建筑设备课件：第五章 建筑排水工程

1、第一节排水水质指标与排水标准第五章建筑排水工程第二节排水系统第三节室内排水管的布置与敷设第四节排水管材和卫生器具第五节屋面雨水系统第一节排水水质指标与排水标准一排水水质指标建筑排水指建筑物内污水与废水的 收集，输送，排出，及局部的水处理。 污水：生活或工业产生 废水：工业 常用指标：悬浮物，有机物，PH值，色度，有毒物1悬浮物（SS suspension）： （使水变浊）指粒径在1m以上的不溶于水的颗粒物，可用普通滤纸将其与水分离。要求浊度小于400mg/L，即：每升水中含有的硅藻土小于400mg。2有机物（水质重要指标） 来源： 生活污水或工业废水中的有机物质（如剩饭，油滴，带有机油的车床的

2、冷却水）自然界中动、植物的残骸进入水体产生的。建筑排水工程中所遇的水中有机物主要是生活污染，工业污染物。有机物在水中的害处是：细菌和微生物的养料，使水变得不卫生;有些本身是有毒的。有机物测定标准：生化需氧量（BOD）,用生物方法将有机物在好氧的条件下，分解成稳定的物质所耗的氧量。化学耗氧量（COD）用化学氧化剂（重铬酸钾或高锰酸钾）在规定条件下，将有机物氧化成稳定的物质，所消耗的氧量。3色度：表示水显示出颜色的深度。天然水主要是水中植物性物质及泥沙或矿物质造成的，多呈浅黄色，浅褐色色度用比色法（CoCl）测定4PH值：纯净水PH=7，天然水78.5酸污染 PH8.55有毒物质：针对具体物质，用

3、其浓度表示，如SO2，Hg的含量。二污水排放标准：（排入的地点不同，标准不同）排水出路有二：排入水体排入排水沟1排入城市排水沟（下水道）的水质标准：（要点）严禁排放腐蚀下水道设施的污水酸性物严禁倾倒垃圾，积雪，粪便，工业废渣和排放易堵下水道的物质（如纱布，棉絮，丝织物）不得排放剧毒物（氰化钠，氰化钾），易燃易爆物（各种油，液化气，苯，醚类有机物溶液）（下水道爆炸，）含有病原体的污水，（要排，则需严格消毒处理）放射性污水要处理（如核电站冷却水）。2直接排入水体的排放标准：（根据水体的不同，标准不同）地面水体分类：源头水 国家自然保护区（若生态环境脆弱，很难恢复）集中式生活饮用水水源一级保护区，

4、珍贵鱼类保护区，鱼虾产卵地场等。集中式生活饮用水水源二级保护区，一般鱼类保护区， 游泳区。一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水（游船）区。农业用水区及一般景观水域。排放标准：第二节排水系统一排水系统分类：排水有污水和废水之分。污水，水一经使用即成污水，日常生活使用过的水叫生活污水。工业使用过的水工业废水。其中污染较轻的生产废水（冷却水），污染严重的生产污水（印染）。污水，废水分类：1生活污水：日常生活用水后排出的水。包括洗涤，沐浴，厨房用水，粪便污水。特点：通常无毒， 有大量的悬浮物，有机物 容易滋生细菌，卫生条件差2工业废水：工业生产中排出的水，随不同的工业，不同的产品，不同的生产工艺（

5、如生产纸张、小化肥比正规化肥生产的污染大），有很大的差别。特点：有的有毒（电镀），有的无毒（冷凝水）有的脏（印染，造纸），有的净（冷却水）3雨雪水：一般比较清洁，可以直接排入水体或城市雨水排水系统。二排水系统分类（有合流制与分流制之分）1粪便污水排水系统：排入化粪池2中水排水系统：沐浴，洗涤，一般需回收利用此部分废水时，采用该系统上述两类常合为一个生活管道系统。3工业废水排水系统：排除工业废水的管道系统。4雨水排水系统：是排除屋面雨水，雪水的排水系统，因其比较清洁，故可直接排入水体。三排水系统的组成（7部分）1污水，废水收集器具生活用水器具，如洗涤盆生产设备上集水器具（设备上的排水装置） 如车

6、床冷却用肥皂水。屋面雨水的集雨器雨水斗地漏（有横管端部时，也兼作清扫口）2排水管道设备排水管，由排水设备到后续管道的部分，（设备上带的管道部分）排水横水管，水平方面输送污水和废水的管道排水立管，接受横管的来水，向下垂直排泻。排出管，收集一根或几根立管的污水，并从水平方向排至室外污水检查井的管段。3水封装置：排水管道上的一段存水设备，用来阻挡排水管道中产生的臭气，使其不致溢到房间里，以便保持室内空气清洁。4通气管：保证排水管道与大气相通，以免在排水管中因局部满流时，水流后形成负压，产生抽吸作用，致使设备排水管的水封被破坏，或产生喷射。 通常通气管为排水立管，从屋顶伸出屋面的一段管道，通气管通常伸

7、出屋顶的长度为：不上人屋顶：0.30m可上人屋顶： 2.0m 通气管顶上用铅丝网球或其它格栅罩，以防堵塞。5清通部件检查口：立管上，也有在横管上，有盖压封，发生管道堵塞时，可打开，进行检查，清理。清扫口：在排水横管的端部或中部，其端部是可拧开的青铜盖，一旦发生横管堵塞，用于清理。检查井：排出管的拐弯及两条以上排出管交汇处，检查井最小直径为700mm。6提升设备，提升泵：建筑物的地下室或人防建筑，其内部标高低于室外排水管网的标高，常用水泵将地下室的污水抽送出去。检查井7污水局部处理设备建筑排水不符合水质排放标准时，在排放前局部处理所需设备。常用的有：隔油池，化粪池，降温池，酸碱中和池隔油池：餐厅

8、，厨房等排出的水、机加工车间排水中含有油脂，油脂会凝固在管壁上，堵塞管道，有时也会引起火灾。.化粪池：用于截留生活污水中大块悬浮物的构造物。拦截后的粪便及其它悬浮物，在池内（通常为13月），有机物在微生物的分解作用下，经过一段时间，转化为无机化合物的消化污泥，每隔一段时间，将消化污泥清掏出去作肥料。降温池：用以处理某些超过40废水。降温池一般多设于室外，尽量利用废水来冷却。对温度较高的污水，应尽可能将其所含热量回收利用。第三节室内排水管的布置与敷设一排水管布置的一般原则及特点：1特点： 常含有大量的悬浮物及纤维类，或大块其它杂质，易阻塞管道。排水管一般比较粗大，同时排出之水温度相对较低，夏天，

9、有时外管会产生凝露水。二原则力求简短减少拐弯（以免塞阻）不能穿越卧室，客厅，贮藏柜，物品堆放处的上方，不能穿越炉灶上方（漏水损坏物品）不穿过烟道（引起管道腐蚀）不穿越沉降缝，伸缩缝，重载地段（损坏管道）不穿越冰冻地段（冻裂）二室内排水管的布置与敷设1设备排水管，应设置水封管（S，P型）排水管与存水弯 排水管与存水弯间隙连接 直接接连2排水横支管：设备排水管与立管的连管力求排水横管简短，少拐弯，沿墙布置，明装为多由于横管中水流是重力流，因此要有一定的坡度注意：一不挡窗，二不穿大梁暗装时，要留有检修门最底部横支管要与立管管底有一定的高差，以免立管中的水流形成的正压破坏该横管上所连接的水封。3排水立

10、管，设在排水量最大，含杂质最多的排水设备附近，（如住宅中大便器附近）。一般设在墙角或沿墙，柱垂直布置为清通立管方便，在排水立管上，从第一层起，每层应设检查口，检查口距地面1.0m暗装时，立管常布置在管井中。暗装管井4排水横干管与排出管横干管：排水横干管是汇集几条立管的水平干管横管的排水能力和输送能力比立管小，易堵塞横干管力求简短，不应拐弯，尽快排出室外。穿越承重墙时，应在墙上留洞，且洞顶与管顶部间隙不小于0.15m穿越地下室外墙时，为防止地下水渗入室内，应做穿墙套管（且做好防水措施），及防建筑下沉被压坏的措施。排出管：一般是排水立管最底部直接拐向室外，这时要求使水流顺畅，拐弯处以2个45弯头连

11、接。也可是排水横干管的延伸部分排出管与室外排水管交接处设检查井，井距墙3.0m，但也不宜太长。5通气管使排水管保持正常大气压，使与主管相连接的横支管上的水封不破坏排除排水管中的臭气种类： 普通通气管，通常直接伸出屋面 0. 3m 或2.0m 的管道专用通气管，当排水立管的设计流量大于某一最大数值时，专门设置的通气管道。 环形通气管，多适用于高层及高级住宅区，旅馆。设置条件a4 个及以上卫生器具，与污水立管距离大于12m的污水横支管。b6 个及以上大便器的污水横支管。器具通气管，对于在卫生和安静方面要求高的建筑，在污水管道上还可设置器具通气管，器具通气管是从每个排水设备的存水弯出口处引出通气管。

12、第四节排水管材和卫生器具一室内排水管材一般采用排水铸铁管（相对于给水管较薄），也采用硬聚氯乙烯管（当选取的质量不恰当时，排水的噪音大）而50mm常用钢管或镀锌钢管，此时铸铁的成品率变低1排水铸铁管，承插连接，不承受较大压力，常用于一般的生活污水，雨水，工业废水排水管道2硬聚氯乙烯排水管耐腐，光滑，易切割粘接，但耐热性差（尤其是耐紫外线性差）。用于连接排放t 40 ，瞬间 t 80 的污水。同样尺寸的排水管管道，塑料管重量仅是铸铁的1/101/6二卫生器具1盥洗，沐浴卫生器具，脸盆，浴盆，淋浴器，盥洗槽。2洗涤用卫生器具，洗涤盆，化验盆，污水盆3便溺用卫生器具第五节屋面雨水系统一排除方式1无组织

13、排水，雨、雪水沿屋面檐口落下，无专门集水和排除设施，适用于低矮建筑（老式平房）2有组织排水，有专门设置，使其沿一定路线排泄二有组织排水的具体形式1水落管外排水方式，将雨雪水引入屋面檐口处的檐沟，在檐沟内设雨水收集口，将雨雪水引入雨水斗和水落管。落水管：传统的为铸铁管100mm，矩形100 80新形的塑料管（复合材料管）2天沟外排水方式，多跨厂房，利用两跨之间的低谷做成排水沟天沟，用雨斗和立管将伸出山墙的雨水排到地面雨水沟或雨水管。排水长度以 50m为宜。3屋面雨水的内排方式，屋面面积很大，不宜采用雨落管外排等方式时，可采用内排方式。由雨斗，经立管（室内布置）在直接将雨水接入室内检查井，再由地下

14、雨水管道流入室外检查井。三屋面雨水内排水系统的组成与布置1雨水斗，由檐沟，或天沟中接收雨水。2连接短管，雨水斗与悬吊管之间的管段3悬吊管，横向输水管道，一般是沿着屋架固定，并保持一定坡度，其末端与立管相接。将天沟中的水向立管输送雨水斗设置的间距应根据汇水面积、暴雨强度和雨水斗本身的排水能力来考虑。同时雨水斗布置应以伸缩缝或沉降缝为分水线，若在伸缩缝、防火墙处设雨水斗时，应在其两侧同时各设个。4立管：接收悬吊管的来水，并将其垂直泄入地下管道，立管下部常常是有压流。5排出管：立管与埋地管间的管段，管径应不小于立管管径。6埋地管：可做成暗管或暗沟。并且：埋地管径600，同时200不得穿越设备基础，可

15、用钢筋混凝土或石棉水泥管为非满流管，以便留有过气的断面积。第六章室外排水工程简介 排除城镇生活污水，工业废水，大气降雨，以保证城镇的正常生活，生产活动。 第一节室外排水系统一排水体制1直泄式完全合流制系统：生活污水，工业废水，雨水全部用一套排水管排除，此为完全合流制。 直泄，直接排放到天然水体。特点：基建投资省 污染大 过去，老城市使用2截流式合流制： 对直泄式进行改造而成。在各排水口上设截流井，将污水截断，并送入污水处理厂处理，要求：建造污水处理厂。3完全分流制： 将雨水单独排放。城市污水用另一套管道排放，并送到污水处理厂处理。投资高。4不完全分流制： 雨水利用道路两边的边沟地面坡高，直接将

16、雨水泄入河道（无管网）.城市污水敷设排水管网排放。第二节室外排水管道的布置与敷设一街道排水支管的布置： 简便，尽可能地在埋深小的前提下，使庭院与街坊排水管都能靠自流接入。低边式是将排水支管设在街坊的低侧，街坊内的排水管可以顺着地形坡度进入街道支管，这样可以减小支管和街坊管道的埋深。围坊式当街坊较大，且地势平坦，将街道排水支管围绕街坊布置，可以使街坊内的排水管长度减短，也减小了埋深。 穿坊式当街坊内部的建筑规划已经确定的情况下，可以将街道排水支管贯穿街坊，与街坊内管道形成一体，有利于减短街道支管和街坊内排水管的长度，减小埋深。二排水干管： 布置利用地形，地势，用最简便的方法，使污水送入污水处理厂

17、或河道（水体）。 包括：正交、截流式、平行式(1)正交式：指排水干管 与地形等高线正交与河道流向成90相交的布置形式。可使排水长度短，最大地利用地形坡度，管径小。这种形式在老城市的合流体管道中多有应用，但它多为直接排入河流，有污染环境的问题，因此，现今多为截流式所替代。在雨水排水管道布置中还有广泛应用。(2)截流式：见图87。(3)平行式：当地形坡度较大时，为不使管内流速过大，常将干管和主干管的走向与地形等高线基本平行。见图88 。(4)分区式：当一个城市的地形高差相差很大时，可分别设两个排水区，如果只设一座污水处理站时视污水处理站的位置或设泵站将低区的污水提升入高区的污水处理厂，或将高区的污

18、水用重力流引入设在低区的污水处理厂。但应尽量减少污水的提升量，以节省能源。(5)分散式：当城市较大，各区距离较远，或者城市本身由相隔较远的组团区镇组成。这时的排水管道的布置可按各区分散布置、自成系统。三敷设注意事项：1避免敷设在交通干线下2与其它管线要有一定的距离3要有坡度污水管道的埋设深度污水管道的埋设深度有两个含义：覆土深度和埋设深度。前者指管道外壁顶部到地面的距离；后者指管道内壁底到地面的距离。管道埋设深度受三个因素的影响： (1)冰冻深度：为不致使管道冻坏，管道须埋设在冰冻线以下，但一般城市污水的温度都在410C以上，有的工业废水也有较高的水温。因此，可以将污水管道的管底设在冰冻线以上

19、0.15m，而其基础仍在冰冻线下。 (2)地面活荷载：为避免管壁被地面活荷载压坏，要求管道有一定的覆土深。覆土深度越大，活荷载在向下传递的力被分散得越多，传到管道上的荷载就越小。规范规定在车行道下管道的覆土厚度不宜小于0.7m。在采取措施后能确保管道不受损坏时，可以将覆土深度酌情减小。(3)街道排水管与街坊排水管的衔接：街道排水管的埋深要保证街坊内的排水管能正常接入。管道的衔接，有三种情况： (1)上下游管径相同，流量相同：按管底正常坡度衔接，或称“管底平”衔接。 (2)上下游管径相同，但下游流量有所增大：这种情况，下游的水深一定比上游增大。为不使上游管段产生拥水现象，上下游管段可按“水面平”

20、的方式衔接。 (3)上下游管径不同，下游的水量也增大：这时可采用“水面平”接，也可采用“管内顶平”的方式衔接。“管顶平”衔接，使下游管道埋深增加更多一些，而“水面平”衔接可节省一些埋深。检查井设置由于排水管道内排泄的污水含杂质多，常会产生淤积，又由于排水管道接口和连接井处会有渗漏，常会有树根之类的植物根系在管内生长，造成排水管道流水不畅。排水管道必须经常养护管理，为便于清理管道，在排水管的直段上每隔一定距离要设检查井，并在管道拐弯、两管连接处都应设检查井。检查井的井筒和井室尺寸应便于养护和检修，应设爬梯或脚窝。 第一节供热工程概论第七章供热系统第三节热水供暖系统第四节蒸汽供暖系统第五节管路布置

21、注意事项第六节散热器第二节供暖系统分类第七章供热系统第一节供热工程概论利用热媒（水，汽或其它介质），将热能从热源输送到各热用户的工程技术供热工程。供热工程起源于19世纪，它是于1877年首先出现区域供暖。区域（集中）供暖的组成：1热源：热电厂，区域锅炉房，将水加热到高温热水或汽。2热网：区域供热热水管网或蒸汽管网组成的输配系统。3热用户：生产，生活用热系统与设备组成的热用户。 区域供热技术在二次大战后得到厂普遍的应用，俄罗斯和东欧各国区域供热的热源以热电厂为主，而美国和西欧各国则以区域锅炉房为主。中国的区域供热事业，解放后得到了较大的发展。目前，在中国三北地区的许多城市已建立了集中供热系统，其

22、主要热源为热电厂、区域锅炉房、分散小锅炉房。集中供热系统由三大部分组成：(1)使燃料燃烧产生热能，将热媒加热成为高温水或蒸汽的热电厂、区域锅炉房、分散小锅炉房，总称为热源。(2)由区域供热热水管网或蒸汽管网组成的热媒输配系统，总称为热网。(3)由建筑物内供暖、生活与生产用热系统与设备组成的热用户系统，总称为热用户。区域热水锅炉房供热系统以热水为热媒的区域锅炉房集中供热系统，如 图10-1所示。它利用循环水泵2使水在系统中循环。水在热水锅炉1中被加热到需要的温度后，通过供水干管输送到各热用户，供取暖用热与加热生活用热水。循环水在各热用户被冷却后，又通过循环水泵送入锅炉再重新加热。系统中损失和消耗

23、的水量由补给水泵补充经过净化、除氧和除硬度物质的净水。系统内的压力由压力调节阀4控制。区域蒸汽锅炉房供热系统安装蒸汽锅炉的区域锅炉房供热系统如图102所示。从蒸汽锅炉1产生的蒸汽，通过蒸汽干管输送到各热用户，供生产、生活和供暖用热。各用户的凝结水，经过凝结水干管流回锅炉房的凝结水箱11，再由锅炉给水泵12注入锅炉。从锅炉产生的蒸汽；也可以通过热网水加热器13，加热热水供热管网的循环水输送到各热用户。背压式供热：1直接汽轮机出来高压、高温汽 2中间抽出 安装背压式汽轮发电机组的热、电联合生产的热电厂供热系统如图103所示。从蒸汽锅炉产生的高压、高温蒸汽进入背压式汽轮机，在汽轮中进行膨胀，推动汽轮

24、机转子高速旋转。带动发电机发出电能供给电网；蒸汽膨胀后压力降为813x105Pa。由汽轮机排出进入蒸汽供热系统。供给各蒸汽用户；也可以进入热网水加热器，加热热水供暖系统的循环水，供给热水热用户；蒸汽供热系统的凝结水和热网水加热器的凝结水集中回收后，经适当处理，作为锅炉的给水。空冷原理 燃煤火力发电厂一般采用冷却塔湿冷工艺冷却乏气。湿冷是一种开放式的冷却系统，通过湿式冷却塔在塔内将循环水以“淋雨”方式与空气直接接触进行热交换。冷却过程中，一部分水蒸汽蒸发到空气中；另有一部分水被损耗，这都造成了水资源的浪费。 空冷凝汽器（Air cooled condenser, 简称ACC）冷却水工艺是大型火力

25、发电厂采用的一种新型冷却水工艺，是指将汽轮机的乏气直接用空气来冷凝，整个冷却过程在封闭的系统内进行。空冷工艺耗水量较小，比传统的冷却塔湿冷工艺节约水资源7080%。空冷凝汽器支架结构空冷凝汽器大直径风机钢桁架平台钢筋砼管柱工程概况： 某空冷凝汽器支架结构，底部为16根钢筋混凝土管柱（直径为3800mm ，壁厚为400mm），上部为空间钢桁架，中间跨跨度为24160mm，端部悬挑12080mm。结构处在抗震设防烈度为7度的类场地上，要求其水平地震作用。采用SAP2000V9.0.4对该结构进行地震作用计算。 一阶振型二阶振型三阶振型第二节供暖系统分类 冬季向建筑系统提供热量的工程设备被称为供暖系

26、统。一局部：热源与散热设备合并为一个整体，分散设置于各个房间里，称为局部供暖。特点：简易，脏或耗能大。1火炉供暖2煤气(天然气）供暖（壁挂炉）3电热供暖二集中供热系统，热源远离供暖房间，供热由热源，输热管道，散热设备构成。三根据热媒不同，有热水供暖，蒸汽供暖，热空气供暖三类。集中供暖的特点：供热量大，节约燃料，污染小，费用低。第三节热水供暖系统以热水为媒介，又可分为：按温度：1低温热水供暖系统（小于100度） 2高温热水供暖系统按立管数：1单管 2双管双管：散热器的供、回水管是两根管道单管：供回为一根，前散热器的回水为下一散热器供水。按循环动力：1自然循环（重力）2机械循环按管道敷设方式：1

27、垂直式 2 水平式一自然循环热水供暖系统1组成：锅炉，管道，散热器，高位水箱2工作原理：热膨胀，冷收缩，密度（比容）不同。造成压差，因此自流动。3注意事项：自然循环供暖系统中水流速度较慢，水平干管中水的流速小0.2m/s;干管中空气气泡的浮升速度为0.10.2m/s，在立管中约为0.25m/s；所以水中的空气能够逆着水流方向向高处聚集。在上供下回自然循环热水供暖系统充水与运行时，空气经过供水干管聚集到系统最高处，再通过膨胀水箱排往大气。因此，系统的供水干管必须有向膨胀水箱方向上升的坡向，其坡度为0.5 1。回水管向下坡度锅炉与散热器要有一定的高差（0.5 1.0）4使用：家庭或较小的独立建筑（

28、4层以下）二机械循环热水供暖系统1组成：锅炉，管道，水泵，散热器，膨胀水箱1-泵 2-供水立管3-供水干管4-供水 支管 5-散热器 6-回水立管7-回水干管 8-循环泵 9-膨胀水箱10-集气罐 2工作过程及布置水泵置于回水干管上。 膨胀水箱：通过膨胀管连在水泵吸入端，膨胀水箱置于最高处。作用：吸取膨胀的水。 维持水泵吸入口的压力恒定。（水泵吸水管处的压力为全系统的最小压力，由于系统各点的压力均高于此点的压力，所以整个系统处于正压下工作，保证了系统中的水不致汽化，避免了因水汽化而中断水的循环）供水仰头走，回水低头走膨胀水箱：上供下回式热水供暖系统的膨胀水箱常放置在顶棚内，在平顶房屋中则将膨胀

29、水箱放置在专设的设备间，膨胀水箱由承重墙、梁等支承。下供下回式热水供暖系统中膨胀水箱常放置在楼梯间顶层的平台上。膨胀水箱外应有一保温小室以免水箱中水在停运时冻结，小室的尺寸应便于对膨胀水箱进行拆卸、维修工作。三机械循环供暖系统：1双管制上供下回Fig11-2 （不宜用在四层以上建筑物 ）上页图2双管制下供下回fig11-3 ，宜在有地下室，或顶层不宜布置干管的房间布置。（从下向上供水） 在双管上供下回式热水供暖系统中，除了水泵造成的机械循环压头外，同时还存在自然压头，它是由于供、回水温度不同而密度不同所致，通过各层散热器的回路造成了大小不向的自然压头，自然压头的存在使得流过上层散热器的水量多于

30、实际需要量，并使流过下层散热器的水量少于实际需要量。这样，上层房间温度会偏高，下层房间温度会偏低。楼层愈高，这种垂直失调的现象就愈严重。因此，双管系统不宜在四层以上的建筑物中采用。垂直失调在供暖建筑物内,同一竖向各房间,不符合设计要求的温度,而出现上下冷热不均的现象。热水双管系统中，由于各层散热器与锅炉的高度差不同，虽然进入和流出各层散热器的供、回水温度相同（不考虑管路沿途冷却的影响），但竖向上与锅炉距离较大的作用压力大，距离小的作用压力小。即使选用不同管径仍不能达到各层阻力平衡，将出现上、下层流量分配不均，冷热不匀的现象，而且层数越多，上、下层的作用压力差值越大，垂直失调现象就会越严重。单管

31、上供下回Fig11-4 ，管道简单，安装方便，无垂直失调（虽然第一层的自然作用压力最小，但流经第一层散热器的循环环路也最短；当楼层越高时，虽然自然循环作用压力越大，但是，楼层越高管路越长，阻力越大，这样，各层环路阻力平衡起来就比上供下回式容易）。同程系统：以上系统异程会因为立管离总立管的距离远近造成水平失衡。特点：各立管的循环路的总长度近似相等，因而环路的压力损失容易平衡。缺点：长度长，管径大，耗材多。平面面积很大的顺流供暖系统：用材少，便于快速施工，公共建筑，系统较大时，管道需补偿器。平面面积很大的跨越式系统：它的放空气的措施与水平顺流式系统相同，允许在散热器上进行局部温度调节，适用于需要局

32、部调温的建筑无立管第四节蒸汽供暖系统以水蒸汽为热媒，在换热器中靠凝结水放出汽化潜热的热量。因此：需要蒸汽量小（热值高），流速可以很高而不会有较大阻力损失 ，用于高层建筑，不会产生很大的静压力， 温度大，故传热系数K大，换热面积小 ，管道可以较细。总之，初投资小。缺点： 热惰性小，热得快，凉的快，适宜于礼堂，会堂，而不适于办公室，起居室。管道内蒸汽、空气转换快，内壁氧化腐蚀严重。使用年限短，特别是凝结水管，更易损坏（8年）。一低压蒸汽供暖系统 (4m，否则冷风会吹向工作地点（人员），因此在供暖地区，最好设置上、下两排进风窗，以得不同季节使用。在高层建筑中还可利用中庭(atrium)的热压作用实现

33、自然通风。例如，德国法兰克福商业银行总部大楼(1997年建成)是欧洲最高的超高层智能建筑，其高度为300 m ，50层，总建筑面积120 736 m2。在其塔楼三角形平面中间有一个直通到顶的中庭。在三角形的每一边上各设计了4个12层高的单元，每个单元带有一个4层高的共享空间。共享空间里栽种各种植物，形成空中花园。通过中庭和共享空间组织自然通风气流。共享空间的设置，引入室外新鲜空气、阳光和绿色植物，充分体现了绿色建筑亲近自然、回归自然的设计理念。在这一点上，法兰克福商业银行总部大楼的设计是非常成功的。 图14德国法兰克福商业银行总部大楼图15法兰克福商业银行大楼利用中庭 实现自然通风1997-1

34、999年普利茨奖(Pritzker)得主、因建筑成就受封爵士的诺曼福斯特创办的弗斯特联合事务所(Sir Norman Foster & Partners)在1994年设计了位于法兰克福的德意志商业银行总部大楼，并于1997年竣工。这座高300米的三角形高塔是世界上第一座高层生态建筑，也是目前欧洲最高的办公楼。 除非在极少数的严寒或酷暑天气中，整栋大楼全部采用自然通风和温度调节，将运行能耗降到最低，同时也最大程度的减少了空气调节设备对大气的污染。 在福斯特的笔下，传统的办公塔楼似乎被一刀切开并进行了内外环境的重新配置，他将传统位于塔楼中央的公共交通等核心（电梯，步梯，洗手间等）分散在建筑三角形平

35、面的三个角，而解放出中部较大的空间来重新设计，每2个交通核之间的梯形部分则是建筑的主要办公部分，三个梯形又围合出一个空透的三角形中庭。福斯特的过人之处是在这些梯形部分每隔8层就安排了1个高达4层（约14米）的空中花园，而且花园是错落上升设置的，这让每层的办公室都可以接触到花园般的景色。同时，中庭和空中花园的设置使得在全年的大多数工作时间里，该大厦仅靠自然通风和采光手段已经满足内部通风和采光的需要。 除了贯通的中庭和内花园的设计外，建筑外皮双层设计手法同样增加了该高层建筑的绿色性，外层是固定的单层玻璃，而内层是可调节的双层中空玻璃，两层之间是165毫米厚的中空部分，室外的新鲜空气可进入到此空间，

36、当内层可调节玻璃窗打开时，室内不新鲜的空气也进入到这一中空部分，完成空气交换。在中空部分还附设了可通过室内调节角度的百页窗帘，炎热季节通过它可以阻挡阳光的直射，寒冷季节又可以反射更多的阳光到室内。建筑管理中控系统（BMS Control）在法兰克福商业银行总部大厦中得到了应用，但这次福斯特并非追求将高新技术设备充分暴露，而是利用它们来创造更节能，更舒适的建筑空间。大厦的室内感光感温系统全部采用自动化，具体到每个办公室均由一个中心调控系统控制，室内的光照，温度，通风等均通过自动感应器得到相应的调整，以确保办公空间适当的光照和空气质量。 上述种种自然通风，采光方法，以及智能控制技术等在法兰克福商业

37、银行总部大厦中的综合应用，使得该建筑自然通风量达60%，这在高层建筑中是非常难得的，大厦也成为欧洲最节能的高层建筑之一，使用第一年的耗电量仅为185 kwh/m2/y。 但是，该大厦也存在一些不足之处，由于设计者将较大空间安排为空中花园和中庭，使得建筑的办公面积使用效率较低。第三节通风屋顶在一般屋顶上架设通风间层构成通风屋顶，间层的高度为20 30cm。这种屋顶有很好的隔热效果，原理：其间空气层有良好的隔热效果，间层内流动的空气会把屋顶积蓄的太阳能辐射热带走。因此南方地区的民用或工业建筑采用了这种通风屋顶，实测表明，该屋顶内表面比实体屋顶内表面温度低4 6。不兜风屋顶：通风周围的气流与风向相反

38、。 兜风式屋顶：上层屋面板向前挑出，则间层气流与空气流动方向一致，且风速比不兜风的间层屋顶内风速高2倍左右。屋顶内表面最高温度要比不兜风式的低1 左右。第四节机械通风自然通风虽然具有绿色环保、经济节能、结构简单、无需专人管理等优点，但自然通风容易受室外自然环境影响，通风量及通风效果不易控制，且风压较小，难以胜任对通风要求较高场所的要求。机械通风依靠风机提供的风压、风量，通过管道和送、排风口系统可以有效地将室外新鲜空气或经过处理的空气送到建筑物的任何工作场所；还可以将建筑物内受到污染的空气及时排至室外，或者送至净化装置处理合格后再予排放。因此，机械通风作用范围大，风量风压易受控制，通风效果显著，

39、可满足建筑物内任何位置上的工作场所对通风的要求。 例如车间内的生产设备发生故障时，可能会突然散发大量有害气体或爆炸性危险气体，需要及时排出，避免人员伤亡和财产损失；又例如地铁列车发生故障在隧道内形成阻塞时，需要事故风机及时向阻塞部位的列车乘客输送足够的新鲜空气，避免人员因缺氧而窒息。这种情况也有可能需要设置专用的事故通风系统。事故通风时所需要的换气量由事故通风系统和常用的通风系统共同保证。一机械通风系统1功能： 消除室内产生的余湿，余热和有害物;可能需要在发生故障时，作事故通风用。2组成：室内通风和排风口，风道，风机，室外进、排风装置（需要时，还应有除尘或吸收装置）。（一）全面通风系统 1机械

40、送风、自然排风室外新鲜空气经过热湿处理达到要求的空气状态后，由风机通过风管、送风口送入室内。由于室外空气源源不断地送入室内，室内呈正压状态。在正压作用下，室内空气通过门、窗或其他缝隙排出室外，从而达到全面通风的目的。这种全面通风方式在以产生辐射热为主要危害的建筑物内采纳比较合适。若建筑物内有大气污染物存在，其浓度较高，且自然排风时会渗入到相邻房间时，采纳这种通风方式就欠妥。 2自然送风、机械排风室内污浊空气通过吸风口、风管由风机排至室外。由于室内空气连续排出，室内造成负压状态，室外新鲜空气通过建筑物的门、窗和缝隙补充到室内，从而达到全面通风的目的。这种全面通风方式在室内存在热湿及大气污染物危害

41、物质时较为适用，但相邻房间同样存在热湿及大气污染物危害物质时就欠妥。因为在负压状态下，相邻房间内的危害物质会经过渗入通道进入室内，使室内全面通风达不到预期的效果。机械送风、机械排风室外新鲜空气经过热湿处理达到要求的空气状态后，由风机通过风管、送风口送入室内。室内污浊空气通过吸风口、风管由风机排至室外。这种机械送风、排风系统可以根据室内工艺及大气污染物散发情况灵活、合理地进行气流组织，达到全室全面通风的预期效果。当然，这种系统的投资及运行费用比前两种通风方式要大。(二)全面通风的气流组织除了选择合理的全面通风系统外，通风房间内的气流组织形式对通风效果的好坏起着非常重要的作用。合理选择、设置送排风

42、系统的风口、数量和位置，组织好合理的气流组织，对提高通风效果可起到事半功倍的作用，甚至可起到决定性的作用。二系统的设备与附件设备大多与空调的完全一致，如风机，风道，风阀，风口，但也有特有的如排风罩，除尘器等。（一）室内送、排风口（二）风道用来作风道的材料很多，一般工业通风系统常使用薄钢板制作风道有时也采用铅板或不锈钢板制作。输送腐蚀性气体的通风系统，往往采用硬质聚氯乙烯塑料板或玻璃钢制作；埋在地坪下的风道，常用混凝上板做底，两边砌砖，内表面抹光，上面再用预制的钢筋混凝土板做顶板，如地下水位较高，还需做防水层。风道的布置应服从整个通风系统的布局，在确定送风口、排风口、风机的位置后进行，并与土建、

43、生产工艺和给排水等专业互相协调、配合，风道布置应尽量避免穿越沉降缝、伸缩缝和防火墙等，对于埋地风道应尽量避开建筑物基础及生产设备基础。 在有些情况下，可以把风道和建筑物本身的构造结合起来，如在住宅和公共建筑中，垂直砖砌的风道常砌筑在建筑物的墙体内，但为避免结露和影响自然通风的作用压力，一般不允许设在建筑物的外墙中而应该设在内墙中。相邻的两个排风道或进风道的间距不能小于l2砖；排风与进风竖风道的间距不小于1砖。 如果墙壁较薄的，应设贴附风道，如图8-23所示。当贴附风道沿外墙内侧布置时，需在风道壁与墙壁之间留40mm宽的空气保温层。 工业通风系统在地面以上的风道通常采用明装，风道用支架支承，沿墙

44、壁及柱子敷设、或者用吊架吊在楼板或桁架的下面。 风道布置时应力求缩短风道的长度，但不能影响生产过程和各种工艺设备相冲突，并尽可能布置得美观。（三）室外进排风装置室外进风装置机械送风系统和管道式自然通风系统的室外进风装置应设在室外空气比较清洁的地方，在水平和垂直方向上都要尽量远离和避开污染源。 室外进风装置的进风口是通风系统采集新鲜空气的入口。根据建筑设计要求的不同，室外进风装置可以设置在地面上，也可以设置在屋顶上。图824是设置在地面上的两种构造形式进风装置。在图8-24(a)中是贴附在建筑物的外墙上；图8-24(b)是做成离开建筑物而独立的构造物；图8-24(c)是设置在外墙壁上的进风装置。

45、2室外排风装置 室外排风装置的任务是将室内被污染的空气由排风口、排风管通过排风装置直接排至室外大气。 排风系统的排风口一般设置在屋顶上，如图8-26所示。为保证排风效果，往往在排风口上加设一个风帽或百叶风口。若从屋顶排风不便时，也可以从侧墙上排出。一般而言，排风口应高出屋面1.0m以上。若附近设有进风装置，则应比进风口至少高出2.0m。（四）风机风机为通风系统中的空气流动提供动力，它可分为离心式风机和轴流式风机两种类型。根据输送气体的组成和特性，制造风机的材料可以是全钢、塑料和玻璃钢，前者适合输送类似空气一类性质的气体，后者适合输送具有腐蚀性质的各类废气。当输送具有爆炸危险的气体时，还可以用异

46、种金属分别制成机壳和叶轮，以确保当叶轮和机壳摩擦时无任何火花产生，这类风机称为防爆风机。 4风机的安装 轴流式风机常安装在风管中间或者墙洞中。风机可以固定在墙上、柱上或混凝土楼板下面。图8-29是风机安装在墙上的示意图。 小型直联传动的离心式风机可以用支架安装在墙上、柱上及平台上，或者通过地脚螺栓安装在混凝土基础上或型钢基础上，如图8-30(a)所示。大、中型皮带传动的离心风机一般都安装在混凝土基础上，加图8-30(b)所示。 风机运转时将产生噪声和振动，因此，对隔振有特殊要求时，应在风机基础下面设置隔振器或隔振垫。第一节概述第十章空气调节概论第三节空调系统的组成与分类第四节空调房间送风量和气

47、流组织第五节空气处理、消声和减振第二节空气冷负荷和空调房间第一节概述一空调的任务与作用定义：采用技术手段，把其个特定空间内的空气环境控制在一定状态下，使其满足产品的生产工艺要求、或人们舒适要求。 1控制的参数：温度（t)，湿度(d)，空气流速(v)，空气压力(p)，空气的清洁度，空气的组成成分，噪音。2上述干扰参数的来源：室外气候的变化，如热辐射，风室内人员的活动，机械设备的运转 一些公共建筑为了更发好地满足各种不同的使用需求，对空气环境提出了较高的要求。如人民大会堂中能容纳万人的大礼堂和几千人的宴会厅，考虑到来宾的正常活动和舒适，对空气不仅要有一定的温湿度，还要求有足够的新鲜度；体育馆除有上

48、述的要求外，在乒乓球、羽毛球类比赛时，不能够影响球的运动方向和落点，因此要求风速不能越过0.2m/s；在进行冰上运动时，既要保持冰面不能融化，又要及时消除冰面上的积雾。一些工业建筑要优先考虑工艺过程的需要，对空气环境提出了严格的要求。如机械制造工业的精密机械加工，各种计量室、高精度刻划机等，对空气温度和湿度的基数和允汽波动的范围都有较高的要求，例如，空气温度201；空气相对湿度55 5 等。棉纺织工业是以纯棉或棉与化学纤维混纺为原料的加工业，棉、纤维具有吸湿和放湿性能，对空气湿度比较敏感，如果空气湿度太低，会使纱线变粗而脆，加工时易产生静电，容易造成飞花和断头；如果湿度太高，会使纱线粘结，影响

49、产品的质量。电子工业的光刻、扩散、制版、显影，光学仪器工业的抛光、细磨、镀膜、胶合、精密刻划和医药工业的抗菌素制造、针剂及大输溶液调配，印刷工业纸张胀缩，医院的手术室等的空气洁净程度都具有严格的要求。作用：1工艺性空调，满足生产，实验，电子，医院手术，考古研究（防止氧化的保护气体空调）2舒适性空调，满足人体舒适需求。手段：将室外空气送到空气处理设备中进行冷却，加热，除湿，加湿，净化（过滤）后，达到所需参数要求，然后送到室内，以消除室内的余热，余湿，有害物，从而得到新鲜的，所需的空气。工艺空调，随工艺要求不同而不同。表15-1民用建筑空调室内设计参数推荐值第二节空气冷负荷和空调房间一、空调冷负荷

50、 空调冷负荷是空气调节系统设计中的最基本依据，它也是确定空调系统的风量和空调设备装置容量的基本依据，同时也将直接影响空调系统的经济性和建筑节能。 空调冷负荷由三大部分组成。其一是空调房间的冷负荷，包括由于室内外温差引起建筑物围护结构传入室内热量形成的冷负荷；太阳辐射传入热量形成的冷负荷；人体散热、散湿形成的冷负荷；室内灯光照明散热形成的冷负荷和室内其他设备的散热、散湿形成的冷负荷。二是室外新风负荷。为了满足空调房间空气质量的需要，必须向交调房间输送一定量的新鲜空气，而冷却室外新鲜空气所消耗的冷量为新风冷负荷。三是系统冷负荷。它包括空调风管、水管、风机、水泵、水箱等温升引起的附加冷负荷。 从上述

51、冷负荷的组成得知，围护结构传热、太阳辐射散热以及室外新风所形成的冷负荷与建筑物的周围环境、所处的位置、外界的气候条件、太阳辐射强度与时间、建筑物外围护结构材料的选用、外墙上开窗面积的大小和建筑体形系数都有直接的关系而这些因素都与建筑设计有直接的联系。人体散热、散湿与建筑物性质和使用要求有关。例如，商场空调冷负荷中，人体散热、散湿约占50，新风负荷约占30；又如在电影院里，人体散热、散湿也是占主要的负荷，但它属于间断使用，使用时间也不长而且人体散热、散湿本身也不是稳定的。综合大楼，空调房间也不一定都同时使用，因此，空调冷负荷是随时间不断变化，且影响负荷变化因素很多。二、空调房间的建筑要求 空调房

52、间的布置应考虑空调房间的使用要求、空调系统的技术、节能和经济要求。 为了减少能量损失和降低空调系统的造价及建筑节能，空调房间尽量集中布置。室内温、湿度基数、使用班次等要求相近的空调房间，应相邻布置或上下布置。多房间空调时，宜将其集中在一起，成一区域，在其共用走廊的端头设置门斗和保温门，这样，可减少每个房间内的内门斗和保温门，并可采用走廊回风，节省回风管道。 空调房间不要靠近产生大量灰尘或腐蚀性气体的房间，也不要靠近振动和噪声大的场所，无有害物产生的车间要布置在散发有害气体产生的车间的上风向。 空调房间应尽量避免布置在有两相邻外墙的转角处、有伸缩缝的地方。空调房间的层高，在满足生产、建筑、气流组

53、织、管道及设备布置和人体舒适等要求的条件下，尽可能降低高度。 屋顶受太阳辐射热的作用后，能使屋顶表面温度较室外气温高30-40。因此，空调房间应尽量避免设置在顶层。如设置在顶层，则应采取良好的屋顶隔热措施。 为避免太阳辐射热的影响，空调房间应尽量避免东、西朝向，外墙宜采用浅色饰面。 外窗的传热量和太阳辐射热占围护结构总传热量的比例很大，对室温波动的影响也是主要因素之一。因此，空调房间的外窗面积应尽量减少，考虑到照明要求，一般不超过房间面积的17；并应采取密封和遮阳措施。外窗应尽量南、北朝向，避免东、西朝向。空调房间的外窗，在空调系统尚未投入运行或停止时，起着通风换气作用，在过渡季节采用开窗换气

54、保持室内的通风要求。 为防止室外空气渗透进入空调房间，窗缝应有良好的密封性，双层窗一般用双框。 空调建筑物外围护结构必须尽量严密，经常有人进、出的外门应设门斗或转门人流多的外门必要时可设空气幕。门缝应严密。建筑物围护结构传热系数应根据建筑物的用途和空气调节类别，通过技术经济比较确定，但最大传热系数不宜大于表9-5所规定的数值。第三节空调系统的组成与分类一组成 空气调节的目的是要求随着室外气象条件和室内余热量和余湿量不断交化而使室内空气的温度、相对湿度稳定在一定的范围内。采用的措施是调节送入室内的空气温度和空气湿度或送风量。这就要求对空气进行适当的处理(如加热、冷却、加湿、减湿和过滤等)和输送分

55、配。由空气处理设备、风机、风道和送、回风口构成的整套设备称为空气调节系统。为了处理空气还需要一定的热源(如锅炉等）和冷源(如各类冷冻设备或深井水等)。二分类按形式1集中式空气调节系统:空气处理设备和风机、水泵集中设置在一个空调机房里，处理后的空气通过送风管道、送风口送入空调房间来维持房间所需要的温度和湿度，室内空气再通过口风口、回风管道，根据需要可再循环，部分排至室外。空气处理需要的冷源、热源可以集中在冷冻机房或锅炉房内，如图9-1所示。空气来源：新鲜空气室内回风2半集中式空气调节系统：集中式空气调节系统由于有风道截面积大、占用建筑面积和空间较多以及系统的灵活性较差等缺点，因此，在应用上也受到

56、一定购限制。特别是高层旅馆、办公楼等建筑，根据其房间的用途和使用者的要求，往往需要选用比较灵活的空调系统。风机盘管加上新风系统的空调克服了集中式空调系统不足而发展起来的一种半集中式空调系统。由集中设置在空调机房的空调机组处理新风后送入室内，由设置在各空调房间的风机盘管循环处理室内空气。为了收集排放夏季湿工况运行时产生的凝结水，还需要设置凝结水管路系统。风机盘管机组是由多排称作盘管的翅片管热交换器和风机组成的，运行时管内通入冷冻水或热水。和集中空调系统不同，它采用就地处理回风的方式，由风机驱动室内空气流过盘管进行冷却除湿或加热，再送回室内。优点：布置灵活，各房间可独立调节，噪音较小，占建筑空间少

57、，运行经济。缺点：机组分散设置，台数多时，维护工作量大，因有凝水，故需经常清理，以防细菌产生。旧房改造，由于无法布置新风管，故通常在墙上开个风口，装上过滤器，以引入新风。 (1)集中式空调系统（全空气系统）是指完全由处理过的空气作为承载空调负荷的介质的系统。由于空气的比热较小，需要用较多的空气才能达到消除余热余湿的目的，因此这种系统要求风道断面较大或风速较高，从而会占据较多的建筑空间。 (2)半集中式空调系统（空气水系统）指由处理过的空气负担部分空调负荷，而由水负担其余部分负荷的系统；例如集中处理新风送到房间，由处理过的新风负担部分室内负荷，再由设置在各房间的风机盘管承担其余的室内负荷的风机盘

58、管加新风系统，这种方法可以减少集中式空调机房与风道所占据的建筑空间，又能保证室内的新风换气要求。局部式空气调节系统在一个较大的建筑中，只有少数房间需要空调，或需要空调的房间在比较分散的情况下采用；旧建筑改建加装空调设备等采用局部式空调系统比较经济、合理。 局部式空调系统是将空调机组安装在需要空调的房间或相邻房间就地处理空气。空调机组是将冷源、热源、空气处理、风机和自动控制等设备组装在一起的定型产品。局部式空调系统不需要空调机房，风管很短或不用风管，而且安装简单，使用方便、灵活，施工安装工作量小；但它的初投资比集中式空调要高。（1）常用的空调机组将一个空调系统连同相应的制冷和制热系统中的全部设备

59、或部分设备配套组装，形成整体，由工厂定型生产的一种空调设备。按容量大小，分为窗式空调器、分体挂壁式、立柜式空调器和屋顶式空调器。按制冷设备冷凝器的冷却方式，又可分为水冷式和风冷式。BAY WINDOW室内防空所上人屋面兼作观赏区2变冷剂量空调机组变冷剂量空调机组，属于冷剂系统，采用变频技术，一台室外机组可以配置8台不同规格、不同容量的室内机组。由于该机组采用了电子膨胀阀和变频压缩机，室内负荷的变化可以通过冷剂连续调节和控制系统所需的冷量或热量，各区域能独立加以精确容量控制，根据室外气象条件和房间使用要求，从低负荷至满负荷运转，与此同时，只需向需要空调的房间供冷、供热，而对不需要空气调节的房间，

60、系统则可完全停止运转。这样能使系统运转更趋灵活性和节能性。在该系统中，冷剂配管长度最长可达100m，室内外机之间的高差可达50m(当室外机高于室内机时)，而且在同一系统中，上层与下层各室内单机之间能有15m的高低差。？在几个热湿负荷相同的空调房间内，送入同样风量和温度的空气时，有的房间内满足了要求，而有的房间内却不能满足要求。在夏季，送入空气的温度要比室内气温低，如果这股冷气流直接吹到工作区内，由于空气温差大，人体会感到不适，或工艺会受到影响；如果使冷气流先与室内空气适当混合后，然后吹到工作区，情况就得到改善。而且空调房间内的要求，不仅在空气温度方面还要从生产工艺或劳动保护考虑，对室内工作区的