建筑设备复习

建筑设备复习要点重庆大学主讲人：喻伟题型一、名词解释（9分）二、填空题（15分）三、判断题（10分）四、简述题（24分）五、多选题（8分）六、作图题（18分）七、论述题（16分）绪论绪论一、什么是建筑设备工程？为建筑物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。包括：给水、排水、热水供应、燃气供应、采暖、通风、空调、供电、照明、消防、电梯、通讯、音响、电视等设备系统。三、建筑设备的作用建筑—骨架，建筑设备—血管、内脏、神经1）创造适当室内环境（空调、照明）2）提供工作和生活的方便条件（给排水、电梯）3）增强人员、设备的安全性（消防、防排烟、过电流、接地）4）提高建筑综合控制、智能性（消火栓消防泵自动灭火系统、自动空调）第1篇建筑环境概论环境—室内环境室内环境热湿环境室内空气品质温度湿度光环境声环境环境—室内环境热湿环境室内热湿环境的形成建筑室内热湿环境主要成因是外扰和内扰的影响和建筑本身的热工性能：外扰：室外气候参数，邻室的空气温湿度内扰：室内设备、照明、人员等室内热湿源室内热湿环境是室内环境最重要的内容！环境—室内环境室内空气品质室内空气品质（IAQIndoorAirQuality)

丹麦工业大学P.O.Fanger的定义(1989)：品质反映了人们要求的程度，如果人们对空气满意，就是高品质；反之，就是低品质。从纯主观感受出发。

ASHRAE62-1989的良好IAQ定义：空气中没有已知的污染物达到公认的权威机构所确定的有害浓度指标，并且处于这种空气中的绝大多数人（≥80％）对此没有表示不满意

主观感受与客观评价结合。环境—室内环境室内空气品质室内空气污染来源室外来源燃料燃烧、交通工具、工业企业、城市垃圾等造成的：NOx、SOx、H2S、悬浮颗粒物、烟雾等；

室内来源生产工艺工程：有机溶剂的蒸汽、燃烧产生的有毒气体、生产性粉尘等；设计或管理不良的HVAC系统；生活中的燃烧过程：炊事、吸烟等；装修材料、日化产品等；人体来源CO2：新陈代谢；气味：汗液蒸发、呼吸、有机物排泄、微生物分解、氨气等；衣服上的灰尘、细菌；烟草的烟气：VOC和CO；第2篇建筑给水排水3.1.1给水管材及连接建筑内给水管材最常用的有：钢管铸铁管塑料管铜管第3章管材、附件及卫生器具3.1.2排水管材及连接建筑内排水管材最常用的有：钢管铸铁管塑料管混凝土管3.2附件与水表3.2.1给水附件给水附件是安装在管道及设备上的具有启闭或调节功能的装置，分为配水附件和控制附件两类。

1.配水附件：主要是用以调节和分配水流。2.控制附件：控制附件是用来调节水量和水压，关断水流等。有截止阀、闸阀、止回阀、浮球阀和安全阀等。存水弯检查口清扫口地漏其他附件3.2.2排水附件1.水封的作用水封利用一定高度的静水压力来抵抗排水管内气压变化，防止管内气体进入室内的措施。水封的设置：水封设在卫生器具排水口下，通常用存水弯来实施。存水弯检查口清扫口地漏其他附件3.2.2排水附件２.水封破坏因静态和动态原因造成存水弯内水封高度减少，不足以抵抗管道内允许的压力变化值(±25mmH2O)时，管道内气体进入室内的现象叫水封破坏。水封的破坏与水封的强度有关。水封的强度：是指存水弯内水封抵抗管道系统内压力变化的能力，其值与存水弯内水量损失有关。水封水量损失越多，水封强度越小，抵抗管内压力波动的能力越弱。3.2.3水表水表流速式容积式1.水表的分类最大流量：指允许水表在短时间内使用的流量上限值。额定流量：指水表长期正常运转的流量上限值。最小流量：指水表能开始准确指示的流量值，是水表正常运转的下限值。灵敏度：指水表能连续记录的流量值，也称起步流量。流通能力：水流通过水表产生10kPa水头损失时的流量。3.2.3水表3.水表的技术参数包括：1.便溺用卫生器具2.盥洗、淋浴用卫生器具3.洗涤用卫生器具4.专用卫生器具3.3卫生器具及其冲洗设备卫生器具冲洗设备卫生器具设置

第4章建筑给水

室内给水系统的主要任务是选用安全、可靠、经济、合理的最佳供水方式将城市自来水管网（或自备水源）的水输送到装置在室内的各种卫生器具、配水龙头、生产机组和消防设备等用水点，并满足各用水点水量、水压的要求。

第一节建筑给水系统4.1.1室内给水系统及分类（按用途分三类）㈠

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．符合国家规定饮用水的质量标准

2．水压、水量满足需求

3．管线要简短、使用要方便

㈡生产用水系统：目的：供生产场所生产设备用水的系统要求：

1．水压、水量、水质及安全方面须满足要求，根据生产工艺的要求确定。 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） 医药用水要求纯度高，细菌、毒性物质更低２．当与生活用水的水质要求不同时，可设分质给水系统。（三)消防给水系统

１．消火栓系统:设置于各种需要设置消防给水系统的地方。２．自动喷水灭火系统:火灾危险性大，可能损失严重的建筑物内，需另外添加的灭火系统，如商场等。目的：消防灭火，对水质无特殊要求要求：水压，水量必须满足现行建筑设计防火规范4.1.2给水系统的组成：如图4-1所示。（1）引入管：联络室内、室外管网之间的管段。（2）水表节点（水表装置设置的总称）：水表设置在引入管上，在其前后分设闸门和泄水装置。（3）管网系统：由水平干管、立管、支管等组成。（4）给水附件：给水管路上的闸门、止回阀及各种配水龙头。

（5）升压和贮水设备：室外管网压力不足或对安全供水水压稳定有要求时设置，常用的有贮水池、高位水箱、水泵等。（6）用水设备。H=H1+H2+H3+H4

(kPa)H1引入管起点至最不利配水点位置高度所要求的静水压

H2管网内沿程和局部水头损失之和

H3水表和阀门的水头损失

H4最不利配水点所需流出水头有条件时，要考虑一定的富裕水头（10~30kPa）

4.1.3建筑给水系统所需提供的水压（Ｈ）。

4.1.4室内给水方式的选择

室内给水方式有很多种，一般应根据建筑性质、高度、所需压力以及城市配水管网的供水能力和水压等因素来选用。1、

低层建筑给水方式（1）直接供水方式（2）设置水箱的供水方式（3）设置水泵的供水方式（4）设置水箱和水泵的供水方式（5）气压给水方式（6）分区给水方式（7）分质给水方式直接给水方式（1）.直接给水方式室外给水管网的水量、水压在一天内任何时间均能保证满足室内管网最不利点需要时，采用此方式，即室内给水系统直接在室外管网压力下工作，为简单的给水方式。设水箱的给水方式（2）.设水箱的给水方式设水泵的给水方式（3）.设水泵的给水方式在室外给水管网的水压经常不足时采用设水泵的给水方式。当建筑内用水量大且较均匀时，可用恒速水泵供水；当建筑内用水不均匀时，应采用一台或多台水泵变速运行供水。为充分利用室外管网压力，当水泵与室外管网直接连接时，应设旁通管。设水箱、水泵的给水方式（4）.设水泵和水箱的联合给水方式当室外给水管网中压力低于或周期性低于室内给水管网所需水压，而且室内用水量又很不均匀时，宜采用设置水泵和水箱的联合给水方式。这种给水方式由于水泵可及时向水箱充水，使水箱容积大为减小；又因为水箱的调节作用，水泵出水量稳定，可以使水泵在高效率下工作；水箱如采用浮球继电器等装置，还可使水泵启动自动化。故这种方式技术上合理、供水可靠，虽然设备费用较大，但其长期效果是经济的。（5）.设气压给水设备的给水方式在给水系统中设置气压给水设备，利用该设备的气压水罐内气体的可压缩性，升压供水。气压水罐的作用相当于高位水箱，但其位置可根据需要设置在高处或低处。该给水方式宜在室外给水管网压力低于或经常不能满足建筑内给水管网所需水压，室内用水不均匀，且不宜设置高位水箱时采用。气压给水方式1.水泵；2.止回阀；3.气压水罐；4.压力信号器；5.液位信号器；6.控制器；7.补气装置；8.排气阀；9.安全阀；10.阀门4.1.5给水系统的计算：用水定额：

对不同的用水对象，在一定时期内制订相对合理的单位用水量的数值。用水定额是衡量各行业节水水平的重要指标，是水行政主管部门下达计划用水指标的重要依据。通过用水调查，掌握现状用水水平和节水潜力，制定合理可行的用水定额，是当前水资源管理工作之急需，意义重大。用水量变化

日常的生产，生活等活动中，用水量随季节（四季），用水集中程度（早中晚）变化夏季用水量大，早晚用水量大最高日用水量(Qmd):一年之内，用水量最大的一天的用水量（m3）。平均日用水量(Qd):全年内，每天用水量的平均值（m3）。最高时用水量(Qh):一日之内，用水量最大的单位小时的用水量（m3）日用水量变化系数Kd=Qmd/Qd时用水量变化系数Kh=24*Qh/Qmd给水设计秒流量为保证建筑内部用水，生活给水管道的设计流量，应为建筑内部，卫生器具按最不利情况组合出流时的最大瞬时流量，又称为设计秒流量。

在建筑物中，用水情况在一昼夜间是不均匀的，并且“逐时逐秒”地在变化。因此，在设计室内给水管网时，必须考虑到这种“逐时逐秒”的变化情况，以期求得最不利时刻的最大用水量，这就是管网计算中所需要的设计秒流量。

4.1.5给水管网的水力计算水力计算的基本内容和步骤：选择最不利配水点，确定计算管路；根据卫生器具的当量数计算各个管段的设计秒流量；根据设计秒流量和各管段的控制流速，查水力计算表；确定各管段的管径d和单位管长的水头损失i；计算最不利管路的总水头损失；选择水泵或其他加压贮水设备并确定设备安装高度等参数。

确定管径根据建筑物性质和卫生器具当量数来计算各管段的设计秒流量，根据流量计算公式，已知流速、流量，即可确定管径：

给水管网的水力计算给水管网中的水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失以及水表的水头损失等。

1.沿程水头损失计算根据水力学基本原理，管段的沿程水头损失可按水力坡降进行计算，公式如下：

给水管网的水头损失计算

2.局部水头损失计算

给水管网的水头损失计算4.1.6给水管道的布置和敷设㈠．管网布置方式：（1）下行上给式（2）上行下给式（3）环状式

下行上给式特征及使用范围：水平配水管敷设在底层（明装、暗装或沟敷）或地下室顶棚下。居住建筑、公共建筑和工业建筑，在用外网水压直接供水时多采用这种方式。优缺点：简单，明装便于安装维修，与上行下给式布置相比为最高层配水点流出水头较低，埋地管道检修不便。上行下给式特征及使用范围水平配水管敷设在顶层顶棚下或吊顶之内，设有高位水箱的居住公共建筑、机械设备或地下管线较多的工业厂房多采用。优缺点与下行上给式布置相比，最高层配水点流出水头稍高；安装在吊顶内的配水干管可能漏水或结露损坏吊顶和墙面。环状式特征及使用范围：

水平配水干管或配水立管互相连成环，组成水平环状干管或环状立管。在有两根引入管时，也可将两根引入管通过配水立管和水平配水干管相连通，组成贯穿环状。高层建筑、大型公共建筑和工艺要求不间断供水的工业建筑常采用这种方式，消火栓管网往往要求环状。优缺点：优点是在任何管段发生故障时，都可用阀门切断事故管段而不中断供水，使水流通畅，水头损失小，水质不易滞流变质，但网管造价较高。4.1.7高层建筑给水方式4.2建筑消防给水系统

消防给水系统

消火栓给水系统自动喷水灭火系统固定灭火装置

卤代烷灭火系统二氧化碳(CO2)灭火系统蒸气（水蒸气）灭火系统氮气灭火系统建筑消防系统的分类建筑消火栓给水系统组成水枪

水龙带

消防水喉(小口径栓)消火栓消火栓箱消防水泵接合器消防给水管网消火栓系统加压贮水设备4.2.2自动喷水灭火系统定义在火灾发生时，能自动打开喷头喷水并同时发出火警信号的消防灭火设施。设置场所性质重要、火灾危险性大；人员集中、不易疏散、外部增援较困难的建筑或场所。自动喷水灭火系统类型闭式灭火系统类型开式灭火系统类型湿式自动喷水灭火系统组成：闭式喷头报警装置（水力警铃、压力开关）、湿式报警阀、管网及供水设施等。特点：管道始终充满有压水，灭火速度快、控火效率高。适用：温度≮4ºC，且≯70ºC的场所干式喷水灭火系统组成：闭式喷头、管道系统、干式报警阀、充气设备、供水设施等。特点：在干式报警阀前的管道内充有压力水，报警阀后的管道内充以压力气体（空气或氮气）。适用：环境温度<4ºC或>70º的场所。预作用喷水灭火系统组成：充气的管网系统、火灾探测器、自动报警装置、供水设施及探测和控制系统组成。特点：管道中平时无水，呈干式，充以低压压缩空气。火灾发生时，由火灾探测系统或手动开启控制预作用阀,使消防水进入阀后管道，当闭式喷头开启后，即可喷水灭火。这种系统平时呈干式，在火灾发生时能实现对火灾的初期报警，并立刻使管网充水将系统转变为湿式。系统的这种转变过程包含着预备动作的功能，故称为预作用喷水灭火系统。适用：建筑装饰要求高，灭火要求及时的建筑物。雨淋自动喷水灭火系统组成：火灾探测系统、开式喷头、雨淋阀、管网、报警系统、供水设施等。特点：在雨淋阀后的管道，平时为空管。火灾发生时，管道内给水是通过火灾探测系统控制雨淋阀来供给，雨淋阀开启后被保护区内所有喷头一起喷水，出水量大，灭火及时。适用：雨淋喷水灭火系统适用于火灾蔓延速度快、危险性大的建筑或部位。水幕系统组成：水幕喷头、雨淋阀、供水设施、管网、探测系统和报警系统组成。特点：开式喷头，喷出的水形成水帘状，与防火卷帘、防火水幕配合使用。适用：防火隔断、防火分区及局部降温。喷雾系统特点：喷雾喷头，把水粉碎成细小的水雾滴之后喷射到不在燃烧的物质表面，通过表面冷却、窒息以及乳化、稀释的同时作用实现灭火。适用：扑灭可燃液体火灾、电器火灾。自动灭火系统各组件的作用喷头报警阀水流报警装置压力开关延迟器末端监测装置火灾探测器喷头闭式喷头

由热敏元件组成的释放结构封闭，当达到一定温度时能自动开启。易熔合金喷头玻璃球喷头开式喷头

洒水喷头：无释放机构的洒水喷头。通常用于雨淋系统中。水幕喷头：喷水形成均匀的水帘状，起阻火、隔火作用。主要用于窗口、檐口和燃烧体构成的墙面，以及对建筑物内设置的玻璃幕墙的防护与冷却。水雾喷头：在一定压力下，将水流分解为细小水滴，以锥形喷出(离心式和撞击式两种）。4.3建筑内部热水供应系统建筑内的热水供应系统按照热水供应范围的大小，可分为：集中热水供应系统、局部热水供应系统和区域热水供应系统。１热媒系统（第一循环系统）２热水供应系统（第二循环系统）３附件室内热水系统主要由以上３部分组成:1.

管网压力工况不同，可分为：开式、闭式供水方式2.

加热冷水的方式不同，可分为：直接加热、间接加热3.管网设置循环管道的不同，可分为：全循环、半循环、不循环4.

系统中循环动力不同，可分为：机械循环、自然循环5.

水平干管位置不同，可分为：上行下给式、下行上给式1.3热水供应方式膨胀排气管冷水箱循环水泵加热器热水供应方式3a全循环供水方式膨胀排气管冷水箱循环水泵加热器3b半循环：立管循环方式3b半循环：干管循环方式膨胀排气管冷水箱循环水泵加热器4.4给水水压水量和设备室内给水系统所需压力，应该能将所需的流量输送至建筑物内最不利点的配水龙头或用水设备处，并保证有足够的流出水头。流出水头是指各种配水龙头或用水设备为获得规定的出水量(额定流量)而必须的最小压力。最不利配水点最不利配水点指距进水口最高最远点，但也可能是最高最远的消防栓处，一般要通过计算求得。最不利管线是指从进水引入口到最不利配水点的管线。是水力计算的重点。第5章建筑排水(1)生活排水系统用于排除居住、公共建筑及工厂生活间的盥洗、洗涤和冲洗便器等污废水，可进一步分为生活污水排水系统和生活废水排水系统。(2)工业废水排水系统用于排除生产过程中产生的工业废水。(3)屋面雨水排水系统用于收集排除建筑屋面上的雨雪水。5.1排水系统的分类按污废水性质分：1排水体制建筑内部的排水体制可分为分流制和合流制两种，分别称为建筑内部分流排水和建筑内部合流排水。

建筑内部分流排水是指居住建筑和公共建筑中的粪便污水和生活废水及工业建筑中的生产污水和生产废水各自由单独的排水管道系统排除。

建筑内部合流排水是指建筑中两种或两种以上的污、废水合用一套排水管道系统排除。排水体制污水和废水收集器具

水封装置

排水管道

通气系统

清通部件

提升设备

污水局部处理构筑物

5.1.2排水系统的组成完整的排水系统一般由下列部分组成：1卫生器具和生产设备受水器它们是用来承受用水和将用后的废水、废物排泄到排水系统中的容器。建筑内的卫生器具应具有内表面光滑、不渗水、耐腐蚀、耐冷热、便于清洁卫生、经久耐用等性质。1.3排水系统的组成2排水管道排水管道由器具排水管(连接卫生器具和横支管之间的一段短管，除坐式大便器外，其间含有一个存水弯)、横支管、立管、埋设在地下的总干管和排出到室外的排出管等组成，其作用是将污(废)水能迅速安全地排除到室外。3通气管道卫生器具排水时，需向排水管系补给空气，减小其内部气压的变化，防止卫生器具水封破坏，使水流畅通；需将排水管系中的臭气和有害气体排到大气中去，需使管系内经常有新鲜空气和废气之间对流，可减轻管道内废气造成的锈蚀。4清通设备为疏通建筑内部排水管道，保障排水畅通，常需设置检查口、清扫口及带有清通门的90°弯头或三通接头、室内埋地横干管上的检查井等。5提升设备当建筑物内的污(废)水不能自流排至室外时，需设置污水提升设备，如水泵、集水池等。6污水局部处理构筑物当室内污水未经处理不允许直接排入城市排水系统或水体时需设置局部水处理构筑物。常用的局部水处理构筑物有化粪池、隔油井和降温池。

化粪池是一种利用沉淀和厌氧发酵原理去除生活污水中悬浮性有机物的最初级处理构筑物，由于目前我国许多小城镇还没有生活污水处理厂，所以建筑物卫生间内所排出的生活污水必须经过化粪池处理后才能排入合流制排水管道。排水管道组合类型

无通气立管的单立管排水系统有通气立管的单立管排水系统特制配件单立管排水系统双立管排水系统三立管排水系统5.2屋面雨水排水系统1檐沟外排水系统2长天沟外排水系统雨水外排水系统内排水系统由雨水斗、连接管、悬吊管、立管、排出管、埋地干管和检查井组成。降落到屋面上的雨水沿屋面流入雨水斗，经连接管、悬吊管进入排水立管，再经排出管流入雨水检查井或经埋地干管排至室外雨水管道。5.2屋面雨水排水系统内排水系统组成第三篇暖通空气调节建筑供暖建筑通风空气调节燃气供应

第七章建筑供暖

供暖定义：在冬季，室外温度低于室内温度，房间的围护结构（墙、屋顶、地板、门窗等）不断向室外散失热量，使房间温度降低，影响人们的正常生活和工作，为使室内保持所需要的温度，就必须向室内供给相应的热量。这种向室内供给热量的工程设备叫做供暖系统。供热工程起源于19世纪，于1877年首先出现区域供暖。第一节供暖系统概述一、供暖系统的组成1．热源：热电厂或区域锅炉房，将水加热成高温热水或蒸汽。2．管网：由热源传送热媒至热用户，散热冷却后返回热源的闭式循环管道网络。3．散热设备：供暖房间的放热设备。采暖系统的组成所有采暖系统都是由热的制备(热源)、热媒输送(热网)和热媒利用(散热设备)三个主要部分组成，如图所示。图7.1热水采暖系统示意图1.热水锅炉；2.散热器；3.热水管道；4.循环水泵；5.膨胀水箱

二、供暖系统的分类

(1)按热媒种类分类在集中供暖系统中，把热量从热源输送到散热器的物质叫“热媒”。集中供暖系统的热媒可分为三类：热水、蒸汽和热风。目前应用最广的是以热水和蒸汽作为热媒的集中供暖系统。

以热水和蒸汽作为热媒的集中供暖系统，在工业和民用建筑中得到普遍的应用。它们具有供热量大、节约燃料、减轻污染、运行调节方便、费用低等优点。其中，热水供暖系统是我们主要介绍的内容。

1)热水采暖系统。以热水为热媒的采暖系统，主要应用于民用建筑。2)蒸汽采暖系统。以水蒸气为热媒的采暖系统，主要应用于工业建筑。3)热风采暖系统。以热空气作为热媒向室内供应热量的采暖系统，主要应用于大型工业车间。

(2)按设备相对位置分类局部供暖系统：热源与散热设备布置在同一个房间内。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．电热供暖集中供暖系统：热源远离供暖房间，一个热源的热量输送给很多房间。特点：供热量大，节约燃料，污染小，费用低。(3)按组成系统的各个立管环路总长度是否相同分

1)异程式系统。通过各个立管的循环环路的总长度不相等的系统。

2)同程式系统。通过各个立管的循环环路的总长度相等的系统。(4)按供、回热媒方式的不同分类

1)单管系统。热水经立管或水平管顺序流过多组散热器，并顺序地在各散热器中冷却的系统。

2)双管系统。热水经供水立管或水平供水管平行的分配给多组散热器，冷却后的回水自每个散热器直接沿回水立管或水平回水管流回热源的系统。（一）、热水供暖系统：

1、热水供暖系统可按下述方法分类：按热媒参数分：低温热水供暖系统（热媒参数＜100℃）高温热水供暖系统（热媒参数≥100℃）；室内热水采暖系统大多数采用低温水作热媒，设计供回水温度多采用95℃/70℃，高温水采暖系统一般在工业厂房中应用。设计供回水温度大多采用120～130℃/70～80℃。按系统循环动力分：自然循环（回水和供水密度差）和机械循环系统（水泵）自然(重力)循环系统——靠水的密度差进行循环的系统，称为自然循环系统。机械循环系统——靠机械力(水泵)进行循环的系统，称为机械循环系统。

其中低温热水、机械循环方式的供暖系统是民用建筑的主要供暖形式。图是自然循环热水采暖系统的工作原理图。在图中假设整个系统只有一个放热中心1(散热器)和一个加热中心2(锅炉)，用供水管3和回水管4把锅炉与散热器相连接。在系统的最高处连接膨胀水箱5，用它容纳水在受热后膨胀而增加的体积。在系统工作之前先将系统中充满冷水。当水在锅炉内被加热后密度减小，同时受从散热器流回来密度较大的回水的驱动，使热水沿供水干管上升流入散热器。在散热器内水被冷却，再沿回水干管流回锅炉，这样形成如图中箭头所示的方向循环流动。图7.2自然循环热水采暖系统工作原理图1.散热器；2.热水锅炉；3.热水管路；4.回水管路；5.膨胀水箱(1)自然循环热水采暖的工作原理及其作用压力

(3)不同高度散热器环路的作用压力

在如图7.4所示的双管系统中，由于供水同时在上、下两层散热器内冷却，形成了两个并联环路和两个冷却中心。它们的作用压力分别为ΔP1＝gh1(ρh

－ρg)

(7.2)ΔP2＝g(h1＋h2)(ρh－ρg)＝ΔP1

＋gh2(ρh－ρg)

(7.3)式中：ΔP1——通过底层散热器S1环路的作用压力(Pa)；

ΔP2

——通过上层散热器S2环路的作用压力(Pa)。

由式(7.3)可见，通过上层散热器环路的作用压力比通过底层散热器的大，其差值为gh2(ρh－ρg)。

由此可见，在双管系统中，由于各层散热器与锅炉中心的高差不同，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)，也将形成上层作用压力大、下层压力小的现象。如选用不同管径仍不能使各层阻力达到平衡，由于流量分配不均，必然要出现上热下冷的现象，造成垂直失调的现象。2.机械循环热水采暖系统机械循环热水采暖系统与自然循环系统的主要区别是在系统中设置了循环水泵，靠水泵提供的机械能使水在系统中循环，如图7.1所示的热水采暖系统简图。它由锅炉、水泵、散热器以及膨胀水箱等组成。系统中的循环水在锅炉中被加热，通过总立管、干管、支管到达散热器。水沿途散热有一定的温降，在散热器中放出大部分所需热量，沿回水支管、立管、干管重新回到锅炉被加热。由于水泵的作用压力较大，因而采暖范围可以扩大。它不仅用于单栋建筑中，也可以用于多栋建筑，甚至发展为区域热水采暖系统。机械采暖系统成为应用最广泛的一种采暖系统。(5)异程式系统与同程式系统

上述介绍的各种图式在供回水干管走向布置方面都有一个共同点：通过各个立管的循环环路的总长度不相等，这种布置形式为异程式系统。在机械循环系统中，由于作用半径较大，连接立管较多，因而通过各个立管环路的压力损失较难平衡。有时靠近总立管最近的立管即使选用了最小的管径(DN15)，仍有很多剩余压力。初调节不当时，会出现近处立管流量超过要求，而远处立管流量不足的问题。在远近立管处出现流量失调而引起在水平方向冷热不均的现象，称为系统的水平失调。掌握垂直失调与水平失调的概念掌握同程式系统与异程式系统的定义及各自的优缺点1.蒸汽采暖系统的工作原理与分类图7.15是蒸汽采暖原理图。蒸汽从热源1沿蒸汽管路2进入散热设备4，蒸汽凝结放出热量后，凝结水通过疏水器5再返回热源重新加热。按照供汽压力的大小，将蒸汽采暖分为三类：供汽的表压力高于70kPa时，称为高压蒸汽采暖；供汽的表压力等于或低于70kPa时，称为低压蒸汽采暖；当系统中的压力低于大气压力时，称为真空蒸汽采暖。按照蒸汽干管布置的不同，蒸汽采暖系统可以有上供式、中供式、下供式三种。按照立管的布置特点，蒸汽采暖系统可分为单管式和双管式。目前国内绝大多数蒸汽采暖采用双管式。按照回水动力不同，蒸汽采暖系统可分为重力回水和机械回水两类。高压蒸汽采暖系统采用机械回水方式。(二)蒸汽采暖系统2.蒸汽采暖系统的特点与热水采暖相比，蒸汽采暖具有如下特点：(1)在低温热水采暖系统中，热媒温度一般为95℃/70℃，散热器内热媒的平均温度为82.5℃；而在低压或高压蒸汽采暖系统中，散热器内热媒的温度等于或高于100℃，并且蒸汽采暖系统散热器的传热系数比热水采暖系统散热器高，使蒸汽采暖系统所用的散热器片数比热水采暖系统少，管路造价也比热水采暖系统低，因此蒸汽采暖系统的初投资少于热水采暖系统。(2)一般蒸汽采暖系统不能调节蒸汽温度。当室外温度高于采暖室外计算温度时，蒸汽采暖系统必须运行一段时间，停止一段时间，即采用间歇调节。间歇调节会使房间温度上下波动，而从卫生角度来看，室内温度波动过大是不合适的。(3)由于蒸汽采暖系统一般为间歇工作，管道内时而充满蒸汽，时而充满空气，管道内壁的氧化腐蚀要比热水采暖系统快，因而蒸汽采暖系统的使用年限比热水采暖系统短，特别是凝结水管道更易损坏。(4)由于蒸汽具有比容大、密度小的特点，因而在高层建筑采暖时，不会像热水采暖系统那样产生很大的静水压力。(5)在真空蒸汽采暖系统中，由于系统中的压力低于大气压力，稍有缝隙空气就会渗入，从而破坏系统的正常工作，因此要求系统的严密度很高，并需要具有自控能力的抽气设备保持系统真空，这就使真空蒸汽采暖系统应用不够广泛。(6)蒸汽采暖系统的热惰性很小，即系统的加热和冷却过程都很快，很适宜需要间歇采暖和要求加热迅速的建筑物，如工业车间、会议厅、剧院等。(7)在蒸汽采暖系统中，散热器表面温度较高，有机灰尘升华剧烈且易烫伤人，对卫生不利，不适宜对卫生要求较高的建筑物，如住宅、学校、医院、幼儿园等。

第三节常用供暖设备及附件

一、散热器

向房间供给热量，以补充房间的热损失，使室内保持需要的温度，从而达到取暖的目的。1.疏水器的作用

如前所述，蒸汽疏水器的作用是自动阻止蒸汽逸漏而且迅速地排出用热设备及管道中的凝水，同时能排除系统中积留的空气和其他不凝性气体。疏水器是蒸汽供热系统中重要的设备，它的工作状况对系统运行的可靠性和经济性影响极大。四、疏水设备

第六节 热源第一节 供热锅炉及锅炉房一．锅炉：1．锅炉是供热之源。锅炉及锅炉房设备的任务在于安全，可靠，经济，有效地把燃料的化学能转化为热能，进而将高温烟气的热能传递给低温水，以生产热水或蒸汽。锅炉由锅和炉两部分组成。锅炉生产的蒸汽或热水，通过热力管道，输送至用户，以满足生产工艺，供暖和生活的需要。

2、锅炉的分类锅炉根据供热的方式，锅炉可分为燃煤锅炉燃油锅炉燃气锅炉余热锅炉垃圾焚烧炉电热锅炉根据“锅”内被加热物质的性质，锅炉又可分为热水锅炉

蒸汽锅炉根据被加热物质被加热的方式，锅炉又可分为火管锅炉水管锅炉按功能分为两个部分：炉——通过燃烧煤、油、气及其他燃料，将化学能转化为热能锅——将燃料燃烧释放出的热能通过各种传热方式，传递给水使之升温、汽化、过热以产生所需要的蒸汽，或加热所需要的高温热水3、锅炉的基本构造

4、锅炉的工作原理

三个同时进行着的过程：

燃料的燃烧过程

能量转化烟气向水(汽等工质)的传热过程

热量传递

水的受热升温（或汽化）过程

它也是热水/蒸汽的生产过程。

5、锅炉房设备的组成

本体锅炉房锅炉房是供热之源。它在工作时，源源不断地产生蒸汽(或热水)，供应用户的需要；工作后的冷凝水(或称回水)，又被送回锅炉房，与经水处理后的补给水一起，再进入锅炉继续受热、汽化。辅助设备锅炉房中除锅炉本体以外，还必须装置像水泵、风机、水处理等等一类辅助设备，以保证锅炉房的生产过程能继续不断地正常运行，达到安全可靠、经济有效地供热。锅炉本体和它的辅助设备，总称为锅炉房设备。6、锅炉房辅助设备系统

1．燃料供应系统

保证为锅炉送入燃料

2．送、引风系统

为了给炉子送入燃烧所需空气和从锅炉引出燃烧产生-烟气，并使烟气以必需的流速冲刷受热面

3．水/汽系统(包括排污系统)

给水泵；水处理设备；排污降温池等4．仪表控制系统

如蒸汽流量计、烟温计、风压计、排烟指示仪等1．供暖设计热负荷的计算方法，主要是围护结构基本耗热量的计算及修正耗热量的计算。

2．供暖设计热负荷与热负荷的区别。重点及难点7.2热负荷供暖系统的热负荷是指某一室外温度tw下,为了达到要求的室内温度tn，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。它随着建筑物得失热量的变化而变化。供暖系统的设计热负荷是指在设计室外温度tw'下，为达到要求的室内温度tn',系统在单位时间内向建筑物供给的热量Q＇。它是设计供暖系统的最基本依据。twtw'有何区别？有何影响？1、供暖系统设计热负荷建筑物或房间的得、失热量的确定

失热量：1．围护结构传热耗热量Q1；2．冷风渗透耗热量Q2

（加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量）；3．冷风侵入耗热量Q3

（加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量）4．水分蒸发的耗热量Q4；5．加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量Q5；6．通风耗热量

（通风系统将空气从室内排到室外所需要带走的热量)得热量：7．生产车间最小负荷班的工艺设备散热量Q7；8．非供暖通风系统的其它管道和热表面的散热量Q8，

9．热物料散热量Q9；10．太阳辐射热量Q10通过其它途径散失或获得的热量（人员散热等）Q11。建筑物或房间的得、失热量的确定围护结构传热耗热量Q1冷风渗透耗热量Q2

（加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量）；冷风侵入耗热量Q3

（加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量）太阳辐射热量Q10当室内温度高于室外温度时，通过围护结构向外传递的热量。基本耗热量Q1j附加(修正)耗热量Q1x围护结构耗热量Q12围护结构的基本耗热量基本耗热量：在设计条件下，通过房间各部分围护结构（门、窗、墙、地板、窗顶）从室内传到室外的稳定传热量的总和。附加（修正）耗热量包括风力附加、高度附加和朝向修正等耗热量。2围护结构的基本耗热量第九章空气调节9.1空气调节与通风区别9.2空气调节基本知识9.3空调系统的分类9.4空调系统的组成9.5气流分布模式9.6空气处理方式9.7空调水系统9.8冷热源及布置9.9空调水管道施工9.1空气调节与通风区别1.概述

人们生活水平不断提高，而对生活的标准也不断有更新、更高的需求，在现代化城市对如何能创造出一个与室外器械声隔绝，空气清闲无污染，温、湿度适宜的良好居住、办公、娱乐的环境，是人们迫切需求的。而对新兴工业中如制药、电子、精密仪表、微型元件等行业，为了提高产品的质量，提高生产效率，改善工艺生产中的环境，以满足生产工艺的需要，也需有良好的空调系统保证，因此空调有着更重要的经济意义。但空调工程发展对城市的供电、供水量的大幅度需求也成为严峻的现实问题。总之，空调工程不再是仅用于某些生产必须的行业(如纺织、化工、电子等)，而是广泛地用在公益设施上。近年来居民居室的空调需求量迅速增加，改善了人们的生活质量，同时也促进了空调设备生产行业的发展。9.1空气调节与通风区别2.空气调节与通风的区别通风：主要是利用自然通风或机械通风的方法，为某房间或车间提供新鲜空气，满足工作人员的需要及生产工艺要求，稀释有害气体的浓度并不断排出有害物质及气体称为通风。空气调节：简称空调，主要是通过空气处理，向房间送入净化的空气，并通过空气的过滤净化、加热、冷却、加湿、去湿等工艺过程满足人及生产的要求，对温度及湿度能实行控制，并提供足够的净化新鲜空气量。空气调节过程是在建筑物封闭状态下来完成的，采用人工的方法，创造和保持一定要求的空气环境。9.3空调系统的分类（重点）空调系统一般均由空气处理设备、空气输送管道、空气分配设备、冷热源和自动控制设备构成。根据实际需要它可以构成多种不同形式的系统。在实际应用中，要考虑建筑物的用途和性质，以及室内热、湿负荷的特点与温、湿度调节和控制的要求，空调机房的面积和位置、初投资和运行管理及维修费用等许多方面的因素，选择合适的空调系统的类型。1按空气处理设备的设置分类

2按负担室内负荷所用介质种类分类

3按送风管道中空气流速大小分类

4按集中式空调系统处理的空气来源分类9.3空调系统的分类9.3空调系统的分类1.按空气处理设备的布置情况分(1)集中式系统

集中式空调系统是将所有的空气处理设备(包括风机、冷却器、加湿器、空气过滤器等空气处理制冷系统，水系统，自动测试及控制设备)都集中设置在一个空调机房内，对送入空调房间的空气集中处理，然后用风机加压，通过风管送到各空调房间或需要空调的区域。这种系统空气处理设备能实现对空气的各种处理过程，可以满足各种调节范围和空调精度及洁净度要求，也便于集中管理和维护，是工业空调和大型民用公共建筑采用的最基本的空调形式。

根据送风管的套数不同，集中式系统又可分为单风管式和双风管式。根据送风量是否可以变化，集中式系统又可分为定风量式和变风量式。9.3空调系统的分类集中式空调系统的主要优点是：⑴空调设备集中设置在专门的空调机房里，管理维修方便，消声防振也比较容易；⑵空调机房可以使用较差的建筑面积，如地下室，屋顶间等；⑶可根据季节变化调节空调系统的新风量，节约运行费用；⑷使用寿命长，初投资和运行费比较小。集中式空调系统的主要缺点是：⑴用空气作为输送冷热量的介质，需要的风量大，风道又粗又长，占用建筑空间较多，施工安装工作量大，工期长；⑵一个系统只能处理出一种送风状态的空气，当各房间的热、湿负荷的变化规律差别较大时，不便于运行调节；⑶当只有部分房间需要空调时，仍然要开启整个空调系统，造成能量上的浪费。9.3空调系统的分类(2)半集中式系统具有集中的空气处理室（主要用于处理室外新鲜空气）和送风管道，同时又在各空调房间设有局部处理装置。设在房间的局部处理装置又称未端装置，如风机盘管，诱导器。与集中式空调相比较，节省建筑空间，室内热湿负荷主要由通过末端装置的冷（热）水来负担，由于水的比容小，密度大，因而输水管径小，有利于敷设和安装，特别适用于高层建筑。9.3空调系统的分类(3)全分散式系统又称局部机组系统，它是把冷、热源和空气处理设备及空气输送设备(风机)集中设置在一个箱体内，使之形成一个紧凑的空气调节系统。因此，局部机组空调系统不需要专门的空调机房，可根据需要灵活分散地设置在空调房间内某个比较方便的位置。不用单独机房，使用灵活，移动方便，可以满足不同的空调房间不同送风要求，是家用空调及车辆空调的主要形式。但会影响建筑的立面美观。9.3空调系统的分类2.按负担室内负荷所用介质种类来分空调房间的空调负荷(冷量或热量)可由空气、水、制冷剂分别负担或空气与水两种介质共同来负担。(1)全空气系统空调房间的空调负荷全部由经过空气处理设备处理的空气来承担的系统称作全空气系统，如图(a)所示。不难理解，在炎热的夏天，室内空调负荷Q与湿负荷W都为正值的时候，需要向空调房间送冷空气，用以吸收室内多余的热量Q和多余的湿量W后排出空调房间。而在寒冷的冬天，室内的空调负荷Q为负值(室内空气的热量通过空调房间的围护结构传给室外的空气)时，则需要向空调房间送热空气，送入空调房间的热空气要在空调房间内放出热量，同时又要吸收空调房间内多余的湿量(空调房间的湿负荷与夏季是相同的)，才能保证空调房间内的设计温度与设计相对湿度。9.3空调系统的分类全空气系统由于承担空调房间的空调负荷全部是空气，这种系统如果承担的空调面积过大，则空调系统总的送风量也会较大，从而会导致空调系统的风管断面尺寸过大，占据较大的有效建筑空间；只有采用高速空调系统才能减小风道的断面尺寸。但当风道中的风速过大时，又会产生较大的噪音，同时形成的流动阻力也会加大，运行消耗的能量也要增加。9.3空调系统的分类(2)全水系统空调房间的空调负荷全部由水作为冷(热)工作介质来承担的系统称作全水空调系统。如图(b)所示。由于水携带能量(冷量或热量)的能力要比空气大得多，所以无论是夏天还是冬天，在空调房间空调负荷相同的条件下，只需要较小的水量就能满足空调系统的要求，从而减少了风道占据建筑空间的缺点，因为这种系统是用管径较小的水管输送冷(热)水管道代替了用较大断面尺寸输送空气的风道。在实际应用中，仅靠冷(热)水来消除空调房间的余热和余湿，并不能解决房间新鲜空气的供应问题，因而通常不单独采用全水空调系统。9.3空调系统的分类(3)空气-水系统空气-水系统是全空气系统与全水系统的综合应用，它既解决了全空气系统因风量大导致风管断面尺寸大而占据较多有效建筑空间的矛盾，也解决了全水空调系统空调房间的新鲜空气供应问题，因此这种空调系统特别适合大型建筑和高层建筑。目前高层建筑中普遍采用的风机盘管加独立的新风系统，如图(c)所示。9.3空调系统的分类(4)制冷剂系统制冷剂系统是将制冷系统的蒸发器直接放在空调房间内吸收空调房间内的余热、余湿。如现在的家用分体式空调器，它分为室内机和室外机两部分。其中室内机实际就是制冷系统中的蒸发器，并且在其内设置了噪声极小的贯流风机，迫使室内空气以一定的流速通过蒸发器的换热表面，从而使室内空气的温度降低；室外机就是制冷系统中的压缩机和冷凝器，其内设有一般的轴流风机，迫使室外的空气以一定的流速流过冷凝器的换热表面，让室外空气带走高温高压制冷剂在冷凝器中冷却成高压制冷剂液体放出的热量，如图(d)所示。9.3空调系统的分类3.根据集中式系统处理空气来源分(1)封闭式系统封闭式空调系统处理的空气全部取自空调房间本身，没有室外新鲜空气补充到系统里来，全部是室内的空气在系统中周而复始地循环。

因此，空调房间与空气处理设备由风管连成了一个封闭的循环环路，如图(a)所示。这种系统无论是夏季还是冬季冷热消耗量最省，但空调房间内的卫生条件差，人在其中生活、学习和工作易患空调病。因此，封闭式空调系统多用于战争时期的地下蔽护所或指挥部等战备工程，以及很少有人进出的仓库等。(N表示室内空气，O表示冷却达到送风状态的空气)9.3空调系统的分类(2)直流式系统直流式系统处理的空气全部取自室外，即室外的空气经过处理达到送风状态点后送入各空调房间，送入的空气在空调房间内吸热吸湿后全部排出室外，如图(b)所示。与封闭式系统相比，这种系统消耗的冷(热)量最大，但空调房间内的卫生条件完全能够满足要求，因此这种系统用于不允许采用室内回风的场合，如放射性实验室和散发大量有害物质的车间等。(3)混合式系统因为封闭式系统不能满足空调房间的卫生要求，而直流式系统消耗的能量又大，所以封闭式系统和直流式系统只能在特定的情况下才能使用。混合式系统综合了封闭式系统和直流式系统的利弊，既能满足空调房间的卫生要求，又比较经济合理，故在工程实际中被广泛采用。图(c)是混合式空调系统的图式。9.4空调系统的组成1.空气处理部分、2.空气输送部分、3.空气分配部分、4.辅助系统部分。1.空气处理部分集中式空调系统的空气处理部分是一个包括各种空气处理设备在内的空气处理室。其中主要有空气过滤器、喷淋室(或表冷器)、加热器等。用这些空气处理设备对空气进行净化过滤和热湿处理，可将送入空调房间的空气处理到所需要的送风状态点。各种空气处理设备都有现成的定型产品，这种定型产品称之为空调机(或空调器)。2.空气输送部分空气输送部分主要包括送风机、排风机(系统较小不用设置)、风管系统及必要的风量调节装置。作用是不断将空气处理设备处理好的空气有效地输送到各空调房间，并从空调房间内不断地排出处于室内设计状态的空气。9.4空调系统的组成3.空气分配部分

空气分配部分主要包括设置在不同位置的送风口和回风口，作用是合理地组织空调房间的空气流动，保证空调房间内工作区(一般是2m以下的空间)的空气温度和相对湿度均匀一致，空气的流速不致过大，以免对室内的工作人员和生产形成不良的影响。4.辅助系统部分辅助系统是为空调系统处理空气提供冷(热)工作介质部分。其中又分为：(1)空调制冷系统(2)空调用热源系统(3)水泵及管路系统(4)风机盘管机组空调水系统包括：

冷、热水系统—冷、热水用管道输送到空调机或风机盘管或诱导器

等末端处。

冷却水系统—专为水冷机组冷凝器、压缩机或水冷直接蒸发式整体

空调机组提供冷却水。

冷凝水系统—为空气处理设备排除空气去湿过程中的冷凝水而设置

的水系统。

9.7空调水系统按照管道的布置形式和工作原理，一般可归纳为以下几种主要类型。◆按原理可分为：闭式循环和开式循环；◆按供、回水管道数量分为：两管制、三管制和四管制；◆按供、回水在管道内的流动关系分为：同程式和异程式；◆按调节方式可分为：定水量和变水量。冷、热水系统原理图

水系统组成◆定义：供冷系统和供暖系统采用相同的供水管和回水管，只有一供一回两根水管的系统。两管制水系统◆两管制系统的优点：系统简单，施工方便。◆两管制系统的缺点：不能同时供冷供暖。◆定义：分别设置供冷管路、供热管路、换热设备管路三根水管；其冷水与热水的回水管共用。三管制水系统◆三管制系统的优点：三管制系统能够同时满足供冷和供热的要求。◆三管制系统的缺点：比两管制复杂，投资也比较高，控制较复杂，且存在冷、热回水的混合损失。◆定义：冷水和热水的系统完全单独设置供水管和回水管，可以满足高质量空调环境的要求。四管制水系统◆四管制系统的优点：能够同时满足供冷和供热的要求，并且配合末端设备能够实现室内温度和湿度精确控制的要求。◆四管制系统的缺点：系统复杂，投资高。◆定义：经过每一并联环路的管长基本相等，阻力相近；若通过每米长管路的阻力损失接近相等，则管网的阻力不需调节即可保持平衡。

同程式系统◆同程式系统的优点：系统的水力稳定性好，各设备间的水量分配均衡，调节方便。◆同程式系统的缺点：由于采用回程管，管道的长度增加，水阻力增大，使水泵的能耗增加，并且增加了初投资。◆定义：经过各并联环路的管长不等，管路的阻力不等；需在各并联管网上增加相应的调节阀来调节水网平衡。

异程式系统◆异程式系统的优点：异程式系统简单，耗用管材少，施工难度小。◆异程式系统的缺点：各并联环路管路长度不等，阻力不等，流量分配难以平衡。◆定义：系统中循环水量为定值，通过改变供、回水温度来适应房间负荷的变化。这种系统各空调末端装置，采用受设在空调房间内的温控器控制的电动三通调节阀调节。

定水量系统◆定水量系统的优点：系统运行稳定。◆定水量系统的缺点：水泵无效耗能大。◆定义：保持供水温度在一定范围内，当负荷变化时，改变供水量的系统。这种系统各空调末端装置，采用设在空调房间内的温控器控制的电动二通调节阀调节。

变水量系统◆变水量系统的优点：管路和水泵的初投资低。◆变水量系统的缺点：需采用供、回水压差进行台数和流量控制，自控系统比较复杂。热泵的理论循环热泵的定义定义：靠高位能拖动，迫使热量从低位热源流向高位热源的装置，称为热泵（又称“温度升高器”）。分析：热泵虽然需要使用一定量的高位能，但供给的却是消耗的高位能和吸取的低位热量的总和，因此，从用能的角度看是经济合理的。热泵机组与热泵系统

机组：由动力机和工作机组成的节能机械，是热泵系统中的核心部分。系统：由热泵机组、高位能输配系统、低位能采集系统和热能分配系统四大部分组成的一种能级提升的能量利用系统。

热泵的种类—按热量的提升分初级热泵（Primaryheatpump）利用天然能源和室外空气、地表水、地下水或土壤等为热源次级热泵（Secondaryheatpump）以排出的废水、废气、废热等为热源第三级热泵（Tertiaryheatpump）与初级或次级热泵联合使用，将前一级热泵制取的热量再升温。热泵的种类—按驱动方式分电动机驱动热驱动如吸收式、蒸汽喷射式热泵发动机驱动如内燃机、汽轮机驱动热泵的种类—按热源与供热介质的组合方式分空气—空气热泵空气—水热泵水—水热泵水—空气热泵土壤—空气热泵土壤—水热泵热泵的几种型式空气—空气热泵空气—空气热泵最普通的热泵型式，特别适用于由工厂制造的单元式热泵。也被极广泛地用于住宅和商业中。在该类热泵中，热源（制冷运行时为冷却介质）和用作供热（冷）的介质均为空气。可通过电机驱动和手动操作的换向阀来进行内部切换，以使被调空间获得热量或冷量。在该系统中，一个换热盘管作为蒸发器而另一个作为冷凝器。在制热循环时，被调的空气流过冷凝器而室外空气流过蒸发器。工质换向后则成了制冷循环，被调空气流过蒸发器而室外空气流过冷凝器。空气—水热泵热泵型冷水机组的常见型式。制热与制冷循环的切换通过换向阀改变热泵工质的流向来实现。水—空气热泵热源为水（制冷运行时为冷源），用作供热（冷）的介质为空气。水—水热泵利用切换工质回路来实现制热或制冷运行。为了避免污染封闭冷水系统，需要间接地通过一个换热器来供水，或利用封闭回路的冷凝器水系统。大地耦合式利用土壤作为热源和冷却物。热泵工质—水换热器大地热源直接膨胀式热泵热泵工质在埋于地下的盘管中直接膨胀的形式建筑设备

第4篇建筑电气（BuildingElectricalSystems） ·供配电系统 ·电气照明 ·安全用电和建筑防雷

·建筑弱电系统建筑设备电的基本知识1、强电和弱电基本概念★强电工程把电能引入建筑物，进行电能再分配并通过用电设备将电能转换成机械能、热能和光能等。★弱电工程是实现建筑物内部以及内部和外部间的信息交换、信息传递及信息控制等。从电压等级上划分，强电一般是110V以上，而弱电一般是60V以下。建筑设备电的基本知识2、强电工程和弱电工程涉及范围★强电动力工程照明工程变配电工程防雷接地工程及其他用电力工程★弱电通信与计算机网络CATV电视与卫星电视闭路电视和监控系统安全防范系统电话通信系统火灾自动报警系统公共广播系统建筑设备第11章供配电系统建筑设备1.电力系统包含什么建筑供配电就是指建筑所需电能的供应和分配问题。

电力系统是由发电厂、电力网和电能用户组成的一个发电、输电、变配电和用电的整体。

电力系统中的各级电压线路及其联系的变配电所，称为电力网。电能是现代人们生产和生活的重要能源。建筑设备1.电力系统包含什么电力系统的组成建筑设备1.电力系统包含什么2.变、配电所变电所是接受电能、变换电压和分配电能的场所，由电力变压器和配电装置组成。变电所按变压的性质和作用又可分为升压变电所和降压变电所两大类。升压变电所的任务是将低电压变换为高电压，以利于电能的传输。降压变电所的任务是将高电压变换到一个合理的电压等级，一般建在靠近用电负荷中心的地点。建筑设备1.电力系统包含什么3.电力线路电力线路又称输电线。电力线路的作用是输送电能，并把发电厂、变配电所和电能用户连接起来。电力线路按其用途及电压等级分为输电线路和配电线路。电压在220kV及以上的电力线路称为输电线路；电压在220kV及以下的电力线路称为配电线路。电力线路按其架设方法可分为架空线路和电缆线路；按其传输电流的种类又可分为交流线路和直流线路。建筑设备1.电力系统包含什么4.电能用户电能用户又称电力负荷。在电力系统中，一切消费电能的用电设备均称为电能用户。

建筑设备2.建筑供配电系统负荷分级和供电电源电力负荷供电可靠性及中断供电在政治经济上的损失程度可分为：负荷分级：一级负荷：二级负荷：三级负荷：中断供电将造成人身伤亡、重大政治影响、重大经济损失、公共场所秩序的严重混乱等为一级负荷。中断供电将造成较大政治影响、较大经济损失、公共场所秩序混乱者为二级负荷。不属于一、二级的负荷。中断供电将发生爆炸、火灾或严重中毒、影响计算机网络正常工作等的一级负荷称为特别重要的一级负荷。建筑设备2.建筑供配电系统各级负荷对供电电源的要求一级负荷需要两路独立电源供电。特别重要的一级负荷还需要应急电源（自备发电机组）二级负荷需要双回路供电。对于供电困难的地区或负荷较小时，也可以由一回6kv以上的专用架空线路供电。三级负荷对供电电源无特殊要求。建筑设备3.用电负荷计算计算负荷:

用电负荷的计算主要指满足负荷电流要求的计算，它将为系统中的电气设备，配电线路，控制和保护设备的合理选择提供依据。（2）负荷种类实际负荷曲线是波动变化的。在进行设计和其它工作时，为满足不同的需要，将负荷表示成三种类型最大负荷:是指消耗电能最多的半小时的平均功率，亦即连续

3Omin的最大平均负荷，又称计算负荷。尖峰负荷：是指连续1到2s的最大平均负荷，可看作短时最大负荷。平均负荷：是指用电设备在某段时间内所消耗的电能除以该段时间所得的平均功率值。建筑设备1低压线路接线方式·放射式线路

主用于容量大，负荷集中，或重要的用电负荷，或者需要连锁起动、停车的用电负荷。·树干式线路常采用插接式母线或预分支电缆。·混合式多种接线方式的结合。4.低压配电线路-接线方式建筑设备4.低压配电线路-接线方式放射式配电特点：各楼层的配电箱、柜与配电房的总配电柜之间是单独敷设的线路，各配电线路故障互不影响，供电可靠性高。该方式主要用于多层建筑，或高层建筑的部分配电。配电箱配电房中的配电柜应急照明箱配电箱配电箱水泵控制箱风机控制箱电梯控制箱建筑设备4.低压配电线路-接线方式树干式配电特点：多个配电箱（柜）或用电设备共用一条干线与配电房总配电柜连接。该方式系统灵活性好，干线故障时影响范围较大。主要应用于设备分布比较均匀，容量不大，对供电无特殊要求的场合，尤其适用于高层建筑的照明配电。建筑设备4.低压配电线路-接线方式

配电房中的配电柜配电箱配电箱配电箱母线或分支电缆n层2层1层配电房中的配电柜配电箱配电箱配电箱配电箱建筑设备4.低压配电线路-接线方式

混合式配电高层建筑的干线配电方式一般均为树干式、放射式配电的混合。配电房中的配电柜配电箱配电箱配电箱配电箱生活泵控制箱风机控制箱电梯控制箱风机控制柜消防泵控制箱应急照明箱污水泵控制箱配电箱配电箱配电箱建筑设备5.低压电器和配电箱低压配电是由配电变电所（通常是将电网的输电电压降为配电电压）、低压配电线路以及相应的控制保护设备组成的。

低压电器可分为低压配电电器和低压控制电器两大类。建筑设备5.低压电器和配电箱建筑供配电系统中的低压配电电器和低压控制电器。·低压配电电器用于低压配电线路中，对电路和设备进行保护以及通断，转换电源或负载。包括断路器，熔断器，负荷开关，转换开关等。·低压控制电器主要控制用电设备，使其达到预期要求的工作状态。包括接触器，控制继电器，变阻器等。建筑设备5.低压电器和配电箱常用低压电器主要包括：·负荷开关·隔离开关·熔断器·电表建筑设备5.低压电器和配电箱·负荷开关

具有简单的灭弧装置，其灭弧能力有限，在电路正常工作时，用来接通或切断负荷电流，但在电路短路时，不能用来切断巨大的短路电流。建筑设备5.低压电器和配电箱·低压断路器（空气开关）低压断路器是应用最广泛的一种控制设备，也称自动空气断路器，或自动空气开关。低压断路器在结构上有较好的灭孤性能，可以接通、断开正常负荷电流(正常分合闸)，并可自动切断短路故障电流。其主要用于配电线路和电气设备的过负荷、低电压、单相接地和短路保护，常用作配电箱中的总开关和分路开关。

建筑设备5.低压电器和配电箱·隔离开关隔离开关的灭弧能力微弱，一般只能用来隔离电压，不能用来接通或切断负荷电流。隔离开关的主要作用是当电气设备需停电检修时，用它来隔离电源电压，并造成一明显的断开点，以保证检修人员的安全。建筑设备5.低压电器和配电箱·刀开关刀开关是最简单的手动控制设备，功能是不频繁的接通和断开容量不大的低压供电线路，并兼作电源隔离开关。按工作原理和结构形式，刀开关可分为胶盖闸刀开关、铁壳开关、熔断式刀开关、组合开关等几种。建筑设备5.低压电器和配电箱·熔断器（保险丝）

熔断器是最简单的一种保护电器，它串联在电路中，是电路中受热最为薄弱的环节，当电路中发生过电流(包括短路及过负荷)时，熔断器内的熔体由于发热温度达到其熔点而熔断，切断故障电路，使电路中的其他电气设备不因过电流而损坏。熔体的熔断时间与电流的大小有关，当通过熔体的电流越大时，熔断的时间越短。由于熔断器价格便宜、结构简单、维护方便以及尺寸小，在低压电路中得到广泛使用。建筑设备5.低压电器和配电箱瓷插式熔断器建筑设备7.电梯电梯的运输能力是指在客流高峰时电梯轿厢负载率为额定容量的80％时，5min内电梯能够运送的乘客人数占服务总人数的百分数，其主要受到单台电梯载客人数和电梯台数影响。(2)平均等待时间乘客到达的时间常与电梯到达的时间不一致，乘客从按下召唤起至电梯到达所召唤的楼层的平均时间即为平均等待时间。电梯往返一周时间越短，电梯台数愈多时，平均等待时间就愈短，此外，电梯往返一周等待时间还与电梯的控制方式有关。当电梯台数较多时，采用集控、群控等方式，可以有效缩短平均等待时间。第十二章电气照明1、光通量光源在单位时间内向周围空间辐射并能使人眼产生光感觉的能量，称为光通量，用符号Φ表示，单位为lm(流明）。光通量是表明光源发光能力的一个基本参数。

发光效率：电光源消耗1瓦电功率所产生的光通量（lm）数值。白炽

灯：10—20（lm/w）荧光灯：70—80（lm/w）高压汞灯：40—50（lm/w）高压钠灯：90—100（lm/w）二、光量及其单位2.发光强度

光源在某一特定方向上单位立体角辐射的光通量，称为光源在该方向上的发光强度。用符号“I”表示，单位为坎德拉（cd）。发光强度是表征光源（物体）发光能力大小的物理量。发光强度常用于说明光源和照明灯具发出的光通量在空间各个方向或选定方向上的分布密度。如果在裸灯泡上面装一个白色的搪瓷平盘灯罩，灯正下方发光强度能够提高80-100cd。Srω二、光量及其单位3、照度

单位面积上接受到的光量。用符号“E”表示，单位为勒克司（lx）。1lx等于1lm的光通量均匀分布在1m2表面上所产生的照度，即1lx=1lm/m2。照度表征被照面被照射的程度。例如，夏季中午阳光下，地平面上的照度可达100000lx；在装有40W的白炽灯的书写台灯下的桌面照度平均为200-300llx；月光下的照度只有几个勒克司（lx）。二、光量及其单位4、亮度

被视物体在视线方向单位投影面上的发光强度，称为该物体表面的亮度，用符号“L”表示，单位为尼特（1nt=1cd/m2）或熙提（1sb=1cd/cm2）。亮度是表征物体明暗程度的物理量。二、光量及其单位

(5)色温色温是电光源的技术参数