水暖试题问答题及答案

水暖试题问答题及答案一、简答题（共6题，每题8分，合计48分）1.简述散热器的选择应遵循的主要原则。答案：散热器的选择需综合考虑热工性能、经济成本、使用环境及美观要求，具体原则包括：①热工性能：优先选择传热系数高、金属热强度大的散热器（如钢制翅片管、铜铝复合散热器），以提高散热效率；②耐腐蚀性：根据供暖系统水质（如pH值、含氧量）选择耐腐蚀材料（如铸铁散热器适用于开放式系统，钢制散热器需配合闭式系统及水质处理）；③安装条件：考虑房间高度（如高空间宜选落地式散热器，低空间选壁挂式）、墙面承重能力及与装修风格的协调性；④经济性：平衡初投资与运行成本（如铸铁散热器初期成本低但寿命长，铝制散热器初期成本高但散热效率高）；⑤系统匹配：散热器的工作压力需与供暖系统设计压力一致（如高层建筑需选择承压能力≥1.0MPa的散热器）。2.建筑排水系统由哪几部分组成？各部分的主要功能是什么？答案：建筑排水系统由以下六部分组成：①卫生器具或生产设备受水器：接收污废水并导入排水管道（如洗手盆、马桶）；②排水横支管：将卫生器具排出的污废水收集并转输至排水立管（需设置0.02～0.03的坡度以保证自排）；③排水立管：连接各层横支管，将污废水垂直转输至排出管（需每隔2～3层设检查口，高度距地面1m）；④排出管：将立管内的污废水排出建筑外，接入室外排水管网（需穿基础墙时设防水套管，坡度≥0.015）；⑤通气管系统：平衡管道内气压，防止水封破坏（包括伸顶通气管、专用通气管、环形通气管等）；⑥清通设备：用于疏通堵塞管道（如检查口、清扫口、检查井）。3.热水供应系统按加热方式可分为哪几类？各类的特点是什么？答案：按加热方式，热水供应系统分为直接加热和间接加热两类：①直接加热（一次换热）：利用热媒（如蒸汽、高温热水）直接与冷水混合加热（如蒸汽喷射器、汽水混合加热器）。特点：热效率高（接近100%）、设备简单、投资低；但水质易受热媒污染（蒸汽需为可饮用蒸汽），适用于对水质要求不高的场所（如工业浴室）。②间接加热（二次换热）：热媒通过换热器将热量传递给冷水（如容积式水加热器、板式换热器）。特点：冷热水隔离，水质安全；需配置循环泵、温度控制系统，设备复杂、投资较高；适用于宾馆、医院等对水质要求严格的场所（如生活饮用水加热）。4.通风系统中自然通风与机械通风的主要区别是什么？各自适用的场合有哪些？答案：自然通风与机械通风的核心区别在于动力来源及可控性：①自然通风：依靠室内外空气温差（热压）或风速（风压）驱动空气流动，无机械动力设备。特点：节能、无噪声，但受气候影响大（如冬季热压强、夏季热压弱）、通风量不可控。适用场合：热车间（如铸造车间）、低污染普通房间（如住宅、办公室）、需降低运行成本的场所。②机械通风：通过风机提供动力强制空气流动，可精确控制通风量、风向及空气处理（如过滤、加热）。特点：通风效果稳定、可控性强，但需能耗及设备维护成本。适用场合：高污染车间（如化工实验室）、密闭空间（如地下车库）、对温湿度有要求的场所（如洁净厂房）。5.简述建筑给水系统中减压措施的常用方法及其适用条件。答案：建筑给水系统减压措施主要有以下四种：①减压阀减压：通过减压阀降低管道压力（如比例式减压阀、可调式减压阀）。适用条件：系统压力稳定、需局部减压（如高层建筑分区供水，分区后水压超0.45MPa时）；②节流孔板减压：在管道中设置孔板增加局部阻力（孔径d=√(Q²/(0.00116ΔP))，Q为流量，ΔP为压差）。适用条件：流量稳定、减压量小（ΔP≤0.1MPa）、对水质无严格要求（孔板易堵塞）；③减压水箱减压：通过高位水箱调节压力（水箱设置在分区中间层，进水管设浮球阀控制水位）。适用条件：允许设置水箱的建筑（如多层建筑）、需稳定供水压力；④支管减压阀减压：在用水点前支管安装小型减压阀（如家庭厨房、卫生间）。适用条件：局部用水点压力超标（如入户管压力＞0.35MPa）、空间有限无法设置大型减压装置。6.供暖系统中“垂直失调”与“水平失调”的定义及产生原因是什么？答案：①垂直失调：同一竖向位置（同一立管）不同楼层的散热器流量分配不均，导致室温偏差。产生原因：双管供暖系统中，各层散热器的自然压头（ΔP=gh(ρhρg)，h为楼层高度，ρh为回水密度，ρg为供水密度）随楼层升高而增大，上层流量过大、下层流量不足（尤其在机械循环系统中，循环水泵压头可能抵消部分自然压头，但仍存在残余失调）。②水平失调：同一水平位置（同一环路）各立管的流量分配不均，导致室温偏差。产生原因：机械循环系统中，各立管至热源的环路长度不同，阻力不平衡（如远近立管的比摩阻差异），若未通过阀门调节阻力，会导致近环路流量过大、远环路流量不足。二、计算题（共3题，每题15分，合计45分）1.某居住建筑采暖房间尺寸为6m×5m×3m（长×宽×高），室内设计温度18℃，室外设计温度10℃，维护结构包括：南墙（面积15㎡，传热系数K1=1.0W/(㎡·℃)）、北墙（面积15㎡，K2=1.2W/(㎡·℃)）、屋顶（面积30㎡，K3=0.8W/(㎡·℃)）、地面（面积30㎡，K4=0.5W/(㎡·℃)）。已知朝向修正率：南墙10%，北墙+15%；高度附加率：房间高度3m（≤4m时无附加）。计算该房间的总耗热量（保留两位小数）。答案：基本耗热量计算公式：Qj=ΣKF(tntw)朝向修正后的各维护结构耗热量：南墙：Q1=K1×F1×(tntw)×(1+β1)=1.0×15×(18(10))×(10.10)=1.0×15×28×0.9=378W北墙：Q2=K2×F2×(tntw)×(1+β2)=1.2×15×28×(1+0.15)=1.2×15×28×1.15=579.6W屋顶：Q3=K3×F3×(tntw)=0.8×30×28=672W（无朝向修正）地面：Q4=K4×F4×(tntw)=0.5×30×28=420W（无朝向修正）总耗热量Q=Q1+Q2+Q3+Q4=378+579.6+672+420=2049.60W2.某建筑生活给水管路设计流量为12m³/h，采用镀锌钢管（粗糙系数n=0.012），允许流速范围为0.8～1.5m/s。试确定该管路的公称直径（DN），并计算实际流速（保留两位小数，钢管规格：DN25（内径27mm）、DN32（内径35mm）、DN40（内径41mm））。答案：流量Q=12m³/h=12/3600=0.003333m³/s流速公式v=Q/(πd²/4)→d=√(4Q/(πv))取允许流速上限1.5m/s计算最小管径：d=√(4×0.003333/(3.14×1.5))=√(0.002829)=0.0532m=53.2mm取允许流速下限0.8m/s计算最大管径：d=√(4×0.003333/(3.14×0.8))=√(0.005305)=0.0728m=72.8mm根据钢管规格，DN40内径41mm（0.041m），DN50（假设题目未列，实际DN50内径53mm），但题目给定规格为DN25、DN32、DN40，需验证：DN40内径0.041m，截面积A=π×(0.041/2)²=0.00132m²实际流速v=Q/A=0.003333/0.00132≈2.53m/s（超过允许上限1.5m/s，不可行）DN32内径0.035m，截面积A=π×(0.035/2)²=0.000962m²实际流速v=0.003333/0.000962≈3.46m/s（仍超标）DN50（补充常规规格，内径53mm），截面积A=π×(0.053/2)²=0.002206m²实际流速v=0.003333/0.002206≈1.51m/s（接近上限，符合要求）但题目给定规格中无DN50，可能题目假设仅考虑给定规格，则需调整流量或说明实际工程中应选DN50。若严格按题目给定规格，可能存在矛盾，此处按常规工程解答，正确公称直径为DN50，实际流速约1.51m/s。（注：题目可能存在规格遗漏，实际考试中应按给定规格计算，若必须选给定规格，DN40流速2.53m/s不满足，需重新检查设计流量是否合理。）3.某闭式热水供暖系统，总循环水量G=40m³/h，供回水温度分别为80℃、60℃，水的比热容c=4.1868kJ/(kg·℃)，密度ρ=1000kg/m³。计算该系统的设计热负荷Q（单位：kW）。答案：热负荷公式Q=GcΔt/3600其中Δt=8060=20℃，G=40m³/h=40×1000kg/h=40000kg/h代入得Q=40000×4.1868×20/3600=(40000×83.736)/3600=3349440/3600≈930.40kW三、分析题（共2题，每题18.5分，合计37分）1.某7层住宅采用上供下回式单管顺流式供暖系统，冬季运行时，6层住户反映室内温度仅14℃（设计温度18℃），而1～5层温度正常（18～20℃）。请分析可能的故障原因，并提出3项针对性解决措施。答案：可能原因分析：①立管堵塞：单管系统中，热水从1层至7层依次流经各层散热器，若6层立管（或散热器入口阀门）部分堵塞（如焊渣、锈垢堆积），会导致流经6层散热器的流量减少，散热不足。②散热器内部积气：单管系统中，热水向上流动时，溶解于水中的气体会在最高点（6层或7层）聚集，若6层散热器未设置手动排气阀或排气阀堵塞，气阻会减少热水流量（气体占据流道空间）。③散热器片数不足：设计时6层散热器片数计算错误（如未考虑顶层附加热负荷，或维护结构传热系数实际值大于设计值），导致散热能力不足。④管道坡度反向：立管或支管坡度不符合要求（如设计坡度为0.003向上，实际施工为向下），导致热水流动阻力增大，6层流量减少。解决措施：①检查6层立管及散热器入口阀门：关闭系统，拆卸6层立管检查口，清理内部杂物；确认阀门开启度（需完全开启）。②排气操作：开启6层散热器手动排气阀（或在系统最高点增设自动排气阀），排出内部积气，观察水流是否恢复连续。③校核散热器片数：测量6层散热器实际片数，与设计值对比（如设计需10片，实际仅8片），若不足则增加散热器片数；或核算维护结构热损失（如外墙保温层脱落导致K值增大），必要时增加散热器或加强外墙保温。2.某3层宾馆卫生间（每层5个洗手盆、3个马桶）排水系统运行3个月后，频繁出现返臭现象，经检查：①排水横支管坡度为0.02（符合规范0.02～0.03）；②存水弯水封深度均为50mm（规范≥50mm）；③通气管伸出屋面高度1.5m（规范≥0.3m且＞积雪厚度）。试分析可能的故障原因，并提出4项排查及处理方法。答案：可能原因分析：①通气管堵塞：通气管内堆积杂物（如鸟窝、落叶）或管壁结垢，导致通气不畅，管道内负压抽吸存水弯水封（如马桶冲水时，立管内形成瞬时负压，若通气管堵塞，水封被破坏，臭气逸出）。②存水弯选型错误：洗手盆或马桶配套存水弯为“钟罩式”（水封易被自虹吸破坏），而非“P型”或“S型”（抗自虹吸能力强）；或存水弯安装时与排水支管连接不严密（如接口未打密封胶），导致漏气。③排水支管过长：卫生间排水横支管长度超过规范限值（如DN50支管长度≤1.5m），水流速度降低，杂物沉积发酵产生臭气，同时延长了负压作用时间，加剧水封破坏。④卫生器具使用频率低：部分卫生间长期无人使用（如3层客房空置），存水弯水封因蒸发（每日蒸发约5～10mm）导致水封深度不足（如50mm水封30天蒸发后仅余20～35mm），臭气通过干涸的存水弯溢出。