具体描述
This fully revised 2nd Edition of Keith Moss's highly respected text gives comprehensive coverage of the design of heating and water services in buildings. Each chapter starts with the information needed to understand the specific area, and this is then reinforced by many examples and case studies with worked solutions. Mathematics and the principles of fluids are introduced as core skills where they are required as part of the design solution. New material is provided on chimneys, fossil fuel combustion, electrical heating and group and district heating. Students, whether on HNC, HND and degree courses, will find this is a book they need to have.
建筑供暖与给水系统设计：理论、实践与创新 本书旨在为建筑工程领域的专业人士、学生以及对建筑服务系统感兴趣的读者提供一本全面而深入的参考手册，专注于建筑供暖和给水系统的设计原则、技术应用与前沿发展。在当前对可持续发展和能源效率要求日益提高的背景下，本书不仅着眼于满足基本舒适性和卫生需求，更强调如何通过创新性的设计方案，实现能源的优化利用，降低运营成本，并最大程度地减少对环境的影响。 第一部分：供暖系统设计基础 本部分将系统地介绍建筑供暖系统的基本原理和核心设计要素。我们将从热力学基本定律出发，深入探讨热量传递的几种主要形式——传导、对流和辐射，以及它们在建筑围护结构和供暖设备中的具体体现。理解这些基本概念是进行有效热负荷计算的前提。 热负荷计算： 详细阐述建筑物的热负荷构成，包括稳态热损失（通过围护结构、门窗的传导和渗透）和动态热增益（太阳辐射、内部设备和人员产生的热量）。我们将介绍各种国际和国内通用的热负荷计算方法，如瞬时热负荷法（CLTD/CLF）、动态热负荷法（SOLVENT）、以及基于计算机模拟的能量建模方法。重点在于如何准确评估建筑物的热工性能，包括墙体、屋顶、楼板、门窗的传热系数（U值）和隔热性能，以及通过气密性设计减少渗透性热损失。还将讨论如何考虑不同建筑用途（住宅、办公、商业、公共建筑等）以及不同气候区对热负荷的影响。 供暖方式与设备选择： 广泛介绍当前市场上主流的供暖技术和设备。 锅炉系统： 涵盖不同类型的锅炉，如燃气锅炉、燃油锅炉、电锅炉，以及它们的工作原理、性能参数、效率等级（如冷凝锅炉的优势）。讨论锅炉的选型依据，包括热负荷、燃料供应、空间限制、环保要求等。 热泵系统： 深入介绍空气源热泵、地源热泵、水源热泵等技术，解析其制热原理、能效比（COP）、季节能效比（SEER）等关键指标。重点探讨热泵系统在不同气候条件下的适用性、安装要求以及与其他供暖方式的结合应用。 区域供暖系统： 介绍集中供暖的优势，包括能源集中管理、效率提升、以及其在城市规划和可持续发展中的作用。 其他供暖方式： 简要介绍电加热器、电阻加热、辐射采暖（如地暖、电热膜）等，分析其适用场景和局限性。 热媒输配系统设计： 水系统： 详细介绍热水供暖系统的设计，包括管道布置（单管、双管、水平、垂直系统）、管材选择（铜管、PPR管、钢管等）、水泵选型与水力计算、膨胀水箱和泄压阀的作用。 蒸汽系统： 介绍蒸汽供暖系统的基本原理，包括锅炉、管道、散热器、冷凝水回收等环节，并分析其适用范围和潜在的缺点。 散热设备选择与布置： 深入分析不同类型的散热设备，如散热器（板式、柱式）、风机盘管、地板辐射采暖系统、墙壁辐射采暖系统等。重点讲解如何根据房间的大小、形状、窗户面积、墙体材料以及用户对温度的偏好来选择合适功率和类型的散热设备。讨论散热设备的布置原则，以实现均匀供暖，避免局部过热或过冷，并考虑美观和空间利用的因素。 控制系统与智能化： 探讨供暖系统的自动化控制，包括温控器（机械式、电子式、编程式）、区域控制阀、传感器（温度、湿度、CO2）的应用。介绍如何通过智能化的控制策略，如定时开关、分时分区控制、与天气预报联动、以及基于 occupancy 的控制，实现能源的精细化管理和用户舒适度的提升。 第二部分：给水系统设计基础 本部分将深入探讨建筑给水系统的设计，涵盖从水源到用户端的各个环节，重点关注水质、水量、水压的保障，以及系统的安全性和经济性。 供水方式与水源： 市政供水： 分析市政供水的可靠性、水压波动、水质标准，以及如何根据市政供水条件进行系统设计。 自备水源： 探讨井水、地表水等自备水源的取水、处理、储存方式，以及相应的设备选型和水质处理要求。 二次供水： 详细介绍加压水箱（高位水箱、变频增压水箱）和水泵（恒压变频供水、多泵并联）在解决市政供水压力不足问题中的作用，以及二次供水的水质维护和安全要求。 水量与水压计算： 用水量计算： 介绍根据建筑类型、房间数量、居住人数、设备用水量等因素，计算日用水量、时最大用水量、以及最小系统设计流量的方法。 水压计算： 详细阐述确定各用水点所需水压的依据，包括设备要求、水喉高度、管道阻力损失等。介绍如何通过水泵扬程、管道直径、阀门等参数来满足系统水压需求，并防止水锤等不利现象的发生。 管道系统设计： 管道布置： 讨论冷热水管道的布置原则，包括分区、水平和垂直走向、管件连接方式（焊接、螺纹、卡压）。重点强调如何优化管道布局，减少系统阻力，便于安装、维修和检测。 管材选择： 评估各种常用管材（如铜管、不锈钢管、UPVC管、PPR管、衬塑管等）的性能优势和劣势，包括耐腐蚀性、耐压性、耐温性、卫生性、安装便利性、以及成本效益，并提供选择依据。 水质保护： 强调在管道设计中考虑水质的保护，包括防止二次污染，如采用食品级管材、设置止回阀防止倒流、以及在热水系统中采取防腐蚀和防垢措施。 用水设备与配件： 水龙头、淋浴器、马桶等： 介绍不同类型用水器具的选型依据，包括流量、水压要求、节能特性（如节水型马桶、低流量淋浴器）以及美观和人体工程学设计。 水处理器： 讨论软水器、净水器、过滤器等水处理设备的作用，以及根据原水水质和用户需求进行选择的原则。 阀门与附件： 介绍各种类型阀门（如截止阀、球阀、蝶阀、减压阀、安全阀）的功能和应用，以及水表、水箱、水泵等关键附件的选型。 热水供应系统： 热水生成方式： 详细介绍电热水器、燃气热水器、太阳能热水器、空气能热水器、集中式热水锅炉（包括燃气、燃油、电加热）等工作原理、优缺点、以及适用场景。 热水储存与输送： 讨论保温水箱的设计、容积计算，以及热水管道的保温措施，以减少热量损失，并保证用户端随时可获得足够温度的热水。 循环系统： 介绍热水循环系统（回水管）的设计，以解决用户端热水供应延迟的问题，提高舒适度，并讨论其能耗考量。 第三部分：可持续性设计与前沿技术 本部分将聚焦于如何将可持续发展理念融入供暖与给水系统的设计中，并介绍一些新兴的技术和方法。 能源效率与节能设计： 被动式设计： 强调建筑围护结构的保温隔热、自然通风、遮阳等被动式设计手段，以减少对主动式供暖和制冷的需求。 高效设备与系统集成： 深入分析如何选择高能效的锅炉、热泵、水泵等设备，并研究系统集成优化，例如冷凝技术、变频技术、余热回收技术在供暖和给水系统中的应用。 热回收与再利用： 探讨废热回收技术，如从废水、废气中回收热量用于预热给水或供暖。 可再生能源应用： 详细介绍太阳能热水系统、地源热泵、生物质能供暖等可再生能源在建筑供暖与给水中的应用潜力与技术要点。 水资源节约与循环利用： 节水器具与技术： 推广使用节水型洁具、淋浴器，以及智能感应用水设备。 雨水收集与中水回用： 详细阐述雨水收集系统的设计与应用，以及城市污水处理后中水回用（用于冲厕、绿化、道路清洗等）的技术、规范和效益。 灰水处理与再利用： 介绍来自淋浴、洗手盆、洗衣机等的灰水收集、简单处理（如过滤、沉淀）后用于冲厕或绿化的可能性。 智能化与物联网（IoT）应用： 智能楼宇管理系统（BMS）： 介绍BMS如何整合供暖、给水、通风、照明等子系统，实现集中监控、数据分析和优化控制，提高能源利用效率和运行管理水平。 传感器网络与大数据分析： 探讨如何利用各种传感器监测系统运行状态（如水温、水压、流量、室内温度、湿度），通过大数据分析发现潜在问题，进行预测性维护，并优化系统运行策略。 用户交互与个性化服务： 介绍通过智能手机App等方式，让用户能够远程监控和控制供暖和用水设备，实现个性化的舒适度设置。 健康与舒适性： 室内空气质量（IAQ）： 讨论供暖系统对室内空气质量的影响，如温湿度控制、新风引入、以及如何避免二次污染。 水质安全： 再次强调水质的重要性，从设计源头到末端用水，确保饮用水和生活用水的安全。 噪音控制： 关注水泵、管道、阀门等设备运行时产生的噪音，并提出相应的降噪措施。 法规、标准与规范： 国际与国内相关标准： 介绍建筑供暖与给水系统设计相关的关键国际标准（如ASHRAE、ISO）和国内标准（如GB、JGJ），以及这些标准的演变趋势。 能源审计与性能认证： 讨论建筑能源审计的重要性，以及绿色建筑认证体系（如LEED、BREEAM）对供暖与给水系统设计的具体要求。 绿色环保法规： 关注最新的环保法规对供暖和给水系统材料、设备、运行排放等方面的限制和要求。 结论 本书力求在理论与实践之间架起桥梁，为读者提供一个系统、全面、前瞻性的知识框架。通过深入理解本书内容，读者将能够设计出既能满足基本需求，又能兼顾能源效率、水资源节约、环境保护和用户舒适度的现代化建筑供暖与给水系统。未来，随着技术的不断进步和环境意识的日益增强，供暖与给水系统的设计将朝着更加智能化、绿色化、人性化的方向发展，本书将持续关注并引领这一发展潮流。
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