建筑设备_第3章ppt1.ppt

1、建筑设备工程,主讲教师：陈伟亚教授,.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,绪论,古代的建筑设备,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，80120万年前的蓝田猿人，4050万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,.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:

2、60007000年前的浙江余姚的河姆渡文化 50007000年前的西安半坡文化 40006000年前的山东泰安的大汶口文化,.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。,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。,现时的建筑设备,现时的建筑设备,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，

3、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。,建筑设备讲叙内容,小方面：家庭的上、下水，通风，取暖 中等方面：一幢建筑，一个小区的供暖，供水，制冷，空调 大方面：整个城市，一个大型企业的供水，排水等。,考核方式,闭卷考试,工程管理专业 总学时 36 考核形式：考查,一、建筑设备的概念,为建筑物的使用者提供生活和工作服务的各种设施和设备的总称,给水排水、热水供应,生活,煤气、采暖、通风、空调,供电、照明、电梯,消防,通讯、音响、视频,安全,智能,任何民用建筑，如果只有遮风避雨的建筑外壳，缺少相应的建筑设备，其使用价值将是很低的。,

4、所谓建筑产品使用价值，是指建筑产品直接用于满足某种需求所表现出来的价值。,使用价值,使用功能,形象功能,使用功能,二、建筑设备的重要地位,建筑设备功能的完善程度也决定着建筑物的规格、档次的高低,水,煤气、采暖、通风、空调,供电、照明、电梯,消防,通讯、音响、视频,第三章 建筑给水工程,建筑给水系统是将城镇给水管网（或自备水源给水管网）中的水引入一幢建筑或一个建筑群体，供人们生活、生产和消防之用，并满足各类用水对水质、水量和水压要求的冷水供应系统。,水质标准，是指用水对象所需要的各项水质参数应达到的指标和限值。不同的用水对象，要求的水质标准不同。 工业用水或生产用水的水质因生产的性质不同而差异较

5、大，故应按工艺要求确定。 消防用水水质一般无具体要求 生活用水的水质，应符合现行的生活饮用水卫生标准（GB5749_85） 饮用水水质与人类健康和生活直接相关,第一节建筑给水系统的分类,给水水质和用水标准,？,生活饮用水卫生标准,给水水质 标准,用水量标准,用水量计算,最高日用水量=用水单位数*最高日用水量标准,最大时用水量=Kh *最高日用水量/用水时间,第一节 建筑给水系统的分类一、建筑给水系统的分类,建筑给水系统按照其用途可分为以下三类： 1 生活给水系统,生活给水系统,目的：专供饮用，烹饪，洗涤，沐浴及冲洗器具等生活上的用水系统。 要求：1符合饮用水的质量标准 2水压、水量满足需求 3

6、管线要简短，使用要方便,生活杂用水系统,生活饮用水系统,一、建筑给水系统的分类,2 生产给水系统,目的：供生产场所生产设备用水的系统 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 ）当与生活用水的水质要求不同时，可设分质给水系统。,生产给水系统,重复利用给水系统,循环给水系统,生产工艺给水系统,一、建筑给水系统的分类,3 建筑消防给水系统,）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。如高层建筑、商场

7、等。 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,一、建筑给水系统的分类,生活给水系统 生产给水系统 建筑消防给水系统,生活、生产给水系统,生活、消防给水系统,生产、消防给水系统,外 室,外 室,上述三类基本给水系统可以独立设置，也可以根据各类用水对水质、水量、水压、水温的不同要求，结合室外给水系统的实际情况，经技术经济比较，或兼顾社会、经济、技术、环境等因素的综合考虑，设置成组合各异的共用系统。,按水质不同进行分类,二、建筑给水系统的组成,建筑内部给水系统,引入管：建筑物的总进水管，它是城市给水管网（配水管网）与建筑给水系统的连接管道。 布置原则： 通常由用水集中的地

8、方引入建筑物。 当用水分散时，应由建筑中部引入。 一般系统设一条引入管，（要求供水不能中断的）重要的建筑物设置两条，或两条以上。 埋入地下，应注意防冻与不受地面载荷的损坏。 管径大于50mm时，使用铸铁管。 穿过基础墙时要预留孔洞。,（二） 干管：是水平管道，连接引入管和各个立管 应尽量靠近立管，供水要求严格的系统，布置成环形供水。 置于管沟，地下室，形成下行上给式供水系统。 建筑顶层，形成上行下给式供水系统。 （三）立管：向各楼层供水的垂直管道，根据干管有下行上供（干管在下） 上行下供两种供水方式（干管在上） 靠近用水设备，并沿墙柱（墙角）向上延伸， 避免弯来弯去，,（四） 支管：立管后续的

9、，各楼层的水平水管及家庭立管，直接供各用水点的用水。 支管不得穿越橱柜，风道及卧室等处， 要避免支管过长而引起的管道与门窗，梁柱，其它管道的矛盾。 用水设备：用水龙头和用水设备。,第二节 建筑给水系统的设备,一、给水系统所需水压及给水方式 室内给水系统的压力，必须保证将需要的水量输送到建筑物内最不利配水点的用水设备处，并保证有足够的流出水头。 室内给水系统所需的水压可按下式计算： H=H1+ H2+ H3+ H4 H室内给水系统所需的水压，kPa； H1 引入管起点至配水最不利点位置高度所要求的静水压， kPa； H2 引入管起点至配水最不利点的给水管路的沿程损失与局部损失之和， kPa； H

10、3 水流通过水表时的损失， kPa； H4 配水最不利点所需的流出水头， kPa；,H=H1+ H2+ H3+ H4 H室内给水系统所需的水压，kPa； H1 引入管起点至配水最不利点位置高度所要求的静水压， kPa； H2 引入管起点至配水最不利点的给水管路的沿程损失与局部损失之和， kPa； H3 水流通过水表时的损失， kPa； H4 配水最不利点所需的流出水头，（不同的器具水压不同） kPa；,二、给水方式,1、直接给水方式 2、设置水泵和水箱的给水方式 3、设气压给水装置的给水方式 4、分区供水的给水方式,二、给水方式,第二节 建筑给水系统的设备,一、水泵 给水泵是给水系统中的主要升

11、压设备。城市给水工程多用离心泵，城市污水工程、雨水工程多用大流量、小扬程的轴流泵。 1.水泵的基本性能 （1）流量Q。即水泵在单位时间内输送流体的量，单位是m3 /s、 m3 /h或L/s。 （2）扬程H。泵出口总压头与进口总压头之差，它反映了通过水泵的液体所获得的有效能量，单位是mH2o、Pa或kPa。 （3）轴功率N。又称为输入功率，指原动机传递给泵轴的功率，单位是W或kW。,（4）效率 。水泵的有效功率Nu与轴功率N之比值，表示轴功率被利用程度的一个物理量。 （5）转速。即水泵叶轮每分钟的转动次数，单位是r/min。 （6）允许吸上真空高度Hs及汽蚀余量。 允许吸上真空高度Hs指为避免水

12、泵发生汽蚀所允许的最大吸上真空高度，用来反映离心水泵的吸水性能。汽蚀余量是为保证不发生汽蚀，在泵的入口处必须具有超过起汽化压力的静压水头，它反映了轴流泵、锅炉给水泵的吸水性能。,2.离心泵,3.水泵的铭牌 为了方便用户使用，每台水泵的泵壳上都钉有一个铭牌，简明列出该水泵在设计转速下，效率达到最高时对应的流量、扬程、轴功率、吸上真空度或汽蚀余量值。例如：12sh28A型单级双吸离心泵的铭牌为： 离心式清水泵 型号 12sh28A 转速 1450r/min 扬程10m 效率78% 流量684 m3 /h 轴功率 28kw 允许吸上真空高度4.5m 重量660kg,二、贮水池,贮水池是贮存和调节水量

13、的构筑物，一般设置在建筑物的地下室或埋地设置在建筑物旁。 贮水池的有效容积可按下式计算 V（Q1-Q2）T1+V3 式中V贮水池有效容积， m3 ； Q1 水泵出水量， m3 /h ； Q2 贮水池进水量， m3 /h ； T1水泵连续运行时间，h ； V3消防贮备水量， m3 。,三、水箱,水箱具有贮备水量、稳定水压、控制水泵工作和保证供水的作用。水箱一般用钢板或钢筋混凝土制作。其外形有圆形和矩形两种，圆形水箱结构上较为经济，矩形水箱便于布置。目前也有玻璃钢制作的成品形水箱。水箱的有效水深，一般在0.72.5m之间。,1.水箱的配管 水箱上应有进水管、出水管、溢流管、泄水管以及水位信号装置等

14、。 水箱一般设在建筑物的顶层或天棚内，如建筑物是平屋顶，可在屋顶上设专用的水箱间。水箱间的净高不得低于2.2m，应有良好的采光、通风条件，室内温度不得低于5摄氏度，水箱间应有良好的防蚊纱窗。,四、变频给水设备 在实际给水系统中，为提高供水的可靠性，用于增压的水泵都是根据管网最不利工况下的流量、扬程而选定的，但管网中高峰用水量时间不长，用水量在大多数时间里都小于最不利工况时的流量，其扬程将随流量的下降而上升，使水泵经常处于扬程过剩的情况下运行。势必会形成水泵能耗增高、效率降低的运行工况。为了解决供需不相吻合的矛盾，通过自动调节水泵的转速而达到供需平衡。 变频给水设备的优点：效率高、耗能低、运行稳

15、定可靠、自动化程度高、设备紧凑、占地面积少、对管网系统中用水量变化适应能力强。,五、气压给水设备 气压给水设备是利用密闭贮罐内被水泵间接压缩的空气做媒介，向给水系统压送水量的一种给水装置，它既可以调节水量，又可以保持系统所需水压，其作用相当于高位水箱或水塔。 1.水压给水装置的分类 变压式气压装置和定压式气压给水设备。 2.气压给水设备的特点 （1）灵活性大 （2）水质不易被污染 （3）便于实现自动控制 气压给水设备的缺点主要是调节容积小、贮水能力差，且为压力容器，故耗钢量大。,3.气压给水罐容积的计算 气压给水罐总容积是选择气压给水设备的饿主要依据，总容积可按下试计算 Vx=C*qb/4nm

16、ax Vz= *VX/（1-db）,第三节 给水管道及给水设备的布置,一、给水管道的布置与敷设 （一）给水管道的布置 室内给水管道的布置，一般应符合下列原则： 1.满足良好的水力条件，确保供水的可靠性，力求经济合理 2.保证建筑物的使用功能和生产安全 3.保证给水管道的正常使用 4.便于管道的安装与维修 5.管道布置形式,（二）给水管道的敷设 1.敷设形式 给水管道的敷设有明装、暗装两种形式。 明装即管道外露，其优点是安装维修方便，造价低。但是外露的管道影响美观，表面易结露、积尘。 暗装即管道隐蔽，如敷设在管道井、技术层，其优点是管道不影响室内的美观、整洁，但施工复杂，维修困难，造价高。 2.

17、敷设要求 引入管进入建筑内，一种情形是从建筑物的浅基础下通过，另一种是穿越承重墙或基础时，应采取防水措施。室外埋地引入管要防止地面活荷载和冰冻影响时，其管顶覆土厚度不宜小于0.7m，并应敷设在冰冻线以下0.2m处。建筑内埋地管在无活荷载和冰冻影响时，其管顶离地面高度不宜小于0.3m 。,给水横管穿承重墙或基础、立管穿楼板时应预留孔洞。暗装管道在墙中敷设时，也应该预留墙槽，以免临时打洞、刨槽影响建筑结构的强度。 管道预留孔洞和墙槽的尺寸，见表3-2。横管穿过预留孔洞时，管顶上部净空不得小于建筑物的沉降量，以保护管道不致因建筑沉降而损坏，其净空一般不小于0.10m。 给水横干管宜敷设在地下室、技术

18、层、吊顶或管沟内，宜有0.0020.005的坡度坡向泄水装置；立管可敷设在管道井内；给水管道与其他管道同沟或共架敷设时，宜敷设在排水管、冷冻管的上面或热水管、蒸汽管的下面；给水管不宜与输送易燃、可燃或有害的液体或气体的管道同沟敷设；通过铁路或地下构筑物下面的给水管道，宜敷设在套管内。 管道在空间敷设时，必须采用固定措施，以保施工方便与安全供水。,给水管预留孔洞、墙槽尺寸,二、给水设备的布置与安装 给水设备的布置应结合建筑物的使用功能综合考虑，一般布置在底层、地下室或辅助用房内，也可以设置在屋顶或顶层，对于高层建筑有时还需要设置技术层，这时给水设备也可设置在技术层中。 （一）水泵 水泵是给水系统

19、中的主要增压设备。一般在底层或地下室内设置泵房，水泵及控制设备均安装在泵房内。 （二）气压给水设备 气压给水设备是利用密闭贮罐内空气的可压缩性，进行贮存、调节、压送水量和保持水压的装置，其作用相当于高位水箱或水塔。 （三）贮水池 贮水池是贮存和调节水量的构筑物。,第四节 建筑消防给水,工业与民用建筑物都存在一定程度的火灾险情，为了防止和减少火灾的危害，根据建筑物的性质和高度，工业和民用建筑内应按GB16-1987建筑设计放火规范中的规定设置室内消防给水管道和消防设备。建筑消防给水设备一般有室内消火栓灭火装置、自动喷洒水灭火装置及水帘水幕灭火装置等。 建筑物依建筑高度和层数，划分为底层建筑消防灭

20、火系统和高层建筑消防灭火系统，消防给水系统相应亦有底层建筑消防给水系统和高层建筑消防给水系统之分。,我国公安部规定： 低层与高层建筑的高度分界线为24m； 高层与超高层建筑的高度分界线为100m。 建筑高度为建筑室外地面到女儿墙或檐口的高度。 我国的GB50096-1999住宅设计规范也规定住宅按层数划分如下： （1）低层住宅为一层至三层； （2）多层住宅为四层至六层； （3）中高层住宅为七层至九层； （4）高层住宅为十层及十层以上。 底层建筑的室内消火栓系统是指九层及九层以下的住宅建筑、高度小于24m以下的其他民用建筑和高度不超过24m的厂房、车库以及单层公共建筑的室内消火栓消防系统。这种建

21、筑物的火灾，能依靠一般消防车的供水能力直接进行灭火。,一、低层建筑消防给水系统 低层建筑的室内消防给水系统以室内消火栓给水系统为主，其立足于自救加外援并重，控制初期火灾。 1.设置范围 2.消火栓给水系统的组成 建筑设备消火栓给水系统一般由水枪、水带、消火栓、消防管道、消防水池、高位水箱、水泵接合器及增压水泵等组成。 3.室内消防用水量 低层建筑的室内消防水量应根据建筑物的性质、面积和消火栓布置计算确定。 4.消火栓设置间距 根据水龙带的长度和水枪充实水柱长度，每个消火栓的保护半径可由下式求得 R=0.9L+SzCOS450,5.消火栓给水系统的计算 消火栓口处所需的水压为 H=h1+h2 式

22、中H 消火栓栓口压力，kPa h1 水龙带水头损失，kPa h2 水枪造成一定长度的充实水柱所需水压kPa 水龙带的水头损失可用下式计算h1=ALQ2 式中A水龙带比阻， L水龙带长度，m Q水龙带通过的实际流量，即水枪喷口流量L/S 水枪造成一定长度的充实水柱所需压力为H=Q2/B 式中B水流特性系数,二、高层建筑消防给水系统 高层建筑室内消火栓消防系统，是指10层和10层以上的住宅建筑、建筑高度在24m以上的其他民用建筑和工业建筑的室内消火栓消防给水系统。高层建筑中高层部分的火灾扑救因一般消防车的供水能力已达不到，因而应立足于自救。 （一）高层建筑室内消防特点 1.火种多、火势猛、蔓延快

23、2.消防扑救困难 3.人员疏散困难 4.经济损失大 （二）消防水量与水压 高层建筑室内消火栓给水系统的消防水压要求和低层建筑一样，应确保室内消火栓用水量达到计算流量，其水压能满足最不利点消火栓的出口水压要求。,（三）高层建筑消防给水系统的给水方式 1.不分区室内消火栓给水系统 2.分区并联式室内消火栓给水系统 3.分区串联消火栓给水系统 4.设稳压泵或稳压设备的消防供水方式 （四）高层建筑室内消火栓管道和消火栓的布置 1.高层建筑室内消火栓消防管道系统布置 高层建筑消火栓给水系统应为独立系统，不得与生产、生活给水系统合用，但水池、水箱可以合用。若与生产（生活）合用水池（箱）时应有消防用水不被生

24、产、生活用水动用的技术措施。 2.高层建筑室内消火栓布置要求 消防电梯前室应设室内消火栓；屋顶应设检验用消火栓。室内消火栓应设在明显易于取用的地点。栓口离地面高度为1.1m，其出水方向应向下或与设置消火栓的墙面成900。消火栓的间距不应大于30m，高层建筑的裙房不应大于50m。 同一建筑内应采用同一规格的消火栓和水带。,三、自动喷淋消防给水系统 自动喷淋消防给水系统是在火灾发生时，能自动喷水并发出火警信号的灭火系统，其控火灭火成功率高，目前广泛应用于一些重要的、火灾危险性大的及发生火灾后损失严重的工业与民用建筑中。 1.自动喷洒消防给水系统的类型及组成 （1）湿式喷水灭火系统 （2）干式喷水灭

25、火系统 （3）预作用喷水灭火系统 （4）雨淋喷水灭火系统 （5）水幕系统 （6）水喷雾灭火系统,2.自动喷水灭火系统中的主要器材 （1）喷头。 1）闭试喷头 2）开式喷头 3）特殊喷头 （2）湿式报警阀。 该阀用于湿式自动喷水灭火系统上，其作用是： 接通或切断水源； 输送报警信号，启动水力警铃； 防止水倒流。 （3）水流指示器 （4）水力警铃 （5）延迟器,3.自动喷水灭火系统管道和器材的布置 （1）标准喷头的保护面积、喷头间距，见下表,（2）报警阀宜设在明显地点，便于操作，距地高度宜为1.2m，安装处地面 应设排水设施。报警阀后的管道应独立成系统。 （3）每根配水支管或配水管的管径应不小于2

26、5mm，每根配水支管的喷头 数对于轻、中危险级建筑不多于8个，对于严重危险级建筑不多于6个。自动喷水灭火系统的管材应采用镀锌钢管或镀锌无缝钢管。 （4）自动喷水灭火系统应设置水泵结合器，且不宜少于2个。管网的工作压力不应大于1.2MPa。 （5）自动喷水消防给水系统部分的消防水箱按10min自动喷水水量考虑； 消防水池容量按贮存不小于1h自动消防水量考虑。,第五节 建筑热水系统,一、热水供应系统的分类和特点 建筑内部的热水供应是满足建筑内人们在生活或生产中对热水的需求。热水供应系统按热水供应的范围大小，可分为局部热水供应系统、集中热水供应系统、区域性热水供应系统。 二、热水供应系统的组成 建筑内热水供应系统中，局部热水供应系统所用的加热器、管路等比较简单。区域热水供应系统管网复杂、设备多。集中热水供应系统应用普遍，集中热水供应系统一般由下列部分组成： 1.第一循环系统（热媒系统） 2.第二循环系统（热水供应系统） 3.附件,三、热水管道的配置与敷设 （1）热水供应管道按管网有无循环管分为全循环、半循环和非循环方式。半循环方式是仅对局部的干管或立管进行循环，对支管不设循环管。非循环方式是不设循环管道，标准较高时，应采用全循环供应方式。 （2）按干管在建筑内的布置位置，有下行上给和上行下