一级建筑师设备复习

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1、 采 暖第一节 采暖系统一、采暖的目的在冬季维持室内空气温度在规定 的范围内。 二、采暖系统的 类型 按采暖热媒分： 热水采暖：热水 蒸汽采暖：蒸汽 辐射采暖：高温水或高压蒸汽，煤气 燃烧红外线辐射、电 热风采暖：空调冬季运行就是典型的 热风采暖三、采暖系统的 组成 采暖系统由三大部分组 成：热源、管路及散热 器 第二节 常见的采暖系统类 型一、热水采暖系统 系统分类 热水供暖系统可按下述方法分类： 按系统循环动力： 重力循环系统：靠水的密度差进行循环 的系统 机械循环系统：靠机械(水泵)力进行循 环的系统 按供回水方式的不同： 单管系统：热水经供水管顺序流过多 组散热器，并顺序地在各散热器中

2、冷 却的系统； 双管系统：热水经供水管平行地分配 给多组散热彬，冷却后的回水自每个 散热器直接沿回水管流回热源的系统 。 按照管道敷设方式：垂直式系统和水平式系统 按热媒温度：低温水供暖系统和高温水供暖系统v 我国的习惯做法： 低温水系统：水温低于或 等于100 的热水系统；设计供回水温度多采用 95 70，适用于住宅、办公楼、 医院及托幼建筑。 高温水系统：水温超过100的热水系 统；设计供回水温度多采用130-80 ，适用于其他民用及工业建筑。2.重力循环系 统重力循环热水供暖系统是最早采用 的一种热水供暖方式，已有约200年的历 史，至今仍在应用。 v特点：装置简单，运行时无噪声和不消

3、耗电能。但由于作用压力小、管径大， 作用范围受到限制。重力循环热水供暖 系统通常只能在单幢建筑物中应用，其 作用半径不宜超过50米 。1）重力循环热水供暖系统的工作原理2）上供下回式系统v 系统主要的特点：系统的供水干管必须有向膨胀水箱 方向上升的坡度，其坡度宜采用0.5-1.0 ，散热器支管的坡度一般取1。3.机械循环系统机械循环热水供暖系统与重力循环 系统的主要区别是在系统中设置了循 环水泵，靠水泵的机械能使水在系统 中强制循环。因为设置了水泵，增加 了系统的运行费用和维修工作量；但 由于水泵所产生的作用压力很大，供 暖范围可以扩大。机械循环热水供暖系统不仅可用于 单幢建筑中，也可以用于多

4、幢建筑， 甚至发展为区域热水供暖系统。机械 循环热水供暖系统成为应用最广泛的 一种供暖系统。 1)上供下回系统除膨胀水箱的连接位置与重力循 环系统不同外，还增加了循环水泵和排气 装置。在机械循环系统中，供水干管沿水 流方向设上升坡度，使气泡随水流方向流 动汇集到系统的最向点，通过设在最高点 的排气装置3，将空气排出系统外。水平 干管的坡度一般采用0.003，不得小于 0.002。回水下行的坡向与重力循环系统相 同，以便于系统水能顺利排出 。为使系统顺利排除空气和在系统停止 运行或抢修时能通过回水干管顺利地排水 ，回水干管应有向锅炉方向的向下坡度。如图所示，左侧为双管式系统，右侧 为单管式系统。

5、 图左侧的双管系统在管路和散热器连 接方式上与重力循环没有差别。 右侧立管3是单管顺流 式系统。单管顺流式系 统的特点是立管中全部 的水量顺次流人各层散 热器。顺流式系统形式 简单、施工方便、造价 低，是国内目前一般建 筑广泛应用的一种形式 。它最大的缺点是不能 进行局部调节，并且散 热器中水温度不同。右侧立管4是单管跨越式 系统。立管的一部分水 量流进散热器，另一部 分立管水 量通过跨越管 与散热器流出的回水混 合，再流入下层散热器 。与顺流式相比，由于 在散热器支 管上安装阀 门，施工工序增多，使 系统造价增高。因此， 目前在国内只用于房间 温度要求较严 格并需要 进行局部调节散热量的 建

6、筑物。 右侧立管5是一种跨越式与 顺流式相结合的系统形式， 主要用在高层建筑(通常超过 六层)中。建筑上 部几层采 用跨越式，下部采用顺流式 。通过调节设置在上层跨越 管段上的阀门开启度，在系 统试运转或运行时，调节进 入上层散热器的流量，可适 当地减轻供 暖系统中经常会 出现的上热下冷的现象。但 这种折衷形式并不能从设计 角度有效地解决垂直 失调和 散热器的可调节性能。 2)下供下回适用场合：在设有地下室的建筑物中 或在平屋顶顶棚下难以布置供水干管 的场合。 v特点： 在地下室布置供水干管，管路直接散热 于地下室，无效热损失小； 在施工中，每安装好一层散热器即可供 暖，给冬季施工带来很大方便

7、； 排除系统中的空气较困难。 3)中间供 水 优势：中供式系统可避免由于顶层梁 底标高过低，致使供水于管挡住顶层 窗户的不合理布置，并减轻了上供下 回式在楼层过多时易出现的垂直失调 的现象。 缺点：上部系统要增加排气装置。 适用场合：中供式系统可用于原有建 筑物加建楼层或上部建筑面积少于下 部建筑面积的场合。4)下供上 回v倒流式系统具有如下特点： 水在系统内的流动方向是自下而上流动， 与空气流动方向一致，可通过顺流式膨胀 水箱排除空气，无需设置集中气罐等排气 装置; 对热损失大的底层房间，由于底层供水温 度高，底层散热器的面积减小，便于布置 ; 当采用高温水供暖系统时，由于供水干管 设在底层

8、，这样可降低防止高温水汽化所 需的水箱标高，减少布置高架水管困难。 二、蒸汽采暖 系统在蒸汽供暖系统中，热媒是蒸汽 ，蒸汽进入散热器，将热量散发到 房间内，放出潜热后的蒸汽冷凝成 同温度的凝结水。 蒸汽供暖系统分类 按照供汽压力的大小，将蒸汽供暖 分为三类： 高压蒸汽供暖系统：供汽表压力高于 70kpa；适用于工业建筑； 低压蒸汽供暖系统：供汽表压力等于或 低于70kpa；适用于要求较低的民用建 筑及工业建筑； 真空蒸汽供暖系统：系统中的压力低于 大气压。真空蒸汽供暖因需要使用真空 泵装置，系统复杂，在我国很少使用。 按照蒸汽干管布置的不同，将蒸汽供暖 系统分为三类：上供式、中供式、下供 式；

9、 按照立管的布置特点，将蒸汽供暖系统 分为两类：单管和双管式。目前我国多 采用双管式； 按照回水动力不同，将蒸汽供暖系统分 为两类：重力回水和机械回水。一般都 采用机械回水方式。 2.低压蒸汽供暖系统的基本形式 重力回水低压蒸汽供暖系统重力回水低压蒸汽供暖系统形式简 单，宜在小型系统中采用。当系统作用半径较大、供汽压力较 高（通常供汽表 压力高于20kPa）时，就 采用机械回水系统。 上供式系统下供式系统在系统运行前，锅炉充水到I-I平面。锅炉加 热后产生的蒸汽在自身压力作用下克服流动阻力 ，沿供汽管道输送到散热器内，并将积聚在供汽 管道和散热器内的空气驱入凝水管，最后经连接 在凝水管末端的B

10、点处将空气排出。蒸汽在散热器 内冷凝放热，凝水靠重力作用沿凝水管路返回锅 炉，重新加热变成蒸汽。由图可见，系统中的蒸 汽管道、散热器及凝结水管构成一个循环回路。 由于总凝水立管与锅炉连通，在锅炉工作时总凝 水立管的水位将升高H值，达到2-2水面。当凝水 干管内为大气压力时，H值为锅炉压力所折算的水 柱高度。为使系统内的空气能从B点处顺利排除， B点前的凝水干管必须敷设在2-2水面以上，再考 虑锅炉压力波动，B点处应再高出2-2水面约200- 250mm。第一层散热器当然应在2-2水面以上才不 致被凝结水堵塞，顺利排出空气从而保证其正常 工作。 机械回水低压蒸汽供暖系统机械回水系统是一个开式系统

11、，凝水不 直接返回锅炉，而先进入凝水箱。然后再 用凝水泵将水运回锅炉重新加热。在低压 蒸汽供暖系统中，凝水箱的布置应低于所 有散热器和凝水管。进凝水箱的凝水干管 应作顺流向下的坡度，以便从散热器流 出 的凝水靠重力回流进入凝水箱。 v机械回水系统的最主要优点：扩大了供热 范围，因而应用最为普遍。 机械回水的中供式低压蒸汽供暖系统的示 意图三、热风 采暖 特点以空气作为带热体，将室外、室内或者 室外与室内空气的混合体加热后直接送入室 内，维持室内空气温度达到采暖要求。因此 具有热惰性小、升温快、室内温度分布均匀 、温度梯度较小的特点。 暖风机 结构：由空气加热器、通风机和电动机组合 而成的，空气

12、在风机的作用下由吸风口进入 机组，经过加热器加热后从送风口送到室内 ，以维持室内要求的温度。由此可见，暖风 机具有加热空气和传输空气双重功能。 暖风机的分类： 根据风机类型：轴流式和离心式 根据结构和适用的热媒：蒸汽暖风机、热水 暖风机、蒸汽热水两用暖风机以及冷热水两 用暖风机等。 轴流式暖风机：最常用的是蒸汽热水两用型和冷热水两用型 v特点：体积小、结构简单、安装方便，但射 程短、出风速度低。因此，一般悬挂或支架 在墙上或柱子上，热风经过风口直接吹向工 作区。 v用途：加热室内空气再循环空气。蒸汽热水两用型轴流暖风 机 离心式暖风机：最常用的是蒸汽热水两用型 v特点：作用压头较大、出口速度较

13、大 ，因此，射程长、送风量和产热量大 ，通常用于集中采暖。 v用途：加热室内再循环空气，或者加 热一部分室外新鲜空气。蒸汽热水两用型离心暖风机 注意：对于空气中含有燃烧危险的粉尘 、产生易燃易爆气体和纤维处理的生 产厂房，从安全角度考虑，不得采用 再循环空气。四、辐射采暖 机理散热设备以辐射换热的方式将热量 散发出来。 主要形式： 高温水或高压蒸汽辐射采暖，适用于 工业建筑； 煤气燃烧红外线辐射采暖适用于工业 建筑； 电取暖器。 优点 在相同的舒适感条件下，可采用较低的 室内空气温度； 增加了人的舒适感； 减少了室内温度梯度和灰尘的二次飞扬 ； 减少了建筑围护结构的热损失。第二节 水系统的种类

14、一、单管系统和双管系统 单管系统单管制系统只有一根干管，从锅炉到建筑、 再回到锅炉。这根管道既是送水管，也是回水管 ，它的管径不变，所有的水都在管内流动。水离开干管时的温度与回到干管的温度不同 ，这两股水流混合改变了整个干管内水流的温度 。然而，由于离开干管的水量与总水量相比非常 小，因此，水温的改变通常很小。即使如此，在 有些情况下，选择送水干管末端的设备必须与选 择送水干管开始端的设备有所不同，因为两者所 处的进口水温不同。v 优 点： 系统的设计简单，一根管子，尺寸 始终不变； 安装简单； 安装费用低； 它有一定的灵活性，因为系统可以 被分为几个并联环路，以保持水泵 的压头较低。v 缺

15、点： 与其它系统相比，它的水泵压头一般较大 ； 由于水流经系统时水温的变化，可能导致 干管末端的设备比开始端的大，这不仅使 末端设备的选型复杂化，而且由于末端的 设备型号的增大而增加了费用； 由于水流接头的设计及其造成的压降，使 分支中的水量受到限制。适合它的末端设 备一般只控制房间的一部分空间、单个房 间、一些小的房间、而且是密闭的； 为了保证水通过末端设备盘管时的阻力低 ，水速必须低。这将导致盘管的管径较大 ，并联的管数较多或使用比其它大的盘管 。因此系统占用空间大、末端设备费用高 。2.双管系 统v 优 点： 尽管管道和设备的阻力较大，其水泵的总 压头还是比具有相同管径的单管系统小， 这

16、是因为水环路的末端设备是并联的、而 非串联； 系统安装时，如果安装了分支环路的平衡 阀，该系统各设备间的流量平衡比单管系 统容易； 由于来自设备的回水回到了回水干管中、 没有与供水管内冷冻水混合，因此，进入 每个设备的水温度相同。v 缺 点： 系统的安装费用比单管系统高。对于 同样规模的系统，即使两管制系统的 平均管径比单管小，但额外的管道和 接头使它的初投资比单管系统大； 与单管系统类似，两管制系统在某一 时刻只能向所有的设备提供同一温度 的水。二、同程式和异 程式 异程式 特 点： 水从供水管进入设备1 水离开设备1后直接回到冷热源 第一个设备是第一个供水的设备 ，也是第一个回水的设备 各环路压降不均匀 通过各设备的压降大小顺序为： 设备1设备2设备3设备4设备 5 必须添加