緒論-采暖熱工-1

1、建筑技術(shù)課建筑技術(shù)課_ _建筑設(shè)備建筑設(shè)備序：建筑設(shè)備概述序：建筑設(shè)備概述建筑設(shè)備：建筑設(shè)備：一般為房屋建筑內(nèi)衛(wèi)生、采暖、空調(diào)、消防等設(shè)施的總稱。包括建筑給水排水專業(yè)及采暖通風(fēng)專業(yè)的設(shè)計(jì)范圍。衛(wèi)生：衛(wèi)生：指衛(wèi)生間、浴室、清潔間、開水間、廚房等含有衛(wèi)生器具的房間所必須的給水排水設(shè)施及其管道系統(tǒng)，還包括屋面雨水的排放系統(tǒng)。采暖：原指冬季室內(nèi)取暖設(shè)施，本課程主要介紹民用建筑中常見的集中采暖的系統(tǒng)形式及采暖設(shè)備。介紹建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)采暖的影響以及節(jié)能建筑的概念?？照{(diào)：不單指夏季人工制冷降低室溫度的設(shè)備，同時(shí)（該設(shè)備）冬季也能制熱保持室內(nèi)溫、濕度。本課程主要介紹民用建筑中常見的空調(diào)形式及設(shè)備。冷 凝 水

2、 管空 調(diào) 機(jī)新 風(fēng)7 C制 冷 機(jī) 的 冷 凝 器制 冷 機(jī) 的 蒸 發(fā) 器32 C37 C12 C冷 卻 水 泵空 調(diào) 房 間制 冷 機(jī) 房排 風(fēng) 扇送 風(fēng) 口冷 水 泵冷 水 管25 C回 風(fēng) 口24 C房機(jī)調(diào)空18 C送 風(fēng) 管消 聲 器熱 水 泵熱 水 管煙 氣冷 卻 水 管熱 濕 空 氣冷 卻 塔煙 囪熱 水 器消防：含三部分：1、火災(zāi)發(fā)生時(shí)用于撲滅火災(zāi)的設(shè)施：消火栓、滅火器、自動(dòng)噴水滅火設(shè)備等等。2、火災(zāi)發(fā)生時(shí)為減少人員傷亡，在人員逃生的疏散通道內(nèi)設(shè)置的隔離并排除煙，氣補(bǔ)充新鮮空氣的防排煙設(shè)施。3、火災(zāi)發(fā)生時(shí)提醒人員疏散、通知專業(yè)人員火災(zāi)發(fā)生地點(diǎn)的報(bào)警設(shè)備和自動(dòng)滅火系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)的

3、控制設(shè)備。本課程主要內(nèi)容分以下四部分： 第一章：供暖工程 第二章：房間冷熱負(fù)荷與熱工 第三章：空氣調(diào)節(jié) 第四章：給水排水 第五章：消防設(shè)計(jì)第一章第一章 供暖工程供暖工程 緒緒 論論 第一節(jié)第一節(jié) 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng) 第二節(jié)第二節(jié) 供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備 第三節(jié)第三節(jié) 熱熱 源源采暖系統(tǒng)的組成：熱源供暖管路系統(tǒng)散熱設(shè)備第一節(jié)第一節(jié) 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng) 1.1 1.1 集中供暖的一般公共建筑的熱水系集中供暖的一般公共建筑的熱水系統(tǒng)常用形式統(tǒng)常用形式 1.21.2住宅建筑常用供暖系統(tǒng)形式住宅建筑常用供暖系統(tǒng)形式1.1 1.1 集中供暖的一般公共建筑的熱水系統(tǒng)

4、常用形式集中供暖的一般公共建筑的熱水系統(tǒng)常用形式1.1.1 上供下回單管串聯(lián)系統(tǒng) 1.1 1.1 集中供暖的一般公共建筑的熱水系統(tǒng)常用形式集中供暖的一般公共建筑的熱水系統(tǒng)常用形式1.1.2 下供下回雙管并聯(lián)系統(tǒng) 雙管系統(tǒng)的重力水頭 P = (1/22/3)gH(h- g) g：重力加速度 H: 散熱器的高差 h : 回水密度(約70) g : 供水密度(約95)1.1 1.1 集中供暖的一般公共建筑的熱水系統(tǒng)常用形式集中供暖的一般公共建筑的熱水系統(tǒng)常用形式1.1.3 單雙管混合系統(tǒng)1.1 1.1 集中供暖的一般公共建筑的熱水系統(tǒng)常用形式集中供暖的一般公共建筑的熱水系統(tǒng)常用形式1.1.4 常用供

5、暖系統(tǒng)形式與建筑的關(guān)系冷 輻 射對(duì) 流 散 熱人孔室內(nèi)管溝局部下降人孔室外室外1.2 1.2 住宅建筑常用供暖系統(tǒng)形式住宅建筑常用供暖系統(tǒng)形式住宅供暖系統(tǒng)的特點(diǎn)：(1) 供暖系統(tǒng)應(yīng)可分戶計(jì)量；(2) 主要居室溫度宜能夠調(diào)節(jié)；(3) 供熱管道宜可在戶外關(guān)閉, 各戶分支 管道盡量在本戶內(nèi)敷設(shè)。 1.2 1.2 住宅建筑常用供暖系統(tǒng)形式住宅建筑常用供暖系統(tǒng)形式1.2.1低溫?zé)崴匕遢椛涔┡?1.2 1.2 住宅建筑常用供暖系統(tǒng)形式住宅建筑常用供暖系統(tǒng)形式1.2.2 下行式散熱器供暖 1.2 1.2 住宅建筑常用供暖系統(tǒng)形式住宅建筑常用供暖系統(tǒng)形式1.2.3 上行式散熱器供暖 第二節(jié) 熱水供暖系統(tǒng)的散

6、熱設(shè)備 2.1常用散熱器 2.2散熱器罩的設(shè)置2.1常用散熱器 (1)鑄鐵柱型散熱器 (2)鋼管串片散熱器 (3)高頻焊鋼管散熱器(4)鋼制散熱器德國森德柱型鋼制散熱器芬蘭瑞特格板式鋼制散熱器地板采暖2.2散熱器罩的設(shè)置 不同安裝形式所需散熱器面積的修正系數(shù)第三節(jié)第三節(jié) 熱源熱源 3.1集中熱源 （1）集中熱水鍋爐直接供熱 （2）熱交換器間接供熱 3.2 分散熱源 （1）分戶燃?xì)鉅t （2）電熱采暖 （3）與夏季空調(diào)結(jié)合的熱泵機(jī)組復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題（一）1、公共建筑與住宅采暖系統(tǒng)的主要區(qū)別是什么？2、暖氣溝通常設(shè)在何處，有哪些附屬設(shè)施？3、地板采暖對(duì)地面做法有何基本要求？4、暖氣罩的設(shè)置對(duì)散熱

7、效果有何影響？第一單元復(fù)習(xí)1、熱壓作用：重力水頭P=（1/2-2/3）H(h-g)H:供回水高差h：回水容重（約70）g：供水容重（約95）單管系統(tǒng)：因?yàn)榱⒐苁谴?lián)系統(tǒng)，每根立管各層在一個(gè)支環(huán)路上，自然循環(huán)壓力對(duì)每層是一樣的，不存在豎向失調(diào)問題。 雙管系統(tǒng)：每層由于高度不同，自然循環(huán)壓力上層較大、底較小。 2、暖氣管溝部置： 3、暖氣罩設(shè)置對(duì)散熱效果影想第二章第二章 房間冷熱負(fù)荷房間冷熱負(fù)荷與建筑熱工與建筑熱工 第一節(jié)第一節(jié) 房間冷熱負(fù)荷房間冷熱負(fù)荷 第二節(jié)第二節(jié) 建筑熱工基本概念建筑熱工基本概念第一節(jié) 房間冷熱負(fù)荷1.1 1.1 冬季房間主要熱負(fù)荷的組成冬季房間主要熱負(fù)荷的組成 （1）圍護(hù)結(jié)

8、構(gòu)的傳熱耗熱量（基本耗熱量） （2）門窗縫隙滲入室內(nèi)的耗熱量（采暖） （3）朝向修正附加耗熱量 （4）高度修正附加耗熱量 （5）外門開啟冷風(fēng)侵入耗熱量 （6）新風(fēng)耗熱量（空調(diào)）房間冷負(fù)荷組成冷輻射對(duì)流散熱1.2 夏季房間主要冷負(fù)荷的組成 （1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷 （2）人體散熱量和散濕量 （3）工藝設(shè)備散熱量和散濕量 （4）照明散熱量 （5）新風(fēng)冷負(fù)荷 （6）其他第二節(jié) 建筑熱工基本概念2.1傳熱的基本概念2.1.1傳熱的三種基本方式（1 1）導(dǎo)熱）導(dǎo)熱固體內(nèi)部傳熱固體內(nèi)部傳熱 q q t / Rt / Rt t t / t / （/）（）（W/mW/m2 2）t t ：壁兩側(cè)表面溫差：壁兩側(cè)表面

9、溫差 R Rt t ：熱阻：熱阻：壁厚：壁厚 ：導(dǎo)熱系數(shù)：導(dǎo)熱系數(shù)純銅純銅 =400 =400 鋼筋混凝土鋼筋混凝土 =1.63=1.63加氣混凝土加氣混凝土 =0.21 =0.21 聚苯泡沫塑料聚苯泡沫塑料 =0.04=0.04水蒸氣2.1傳熱的基本概念2.1.1傳熱的三種基本方式（2 2）對(duì)流換熱）對(duì)流換熱流體和流體和固體表面之間的換熱固體表面之間的換熱lq q t / Rt / Rl t /t /（1 /1 /）（W/mW/m2 2）lt t ：流體和壁表面溫差：流體和壁表面溫差 lRR：熱阻：熱阻l：對(duì)流換熱系數(shù)：對(duì)流換熱系數(shù)水蒸氣2.1傳熱的基本概念2.1.1傳熱的三種基本方式（3

10、3）輻射換熱）輻射換熱物體表面之間發(fā)射可見和物體表面之間發(fā)射可見和不可見射線傳遞熱量。不可見射線傳遞熱量。 q q C C1 1，2 2 （T T1 1/100/100）4 4(T(T2 2/100)/100)4 4 C1，21、2表面間的輻射系數(shù) T1 、T2 1、2表面的絕對(duì)溫度（K） 2.1傳熱的基本概念2.1.2 穩(wěn)定傳熱計(jì)算方法圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本傳熱公式：圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本傳熱公式： Q = KQ = K F (tn-tw) F (tn-tw) Q: Q: 傳熱量（傳熱量（W W） F F：圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積（：圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積（m2m2）tntn：室內(nèi)溫度（：室內(nèi)溫度（） twtw：室外溫度（：室外

11、溫度（）K K：窗、墻、屋頂?shù)葒o(hù)結(jié)構(gòu)：窗、墻、屋頂?shù)葒o(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)（的傳熱系數(shù)（W/m2W/m2）水蒸氣 影響房間傳熱量的因素：1、房間內(nèi)外溫差2、房間與周圍環(huán)境接觸的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總面積3、房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱性質(zhì) 以上第二、第三條即為節(jié)能建筑所要控制的方向。建筑控制傳熱面積的措施 體形系數(shù)：建筑物外表面/建筑物包圍的體積北京地區(qū)住宅最大體形系數(shù)推薦數(shù)值：高層0.3多層0.35底層0.45傳熱系數(shù)傳熱系數(shù)K K：K=1/R =1/（Rn+Ri+Rw） =1/(1/n+i/+1/w) （W/m2） R： 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻，為傳熱系數(shù)K的倒數(shù)；Rn 1/n：內(nèi)表面放熱熱阻；n：圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面放熱系數(shù)

12、（W/m2）；Rw 1/w：外表面放熱熱阻；Ri =i/i：各層材料熱阻之和；w：圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面放熱系數(shù)（W/m2） ；i：圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層材料厚度（m）；i：圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層材料的導(dǎo)熱系數(shù)（W/m2） 。 舉例： 鋼筋混凝土 =1.63 加氣混凝土 =0.21 聚苯泡沫塑料 =0.04 雙層鋼窗 =0.30 同種材料，容重越小，值越小，保溫性能越好，但強(qiáng)度越差。從傳熱公式可以看出，從冬季節(jié)能角度，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積F和導(dǎo)熱系數(shù)越小越好，厚度越大越好。北京市住宅節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)傳熱系數(shù)K的限值 外窗：2.8 屋頂：5層及以上為0.6，4層及以下為0.45 外墻外保溫：5層及以上為0.6， 4層及以下為0.45

13、 外墻內(nèi)保溫：5層及以上為0.3， 4層及以下不采用窗墻面積比推薦值 北、西北、西、東北、東、西南 ：0.30 東南：0.35 南：0.50 2.1傳熱的基本概念 2.1.3 不穩(wěn)定傳熱計(jì)算方法的主要特點(diǎn) （1）除計(jì)算室內(nèi)外溫差傳熱外，還應(yīng)計(jì)算太陽輻射熱。 （2）由于各類型圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄熱能力顯著不同，太陽輻射對(duì)玻璃窗、屋頂、外墻等的影響不同，需采用不同的計(jì)算方法。 （3）由于一天內(nèi)室外氣溫和太陽輻射強(qiáng)度的變化，需按圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型、朝向、逐時(shí)計(jì)算傳熱，并取綜合最大值作為房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的空調(diào)冷負(fù)荷。2.2 保溫與隔熱 保溫主要針對(duì)冬季，隔熱為夏季；隔熱考慮熱惰性。 （1）保溫增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻 Ri =

14、i/i （2）夏季太陽輻射熱對(duì)室內(nèi)的影響 （3）圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo) （4）圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與隔熱性能當(dāng)室外進(jìn)入室內(nèi)的熱流呈周期波動(dòng)時(shí)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)其的衰減和延遲作用（削弱能力）稱為熱穩(wěn)定性，用熱惰性指標(biāo)D表示。衰減和延遲作用是由于材料對(duì)熱流的阻尼作用和蓄熱作用所致，阻尼作用即為熱阻R，蓄熱作用用蓄熱系數(shù)S表示，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)D=RS，用于夏季圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷計(jì)算。 2.2 保溫與隔熱（2 2）夏季太陽輻射熱對(duì)室內(nèi)的影響）夏季太陽輻射熱對(duì)室內(nèi)的影響 熱流量太陽室內(nèi)熱量衰減太陽輻射圍護(hù)結(jié)構(gòu)蓄熱量房間實(shí)際得熱圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)房間的放熱量時(shí)間延遲時(shí)間延遲2.2 保溫與隔熱（3 3）圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)）圍

15、護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)D DD = RS R : 熱阻，材料對(duì)熱流的阻尼作用S : 蓄熱系數(shù)，材料的蓄熱作用 D : 熱惰性指標(biāo)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)周期性熱流的衰減和延遲作用（削弱能力），即熱穩(wěn)定性2.2 保溫與隔熱（4 4）圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與隔熱性能）圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與隔熱性能 結(jié)論：從節(jié)能角度(1)輕型材料保溫好、隔熱不好，重型材料反之。(2)采用重型圍護(hù)結(jié)構(gòu)加輕型保溫材料的做法，保溫和隔熱性才比較理想。(3)內(nèi)保溫不如外保溫。(4)內(nèi)遮陽不如外遮陽。(5)建筑物體形系數(shù)不應(yīng)過大。(6)窗墻面積比不宜過大。 建筑采用以上節(jié)能措施，有可能在大部分時(shí)間使熱流波峰延遲和衰減到人體感覺的舒適范圍內(nèi)，減少建筑物全年的能耗，達(dá)到節(jié)能的目的。其它節(jié)能措施：加強(qiáng)外窗密封性能減少縫隙率。減少冷空氣進(jìn)入室內(nèi)引起的熱負(fù)荷 根據(jù)節(jié)能規(guī)范居住建筑外窗氣密性應(yīng)達(dá)到四級(jí)以上。復(fù)習(xí)思考題復(fù)習(xí)思考題（二）1、房間冷熱負(fù)荷各有哪些？冬夏負(fù)荷有什么不同？2、傳熱有哪三個(gè)基本形式？各指什么間的傳熱形式？3、對(duì)于不穩(wěn)定傳熱穩(wěn)定傳熱計(jì)算忽略了什么對(duì)負(fù)荷的影響？4、針對(duì)傳熱基本公式，建筑節(jié)能規(guī)范提出了哪些方面要求？ 5、已知：一外墻保溫材料為加氣混凝土 =0.21 厚300MM； 主體采料為鋼筋混凝土 =1.63 厚150MM 內(nèi)表面換熱系數(shù)為 Rn=0.115 外表面換熱系數(shù)為 Rw=0.043求外墻總傳熱系數(shù)。水 蒸 氣平面剖面典