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1、第二节 公共建筑与设备技术 建筑给排水与暖通空调 建筑设备(给排水暖通部分)主要包括：空调系统、通风系统、防排烟系统、给排水系统、消火栓系统、自动喷水灭火系统。 在总体环境与建筑布局中，合理安排设备用房的位置，设备用房有：锅炉房、水泵房、制冷机房、空调机房等 在高层建筑中设备用房可设在底层或顶层，也可在适当层加设。,建筑环境与设备工程专业课程 之间的关系(Subjects for AC Major),空气调节,锅炉房工艺与设备,燃气供应工程,通风工程,制冷技术,供热工程,人工环境 保证某一特定空间的空气参数 达到所要求的状态,建筑设计中考虑的设备问题：,1 建筑平面布局要考虑设备的位置，如采暖
2、用的锅炉房、水泵房，空调用的空气调节机房，冷冻机房等。在高层建筑中，由于用水设备的水压力限制，除底层及顶层外，有时还需在中间层布置设备层。 2 建筑空间布局中要预留各种风道、管道、地沟的位置。集中式空调系统由于风道大，与建筑空间布局的矛盾较多，结构上也要考虑各种设备管道穿通墙面、楼板对结构安全度的影响。 3 空调房间内各种散热器、设备机组以及送风口、回风口的布置需要考虑使用效果以及与建筑细部处理的密切结合。 4 建筑和结构要采取措施降低各种设备机械用房及风管所产生的噪声。,一、室内给水系统 1、水源、水质及用水定额 水源：城市自来水和自备水源 水质：生活饮用水、生产用水、消防用水和生活杂用水
3、用水定额：用水标准。不同的用水对象有不同的用水定额 2、防水质污染 埋地式生活饮用蓄水池周围10米污染源限制，2米不能有污 染物和污水管。 饮用水池（箱），应采用独立结构形式，周围检修尺寸限 制，设专门房间上方不能临用水房间。 3、建筑给水系统分类 民用建筑给水系统：生活给水系统、集中热水系统、中水 系统、循环水系统和消防给水系统,4、给水系统的水压 根据最不利配水点所需压力设计，粗略估计一层10米，二层12米，三层以上每层加4米。 5、给水方式和给水系统组成和管材 冷热水管上下平行敷设时冷水管在右侧 给水管道敷设位置和洁具距离有限制 埋地敷设时给水管宜在排水管上方，水平净距0.5米(0.15
4、米) 管道井合理确定尺寸（0.6X0.9) ，0.6米的维修通道净宽。,二、消防给水和自动灭火系统 1、高层和多层建筑消防给水的异同点：高层（2450米） 具有一定的自救能力，50米以上自救为主，自动喷水灭 火系统要求高，100米以上完全自救。因此消火栓间距、 管网布置和水枪充实水柱范围均不同。（13、30、50） 2、消火栓布置：电梯前室、平屋顶检查、公共走廊（12） 3、组成：水幕系统、喷头、报警阀、供水管道（开式闭式） 气体灭火系统 4、自动灭火系统 高度控制：100米 （一类高层） 层数控制：35层（住宅建筑） 场所控制：歌舞娱乐（高层地下室） 功能控制：大型剧院、礼堂、体育馆、办公、
5、空调旅馆等,三、污水系统和透气系统 1、排水体制：城市污水管网、城市雨水管网和医院污水 2、卫生器具的布置： 给排水管井尽量靠近卫生洁具 便器立管靠近大便器，废水立管靠近浴盆 室内排水沟与室外连接处设水封装置（存水弯） 3、排水系统设置： 新建居住小区生活排水与雨水分流 给水管道不应穿过书库，污水立管不应安装在临书库内墙 排水横管不得布置在餐饮房间上方（防护措施） 住宅厨房和卫生间排水立管分设，卫生器具排水管不宜穿越楼板进入他户。 厨房、卫生间等用水房间设地漏（地沟） 4、通气管：排除管道中有害气体，增加通水能力，防止水封破坏。,四、雨水集合及处理 1、屋面雨量汇集：屋面面积1/2侧墙汇水面积
6、 屋面雨水应采用雨水斗收集，雨水管尽量设在室外 2、雨水斗布置 设变形缝时以缝为界，各设一个雨水斗（防火墙两侧） 雨水斗间距：经计算确定，一般1224米 晒台、屋顶花园设平地式雨水斗 雨水管管直径一般不小于100，阳台窗井50 内排水系统悬吊管长度大于15米设检查口 3、雨水系统的选用和敷设原则 五、水泵房设计 消防水泵房应设直通室外出口 防振或安静房间不临水泵，管道设防固体传声设施 水泵房净高不得小于3米,五、采暖系统 1、我国北方地区大量性公共建筑都需要采暖；南方地区一般不考虑采暖。 2、普通可分为热水采暖系统和蒸汽采暖系统。热水采暖系统是利用锅炉加热后的热水经供水管送到采暖房间的散热器，
7、加热后的散热器以对流及辐射传热的方式加热房间的空气和物体，放热后的回水从回水管经水泵加压送回锅炉房加热重新使用。由于供水管、回水管的布置不同，可以分为双管上分式、双管下分式以及单管顺序式等不同的方式。蒸汽采暖系统，热媒不是热水而是蒸汽，它利用蒸汽本身的压力把蒸汽送到采暖房间，与热水采暖不同之处是蒸汽放热后回锅炉房的是凝结水。 3、采暖系统的设置 散热器：铸铁散热器、钢制散热器、铝制散热器 布置：两道门、窗下内墙、楼梯下层、明装（防护） 4、锅炉房设置：锅炉间、除尘间、仪表控制、换热间、值班等 首层靠外墙，向外开门。平面尺寸：6米一台，深1015米,热水采暖的热水温度一般不太高，因此散热器的表面
8、温度也不高。由于热水的热惰性大，冷却较慢，适宜于人们长时间生活和居住的建筑。如旅馆、办公楼。蒸汽采暖的散热器表面温度较高，所以散热器的数量可以减少，蒸汽采暖加热得快，冷却得也快，适宜于热损失较大，要求短时间采暖的建筑如影剧院、会堂等。 近年，我国采暖技术也在不断发展，新的采暖方式正在逐步推广应用，如蒸汽喷射热水采暖，适宜于多种用途的建筑，可以一个热源多种用途，节约用电。这种采暖方式还保持了热水采暖的优点，在北方应用较多。华东地区还做了地板辐射采暖、带型辐射板采暖、高温水采暖等试验，热风器采暖已有定型烧油热风器产品，体积小，重量轻，效率高，不需要锅炉和外管线，可供高级民用建筑及厅堂类建筑局部采暖
9、和全面采暖之用。,六空气调节系统 1、能够调节室内空气的温度、湿度、风速、洁净度以保证室内有良好空气环境的通风系统。应用于一般标准较高的厅堂类建筑与高级大型民用建筑。与建筑设计关系比较密切的有以下三种系统： 集中式空调系统：用一个空气处理室集中处理空气，使具有一定的温度、湿度和洁净度，然后经风机送入空调房间的系统称为集中式空调系统。 高速诱导系统：这种系统以诱导器代替集中空调系统中的普通风口，利用集中空气处理室送来的初次风，经诱导器喷嘴高速喷出，在喷嘴周围造成负压，因此室内空气被吸入诱导器，经过冷热交换器处理后再与初次风混合送入空调房间 盘管风机系统：是一种把冷热交换器和风机装在一起的空调设备
10、。盘管风机的具体方式有立式和卧式两种。通常立式明装在房间窗台下，卧式暗装在房间靠近走廊的吊顶内。,空气调节系统组成 (Components for AC Systems),空气处理单元，管道，风口,（冷源制冷课程，热源锅炉课程） 风机，加热器（冷却器），过滤器，管道，风口等,空调处理单元,空气调节系统应用简介 Brief Introduction to AC Uses,1 空气处理方法 2 如何改变室内温度的？,2、对于大型厅堂采用集中式空调系统的气流组织方式主要有二种： 上送下回： 喷口送风（又称集中送风） 立式明装向上送风 立式明装前侧送风 卧式暗装侧送风 3、气流的组织： 气流组织就是研
11、究空调房间内送风与排风的组织方式。合理组织送风与排风的目的是： 有效、合理地把经过处理的空气送到人们居住逗留的地带。 使整个工作地带保持适宜、均匀、稳定的湿温度，气流速度和空气的洁净度,4、制冷机房：空调冷源 制冷机房位置仅可能设在冷负荷中心 氨制冷机房与空调机房分开设置，氟里昂制冷机可布置在建筑物内。 机房高度根据设备不同3.64.8米 各类机房面积37建筑面积 5、空调机房 尽量紧凑，少占面积，靠近负荷中心，有条件临变形缝，避免相邻防振消声要求房间 大型机房单独出口，不宜向西，有良好采光通风 空调风管及水管占顶棚净高：集中式（600800）风机盘管加信奉（400600）,六、通风 排风口宜
12、设全年主导风向下风侧，进风口设上风侧 机械送风系统进风口低于排风口，设室外清洁处 厨房和无外窗的卫生间应有通风设施，预留安装条件 七、高层民用建筑的防火排烟设计 1、自然排烟：高度不大于50米一类公建和不大于100米居住建筑楼梯间、前室宜采用自然排烟方式 开窗面积2米、3米、12米（5）、2 2、机械排烟：无自然通风20米，有通风60米，中庭（12米）面积大于100平米无开启窗。室外进风口与排烟距离小于10米 3、机械防烟 不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯前室和合用前室 采用自然排烟楼梯间，不具备自然排烟条件前室 封闭避难层,建筑电气部分 一、供配电系统 1、发电厂电力网（输电线路、变
13、配电所）电力用户 2、电力负荷分级及供电要求 根据供电的可靠性和损失程度分为三级，一级应两回路独立电源供电（应急电源），二级宜两回路独立电源供电（两根电缆） 二、变配电所与自备电源 1、分类：独立式变配电所、附贴式变配电所、建筑内变配电所 2、主导：建筑物内置10KV变配电所 30层以下在底层，60层左右分散地下、中间和顶层 3、设计要求：R400米（250米）、进出方便、接近电源、不临用水和振动高温房间，可燃性油电气设备的限制条件。 出口条件、防火门要求、防火构造要求、日照要求、通风要求,4、柴油发电机房 设置条件：负荷等级的要求（困难）和经济损失的要求 设置规定：不宜建筑主体，宜设裙房首层
14、或地下室一二层，不应布置地下三层一下 两个出口，压光地面、设置排油沟槽，甲级防火门 三、照明设计的内容 照度的选择 光源的选用 灯具的选择和布置 照明计算 眩光评价 方案确定 照明控制策略和方式及其控制系统组成 以文本、图样形式形成照明方案,1、光照设计的目的 在量的方面，要解决合适的照度(或亮度) 在质的方面，要解决眩光、光的颜色、阴影等问题。 便于进行视觉作业 促进安全和防护 引人注目的展示环境 2、光照设计的步骤 收集原始资料 确定照明方式和种类并选择合理的照度 确定合适的光源 选择灯具的形式，并确定型号 合理布置灯具 进行照度计算并确定光源的安装功率 根据需要，计算室内各面亮度与眩光评
15、价 确定照明设计方案 确定照明控制策略、方式和系统,3、照明方式 一般照明 general lighting 为照亮整个场所而设置的均匀照明。 分区一般照明 localized lighting 对某一特定区域，如进行工作的地点，设计成不同的照度来照亮该区域的一般照明。 局部照明 local lighting 特定视觉工作用为照亮某个局部而设置的照明。 混合照明 mixed lighting 由一般照明与局部照明组成的照明。,视觉工作对应的照度分级范围,4、照明种类概述 (一) 根据照明使用情况分类 1)、正常照明 normal lighting 在正常情况下使用的室内外照明。 可单独使用，也
16、可与应急照明、值班照明同时使用，但控制线路必须分开。 2)、应急照明 emergency lighting 因正常照明的电源失效而启用的照明。 备用照明 stand-by lighting 作为应急照明的一部分，用于确保正常活动继续进行的照度。照度不低于一般照明的10%。 安全照明 safety lighting 作为应急照明的一部分，用于确保处于潜在危险之中的人员安全的照明。照度不低于一般照明的5%。 疏散照明 escape lighting 作为应急照明的一部分，用于确保疏散通道被有效地辨认和使用的照明。主要通道上的照度不低于0.5lx。,2 照明种类,在由于工作中断或误操作容易引起爆炸、
17、火灾和人身事故或将造成严重政治后果和经济损失的场所，应设置应急照明。 应急照明宜设置在可能引起事故的工作场所以及主要通道的出入口。 应急照明必须采用能瞬时点燃的可靠光源，一般采用白炽灯或卤钨灯。 当应急照明作为正常照明的一部分点燃，而且发生故障不需要切换电源时，也可用气体放电灯。,3)、值班照明 非工作时间，为值班所设置的照明。 利用正常照明中能单独控制的一部分，或利用应急照明的一部分或全部。 4)、警卫照明 用于警戒而设置的照明。 5)、障碍照明 在可能危及航行安全的建筑物或构筑物上安装的标志灯。 按民航和交通部门的有关规定装设。 民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-92)中 11.3.4
18、航空障碍灯的装设应根据地区航空部门的要求决定。 (1)障碍标志灯的水平、垂直距离不宜大于45m (2)障碍标志灯宜采用自动通断其电源的控制装置。 (3)障碍标志灯应装设在建筑物或构筑物的最高部位,(二) 根据照明的目的与处理手法分类 1)、明视照明 目的 ：保证照明场所的视觉条件。 处理手法：要求工作面上有充分的亮度，亮度应均匀，尽量减少眩光，阴影要适当，光源的光谱分布及显色性要好。 教室、实验室、工厂车间、办公室等。 2)、气氛照明 (环境照明) 目的 ：为照明场所造成一定的特殊气氛。 处理手法：亮度按设计的需要，故意用暗光线造成气氛；有意采用亮、暗的强烈对比与变化的照明造成不同感觉，或用金
19、属、玻璃等光泽物质，以小面积眩光造成魅力感；故意将阴影夸大，起着强调、突出强调作用；采用特殊颜色做色彩照明夸张手法。 建筑物的泛光照明、城市夜景照明、灯光雕塑等,4 、亮度分布 亮度分布是照度设计的补充，是舒适视觉的必要条件。 为避免顶棚显得太暗，顶棚照度不应低于作用照度的1/10； 工作房间内的墙壁或隔断的反射比最好在50%70%之间； 地板的反射比在20%40%。适当增加作业对象与作业背景 的亮度之比。 5、照度均匀度 为了减轻人眼对因照度的极不相同的频繁适用所造成的视觉疲劳，室内照度的分布应该具有一定的均匀度。包括两方面： 工作面上照明的均匀性 工作面与周围环境(墙、顶棚、地板等)的亮度
20、差别。 工作区域内一般照明的均匀度应不低于0.7，工作房间内交通区的照度不宜低于工作面照度的1/5。,6、照度稳定性 提高照明稳定性，采取以下措施 照明供电线路与负荷经常变化大的电力供电线路分开，以减少负荷变化引起的电压波动。或采取稳压措施。 灯具安装注意避开工业气流或自然气流引起的摆动。 被照物体处于转动状态的场合，避免使用有频闪效应的交流气体放电灯。 7、降低眩光 眩光是由光源和灯具等直接引起的，也可能是光源通过反射比高的表面，特别是像抛光金属那样的镜面反射引起的。 被视物与背景的亮度比超过1:100就容易产生眩光；当被视物亮度超过16cd/m2时，在任何条件下都会产生眩光。 我国规定民用
21、建筑照明对直接眩光限制的质量等级分为三级,抑制眩光的措施： 降低光源的亮度，降低灯具的表面亮度。采用磨砂玻璃、漫射玻璃或格栅。 局部照明的灯具采用不透明的反射罩，且灯具的保护角30；若灯具的安装高度低于工作者的水平视线时，应限制在1030之间。 选择好灯具的悬挂高度。 玻璃水晶灯，可以大大减少眩光。 1000W金属卤化物灯有紫外线防护措施时，悬挂高度可适当降低。灯具安装选用合适的距高比。 适当利用眩光，以烘托独特的气氛。 如迪斯科舞厅的灯光设计,灯具间最有利的距高比,荧光灯的最大允许距高比,8、 光源的颜色和显色性 在需要正确辨色的场所(如某些实验室、生产车间和珠宝金饰商店)应采用显色指数较高
22、的光源，如白炽灯、日光色荧光灯、日光色镝灯等。,9、照明控制策略 1）、昼光控制、时间表控制、局部光环境控制、平衡照明日负荷曲线控制、 2）、照明控制方式：静态控制开关控制 动态控制调光控制 3）、控制层次:光源的控制 、房间的控制、楼宇控制 10、绿色照明 “绿色照明计划”1991年由国际上提出，我国自1996年制定出“中国绿色照明工程”实施方案。 “绿色照明”的含义:是一项实现全国范围节约照明用电、保护生态环境的系统工程。 “绿色照明”的内容:照明节能、环境保护推广新型的光源和照明器。,四、电气安全和建筑物防雷 根据建筑物防雷等级在易受雷击部位进行设计 防雷措施：接闪器（避雷针或避雷网）、引下线和接地装置组成 五、火灾报警和消防联动设施 根据建筑物规模、功能和档次设置火灾探测器和应急广播等 消防控制室：设有火灾自动报警和自动灭火或有机械防排烟设施的建筑物。仅有火灾报警物消防联动装置设消防值班室。 六、电话、有限广播和扩声同声传 七、建筑物综合布线系统、安全防范系统、楼宇自动化系统,第三节 公共建筑的经济分析 利用一些技术指标对设计的经济合理性进行分析 常用的技术指标： 使用面积系数使用面积/建筑面积 容积率总建筑面积/用地面积 建筑密度底层建筑面积/用地面积 绿化率绿化面积/用地面积 日照间距南北两栋建筑之间的距离/南侧建筑的 高度,