第一章建筑環(huán)境

第一章建筑環(huán)境2023/12/27第一章建筑環(huán)境建筑環(huán)境與設(shè)備工程課程簡(jiǎn)介建筑構(gòu)造發(fā)展史在某種意義上來(lái)說(shuō)就是建筑材料的發(fā)展史。利用天然材料（石材、木材和泥土）——石灰、磚瓦——金屬材料——鋼筋混凝土——新型材料第一章建筑環(huán)境建造一項(xiàng)工程設(shè)施一般要經(jīng)過(guò)規(guī)劃、勘測(cè)、設(shè)計(jì)（初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)）、施工、驗(yàn)收等階段。各階段都需要不同專(zhuān)業(yè)的相互配合，才能順利進(jìn)行。與建筑相關(guān)的專(zhuān)業(yè)主要有：建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等專(zhuān)業(yè)。其中設(shè)備專(zhuān)業(yè)包括：水、暖、電。水（給水排水）包括：城市給水工程、排水工程、取水工程、防洪工程、建筑給水排水工程、工業(yè)給水排水工程、水污染控制規(guī)劃和水資源保護(hù)。這里強(qiáng)調(diào)的是建筑給水排水工程。暖（建環(huán)）包括：室內(nèi)環(huán)境設(shè)備系統(tǒng)及建筑公共設(shè)施系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、運(yùn)行管理及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)所需的特殊環(huán)境的研究開(kāi)發(fā)。這里強(qiáng)調(diào)的是建筑內(nèi)的采暖、通風(fēng)、空調(diào)、燃?xì)夤こ?。電（電氣工程及其自?dòng)化）包括：電機(jī)及其控制、電器及其控制、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化、建筑電氣等。這里強(qiáng)調(diào)的是建筑電氣工程。第一章建筑環(huán)境校區(qū)規(guī)劃圖第一章建筑環(huán)境勘測(cè)圖（地形、地貌、標(biāo)高）第一章建筑環(huán)境建筑建筑學(xué)：建筑設(shè)計(jì)、城市設(shè)計(jì)、室內(nèi)設(shè)計(jì)。第一章建筑環(huán)境結(jié)構(gòu)土木工程：房屋建筑、地下建筑(含礦井建筑)、道路、隧道、橋梁建筑、水電站、港口及近海結(jié)構(gòu)與設(shè)施、地基處理。第一章建筑環(huán)境設(shè)備第一章建筑環(huán)境目錄基礎(chǔ)知識(shí)1建筑環(huán)境2供熱工程及熱水供應(yīng)4給排水工程33通風(fēng)、空調(diào)工程及制冷35建筑電氣基本知識(shí)6第一章建筑環(huán)境第一節(jié)流體力學(xué)基本知識(shí)第二節(jié)傳熱學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)第三節(jié)濕空氣的熱工基礎(chǔ)知識(shí)第一章基礎(chǔ)知識(shí)第一章建筑環(huán)境第一節(jié)流體力學(xué)基本知識(shí)流體的主要物理性質(zhì)恒定流的連續(xù)性方程流體力學(xué)基本知識(shí)恒定總流能量方程式流體靜壓強(qiáng)及其分布規(guī)律DE流動(dòng)阻力和流動(dòng)形態(tài)第一章建筑環(huán)境第一節(jié)流體力學(xué)基本知識(shí)一、流體的主要物理性質(zhì)1.密度和容重2.流體的粘滯性τ=μ(du/dn)——牛頓內(nèi)摩擦定律3.流體的壓縮性和熱脹性p/ρ=RT——理想氣體狀態(tài)方程第一章建筑環(huán)境第一節(jié)流體力學(xué)基本知識(shí)二、流體靜壓強(qiáng)及其分布規(guī)律1.流體靜壓強(qiáng)及其特征流體靜壓強(qiáng)方向是沿著作用面的內(nèi)法線方向；各方向的流體靜壓強(qiáng)大小相同，與作用面的方位無(wú)關(guān)。第一章建筑環(huán)境第一節(jié)流體力學(xué)基本知識(shí)二、流體靜壓強(qiáng)及其分布規(guī)律2.流體靜壓強(qiáng)的分布規(guī)律絕對(duì)壓強(qiáng)、相對(duì)壓強(qiáng)真空度0—98kN/m2

1個(gè)工程大氣壓=10mH20=735.6mmHg=98kN／m2=98000Pa測(cè)壓管

水銀測(cè)壓計(jì)

文丘里流量計(jì)

彈簧壓力表

第一章建筑環(huán)境第一節(jié)流體力學(xué)基本知識(shí)三、恒定流的連續(xù)性方程1.流體運(yùn)動(dòng)的基本概念壓力流（受迫）、無(wú)壓流（自然）、混合流恒定流、非恒定流流線、跡線均勻流、非均勻流（漸變流、急變流）元流、總流、過(guò)流斷面、流量與斷面平均流速2.恒定流的連續(xù)性方程第一章建筑環(huán)境第一節(jié)流體力學(xué)基本知識(shí)四、恒定總流能量方程式1.恒定總流實(shí)際液體的能量方程式位置水頭、壓強(qiáng)水頭、流速水頭、水頭損失總水頭:測(cè)壓管水頭:第一章建筑環(huán)境第一節(jié)流體力學(xué)基本知識(shí)四、恒定總流能量方程式2.實(shí)際氣體恒定總流的能量方程式靜壓:P動(dòng)壓:位壓：勢(shì)壓：全壓:總壓：壓強(qiáng)損失:第一章建筑環(huán)境第一節(jié)流體力學(xué)基本知識(shí)五、流動(dòng)阻力和流動(dòng)型態(tài)1.流動(dòng)阻力和水頭損失沿程阻力，沿程水頭損失hf；局部阻力，局部水頭損失hj?？偹^損失：2.流動(dòng)型態(tài)：層流和紊流流動(dòng)型態(tài)判斷—雷諾數(shù)第一章建筑環(huán)境第一節(jié)流體力學(xué)基本知識(shí)五、流動(dòng)阻力和流動(dòng)型態(tài)3.沿程水頭損失沿程水頭損失根據(jù)流態(tài)選擇λ計(jì)算公式4.局部水頭損失局部水頭損失根據(jù)局部特點(diǎn)查詢?chǔ)朴?jì)算總損失第一章建筑環(huán)境第二節(jié)傳熱學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)一、傳熱的基本方式二、傳熱過(guò)程及傳熱系數(shù)第一章建筑環(huán)境第二節(jié)傳熱學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)一、傳熱的基本方式1.導(dǎo)熱2.熱對(duì)流對(duì)流換熱3.熱輻射輻射力輻射換熱第一章建筑環(huán)境第二節(jié)傳熱學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)二、傳熱過(guò)程及傳熱系數(shù)1.傳熱過(guò)程公式2.傳熱系數(shù)3.傳熱熱阻第一章建筑環(huán)境幾個(gè)問(wèn)題一、冬天，在相同的室外溫度條件下，為什么有風(fēng)比無(wú)風(fēng)時(shí)感到更冷些？二、夏季在維持20℃的室內(nèi)工作，穿單衣感到舒適，而冬季在保持22℃的室內(nèi)工作時(shí)，卻必須傳絨衣才覺(jué)得舒服？三、利用同一冰箱儲(chǔ)存相同的物質(zhì)時(shí)，試問(wèn)結(jié)霜的冰箱耗電量大還是未結(jié)霜的冰箱耗電量大？四、有人將一碗熱稀飯置于一盆冷水中進(jìn)行冷卻。為使稀飯涼的更快一些，你認(rèn)為他應(yīng)該攪拌碗中的飯還是盆中的水？五、冬天，經(jīng)過(guò)在白天太陽(yáng)底下曬過(guò)的棉被，晚上蓋起來(lái)感到暖和，并且經(jīng)過(guò)拍打以后，效果更加明顯。試解釋原因。第一章建筑環(huán)境一、假定人體表面溫度相同時(shí)，人體的散熱在有風(fēng)時(shí)相當(dāng)于強(qiáng)制對(duì)流換熱，無(wú)風(fēng)時(shí)屬于自然對(duì)流換熱。而空氣的強(qiáng)制對(duì)流換熱要比自然對(duì)流換熱強(qiáng)烈。因而在有風(fēng)時(shí)從人體帶走的熱量更多，所以感到更冷人對(duì)冷暖感覺(jué)的衡量指標(biāo)是散熱量的大小而不是溫度的高低，即當(dāng)人體散熱量低時(shí)感到熱，散熱量高時(shí)感到冷經(jīng)驗(yàn)：當(dāng)皮膚散熱熱流為58W/m2感到熱，232W/m2感到舒服，696W/m2感到?jīng)隹欤?28W/m2時(shí)感到冷。第一章建筑環(huán)境二、首先，冬季和夏季的最大區(qū)別是室外溫度不同。夏季室外溫度比室內(nèi)溫度高，因此通過(guò)墻體的熱量傳遞方向是由室外傳向室內(nèi)。而冬季室外氣溫比室內(nèi)低，通過(guò)墻體的熱量傳遞方向是由室內(nèi)傳向室外。墻體的內(nèi)表面溫度不同，夏季高，冬季低。因此，盡管冬季室內(nèi)溫度比夏季略高，但人體在冬季通過(guò)輻射與墻壁的散熱比夏季高很多，根據(jù)散熱量是主要人對(duì)冷熱的感受。第一章建筑環(huán)境三、當(dāng)其他條件相同，冰箱的結(jié)霜相當(dāng)于在冰箱蒸發(fā)器和冰箱冷凍室之間增加了一個(gè)附加熱阻，因此要達(dá)到相同的制冷室溫度，必然要求蒸發(fā)器處于更低的溫度。所以，結(jié)霜的冰箱耗電量更大。四、從稀飯到冷水是一個(gè)傳熱過(guò)程。顯然，稀飯和水的換熱在不攪動(dòng)時(shí)屬于自然對(duì)流。而稀飯的換熱比水要差，因此要強(qiáng)化傳熱增強(qiáng)換熱量，應(yīng)該攪拌稀飯第一章建筑環(huán)境五、棉被經(jīng)過(guò)晾曬以后，可使棉花的空隙里可以進(jìn)入更多的空氣。而空氣在狹小的棉絮空間里的熱量傳遞方式主要是導(dǎo)熱，由于空氣的導(dǎo)熱系數(shù)較小（20℃），具有良好的保溫性能。而經(jīng)過(guò)拍打的棉被可以讓更多的空氣進(jìn)入，因而效果更加明顯！第一章建筑環(huán)境第三節(jié)濕空氣的熱工基礎(chǔ)知識(shí)濕空氣的物理性質(zhì)濕球溫度與露點(diǎn)溫度濕空氣的熱工基礎(chǔ)知識(shí)焓濕圖的應(yīng)用濕空氣的焓濕圖D第一章建筑環(huán)境第三節(jié)濕空氣的熱工基礎(chǔ)知識(shí)一、濕空氣的物理性質(zhì)1.濕空氣=干空氣+水蒸氣干空氣、濕空氣可應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程2.含濕量d：水蒸氣質(zhì)量/干空氣質(zhì)量3.相對(duì)濕度φ：水蒸氣分壓力/飽和水蒸氣分壓力4.焓i：比熱力學(xué)能+壓力x比體積5.濕空氣的密度ρ：干空氣的密度+水蒸汽的密度第一章建筑環(huán)境第三節(jié)濕空氣的熱工基礎(chǔ)知識(shí)二、濕空氣的焓濕圖1.常用的焓濕圖以i和d為坐標(biāo)，夾角取135°2.i-d圖上有等溫線、等相對(duì)濕度線、熱濕比ε線（濕空氣的焓變化/濕變化）3.熱濕比也可表示為熱量變化/濕量變化第一章建筑環(huán)境第三節(jié)濕空氣的熱工基礎(chǔ)知識(shí)三、濕球溫度與露點(diǎn)溫度1.濕球溫度是在定壓絕熱條件下，空氣與水直接接觸達(dá)到穩(wěn)定熱濕平衡時(shí)的絕熱飽和溫度，也稱熱力學(xué)濕球溫度。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，等濕球溫度線與等焓線并不重合?？梢越普J(rèn)為等焓線即為等濕球溫度線2.露點(diǎn)溫度t1：在含濕量不變的條件下，濕空氣達(dá)到飽和時(shí)的溫度。它是一個(gè)它與pv和d相關(guān)的參數(shù)。是判斷結(jié)露的依據(jù)。

第一章建筑環(huán)境第三節(jié)濕空氣的熱工基礎(chǔ)知識(shí)四、焓濕圖的應(yīng)用1.狀態(tài)變化加熱A-B、冷卻A-C、等焓加濕A-E、等焓減濕A