建筑環(huán)境與設(shè)備工程概論

淺談對(duì)建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)的認(rèn)識(shí)初到大學(xué)時(shí)對(duì)建筑環(huán)境與設(shè)備工程知之甚少，一度對(duì)自己的未來發(fā)展產(chǎn)生了迷茫。值得慶幸的是，大一下學(xué)期學(xué)院開設(shè)了《建筑環(huán)境與設(shè)備工程概論》這一門課程，該課由幾位資深的教授授課。通過該課程的學(xué)習(xí)使我對(duì)自己選的專業(yè)有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。該課程主要介紹建筑環(huán)境學(xué)、暖通空調(diào)、燃?xì)夤こ?、建筑及排水、建筑供配電、建筑挪點(diǎn)工程等方面內(nèi)容。通過學(xué)習(xí)這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)，我了解到我們專業(yè)對(duì)人們?nèi)粘Ｉ畹闹匾?。本專業(yè)主要培養(yǎng)從事室內(nèi)環(huán)境設(shè)備系統(tǒng)和建筑公共設(shè)施設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試、運(yùn)行管理及國民經(jīng)濟(jì)各部門所需的特殊環(huán)境開發(fā)的高級(jí)工程技術(shù)人才。隨著社會(huì)的發(fā)展和人們對(duì)居住環(huán)境要求日益的提高，對(duì)本專業(yè)畢業(yè)生的需求正在日益的增加。雖然本專業(yè)有良好的就業(yè)前景，但這是建立在畢業(yè)生應(yīng)較系統(tǒng)地掌握本專業(yè)領(lǐng)域所需的技術(shù)基礎(chǔ)理論知識(shí)及建筑環(huán)境工程、建筑設(shè)備工程的專業(yè)的基本理論知識(shí)，并具有一定的室內(nèi)環(huán)境及設(shè)備系統(tǒng)測(cè)試、調(diào)試及運(yùn)行管理的能力的基礎(chǔ)之上的！因此動(dòng)手能力占有舉足輕重的地位，所以從大一開始就應(yīng)注重培養(yǎng)自己的動(dòng)手能力。幸運(yùn)的是學(xué)院將在學(xué)期末安排認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，這將提供給我們近距離的接觸、了解一些設(shè)備的構(gòu)造和工作原理的機(jī)會(huì)，必將有助于我們牢固對(duì)它們的認(rèn)識(shí)。通過聽?zhēng)孜毁Y深的教授對(duì)本專業(yè)發(fā)展的展望，得知目前制冷空調(diào)在許多國家都是就業(yè)的熱門崗位。由于我國大部分地區(qū)冬冷夏熱，空調(diào)需求量大，因此建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)就業(yè)市場(chǎng)廣闊。此外城市燃?xì)夥矫娴陌l(fā)展也很有潛力。所以為了更好的學(xué)習(xí)本專業(yè)，為以后的工作奠定基礎(chǔ)，我必須明確自己的發(fā)展方向，平時(shí)多觀察，注重培養(yǎng)動(dòng)手能力，做到理論聯(lián)合實(shí)際。談“建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)”在虎溪校區(qū)建筑工程中的應(yīng)用從古至今，人們都渴望有溫暖舒適的環(huán)境供居住和工作。早在遠(yuǎn)古時(shí)代我們的祖先就對(duì)櫛風(fēng)沐雨的生活感到不滿意，于是他們爬出潮濕陰冷的洞穴，開始嘗試用自己的雙手建造一個(gè)可以冬暖夏涼、干燥舒適的居住地的時(shí)候，建筑環(huán)境與設(shè)備工程這個(gè)學(xué)科就無意識(shí)地誕生了。隨著時(shí)代的發(fā)展社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)居住條件的追求一直都沒有停止過?，F(xiàn)在使用者對(duì)于建筑物的要求已經(jīng)不只是“遮風(fēng)避雨”那么簡單，而是如何才能住得舒服，住得安全，住得放心。正是由于人們的對(duì)建筑物的各個(gè)方面要求越來越高，才使得建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)在人們的日常生活中越來越重要。本專業(yè)在實(shí)際生活中的許多建筑工程得到應(yīng)用，在此我僅淺談其在重慶大學(xué)虎溪校區(qū)建筑物中的應(yīng)用。為了給學(xué)子提供安全、舒適的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境，虎溪校區(qū)的建筑物安裝了消防系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、暖通空調(diào)系統(tǒng)及供配電系統(tǒng)。消防系統(tǒng)為火災(zāi)預(yù)防提供了有力的保障；照明系統(tǒng)保證了足夠的空間照度，滿足了我們學(xué)習(xí)、生活的視覺要求；暖通空調(diào)系統(tǒng)保證了室內(nèi)的通風(fēng)，營造了良好的室內(nèi)環(huán)境；供配電系統(tǒng)為各項(xiàng)消防、照明、空調(diào)等設(shè)備提供了能源保障。下面我僅從消防設(shè)備、照明設(shè)備系統(tǒng)等方面，分別對(duì)它們的安裝、使用以及存在的問題做出具體的分析。同時(shí)對(duì)供配電系統(tǒng)的實(shí)例進(jìn)行分析。消防設(shè)備人類創(chuàng)造建筑的基本目的之一是為了安全。建筑的安全首先是建筑結(jié)構(gòu)的安全，因此建筑首先要遮風(fēng)擋雨，在臺(tái)風(fēng)和地震中穩(wěn)如泰山。但建筑的安全還不止于此，在人能安全控制的建筑環(huán)境中存在著人為的危險(xiǎn)。然而許多預(yù)先未曾認(rèn)識(shí)到的危險(xiǎn)的因素隨著建筑的發(fā)展產(chǎn)生了、強(qiáng)化了。例如火災(zāi)問題就對(duì)建筑環(huán)境與設(shè)備工程的建設(shè)和運(yùn)行管理提出了要求。建筑火災(zāi)要奪取人們的生命財(cái)產(chǎn)，火災(zāi)中首先是要拯救生命。與森林火災(zāi)是在開放的空間蔓延不同，建筑火災(zāi)是在受限的空間中形成和發(fā)展。怎樣才能在可怕的火災(zāi)中盡可能保障人的安全，這就需要在建筑工程設(shè)計(jì)中進(jìn)行消防設(shè)備工程設(shè)計(jì)。通過《建筑環(huán)境與設(shè)備工程概論》的學(xué)習(xí)，了解到消防設(shè)備包括火災(zāi)探測(cè)器、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓、其他滅火系統(tǒng)、防煙排煙風(fēng)機(jī)等。其中火災(zāi)探測(cè)器、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、自動(dòng)噴水系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)與空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、消防設(shè)備的供電電源等設(shè)備系統(tǒng)要求消防聯(lián)動(dòng)。它們有序的組合，相互聯(lián)系通過人工或聯(lián)動(dòng)控制，起到消防保護(hù)的作用，組成了現(xiàn)代消防的主干體系。采用消防聯(lián)動(dòng)能第一時(shí)間探測(cè)到火災(zāi)因素，發(fā)出火災(zāi)警報(bào)，在火災(zāi)的開始階段撲滅或盡可能抑制火勢(shì)，及時(shí)組織人員疏散防止火勢(shì)蔓延，保障消防設(shè)備的正常工作。在消防報(bào)警與聯(lián)動(dòng)控制中，需要采用：（1）區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)適用于二級(jí)保護(hù)對(duì)象；（2）集中報(bào)警系統(tǒng)使用于一級(jí)和二級(jí)保護(hù)對(duì)象。（3）控制中心報(bào)警系統(tǒng)適用特級(jí)和一級(jí)保護(hù)對(duì)象。區(qū)域報(bào)警系統(tǒng)適用于圖書館、檔案室、展覽廳等；集中報(bào)警系統(tǒng)適用于電信樓、商住樓的營業(yè)廳、辦公樓的辦公室等場(chǎng)所；了控制中心報(bào)警系統(tǒng)適用于財(cái)貿(mào)金融樓的辦公室、營業(yè)廳等場(chǎng)所。根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50016-2006》的要求，在設(shè)置有消防栓的地點(diǎn)應(yīng)設(shè)置聲光報(bào)警器與消防應(yīng)急燈，然后在樓梯口、逃生通道、安全出口的處均應(yīng)額外安裝疏散指示燈和消防應(yīng)急燈。疏散指示燈離地面在1米以下，指向離安全出口最近的地方，只有在逃生通道離兩端的安全出口距離相當(dāng)?shù)牡胤?，指向兩個(gè)方向。疏散走道的標(biāo)志燈間距不易大于20米。走道上的疏散標(biāo)志等，在其正下方的半徑為0.5米的反復(fù)為內(nèi)的水平照度應(yīng)不低于0.5lx。室外的消火栓的保護(hù)半徑不應(yīng)大于150.0米；在市政銷毀栓保護(hù)半徑150.0米以內(nèi)。消火栓距路邊不應(yīng)大于2.0米，距房屋外墻不宜小于5.0米。另外《規(guī)范》還要求室外消防給水管道的直徑不應(yīng)小于DN100;室外消火栓間距不應(yīng)大于120.0米。建筑的室外消火栓、閥門、消防水泵接合器等的設(shè)置地點(diǎn)應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的永久性固定標(biāo)記。據(jù)觀察，重慶大學(xué)虎溪校區(qū)的所有建筑物的高度均在九層以下，所以消防工程設(shè)計(jì)應(yīng)按照《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50016-2006》進(jìn)行。觀察得到虎溪校區(qū)的消防設(shè)備設(shè)置情況大致如下表（1）：項(xiàng)目距離消火栓箱自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)疏散指示燈疏散樓梯聲光報(bào)警器消防應(yīng)急燈一實(shí)驗(yàn)樓15.6m無15.6m50m15.6m10m二實(shí)驗(yàn)樓6.6m無6.6m15m6.6m6.6m一教學(xué)樓13.2m無13.2m30m13.2m13.2m綜合樓14.5m無14.5m20m無10m松四學(xué)生宿舍27.7m無18.3m24m無無表（1）另據(jù)觀察，在實(shí)驗(yàn)樓、綜合樓、教學(xué)樓的走道里都安放了滅火器。綜合樓、食堂等面積較大的建筑，均合理的設(shè)置了消防卷簾。此外虎溪校區(qū)內(nèi)的消火栓高為50公分，消火栓的最大距離為100米，最小距離為30米，均符合要求。雖然虎溪校區(qū)建筑的消防設(shè)施大多符合要求，但仍存在一些問題，如：（1）校園內(nèi)的消火栓距離道路的距離平均為4.5米左右，但規(guī)定要求消火栓距路邊不應(yīng)大于2米，據(jù)房屋外墻不宜小于5.0米，所以室外消火栓的設(shè)置是不合要求的；（2）圖書館沒有按照要求設(shè)置自動(dòng)報(bào)警器和自動(dòng)滅火器，就需要增加滅火器的數(shù)量，而且圖書館的應(yīng)急照明設(shè)備存在無供電現(xiàn)象，火災(zāi)發(fā)生不利于人群疏散；（3）松四女生宿舍樓道缺少消防應(yīng)急燈，且整棟樓都沒有手動(dòng)報(bào)警按鈕，樓梯間沒有額外安裝疏散指示燈。（4）校區(qū)內(nèi)有些地方如食堂附近的部分消防設(shè)施（一些消防栓和滅火器）都比較陳舊了，這也許會(huì)在火災(zāi)發(fā)生時(shí)造成使用不便。（5）虎溪校區(qū)內(nèi)無火災(zāi)應(yīng)急廣播。（二）照明設(shè)備舒適的室內(nèi)光環(huán)境不僅可以增強(qiáng)人的視覺、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，對(duì)人的身體健康特別是視力將抗也有直接影響。正常的照明很重要，突發(fā)狀況下應(yīng)急照明的作用更不容忽視，因此建筑物對(duì)照明系統(tǒng)的設(shè)置要求很高?；⑾^(qū)的室內(nèi)電氣照明主要有以下三種：教學(xué)樓照明、食堂照明、寢室照明。燈具按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類有：開啟型、保護(hù)型、封閉型、密閉型、防爆安全型、隔爆型和防腐蝕型。燈具按配光進(jìn)行分類有：直接型、半直接型、漫射型、半間接型、間接型。經(jīng)過觀察，虎溪校區(qū)的一教樓和綜合樓的燈具均選用的帶格柵的T8直管形熒光燈；宿舍的照明燈具用的是普通的熒光燈；食堂采用的是開敞式燈具；一教樓走廊處也選用的是帶格柵的T8型的燈具。由此可知，對(duì)眩光有要求的建筑(如教室)常采用帶格柵的燈具。而如食堂這類有蒸汽、溫度較高的場(chǎng)所，由于燈泡點(diǎn)燃時(shí)溫度升高，在燈具內(nèi)產(chǎn)生正壓，而燈泡熄滅后，由于燈具冷卻，內(nèi)部負(fù)壓，將潮氣吸入，容易使燈具內(nèi)積水，所以這些場(chǎng)所應(yīng)采用開敞式燈具；而如宿舍這類對(duì)燈具無特殊要求的采用普通的熒光燈即可。此外還從物業(yè)那了解到由于一教樓走廊的采光較好，所以對(duì)走廊燈具采用分區(qū)控制。由此可知，公共建筑的走廊、樓梯間、門廳等公共場(chǎng)所的照明，宜采用集中控制，并按建筑使用條件和天然采光狀況采取分區(qū)、分組控制措施；建筑有天然采光的樓梯間、走道的照明，除應(yīng)急照明外，宜采用節(jié)能自熄開關(guān)；大中型建筑，按具體條件采用集中或集散的、多功能或單一功能的自動(dòng)控制系統(tǒng)；每個(gè)照明開光所控制光源數(shù)不宜太多。由于在虎溪校區(qū)主要的三種電氣照明系統(tǒng)中，教學(xué)照明是我們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|最多的一種。因此我著重對(duì)幾種不同類型教室的燈具的選擇、控制、負(fù)荷密度照明功率及其燈具的電氣安裝容量等方面做了調(diào)查，并統(tǒng)計(jì)成如下表格形式：比較 教室內(nèi)容DZ122DZ224DS12072DS15092D1340D1131教室寬度（m）14.711.421.6129.311.7教室長度（m）13.71411.610.21218教室面積（㎡）201.4160250.6122.4111.6210.6燈距桌面距離（m）2.72.42.12.32.32.7燈的水平間距（m）2.41.52.52.51.82.1燈的豎直間距（m）1.22.54.13.31.21.2距高比（λ）0.670.831.571.070.650.6總功率（KW）2.01.63.61.921.282.8照明功率（KW）1.81.443.241.731.152.52比功率（W/㎡）8.949.0012.9314.1010.3211.97桌面照度（Lx）>300>300>300>300>300>300負(fù)荷密度9.9310.0014.3715.7011.4713.30控制方式ABCDCC燈具選型要求合格合格合格合格合格合格節(jié)能要求合格不合格不合格不合格不合格不合格負(fù)荷密度要求合格合格合格合格合格合格控制方式要求合格合格不合格不合格不合格不合格附：控制方式：A：前面兩排燈單獨(dú)縱向控制，后面的其他燈單獨(dú)縱向控制；B：所有的燈全部縱向控制，不分前后；C：所有的燈橫向控制，不分左右；D：由配電箱統(tǒng)一控制，不分先后左右。由上表分析可得，我校的所有教室照明要求，燈具選型要求，負(fù)荷密度要求均能以較高水平滿足。國家規(guī)定的普通建筑燈具安裝的距高比上限為1.3~1.5，在樣本中的所有的元素都在這個(gè)范圍之內(nèi)，照度均勻度很高。且在減少眩光這方面也做得很好，教室里的燈具均帶有格柵能很好的起到減少眩光的作用?！睹裼媒ㄖ姎庠O(shè)計(jì)規(guī)范JGJ16-2008》中規(guī)定：負(fù)荷密度超過11W就要減小燈具型號(hào)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，虎溪校區(qū)只有少部分教室的負(fù)荷密度較高，如果因?yàn)樗鼈兌鴵Q用較小功率的燈管將不利于日常維護(hù)，所以我認(rèn)為平時(shí)可以適當(dāng)?shù)年P(guān)閉一部分等達(dá)到節(jié)能的效果。雖然虎溪校區(qū)教室均能較高的滿足照明要求，燈具選型要求，負(fù)荷密度要求及眩光要求。但其在照明燈具的實(shí)際安裝和控制方面存在著一些漏洞?！兑?guī)范》在節(jié)能方面要求充分利用自然光，且建筑應(yīng)滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，建筑照明功率值不應(yīng)大于下表的規(guī)定：房間或場(chǎng)所照明功率密度（W/m2）對(duì)應(yīng)照度值（lx）現(xiàn)行值目標(biāo)值教室、閱覽室119300實(shí)驗(yàn)室119300美術(shù)教室1815500多媒體教室119300據(jù)觀察，虎溪校區(qū)只有少量的教室控制要求達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，如DZ122。其他部分教室的燈具控制不能滿足節(jié)能要求。下面我僅以D1434為例闡述教室不合理的燈具控制方式。D1434教室的燈具的控制方式未能充分的利用自然光，對(duì)不同方位的燈具沒有按采光條件的差別單獨(dú)安裝開關(guān)，如窗口處的采光條件較好但卻未單獨(dú)的安裝控制開關(guān)，這樣既沒有利用自然光，又浪費(fèi)了能源。針對(duì)該教室燈具控制方式的不足，我提出了如下改進(jìn)措施：教室的燈具按如圖所示方式控制，第一排的燈由一個(gè)開關(guān)控制，當(dāng)教學(xué)過程中需要使用投影儀時(shí)可以單獨(dú)關(guān)掉前排兩盞燈，達(dá)到需要的視覺效果；由于第二排光線不是很好，所以采用一個(gè)開關(guān)控制，通常情況下打開以滿足前排同學(xué)對(duì)光的視覺要求；而從第三排往后的靠近窗戶的燈由一個(gè)開關(guān)控制，當(dāng)室外光線較好時(shí)，可以關(guān)掉靠近窗戶的兩排燈，這樣在節(jié)能的同時(shí)也滿足了同學(xué)上課學(xué)習(xí)時(shí)對(duì)光的要求。通過觀察和總結(jié)，虎溪校區(qū)的建筑設(shè)備總體上安裝和設(shè)置都比較合理，消防設(shè)備也很齊全，為廣大的師生營造了一個(gè)安全的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境，但在照明設(shè)備的設(shè)置和控制方面還存在很多不足，亟待有關(guān)部門加以改進(jìn)。（三）供配電系統(tǒng)實(shí)例分析根據(jù)國家GB50052-95《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，對(duì)電力負(fù)荷的分級(jí)規(guī)定如下：符合下列情況之一的應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷：a.中斷供電將造成人身傷亡事故的；b.中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失的，例如，造成重大設(shè)備損壞或重大產(chǎn)品報(bào)廢、重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢、國民經(jīng)濟(jì)中的重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂且需要較長時(shí)間才能恢復(fù)等；c．中斷供電將會(huì)影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作的，例如：重要交通樞紐、重要通訊樞紐、重要賓館、大型體育場(chǎng)館、經(jīng)常用于國際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等用電單位中的重要電力負(fù)荷；d．在一級(jí)負(fù)荷中，若中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場(chǎng)所不容許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為特別重要客戶。由于該賓館建筑高度為90米，建筑面積30000平方米，地下三層地上27層。已屬于大型的高層建筑，為重要的賓館符合上述第C種情況，所以該賓館應(yīng)按一級(jí)負(fù)荷供電。而消防電源需要兩路供電電源，且這兩路電源要保證自動(dòng)切換。該賓館為一類高層建筑，按一級(jí)負(fù)荷要求供電的供電電源為常用電源和備用電源兩種。正常情況下采用常用電源，常用電源一般直接來自城市低壓市電網(wǎng)，電壓等級(jí)為380V/220V，380V電壓主要用于賓館內(nèi)電路高壓供電，220V主要用于一般電氣照明、一級(jí)照明等設(shè)備。當(dāng)有突發(fā)情況，市電供電中斷時(shí)采用備用電源，備用電源可以來自城市的兩路高壓供電，或來自建筑本身設(shè)置的自備（柴油）發(fā)電機(jī)。該賓館需要設(shè)置有高低壓便配電室、