暖通空調(diào)與建筑結(jié)構(gòu)

暖通空調(diào)與建筑結(jié)構(gòu)一、暖通專業(yè)簡介暖通是供暖、通風與空氣調(diào)節(jié)的簡稱。即HeatingVentilation&Air-conditioning(HVAC)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)建筑采暖系統(tǒng)建筑通風空氣調(diào)節(jié)防排煙設(shè)計暖通專業(yè)內(nèi)容采暖采暖通過改善圍護結(jié)構(gòu)傳熱性能及設(shè)置防寒取暖設(shè)施的方法給使建筑物內(nèi)獲得適當?shù)臏囟确稚⑹焦┡c集中供熱集中供熱是指以熱水或蒸汽作為熱媒，由熱源通過熱網(wǎng)向城市、鎮(zhèn)或其中某些區(qū)域熱用戶供應(yīng)熱能的方式1.1采暖系統(tǒng)采暖系統(tǒng)分類按供水溫度分為：低溫熱水供暖系統(tǒng)（≤100℃），高溫熱水供暖系統(tǒng)（110℃~150℃/70-80℃）；按循環(huán)動力分：重力循環(huán)（自然循環(huán)），機械循環(huán)（強迫循環(huán)）；按每組立管根數(shù)分：單管系統(tǒng)（單管順流、單管跨越式），雙管系統(tǒng)按供水干管布置位置分：上分式（上供、上行式）、中分式（中供、中行式）、下分式（下供、下行式）；重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)原理：自然循環(huán)，靠水的密度差進行循環(huán)。在熱水采暖里，這種推動熱水流動的力量叫作用壓頭。影響因素：1。冷熱中心高差h；2。供回水溫差——密度差。優(yōu)缺點：1.結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，運行時無噪聲。2.不消耗電能。3.作用壓力小，作用半徑受到限制。4.水流速不大，升溫慢，管徑大。機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)其與自然循環(huán)系統(tǒng)的主要區(qū)別：1）循環(huán)動力不同：循環(huán)水泵一般設(shè)在鍋爐入口前的回水干管上，該處水溫最低，可避免水泵出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象。2）膨脹水箱的位置不同：機械循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置在系統(tǒng)的最高處，水箱下部接出的膨脹管連接在循環(huán)水泵入口前的回水干管上。3）排氣方式不同：機械循環(huán)系統(tǒng)中水流速較大，一般都超過水中分離出的空氣泡的浮升速度，易將空氣泡帶入立管引起氣塞。供水干管：沿水流設(shè)上升坡度（抬頭走），回水干管：應(yīng)采用沿水流方向下降的坡度，機械循環(huán)系統(tǒng)的優(yōu)缺點：1.水流速大、管徑小、升溫快、作用范圍大；2.因系統(tǒng)中增加了循環(huán)水泵，使維修工作量增加，運行費用增加。3.由于作用壓力大，機械循環(huán)系統(tǒng)的型式比重力循環(huán)系統(tǒng)類型更多，適應(yīng)場合更廣泛。

制熱設(shè)備鍋爐、熱電廠散熱設(shè)備散熱器：主要依靠自然對流散熱輻射采暖：熱輻射采暖熱風采暖：主要依靠強制對流散熱鑄鐵散熱器新型散熱器材質(zhì)、外形、使用功能的多樣，給家居裝修帶來更多便利。廣泛應(yīng)用在普通住宅、別墅、游泳館、車站、大空間商業(yè)、展廳等低溫地板輻射采暖熱風采暖風幕機，暖風機等1.2建筑通風建筑通風是把室內(nèi)被污染的空氣直接或凈化處理后排至室外，把新鮮空氣補充進來。以改善室內(nèi)的空氣環(huán)境，滿足人體舒適需要，保證產(chǎn)品質(zhì)量，促進生產(chǎn)發(fā)展，防止大氣污染建筑通風系統(tǒng)的分類按照動力不同：1.自然通風：依靠風壓及熱壓作用下形成的空氣流動2.機械通風：有動力的有組織通風按照通風范圍：1.全面通風：全面送風和全面排風2.局部通風風壓作用的自然通風熱壓作用的自然通風常見于廠房、倉庫、體育館等大空間建筑自然通風使用，高效節(jié)能全面通風全面機械排風（自然送風）局部通風局部排風系統(tǒng)示意圖工程設(shè)計中通風系統(tǒng)的應(yīng)用1.廚房通風2.汽車庫通風3.設(shè)備用房通風4.衛(wèi)生間通風5.實驗室通風廚房通風汽車庫通風上海財大育英樓地下車庫通風實驗室通風工業(yè)局部排風房間名稱換氣次數(shù)（次/h）房間名稱換氣次數(shù)（次/h）淋浴間5衛(wèi)生間10更衣3粗加工6水泵房6汽車庫6柴油發(fā)電機房6庫房3儲油間12冷凍機房平時6鍋爐房平時12廚房35變電所6事故通風12氣體滅火防護區(qū)事故后排風5

吸煙室

10常見設(shè)備用房通風換氣次數(shù)軸流式通風機，適用于消防排煙，隧道通風等箱式離心風機，適用于通風、空調(diào)、消防排煙離心風機，適用于通風、空調(diào)壁式排風機，適用于廠房、展廳通風誘導(dǎo)風機，適用于車庫通風排氣扇1.3空氣調(diào)節(jié)空氣調(diào)節(jié)概念:就是通過采用一定的技術(shù)手段，在某一特定空間內(nèi)，對空氣環(huán)境（溫度、濕度、潔凈度、流動速度）進行調(diào)節(jié)和控制，使其達到并保持在一定范圍內(nèi)，以滿足工藝過程和人體舒適的要求。創(chuàng)造合適的室內(nèi)氣候環(huán)境創(chuàng)造舒適的“人工氣候”空調(diào)系統(tǒng)就是完成對空氣環(huán)境進行調(diào)節(jié)和控制，也就是對空氣進行加熱、冷卻、加濕、減濕、過濾、輸送等各種處理的設(shè)備裝置?？照{(diào)系統(tǒng)的基本構(gòu)成，由冷熱源系統(tǒng)、空氣處理系統(tǒng)、能量輸送分配系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)等四個子系統(tǒng)組成。冷熱源系統(tǒng)：1—鍋爐；2—給水泵；3—回水濾器；4—疏水器；5—制冷機組；7—冷卻塔；8—冷卻水循環(huán)泵；9—冷水管系;空氣處理系統(tǒng)：10—空氣加濕器；11—空氣加熱器；12—空氣冷卻器；13—空氣過濾器;空氣能量輸送與分配系統(tǒng)：6—冷凍水循環(huán)泵；14—風機；15—送風管道；16—蒸氣管；17—凝水管；18—空氣分配器;自動控制系統(tǒng)：19—溫度控制器；20—濕度控制器；21—冷、熱能量自動調(diào)節(jié)閥;

空調(diào)系統(tǒng)的基本構(gòu)成分體空調(diào)1-風機2-盤管3-箱體4-循環(huán)風進口及空氣過濾器5-控制器6-出風格柵7-排水管8-冷媒9-凝水盤10-吸聲材料臥式風機盤管構(gòu)造圖離心式水冷機組螺桿式水冷機組風冷熱泵機組溴化鋰吸收式制冷機組變頻多聯(lián)式機組組合式空氣處理機組吊裝式空氣處理機組空調(diào)風口旋流風口散流器格柵風口單層百葉風口地板送風口球形噴口高效送風口異形風口裝飾性風口1.4建筑防排煙火災(zāi)煙氣的危害：毒害性：火災(zāi)時會產(chǎn)生大量的有毒煙氣，并釋放出大量的熱，并消耗大量的氧氣遮光性：能見度下降防煙、排煙設(shè)計的目的：為保障建筑內(nèi)人員的安全疏散并有利于消防撲救工作防火分區(qū)的目的是：防止火災(zāi)的擴大，設(shè)置防火墻、防火門、防火卷簾等設(shè)備。防火分區(qū)按方向可分為：垂直防火分區(qū)及水平防火分區(qū)．防煙分區(qū)是煙氣控制的基礎(chǔ)手段，防煙分區(qū)內(nèi)不能防止火災(zāi)的擴大，只能有效地控制火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣流動，是為有利于建筑物內(nèi)人員安全疏散和有組織排煙而采取的技術(shù)措施，主要依靠采用擋煙垂壁（簾），擋煙梁（墻）等形式來實現(xiàn)。規(guī)范規(guī)定：每個防煙分區(qū)建筑面積不應(yīng)超過500m2，且防煙分區(qū)不得跨越防火分區(qū)。分隔區(qū)內(nèi)的排煙量，在人員疏散的短時間內(nèi)，必須大于或等于該區(qū)內(nèi)產(chǎn)生煙的數(shù)量防、排煙系統(tǒng)方式：１.自然排煙：利用火災(zāi)產(chǎn)生的煙氣流的浮力和外部風力作用，通過建筑物的對外開口，把煙氣排至室外的排煙方式．實質(zhì)是熱煙氣和冷空氣的對流運動。２．機械排煙也叫負壓機械排煙方式。利用排煙機把著火房間中產(chǎn)生煙氣通過排煙口排到室外的排煙方式。3.防煙加壓送風對疏散通路的樓梯間進行機械送風，使其壓力高于防煙樓梯間前室或消防電梯前室，而這些部位的壓力又比走道和火災(zāi)區(qū)高些。從而可阻止煙氣進入樓梯間。自然排煙系統(tǒng)機械排煙使用排煙風機進行強制排煙。由擋煙（活動式或固定式擋煙壁，或擋煙隔墻、擋煙梁）、排煙口、防火排煙閥門、排煙道、排煙風機和排煙出口組成。機械防煙系統(tǒng)的組成由加壓送風機、風道、送風口以及風機控制柜等組成。該系統(tǒng)的風源必須吸自室外，且不應(yīng)受到煙氣的污染。多葉排煙風口排煙閥排煙風機

二、暖通專業(yè)與結(jié)構(gòu)專業(yè)的相互配合2.1暖通給結(jié)構(gòu)提資設(shè)備荷載冷卻塔性能表設(shè)備名稱性能參數(shù)及設(shè)計要求設(shè)備編號參考型號設(shè)備型式機組噪聲運行重量外形尺寸數(shù)量LWH￠dB(A)kgmmmmm臺CT-RF-01~03CDW－300ASY-X方型橫流式--5780407043005230--3*選用超低噪音型冷卻塔2.2“浮筑”地面的隔振設(shè)計1。在冷卻塔安裝部位局部設(shè)置“浮筑”隔振地面2。在支撐冷卻塔的立柱上設(shè)置三層SD橡膠隔振墊2.3暖通專業(yè)給結(jié)構(gòu)提資預(yù)留洞,預(yù)埋管件預(yù)埋套管；穿墻、穿樓板、人防防護區(qū)域預(yù)留設(shè)備吊裝孔結(jié)構(gòu)留洞：梁上留洞，剪力墻/磚墻留洞，制冷機房等排水溝集水井提資2.4結(jié)構(gòu)梁高及設(shè)備管線對建筑凈高控制的影響2.5結(jié)構(gòu)梁及剪力墻等對通風、水管管井面積的影響三、幾種特殊結(jié)構(gòu)形式與暖通的關(guān)系3.1鋼結(jié)構(gòu)鋼材的特點是強度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物。由于鋼材質(zhì)本身的熱傳導(dǎo)性強，因此鋼結(jié)構(gòu)體系保溫設(shè)計是建筑節(jié)能設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。除了要求墻體屋面有良好的保溫材料外，構(gòu)造節(jié)點處防止冷熱橋處理要求很高。3.2膜結(jié)構(gòu)是近期發(fā)展起來的一種新型建筑結(jié)構(gòu)形式，由高強薄膜材料及加強構(gòu)件構(gòu)成。膜結(jié)構(gòu)造型美觀、自重輕，具有卓越的阻燃性和耐高溫性，已逐漸應(yīng)用于體育建筑、商場、展覽中心、交通服務(wù)設(shè)施等大跨度建筑。膜結(jié)構(gòu)的熱工性能極其優(yōu)化改良設(shè)計還在不斷研究中。上海新國際博覽中心膜結(jié)構(gòu)由單層膜至雙層膜結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換，更重視冷橋的處理。雙層充氣膜構(gòu)造ETFE雙層充氣膜屋面結(jié)構(gòu)利用屋面雙層膜中的空氣層提高屋頂隔熱、保溫性能，節(jié)省了空調(diào)能源。同時允許部分光線透入，減少場館白天照明日本館的膜結(jié)構(gòu)內(nèi)部嵌入非晶體太陽能電池，世界上首次的發(fā)電膜技術(shù)世博日本館3.3木結(jié)構(gòu)用木材制成的結(jié)構(gòu)，自古以來就被廣泛地用于房屋建筑中，也還用于橋梁和塔架木結(jié)構(gòu)的熱工性能優(yōu)良，圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)小，保溫效果良好。世博加拿大館四、案例河南省廣播電視發(fā)射塔高度388米，其中桅桿高120米，全鋼結(jié)構(gòu)，總建筑面積約5.8w平方米。是世界最高的全鋼結(jié)構(gòu)電視發(fā)射塔，在2012年榮獲中國土木工程詹天佑獎。塔體計算模型計算模型俯視圖塔樓結(jié)構(gòu)布置地下?lián)Q熱孔孔深為120米，孔間距為5米,總孔數(shù)700個。地源熱泵通常是指能轉(zhuǎn)移地下土壤中熱量或者冷量用來做為空調(diào)制冷或者采暖。樁基埋管樁基埋管主要有2種形式，一種是將換熱管預(yù)先放置于樁基的鋼筋框架內(nèi)，澆注混凝土時一起埋于建筑物地基部。另一種是將換熱管先固定在建筑物地基的預(yù)制空心鋼筋籠中，在隨鋼筋籠一起下到樁井中，再澆注混凝土。樁基埋管不占用建筑物外的土地面積，節(jié)省鉆孔和埋管的額外費用。2.鋼塔結(jié)構(gòu)的留洞吊裝水箱作為塔體阻尼器直徑4米，高4米，46.5立方的消防水箱地下一層，地上一層，建筑面積2600平方米。結(jié)構(gòu)形式：地下室鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。地上建筑為重木結(jié)構(gòu)。吉林市萬科濱江河灘公園-售樓處1.冷熱源系統(tǒng)采用地源熱泵機組2.全空氣低速風道一次回風空調(diào)系統(tǒng),地面百葉風口側(cè)送風，側(cè)墻上部集中回風。3.低溫熱水地面輻射供暖系統(tǒng)4.裝修風格完全呈現(xiàn)全木結(jié)構(gòu)特點BIM在建筑工程中的應(yīng)用BIM的英文全稱是BuildingInformationModeling，中文翻譯為建筑信息模型。通過仿真模擬建筑物所具有的真實信息而得到的所有數(shù)字信息的總和。特點：可視化協(xié)調(diào)性模擬性優(yōu)化行可出圖行五、節(jié)能建筑設(shè)計上海建科院生態(tài)示范樓該示范樓是上海市第一幢綠色生態(tài)建筑項目，2004年9月正式落成，2005年被評為”全國十大建設(shè)科技成就獎、全國綠色建筑創(chuàng)新獎一等獎。２００９年度綠色建筑設(shè)計評價標識項目（★★★）示范樓采用了四種外墻外保溫體系、遮陽系統(tǒng)、斷熱鋁合金雙玻中空LOW-E窗、自然通風系統(tǒng)、熱濕獨立控制的新型空調(diào)系統(tǒng)、太陽能空調(diào)和地板采暖系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)、雨污水回用技術(shù)、再生骨料混凝土技術(shù)、智能調(diào)控系統(tǒng)、綠化配置技術(shù)建筑外遮陽雙層雙玻璃窗天然采光、自然通風、太陽能空調(diào)及光伏發(fā)電、再生骨料混凝土技術(shù)同濟校園里的節(jié)能設(shè)計同濟大學(xué)文遠樓地源熱泵技術(shù)、太陽能及燃氣補能系統(tǒng)、輻射吊頂技術(shù)、內(nèi)遮陽節(jié)能系統(tǒng)、綠色材料及保溫體系、屋頂花園、節(jié)能照明系統(tǒng)、智能控制即時展示系統(tǒng)、雨水收集系統(tǒng)、太陽能熱水系統(tǒng)十大綠色節(jié)能技術(shù)