《建筑设备》王克河，焦营营，张猛编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《建筑设备》

【作　者】王克河，焦营营，张猛编

【丛书名】“十三五”国家重点出版物规划项目

【页 数】 289

【出版社】 北京：机械工业出版社 , 2021.04

【ISBN号】978-7-111-67541-9

【分 类】房屋建筑设备-高等学校-教材

【参考文献】 王克河，焦营营，张猛编. 建筑设备. 北京：机械工业出版社, 2021.04.

图书封面：

图书目录：

《建筑设备》内容提要：

本书系统地概括介绍了各类建筑设备的工作原理、相关规范要求、系统工艺结构等。内容包括水暖的基础理论知识、建筑室内生活供水系统、建筑室内消防供水系统、建筑室内排水系统、建筑燃气供应系统、建筑供暖系统、建筑通风系统、建筑防排烟系统、建筑空气调节系统、电气基本理论知识、供配电系统、智能化系统等。本书具有理论深度适中、图文并茂、直观易懂、工程性强、紧密联系工程实际等特点。本书在各类建筑设备系统的介绍过程中，引入了大量的规范条文，有利于学生对规范的掌握和理解，使学生在具体工程实施过程中，能严格按照规范条文要求进行建筑设备安装及系统的整体调试。 本书可作为普通高等学校电气工程及其自动化、建筑电气与智能化、土木工程、城市地下空间工程、工程造价、工程管理、建筑学、城市规划等专业的教材，也可作为建筑工程技术人员学习建筑设备知识的参考书。

《建筑设备》内容试读

第1篇

苏贵水

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给水排水及燃气篇世报玖阳的

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第章

基本知识

1.1流体的主要物理性质

流体一般指液体和气体，与固体相比其主要特点是具有流动性，只能承受压力，不能承受拉力，静止的流体不能承受剪力。建筑工程中的流体主要有给水排水管道中的水流，燃气管道中的可燃性气体，空调通风及排风排烟中的气流等。

1.流体的密度

对应着质量与重力，流体的密度分为质量密度与重力密度。质量密度：

M

(1-1）

式中M一流体的质量(kg);

V—流体的体积(m3);

p流体的质量密度(kg/m3)。重力密度：

G Mg=pg

(1-2)

式中G一流体的重力(N):

V—流体的体积(m3);

y一流体的重力密度(N/m3)。

2.流体的压缩性与膨胀性

流体的密度随外界的压力与温度变化而变化，液体变化较小，气体变化显著。加在流体上的压强增加导致流体体积缩小的现象，称为流体的压缩性。随温度升高流体体积膨胀的现象称为流体的膨胀性。

(1)液体的压缩性与膨胀性一般液体的压缩性与膨胀性都很小。例如，水的压力从

一个大气压增加到100个标准大气压时，每增加1个大气压其体积只缩小1/20000。水在温度较低(10~20℃)时，温度每增加1℃，水的密度减小1.5/10000；在温度较高(90~100℃)时，温度每增加1℃，水的密度减小7/10000。

(2)气体的压缩性与膨胀性

1)理想状态气体方程。气体的压缩性和膨胀性比液体较明显。在常温常压下，气体的

第1章基本知识

压强P、密度P、温度T三个基本参数之间满足理想气体状态方程式。

卫=RT

(1-3)

p

式中p一气体的绝对压强(N/m2)；+武

p一气体的密度(kg/m3)；

R一气体常数[J/(kg·K)],对于空气，R=287;对于其他气体，R=8314/N,N

为该气体的分子量；

T—气体的绝对温度(K)。

2)可压缩与不可压缩气体。在气体流速较低，远小于声速的情况下，其压强和温度在流动过程中变化较小，密度可视为常数，这种气体称为不可压缩气体。

反之，在气体流速较高，超过声速的情况下，在流动过程中密度变化较大，·不能视为常数，这种气体称为可压缩气体。

在建筑工程中，水及气流体在大多数情况下流速较低，在流动过程中密度变化不大，接近于常数；一般认为是一种易于流动的、具有黏滞性和不可压缩的流体。3)流体的流动性与黏滞性。流体流动时，流体内部各质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力以反抗流体质点间相对运动的性质，称为流体的黏滞性。管段中断面流速分布如图1-1所示。

u+du

牛顿在反复试验的基础上，提出了牛顿内摩擦定律。

Fdμ

T-s=dn

(1-4)

式中F一内摩擦力(N);

ZZ444X7Z747747744774

u一动力黏滞系数(Pa·s);

图1-1断面流速分布

S-摩擦流层间的接触面积(m);

T一单位面积上流体的黏滞力(Pa),又称为切应力；

n一流速梯度（1/s),表示流速沿垂直于流速方向的变化率。

1.2流体的静压强

流体在静止状态下，不存在切向应力，不能承受拉力，不存在由于黏滞性所产生运动的力学性质。因此，流体静力学的中心问题是研究流体静压强的分布规律。

1.压强的概念

物体单位面积上所受的力称为压强，在工程技术上常习惯地称为“压力”。

F

P=S

(1-5)

式中F一物体表面承受的压力(N);

p—压强(N/m2);

建筑设备

S—物体受力面积(m2)。

压强的常用单位：1Pa=1N/m2=10-3kPa=10-6MPa=10-5bar

2.液体中压强的计算

如图1-2所示，在某种液体中选一圆柱体为研究对象，圆柱体上表面与液体表面在同一平面内，高为h,截面面积为△w,上表面承受的压强（大

气压)为P0,下表面承受的压强为P,则其力的平衡方程

式为

p△ω-Yh△w-Po△w=0

(1-6)

则

p=Po+yh

(1-7)

式中y一重力密度(N/m3)。

在液体内部各个方向都有压强；压强随液体深度的增加而增加；在同一深度，液体各个方向的压强相等；液体密度越大，压强也越大。

标准大气压也是压强经常使用的单位。1954年，第十

图1-2液柱的压强分布

届国际计量大会决议声明，规定标准大气压值为：P0=1标

准大气压=101325N/m2。

水的质量密度p=1000kg/m3,则重力密度y=Pg=1000kg/m3×9.8m/s2=9800N/m3=

9.8kN/m3,一个标准大气压相当于水柱hH,0=po/y=(101.325kN/m2)/(9.8kN/m3)=

10.34m≈10mH20。

汞的质量密度p=13590kgm3,则重力密度y=pg=135900kg/m3×9.8m/s2=1331820N/m3=

133.18kN/m3,一个标准大气压相当于汞柱hHg=po/y=(101.325kN/m2)/(133.18kN/m3)≈

0.76m≈760mmHg,所以，1个标准大气压=101325Pa≈101.33kPa≈0.1MPa≈1bar≈10mH20≈760 mmHgo

3.真空度

对于气体，在高差h不大的情况下，因重力密度y很小，可忽略yh,则p=po。如研究气体作用在锅炉壁上的静压强时，可认为气体在空间各点上的静压强相等。

流体中压强相等的点所组成的面称为等压面，如气体与液体的交界面，处于平衡状态下两种不相溶液体的分界面。工程计算中，压强有不同的量度基准。绝对压强是以完全真空为零点计算的压强；相对压强是以大气压为零点计算的压强。实际大气压与绝对压强、相对压强的关系为

P=PA-P

(1-8)

式中p一实际大气压；

PA-绝对压强；

P。一相对压强。

某点的绝对压强大于大气压，相对压强为正时称为正压；绝对压强小于大气压，相对压强为负时称为负压，此时流体处于真空状态。真空度是指某点的绝对压强不足一个大气压强

的部分，用P4表示，则

Pk =P-PA=-Pa

(1-9)

第1章基本知识

PA=0,则Pkmas=p=Pp0=101kN/m2(1个标准大气压)；PA=P,则Pkmn=0。故0≤Pk≤101kN/m2。

某点的真空度就等于该点相对压强的绝对值，如某点的绝对压强PA=4OkN/m2,若p=p0,则相对压强p。=(40-101)kN/m2=-61kN/m2,真空度p4=-p,=61kN/m2。

1.3流体运动的基本常识

1.压力流与无压流

(1)压力流流体在压差作用下流动，流体充满整个管道或容器，没有自由表面。如燃气管道中的燃气，供热管道中的热水或蒸汽，给水管道中的自来水等都属于压力流。压力流有下列三个特点：

1)流体充满整个管道。2)不能形成自由表面。

3)流体对管壁有一定的压力。

(2)无压流液体在重力作用下流动，液体没有充满整个管道或容器，有一部分界面跟空气接触，形成自由表面。如室内排水系统中污水在管道中的流动，江河湖泊中流动的水，在水渠里的流动水等都与空气接触形成自由表面，都是无压流。无压流有下列两个特点：

1)液体流体没有充满管道。

2)液体在管道或水渠中能够形成自由表面。

在室内排水设计中，引入了充满度的概念表示污水在管道中的占比。污水在管道中的深度h与管径D的比值称为管道的充满度，充满度是排水系统设计中很重要的参数。

2.恒定流与非恒定流

(1)恒定流处于运动平衡状态的流体，各点的流速不随时间变化，由流速决定的压强、黏性力和惯性力也不随时间变化，这种流动称为恒定流，如图1-3a所示。

(2)非恒定流处于运动不平衡状态的流体，各点的流速随着时间变化，各点的压强、黏性力、惯性力也随着速度的变化而变化，这种流动称为非恒定流，如图1-3b所示。

a)恒定流

b)非恒定流

图1-3恒定流与非恒定流

3.均匀流与非均匀流

流体运动时，在流速场中画出某时刻的一条空间曲线，该曲线上所有流体质点在该时刻的流速矢量都与这条曲线相切，这条曲线称为该时刻的流线。即流线是同一时刻连续流体质

建筑设备

点的流动方向线；流体运动时，流体中某一质点在连续时间内运动的轨迹线称为迹线。

(1)均匀流流体运动时，流线是平行直线的流动。

(2)非均匀流流体运动时，流线不是平行直线的流动。1)渐变流：流体运动中流线接近于平行直线的流动。2)急变流：流体运动中流线不能视为平行直线的流动

如图14所示，均匀流、非均匀流等在各管段上的表现形态。

均匀流【急变流【渐变流【急变流

图1-4均匀流与非均匀逆流

4.流量与断面平均流速

(1)流量流体流动时，单位时间内通过过流断面的流体体积称为流体的体积流量。用Q表示，单位为m3/s或L/s。流体的流量一般是指体积流量，有时也用质量流量，单位

为kg/so

(2)断面平均流速流体流动时，断面各点流速一般不易确定，当工程中务必要确定时，可采用断面平均流速。断面平均流速为断面上各点流速的平均值。

5.流体的阻力与水头损失

(1)阻力与水头损失流体的水头损失(H2)是水利计算的重要内容，也是选择水泵

加压设备的重要依据，是非水专业的学生了解水力计算的重要概念。

1)沿程阻力与沿程水头损失。由于流体具有黏滞性且管壁的表面不光滑，流体在流动过程中会产生内摩擦力和管壁造成的摩擦力，从而使一部分能量以热能的形式散发形成能量损失。在边界条件不发生变化的管段上，流动阻力只有沿程不变的摩擦力或切应力，称为沿程阻力；克服沿程阻力而造成的能量损失，称为沿程水头损失。

2)局部阻力和局部水头损失。流体在流动过程中，当流经三通、弯头、阀门等管道中管件和附件时，对流体形成局部障碍，流体的流动状况发生急剧变化。在边界条件发生急剧变化的区域，由于出现了漩涡区和流体质点间形成剧烈碰撞，形成的阻力称为局部阻力；克服局部阻力而造成的能量损失，称为局部水头损失；。流体整个流动过程中的总水头损失：

H2=Σhr+Σh

(1-10)》

(2)流体流动的形态如图1-5a所示，玻璃管中的水在流动过程中不断加入红颜色，观察在不同流速下的形态。如图1-5b所示，当流速低时，玻璃管中有股红色的水流，像一条线一样，水流成层成梳地流动，各流层间并无质点的混合现象，这种水流形态称为层流；如图1-5c所示，若加大管中的水流速度，红颜色水随之开始动荡呈波形。继续加大流速，红颜色水向四周扩散，质点或液团互相混合。流速越大，混合程度越严重，这种水流形态称

···试读结束···