建筑环境与设备工程概论基础知识(ppt 35页).ppt

1、建筑环境与设备工程概论主讲人：安笑媛,建筑环境与设备工程课程简介,建筑构造发展史在某种意义上来说就是建筑材料的发展史。 利用天然材料（石材、木材和泥土）石灰、砖瓦金属材料钢筋混凝土新型材料,建造一项工程设施一般要经过规划、勘测、设计（初步设计、施工图设计）、施工、验收等阶段。各阶段都需要不同专业的相互配合，才能顺利进行。 与建筑相关的专业主要有：建筑、结构、设备等专业。其中设备专业包括：水、暖、电。 水（给水排水）包括：城市给水工程、排水工程、取水工程、防洪工程、建筑给水排水工程、工业给水排水工程、水污染控制规划和水资源保护。这里强调的是建筑给水排水工程。 暖（建环）包括：室内环境设备系统及建

2、筑公共设施系统的设计、安装调试、运行管理及国民经济各部门所需的特殊环境的研究开发。这里强调的是建筑内的采暖、通风、空调、燃气工程。 电（电气工程及其自动化）包括：电机及其控制、电器及其控制、电力系统及其自动化、建筑电气等。这里强调的是建筑电气工程。,校区规划图,勘测图（地形、地貌、标高）,建筑,建筑学：建筑设计、城市设计、室内设计。,结构,土木工程：房屋建筑、地下建筑(含矿井建筑)、道路、隧道、桥梁建筑、水电站、港口及近海结构与设施、地基处理。,设备,目 录,第一节 流体力学基本知识 第二节 传热学基础知识 第三节 湿空气的热工基础知识,第一章 基础知识,第一节 流体力学基本知识,流体的主要物

3、理性质,恒定流的连续性方程,恒定总流能量方程式,流体静压强及其分布规律,流动阻力和流动形态,第一节流体力学基本知识,一、流体的主要物理性质 1.密度和容重 2.流体的粘滞性 =(du/dn)牛顿内摩擦定律 3.流体的压缩性和热胀性 p/=RT理想气体状态方程,第一节 流体力学基本知识,二、流体静压强及其分布规律 1.流体静压强及其特征 流体静压强方向是沿着作用面的 内法线方向； 各方向的流体静压强大小相同， 与作用面的方位无关。,第一节流体力学基本知识,二、流体静压强及其分布规律 2.流体静压强的分布规律 绝对压强、相对压强 真空度098 kN/m2 1个工程大气压=10 mH20 =735.

4、6 mmHg=98 kNm2=98000Pa,测压管,水银测压计,文丘里流量计,弹簧压力表,第一节 流体力学基本知识,三、恒定流的连续性方程 1.流体运动的基本概念 压力流（受迫）、无压流（自然）、混合流 恒定流、非恒定流 流线、迹线 均匀流、非均匀流（渐变流、急变流） 元流、总流、过流断面、流量与断面平均流速 2.恒定流的连续性方程,第一节流体力学基本知识,四、恒定总流能量方程式 1.恒定总流实际液体的能量方程式 位置水头、压强水头、流速水头、水头损失 总水头: 测压管水头:,第一节流体力学基本知识,四、恒定总流能量方程式 2.实际气体恒定总流的能量方程式 静压:P 动压: 位压： 势压：

5、全压: 总压： 压强损失:,第一节流体力学基本知识,五、流动阻力和流动型态 1.流动阻力和水头损失 沿程阻力，沿程水头损失hf； 局部阻力，局部水头损失hj。 总水头损失： 2.流动型态：层流和紊流 流动型态判断雷诺数,第一节流体力学基本知识,五、流动阻力和流动型态 3.沿程水头损失 沿程水头损失 根据流态选择计算公式 4.局部水头损失 局部水头损失 根据局部特点查询计算 总损失,第二节 传热学基础知识,一、传热的基本方式 二、传热过程及传热系数,第二节 传热学基础知识,一、传热的基本方式 1.导热 2.热对流 对流换热 3.热辐射 辐射力 辐射换热,第二节传热学基础知识,二、传热过程及传热系

6、数 1.传热过程公式 2.传热系数 3.传热热阻,几个问题,一、冬天，在相同的室外温度条件下，为什么有风比无风时感到更冷些？ 二、夏季在维持20的室内工作，穿单衣感到舒适，而冬季在保持22 的室内工作时，却必须传绒衣才觉得舒服？ 三、利用同一冰箱储存相同的物质时，试问结霜的冰箱耗电量大还是未结霜的冰箱耗电量大？ 四、有人将一碗热稀饭置于一盆冷水中进行冷却。为使稀饭凉的更快一些，你认为他应该搅拌碗中的饭还是盆中的水？ 五、冬天，经过 在白天太阳底下晒过的棉被，晚上盖起来感到暖和，并且经过拍打以后，效果更加明显。试解释原因。,一、假定人体表面温度相同时，人体的散热在有风时相当于强制对流换热，无风时

7、属于自然对流换热。而空气的强制对流换热要比自然对流换热强烈。因而在有风时从人体带走的热量更多，所以感到更冷 人对冷暖感觉的衡量指标是散热量的大小而不是温度的高低，即当人体散热量低时感到热，散热量高时感到冷 经验：当皮肤散热热流为58W/m2感到热，232 W/m2感到舒服，696W/m2感到凉快， 928W/m2时感到冷。,二、首先，冬季和夏季的最大区别是室外温度不同。夏季室外温度比室内温度高，因此通过墙体的热量传递方向是由室外传向室内。而冬季室外气温比室内低，通过墙体的热量传递方向是由室内传向室外。墙体的内表面温度不同，夏季高，冬季低。因此，尽管冬季室内温度比夏季略高，但人体在冬季通过辐射与

8、墙壁的散热比夏季高很多，根据散热量是主要人对冷热的感受。,三、当其他条件相同，冰箱的结霜相当于在冰箱蒸发器和冰箱冷冻室之间增加了一个附加热阻，因此要达到相同的制冷室温度，必然要求蒸发器处于更低的温度。所以，结霜的冰箱耗电量更大。 四、从稀饭到冷水是一个传热过程。显然，稀饭和水的换热在不搅动时属于自然对流。而稀饭的换热比水要差，因此要强化传热增强换热量，应该搅拌稀饭,五、棉被经过晾晒以后，可使棉花的空隙里可以进入更多的空气。而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热，由于空气的导热系数较小（20），具有良好的保温性能。而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入，因而效果更加明显！,第三节 湿空气

9、的热工基础知识,湿空气的物理性质,湿球温度与露点温度,焓湿图的应用,湿空气的焓湿图,第三节 湿空气的热工基础知识,一、湿空气的物理性质 1.湿空气=干空气+水蒸气 干空气、湿空气可应用理想气体状态方程 2.含湿量d：水蒸气质量/干空气质量 3.相对湿度：水蒸气分压力/饱和水蒸气分压力 4.焓i：比热力学能+压力x比体积 5.湿空气的密度：干空气的密度+水蒸汽的密度,第三节湿空气的热工基础知识,二、湿空气的焓湿图 1.常用的焓湿图以i 和d 为坐标，夹角取135 2.i-d图上有等温线、等相对湿度线、热湿比线（湿空气的焓变化/湿变化） 3.热湿比也可表示为热量变化/湿量变化,第三节湿空气的热工基础知识,三、湿球温度与露点温度 1.湿球温度是在定压绝热条件下，空气与水直接接触达到稳定热湿平衡时的绝热饱和温度，也称热力学湿球温度。 严格来说，等湿球温度线与等焓线 并不重合。可以近似认为等焓线即为 等湿球温度线 2.露点温度t1：在含湿量不变的条件 下，湿空气达到饱和时的温度。它是 一个它与pv和d相关的参数。是判断 结露的依据。,第三节湿空气的热工基础知识,四、焓湿图的应用 1.状态变化 加热A-B、