建筑设备分析解析.pptx
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1、建筑设备建筑设备主讲:张鸿恺1绪论绪论2建筑环境概论建筑环境概论1.1 建筑设备包含的内容建筑设备包含的内容 建筑设备是现代建筑必要的组成部分,是为建筑物的使建筑设备是现代建筑必要的组成部分,是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系统的总称。用者提供生活和工作服务的各种设施和设备系统的总称。一般而言,我们把一般而言,我们把“建筑设备建筑设备”分为建筑给排水、暖通分为建筑给排水、暖通空调和建筑电气三大部分内容。空调和建筑电气三大部分内容。1 1、建筑给排水系统、建筑给排水系统 (1)(1)建筑给水系统。通常分为生活、生产和消防三类。建筑给水系统。通常分为生活、生产和消防三类。(2)
2、(2)建筑排水系统。是指用来排除生活污水和屋面雨、雪水建筑排水系统。是指用来排除生活污水和屋面雨、雪水的设备。通常室内排水管道分为生活污水系统,工业污、废的设备。通常室内排水管道分为生活污水系统,工业污、废水系统,室内雨水系统。水系统,室内雨水系统。(3)(3)热水供应系统热水供应系统2 2、暖通空调系统、暖通空调系统 (1)(1)供热系统:包括热水供暖和蒸汽供暖两种。供热系统供热系统:包括热水供暖和蒸汽供暖两种。供热系统一般由热源部分、输热部分、散热部分组成。一般由热源部分、输热部分、散热部分组成。(2)(2)通风系统:通风系统:通常指房屋内部的通风设备。通常指房屋内部的通风设备。(3)(3
3、)空调系统空调系统 (4)(4)燃气供应系统燃气供应系统3 3、建筑电气系统建筑电气系统 (1)(1)建筑供配电系统:由变配电室或配电箱、供电线路、建筑供配电系统:由变配电室或配电箱、供电线路、用电设备组成。用电设备组成。(2)(2)电气照明系统:由电气系统、照明灯具等组成。电气照明系统:由电气系统、照明灯具等组成。(3)(3)弱电设备弱电设备 (4)(4)电梯电梯 (5)(5)电气安全与建筑防雷电气安全与建筑防雷1.1 建筑设备包含的内容建筑设备包含的内容 建筑设备涉及的专业很多,而各专业、各系统之间又互建筑设备涉及的专业很多,而各专业、各系统之间又互不相关。不论是基本理论知识还是专业内容都
4、差别很大。如不相关。不论是基本理论知识还是专业内容都差别很大。如何学习掌握建筑设备的内容,注的一个重要问题。何学习掌握建筑设备的内容,注的一个重要问题。建筑设备虽然涉及内容众多,但仍然可以找出一些共性。建筑设备虽然涉及内容众多,但仍然可以找出一些共性。1 1、系统的概念、系统的概念 在建筑设备中,我们可以看到很多的系统,如给水系在建筑设备中,我们可以看到很多的系统,如给水系统、供暖系统、电气系统等等。在这些系统中,又呈现出两统、供暖系统、电气系统等等。在这些系统中,又呈现出两个特点:个特点:(1)(1)完整性。每个系统都是一个完整的、有头有尾的体完整性。每个系统都是一个完整的、有头有尾的体系,
5、各环节缺一不可。系,各环节缺一不可。1.2 建筑设备的学习方法建筑设备的学习方法 (2)(2)独立性。每个系统又是相对独立的,和其他系统没有独立性。每个系统又是相对独立的,和其他系统没有任何关联。可以设想,如果抓住一根管线,把它从这个建筑任何关联。可以设想,如果抓住一根管线,把它从这个建筑中拿出来,那么所取出的是一个完整的系统,而同时这个建中拿出来,那么所取出的是一个完整的系统,而同时这个建筑中的其他系统则纹丝不动。筑中的其他系统则纹丝不动。2 2、系统的组成、系统的组成 每个系统大致由源、管线、设备三部分组成。每个系统大致由源、管线、设备三部分组成。(1)(1)源。如水泵房、锅炉房、空调机房
6、、变配电室等。源。如水泵房、锅炉房、空调机房、变配电室等。产品在这里经过加工、处理,为我们提供所需要的资源产品在这里经过加工、处理,为我们提供所需要的资源或能源。这部分内容可能比较复杂,专业性较强,因此应当或能源。这部分内容可能比较复杂,专业性较强,因此应当由各相关专业人员去完成。由各相关专业人员去完成。1.2 建筑设备的学习方法建筑设备的学习方法 (2)(2)管线。如给水管、通风管、电力线、电话线等。管线。如给水管、通风管、电力线、电话线等。管线将所制备出的东西输送到各用户。可以说各种管线管线将所制备出的东西输送到各用户。可以说各种管线都会深入到建筑中的各个房间。管线虽然很多,但相对比较都会
7、深入到建筑中的各个房间。管线虽然很多,但相对比较单一。通过学习应当了解以下内容:单一。通过学习应当了解以下内容:管线的布置形式。如给水管有枝状、环状布置;电气线管线的布置形式。如给水管有枝状、环状布置;电气线有放射式、树干式、混合式等等。不同的布置形式,保障程有放射式、树干式、混合式等等。不同的布置形式,保障程度不同,当然投资也不同。度不同,当然投资也不同。管线的敷设方式。包括明敷、暗敷两种。管线的敷设方式。包括明敷、暗敷两种。管径估算。不一定需要掌握准确计算管径的方法,但应管径估算。不一定需要掌握准确计算管径的方法,但应该对管径的估算有一些了解。该对管径的估算有一些了解。1.2 建筑设备的学
8、习方法建筑设备的学习方法 (3)(3)设备。如卫生器具、散热器、灯具等。设备。如卫生器具、散热器、灯具等。综上所述,虽然建筑设备各专业内容繁杂,但只要把握综上所述,虽然建筑设备各专业内容繁杂,但只要把握住方法,首先建立起一个抽象的框架,一个完整、独立的,住方法,首先建立起一个抽象的框架,一个完整、独立的,由源、管线、设备三部分组成的系统之后,在每个专项系统由源、管线、设备三部分组成的系统之后,在每个专项系统的学习中,掌握各自的特点,逐步形成一个个特别的系统,的学习中,掌握各自的特点,逐步形成一个个特别的系统,这样就比较容易掌握建筑设备的知识。这样就比较容易掌握建筑设备的知识。1.2 建筑设备的
9、学习方法建筑设备的学习方法1 1、发展迅速、发展迅速2 2、人们观念的转变和更新、人们观念的转变和更新3 3、建筑设备内容增加、标准提高、建筑设备内容增加、标准提高4 4、新技术、新材料、新产品、新设备不断出现、新技术、新材料、新产品、新设备不断出现5 5、节水、节能、环保意识的增强、节水、节能、环保意识的增强6 6、便于使用、管理、便于使用、管理1.3 建筑设备的学习方法建筑设备的学习方法1、环境的基本概念、环境的基本概念环境指围绕人类生存的各种外部条件或因素的总体,环境指围绕人类生存的各种外部条件或因素的总体,包括非生物要素和人类以外的所有生物体。包括非生物要素和人类以外的所有生物体。环境
10、包括自然环境和人工环境两大类。环境包括自然环境和人工环境两大类。2、环境要素与环境的功能、环境要素与环境的功能(1)环境要素及其属性环境要素及其属性环境要素又称环境基质,是指构成人类生存环境整体环境要素又称环境基质,是指构成人类生存环境整体和各个独立的、性质不同而又服从整体演化规律的基本物和各个独立的、性质不同而又服从整体演化规律的基本物质成分。环境要素可分为自然环境要素和人工环境要素。质成分。环境要素可分为自然环境要素和人工环境要素。2.1 环境概述环境概述2.1 环境概述环境概述环境要素的属性可概括如下:环境要素的属性可概括如下:最差因子限制规律最差因子限制规律即环境质量的好坏取决于诸要素
11、即环境质量的好坏取决于诸要素中处于中处于”最低状态最低状态“的那个要素,而不能用其余的处于良好的那个要素,而不能用其余的处于良好状状态的环境要素去代替和你补态的环境要素去代替和你补等值性等值性任一独立的环境要素对于环境质量的限制作任一独立的环境要素对于环境质量的限制作用并无质的差异用并无质的差异整体性大于个体之和整体性大于个体之和相互联系及互相依赖相互联系及互相依赖(2)环境的功能)环境的功能 空间功能;空间功能;营养功能;营养功能;调节功能调节功能3 3、环境的特性、环境的特性 (1)(1)环境自身的特性环境自身的特性 (2)(2)环境对于干扰具有整体性、有限性、不可逆性、隐环境对于干扰具有
12、整体性、有限性、不可逆性、隐显性、持续性、和灾害放大性显性、持续性、和灾害放大性4 4、环境问题、环境问题 (1)(1)环境问题的分类环境问题的分类 (2)(2)全球性环境问题全球性环境问题5 5、可持续发展、可持续发展2.1 环境概述环境概述 如果以建筑围护结构为界,建筑环境可以分为建筑内环如果以建筑围护结构为界,建筑环境可以分为建筑内环境和建筑外环境。建筑内环境是人们接触最密切的环境,人境和建筑外环境。建筑内环境是人们接触最密切的环境,人们们80%80%以上的时间是在室内度过的。建筑内环境要素有建筑以上的时间是在室内度过的。建筑内环境要素有建筑热环境、建筑光环境和建筑内空气环境和建筑内电磁
13、环境。热环境、建筑光环境和建筑内空气环境和建筑内电磁环境。2.2 建筑内环境建筑内环境1、建筑热环境、建筑热环境(1)室内热环境参数室内热环境参数室内热辐射室内热辐射室内热辐射主要指室内各表面及室内设备对人体的热辐室内热辐射主要指室内各表面及室内设备对人体的热辐射作用。射作用。室内空气温度室内空气温度室内空气温度(简称室内气温)是表征室内热环境的主室内空气温度(简称室内气温)是表征室内热环境的主要参数,指室内环境空气的温度要参数,指室内环境空气的温度.对智能建筑来说:冬季室内对智能建筑来说:冬季室内气温应保持在气温应保持在1822;夏季空调房间内的气温应保持在;夏季空调房间内的气温应保持在24
14、28。2.2 建筑内环境建筑内环境室内空气相对湿度室内空气相对湿度湿度,是指空气的干湿程度。与气温、气压有关。依据湿度,是指空气的干湿程度。与气温、气压有关。依据表述侧重面的不同,有绝对湿度与相对湿度之分。每立方米表述侧重面的不同,有绝对湿度与相对湿度之分。每立方米湿空气中所含水蒸气的重量称为绝对湿度;它们中的极大值湿空气中所含水蒸气的重量称为绝对湿度;它们中的极大值又称为饱和绝对湿度;空气的绝对湿度与同温同压下的饱和又称为饱和绝对湿度;空气的绝对湿度与同温同压下的饱和绝对湿度之比称为相对湿度。即:绝对湿度之比称为相对湿度。即:室内空气相对湿度,室内空气相对湿度,f空气绝对湿度空气绝对湿度(g
15、/m3),fmax 空气空气饱和绝对湿度饱和绝对湿度(g/m3),P空气中水蒸气分压力空气中水蒸气分压力(Pa),Ps同温下同温下空气中饱和水蒸气分压力空气中饱和水蒸气分压力(Pa)2.2 建筑内环境建筑内环境ff max 100100100100PPs室内空气流速室内空气流速室内空气流速影响室内人群的对流换热与蒸发换热,影室内空气流速影响室内人群的对流换热与蒸发换热,影响室内空气流动交换。一般情况下,对人体舒适的气流速响室内空气流动交换。一般情况下,对人体舒适的气流速度:夏季度:夏季0.20.5m/s;冬季;冬季0.150.3m/s。围护结构内表面及其它表面温度围护结构内表面及其它表面温度建
16、筑室内热环境,因围护结构选取的材料性质、几何尺建筑室内热环境,因围护结构选取的材料性质、几何尺寸、传热方式的不同而受到影响。围护结构的内表面温度决寸、传热方式的不同而受到影响。围护结构的内表面温度决定了人体辐射散热的强弱,我国定了人体辐射散热的强弱,我国民用建筑热工设计规范民用建筑热工设计规范(GB50176-93)对围护结构的最低要求是:夏季,内表面对围护结构的最低要求是:夏季,内表面最高温度不得高于室外空气计算最高温度;冬季,内表面最最高温度不得高于室外空气计算最高温度;冬季,内表面最低温度不得低于室内空气露点温度。低温度不得低于室内空气露点温度。2.2 建筑内环境建筑内环境人体热舒适评价
17、人体热舒适评价人体对周边环境冷热感觉的满意程度称为人体热舒适。人体对周边环境冷热感觉的满意程度称为人体热舒适。热舒适是人们工作、学习、生活、社会交往的基本要求,人热舒适是人们工作、学习、生活、社会交往的基本要求,人对冷热的感觉,不仅与环境的用途有关,还与人的自身条对冷热的感觉,不仅与环境的用途有关,还与人的自身条件、衣着、活动量等诸多因素有关。一般的说,人的热舒适件、衣着、活动量等诸多因素有关。一般的说,人的热舒适感是建立在人与周边环境的正常热交换基础上的人体热收支感是建立在人与周边环境的正常热交换基础上的人体热收支平衡。平衡。室内热环境评价,通常采用得到国际标准化组织(室内热环境评价,通常采
18、用得到国际标准化组织(ISO)承认,由丹麦学者承认,由丹麦学者P.O.Fanger综合近千人在不同热环境下的综合近千人在不同热环境下的热感觉测试结果热感觉测试结果“预测平均热感觉指标预测平均热感觉指标PMV”进行,在我国,进行,在我国,一般认为一般认为PMV值介于值介于11之间均可视为热舒适环境。之间均可视为热舒适环境。2.2 建筑内环境建筑内环境预测平均热感觉指标预测平均热感觉指标PMV(2)室外热环境室外热环境建筑室外热环境主要是通过建筑外围护结构来影响室内建筑室外热环境主要是通过建筑外围护结构来影响室内热环境,并以外围护结构的内表面温度来体现。热环境,并以外围护结构的内表面温度来体现。建
19、筑围护结构建筑围护结构砌体、门窗、屋顶、地面、幕墙等。砌体、门窗、屋顶、地面、幕墙等。传热方式传热方式1)热传导热传导从高温物质传递到与之相邻的低温物质的热量从高温物质传递到与之相邻的低温物质的热量传递现象。传递现象。2.2 建筑内环境建筑内环境3210123很冷冷凉适中温暖热很热2)对流传热对流传热指液体或气体通过循环流动,使温度趋于指液体或气体通过循环流动,使温度趋于均匀的过程。均匀的过程。3)热辐射热辐射高温物体通过红外线辐射向外发出辐射能。高温物体通过红外线辐射向外发出辐射能。(3)智能建筑热环境特点智能建筑热环境特点人员密度大人员密度大约为约为810m2/人。个人办公室的人员密度人。
20、个人办公室的人员密度甚至高达甚至高达34m2/人;人;大量先进电气设备的使用,电气设备的散发热量(可大量先进电气设备的使用,电气设备的散发热量(可按按80W/m2h估算)比重增大,而人体散发热量比重减小;估算)比重增大,而人体散发热量比重减小;坐姿工作,加之计算机、屏风、隔断、挡板、文件柜坐姿工作,加之计算机、屏风、隔断、挡板、文件柜等的布置,造成室内热量难以迅速散出,由于大多数空调采等的布置,造成室内热量难以迅速散出,由于大多数空调采取上送风方式,对流交换不均匀,对工作面(取上送风方式,对流交换不均匀,对工作面(1.5m)以下的)以下的热环境调控作用不明显;热环境调控作用不明显;2.2 建筑
21、内环境建筑内环境各种大型镜面式外装饰材料的应用,室内人工照明的大各种大型镜面式外装饰材料的应用,室内人工照明的大量采用,不仅产生光污染,还会增加室内温度,量采用,不仅产生光污染,还会增加室内温度,玻璃幕墙也会造成在夏季可发生温室效应,而在冬季发玻璃幕墙也会造成在夏季可发生温室效应,而在冬季发生来自冷玻璃面的低温辐射效应,生来自冷玻璃面的低温辐射效应,(4)获得室内理想热环境的途径获得室内理想热环境的途径建筑设计对室内温热环境的影响建筑设计对室内温热环境的影响设备调节室内温热环境。进分区设计;改进空调送风的设备调节室内温热环境。进分区设计;改进空调送风的出风方式;充分利用自然条件。出风方式;充分
22、利用自然条件。利用可再生能源,降低建筑能耗利用可再生能源,降低建筑能耗太阳能利用;自然温差(冬夏、日夜)利用;地能利用太阳能利用;自然温差(冬夏、日夜)利用;地能利用和废水、废热利用;相变材料利用;和废水、废热利用;相变材料利用;2.2 建筑内环境建筑内环境2 2、建筑光环境、建筑光环境包括自然光环境和人工照明环境两部分。包括自然光环境和人工照明环境两部分。自然光是我们所在星球上万物所必然依赖的生命之源,自然光是我们所在星球上万物所必然依赖的生命之源,为生命的起源创造了条件。不仅仅是光亮,还有各种自然现为生命的起源创造了条件。不仅仅是光亮,还有各种自然现象,如风雨昼夜,有四季,温差,干湿的变化
23、等等。象,如风雨昼夜,有四季,温差,干湿的变化等等。人工光环境,是人类改造自然所取得的成果之一。说到人工光环境,是人类改造自然所取得的成果之一。说到底,只是因自然光环境受时间、条件限值而做的补充,主要底,只是因自然光环境受时间、条件限值而做的补充,主要用于满足人们某种视觉功能或效果。用于满足人们某种视觉功能或效果。因此,建筑光环境设计,是指最大限度地利用自然光与因此,建筑光环境设计,是指最大限度地利用自然光与合理应用人工光。合理应用人工光。2.2 建筑内环境建筑内环境2.2 建筑内环境建筑内环境柏林国会大厦柏林国会大厦 建筑中央的议会大厦建筑中央的议会大厦上部建有直径上部建有直径40m、高高2
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