系统．2、分流制：将生活污水和雨水在两个或两个以上各自独立的管线内排除的系统．该种排水方式又可分为：完全分流制：分设污水和雨水两个系统．不完全分流制：只设污水排水系统不设雨水系统．第三章管道材料、器材及卫生器具室内、外给排水系统是由卫生器具、管道、配件附件以及附属构筑物组成．其根本作用是输送用水、排泄污水．管材及器具、配件的选用直接影响用户的使用和工程质量，影响工程造价．因此，了解给排水工程时，必须熟悉管材、器具等的种类、性能，以便于我们选用．（一）管材、附件及水表：1、室内给排水常用的管材：常用的管材有钢管、铸铁管、塑料管、石棉水泥管等．（1）钢管：分为焊接钢管和无缝钢管．钢管的连接方法有：螺纹连接、法兰连接、焊接．焊接钢管又称为有缝钢管，是水、煤气输送钢管中应用最为广泛的一种．它分为镀锌钢管（白铁管）和非镀锌钢管（黑铁管）两种．（2）铸铁管：与钢管比较具有抗腐蚀性好、使用寿命长、价格低廉等优点；但质地较脆、不耐振动及弯折、工作压力低、重量大．根据用途可分为给水铸铁管和排水铸铁管．给水铸铁管：（可承压）接口形式主要有承插接口和法兰接口两种，承插接口常用于埋地管线，法兰接口用于明装管线中．排水铸铁管：（不可承压）用于排除室内生活污水、屋面雨水以及振动不大场所的生产污废水．排水铸铁管接口形式主要为承插式接口，填塞材料主要为石棉水泥、水泥沙浆、膨胀水泥等．（3）塑料管：塑料管与传统金属管相比，具有重量轻、耐腐蚀、卫生安全、水流阻力小，安装方便等特点．2000年6月1日起，新建住宅中禁止使用镀锌钢管做给水管，推广应用PAP管、PE-X管、PP-R管等塑料管道．同时，淘汰沙模铸造铸铁排水管用于室内排水管道，推广应用硬聚氯乙烯塑料管（CPVC管）．综上所述，塑料管得以广泛应用．塑料管的连接方式：螺纹连接、热熔连接、法兰连接、粘接．2、附件：（1）控制附件：主要作用是调节水量、水压，控制水流方向以及关断水流，便于管道、仪表和设备检修．常用的有：闸阀、截止阀、蝶阀、止回阀、减压阀以及安全阀等．截止阀：适用于管径小于50mm的管道上．水流阻力较大，开启、关闭力较大．安装具有方向性．闸阀：宜在管径大于50mm的管道上采用，全开时水流阻力小，开启、关闭力较小．安装无方向性．止回阀：又称为单向阀，用来阻止管道中水的反向流动，当水流反向时，该阀将自动关闭．（2）配水附件：主要指各类配水龙头．见后面图示3、水表：水表是计量建筑用水量的仪表．水表按工作原理分为：流速式水表、容积式水表和活塞式水表．其中流速式水表是目前建筑给水系统中广泛使用的．是根据管径一定，流速与流量成正比的原理计量水的流量的．流速式水表按其结构又分为：旋翼式水表、螺翼式水表．旋翼式水表：叶轮轮轴与水流方向垂直，水流阻力较大，多为小口径水表，宜用于小流量的计量．螺翼式水表：叶轮轮轴与水流方向平行．水流阻力较小，计量范围较大，适用于大流量的计量．第四章建筑给水（一）建筑给水工程综述：给水系统应满足人们在生活、生产、消防等各项用水时对水质、水温、水压和水量的要求，设计中还应结合室外给水系统等因素，经技术经济比较而确定．建筑给水系统任务：选定适用、经济合理的最佳供水系统，将城市管网的水从室外管道输送到各种卫生器具、生产设备和消防装置等处，并保证向用户输送水质合格、水量充裕、水压足够的自来水．１、建筑给水系统分类：生活给水系统：为住宅、公共建筑和工业企业内人员提供饮用、盥洗等生活上的用水．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，使用要方便生产给水系统：为生产工艺提供所要求的用水．要求：1）水质须符合生产工艺的要求冷却水，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（静电，灰尘）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．消防给水系统：为民用建筑、大型公共建筑以及某些生产厂房、仓库的消防系统的消防设备提供用水１）消火栓系统，设置于各种需要设置消防给水系统的地方．２）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．如商场等．要求：水压，水量必须满足设计标准，对水质无特殊要求．2、建筑给水系统的组成：一般情况下，建筑内部给水系统由引入管、给水附件、管道系统、水表节点、升压和贮水设备与室内消防设备等6部分组成。如图3-1所示。（1）引入管：联络室内、外管网之间的管段。（2）给水附件：闸阀、止回阀等控制附件；水嘴、水表等配水附件。（3）管道系统：由水平干管、立管、支管等组成。（4）水表节点：水表装置设置的总称（水表设置在引入管上，在其前后分设闸门和泄水装置）。（5）室内消防设备：消火栓、自动喷水系统或水幕灭火设备等。（6）升压和贮水设备：常用的有贮水池、高位水箱、水泵和气压给水装置等。３、供水压力：㈠为满足各用水设备的正常出水（水压，水量），建筑给水系统所需提供的水压（Ｈ）．与之相关的因素包括：最高出水点与引入管的高程差（Ｈ１），管道的阻力损失（ＨＬ），水表的阻力损失（Ｈ２），最不利出水点的出水压力（头）（ＨＦ）．Ｈ=Ｈ１+ＨＬ+Ｈ２+ＨＦmH2O㈡与城市管网的连接1）当城市管网的供水压力（Ｈo），大于或等于Ｈ时，直接由城市管网供水。２）当城市管网的供水压力（Ｈo），小于Ｈ时，需增加水泵提升供水压力。３）一般配水压力：一层建筑10m，二层12m三层以上，每层加4m水头．４、分区供水系统：在多（高）建筑中，通常采用下部：城市供水压力只能满足下部几层的用水，上部楼层：设水泵和水箱联合供水，形成上下分区供水系统．既可充分利用城市配水管网，又可减小上区供水设备的储水容量．供水安全，经济合理．５、建筑给水方式以及管道布置：建筑内给水方式有很多种，一般应根据建筑情况、高度、所需压力以及城市配水管网的供水能力和水压等因素来选用．以下为最基本形式：（1）直接供水方式城市管网的供水能力大于建筑用水的需求特点：简单，经济（2）设置水箱的供水方式城市管网的压力有波动，用水在高峰时，压力不足，可只设水箱．它增大了建筑物的负荷，故水箱容积不宜过大（3）设置水箱和水泵的供水方式城市管网供水能力不足，且建筑用水不均匀1.水泵用以提高供水压力，同时向建筑给水系统和水箱供水．水箱满，水泵停．水箱水少到一定量时，水泵重新启动．2.减小了水箱的容积，提高了水泵的运行效率．供水安全经济．（4）分区供水系统在多（高）建筑中，通常采用下部楼层：城市供水压力只能满足下部几层的用水．上部楼层：设水泵和水箱联合供水，形成上下分区供水系统．既可充分利用城市配水管网，又可减小上区供水设备的储水容量．上述各方式见后图示管道布置和敷设：A、管道布置：给水管道的布置，在保证供水安全的前提下，力求管线简短，使用方便、减少与建筑、结构、暖通以及电气各方面的矛盾，并应便于施工和竣工后使用中的维修管理工作．（管道布置的要点：引入管、水表、供水干管、立管和支管）B、管道敷设：给水管道的敷设方式主要有明装和暗装两种，为了安装和检修方便，一般多用明装，管道可沿墙壁、梁、柱，地板或天花板下等处附设，并以钩钉、吊环、管卡及托架等固位．管道穿越基础、墙壁、楼板时，应预留孔洞，并避免穿过梁、柱，以免影响结构安全．暗装方式一般应用在特殊要求的建筑中．管道常用吊装固定支架见后图增压设备城市配水管网的压力通常只满足于大多数低层用户的用水需求．这样可以避免供水压力过高而引起的管道漏水，材料要求过高，运行费用高的一系列问题．由于多层建筑的大量出现，用水量的剧增，用水峰时的水压下降，都使得在建筑给水系统上，必须加设增压设备．增压设备包括：水泵，高位水箱，气压装置及变频调整供水设备等．一．水泵：机械设备，通过泵中叶轮的转动，将机械能转换为水的势能，使水加压的装置．常用的为离心式水泵．㈠布置的位置；在底层或地下室，减小建筑物的负荷，减小振动对整修建筑物的影响，降低噪音的传递，也便于水泵的吸水．㈡吸水方式：１．直接由配水管网上吸取：(前题)配水管供水量大，水泵吸水时不影响管网的工作．且由供水部门同意．简便，经济，安全可靠2．由贮水池抽取：自备贮水池，水泵由水池抽水加压后，送入建筑给水系统．增大了耗电．贮水池一般存贮生活与消防的共同用水．对配水管网无影响．是一般常用的方法．㈢水泵的选用指标：１．水泵流量：根据用水量而定．只有水泵时，供水量按设计秒流量确定，水泵-水箱，可采用最大小时供水量．２．扬程：①直接从配水管中吸水的扬程：Ｈp=Ｈ+Ｈ′-Ｈ0Ｈp扬程，Ｈ建筑物所需压力，Ｈ′泵站内管道阻力损失，Ｈ0配水压力②由贮水池中抽水的扬程：Ｈp=Ｈs+Ｈd+ＨL+ＨＦＨs水泵轴到贮水池最低水面的距离，Ｈd泵轴到最不利出水点的垂直距离，它与前面所提到的高程差（引入管到最不利出水点的高差）ＨL管道的总水头损失，ＨＦ最不利出水点的出水压力（头）二．水箱：置于建筑物顶部㈠作用：①存储水②调节用水量③稳定水压适用于：①（单一水箱）配水管内水压周期不足的情况．压力高—储水，压力低—供水②（水泵-水箱）配水管网经常无法满足建筑供水需要（减小了水箱容量，提高了水泵的运行效率）缺点：增加了建筑高度和建筑载荷，有碍美观，不利于抗震．㈡水箱的构造及构成1．材料：钢板焊接而成（制作方便，费用高，防腐处理），钢筋混凝土制作，不锈钢（成本昂贵，美观），玻璃钢（耐腐性优良），工程塑料2．形状：①圆形（耗材少，结构合理，承压均匀，造价低，但占地，布置不方便）②矩形（布置方便，节省空间，结构复杂（应力处理），耗材，造价高）③球形（美观，承压均匀）安装复杂３．构成：通常放在水箱间里，水箱高度不超过2.5m，水箱与大气相通，需进行保暖，通风处理，应装有防虫（蚊，蝇，鸟）设备．４．水箱示意图及说明①进水管：由水箱侧壁或顶部接入．由浮球阀或其它信号控制水的注入．②出水管：由水箱侧壁或底部接出，位置应高于池底50mm，以保证出水质量．③溢流管：防止水箱水满，而溢出而设．（避免浮球阀损坏时，水的浪费）设置注意事项：a.管径比进水管大．b管口比控制水面略高．c下端不得直接接入下水管道．d下端出口处应设滤网．④泄水管：放空水箱中的水，用于清洗水箱，维修水箱．由水箱最低处接出．管径大于≥50mm．可与溢流管组合．⑤通气孔：保证水的呼吸，设置在水箱