建筑设备与土木工程的关系
摘要:建筑设备是现代化建筑的重要的组成部分,属于建筑的物质技术条件,它的作用是实现建筑物的合种功能。
其设置的完善程度和技术水平,已成为社会生产、房屋建筑和物质生活水平的重要标志。
一幢现代化的建筑物是建筑、结构和建筑设备等几部分的完善结合体,在建筑规划、设计、施工和使用中,都是共同工作,缺一不可的,为此必须相互了解,协调工作,消除矛盾,解决工作中产生的问题,提高工程质量,做好建设工作,高效地发挥建筑物应有的功能。
本文着重分析了建筑设备与土木工程(建筑)之间的关系,阐明建筑设备在土木工程中的重要性,并举例说明了建筑设备和土木工程的密不可分性。
关键词: 建筑设备土木工程(建筑) 密不可分
人类的大部分时间是在建筑空间中度过的,建筑已不仅限于居住栖身性质,它已经成为人们学习、生活、工作、交流的场所。
任何建筑,如果只有遮风避雨的建筑物外壳,缺少相应的建筑设备,其使用价值将是很低的。
随着科学技术的发展,社会文明的进步,人们物质、精神生活水平的提高,人们对建筑的要求也越来越高。
建筑,除了应达到最基本功能,即满足人们生活的空间需要之外,人们还对建筑功能提出了更高更多的要求,除了希望建筑环境舒适、健康、明亮、色彩宜人外,还要求建筑具有安全性、防御性、私密性、耐久性、舒适性、便利性、节能性、美观性等。
为了实现这些建筑现代化功能,就必须安装相应的设备。
完善的设备在现代建筑中发挥着最直接的作用,它是现代建筑实现功能的物理基础和技术手段,是建筑的重要组成部分,它直接影响着建筑功能。
对使用者来说,建筑物的规格、档次的高低,除了建筑面积大小的因素外,建筑设备及其功能的完善程度将是决定性的因素之一。
建筑、建筑设备和建筑功能是不可分离的。
随着社会发展与科技进步,建筑设备的作用与重要性有增无减,建筑设备占用的建筑空间在逐渐扩大,而且建筑设备的投资占建筑总投资的比例也正在日益增大。
所谓建筑设备是指供电、燃气、给水、排水、采暖、通风、夺调、制冷、排烟、消防灭火、避雷、垃圾处理等常规建筑设备,此外,人们已经把电梯系统、通信系统、网络系统、安全监控系统等也作为建筑设备来对待。
设想一下,如果一幢建筑没有上述这些设备,这幢建筑除了能够遮风避雨外,还具有什么功能。
建筑设备的基本作用建筑设备在建筑中起的重要作用可以用一个比喻来形象说明。
如果我们把建筑比作一个人,那么建筑结构就好比这个人的骨架,而建筑设备则是这个人的神经、血管和内脏。
它们源源不断地给这个建筑提供所需的物质和能量,使之具有生命力,同时又在接受着各种信息并不断发出指令,使这个建筑具有一定的智力。
建筑设备的作用可以概括为以下几点:
(1)为建筑创造适当的室内环境,如创造温、湿度环境和空气环境的暖通空调设备、创造声、光环境的电气设备等;
(2)为建筑的使用者提供工作和生活的方便条件,如电梯、给排水系统、通信系统、广播系统等;
(3)能增强建筑自身以及人员、设备的安全性,如防排烟系统、消防系统、保护接地和防雷系统、报警监控系统、事故照明等;
(4)能提高建筑的综合控制性能,如自动空调系统、消火栓消防泵自动灭火系
建筑设备的选择应遵循以下原则:
(1)充分适应建筑质量标准的要求.设备标准是建筑质量标准的一个重要方面,两者必须相适应.在高标准的建筑中选择低标准的设备和在低标准的建筑中选择高标准的设备,都是不可取的;
(2)满足设备的技术要求,确保功能的发挥.每种建筑设备都有自身的技术要求,如给水系统要考虑水量和水压,电气系统要考虑用电量和电压等,些条件不具备,建筑设备就不能发挥应有的作用;
(3)应做到经济、合理、安全、方便;
(4)应满足建筑空间组合与艺术处理的要求。
上述所有建筑设备、设施、装置都安装在建筑物内,都必然要求与建筑、结构及生产工艺设备等相协调,综合进行设计和施工,才能使建筑物高效地发挥功能。
因此,建筑设备工程与房屋建筑有着密不可分的联系。
对于一幢具有现代设备的房屋来说,它的设计乃至以后的建筑施工和建筑维修管理工作都是由建筑、结构、公用设备等专业的工程技术人员在既有明确的分工,又紧密配合,统一协调之下共同完成的。
现代建筑工程师(从事建筑、规划、结构、施工等专业技术人员)如果不具有建筑设备方面的知识是不可能做好建筑设计。
建筑施工和房屋维修管理的,或者工作起来很困难。
同样,公用设备工程师(从事暖通空调、给水排水、动力等专业技术人员)在进行建筑公用设备工程设计之前,首先要掌握建筑设计意图及相关技术资料,在设计公用设备工程过程,怎样合理地对建筑设备、设施、装置及其系统进行综合设计,与建筑设计、结构设计、施工方法等有着密切的关系。
特别是一些管道和线路的敷设,或采用地下布置(管沟敷设或直埋),或沿地面布置,或沿建(构)筑物布置,或架空布置,无沦采取何种布置形式,在具体布置时,必然和房屋的各组成部分(如基础、墙身、楼板层、地面、屋顶、楼梯、门窗等)发生关系,或贴近它们,或穿过它们,或者某些系统与建筑结构本身就融为一体(例如纺织厂空调系统就很典型),这样就常会产生一些矛盾;在施工过程中,也会产生一些矛盾。
还有,这些管道和线路对小区的环境、景观都有直接的影响,即使地下埋设的管线,也影响着地面空间的大小。
这就要求公用设备工程师必须掌握建筑工程的知识,根据场地条件、相关建筑空间特性(形状、规模、色彩等空间形象)、生产工艺、管线性质等,经济合理地选择管线敷设方式,决定管线走向和敷设宽度,正确处理好管线与建筑物、构筑物、交通运输及各种生产没施的相互关系。
只有这样才能搞好房屋公用设备工程的设计、施工安装和设备维修管理,在与其他专业工种合作过程中减少矛盾,即使有了矛盾,也可通过胁商,合理地解决,减少工作中的困难。
公用设备工程领域的建筑环境与设备工程专业、热能与动力工程专业、给水排水工程专业及与其相近专业(如环境工程、安全工程、食品科学与工程、化学工程与工艺、油气贮运工程等)的学生学习本课的目的也在于此,因此不可忽视对“建筑概论”课程的学习。
图1 顶棚箱式空调系统概念图
顶棚箱式空调系统是近年从结构形式的角度提出的一种节能型的空调系统,如图1所示。
这种空调系统把整个顶棚作为风管,由于其断面积较大,空气在其中的流速很低,于是整个顶棚就相当于一个送风静压箱,不再另外配置送风管道。
而顶棚是由多层材料组合而成的(图2),自身具有隔热功能,可达到节能目的。
这种空调系统是需要建筑工程师与公用设备工程师密切配合才能完成的。
图2 由多层材料组合的顶棚构造示意图
镀锌钢图1顶棚箱式空调系统概念图钢骨架躯体璃棉泡沫聚氧加热板图2由多层材料组合成的顶棚构造示意图建筑与设备,在提出建筑规划的早期阶段就应当互相配合,在调查、规划和讨论的基础上,一般要对建筑总体布置(建筑物的空间、体型等)、结构布置(构成建筑物结构主体的基础、柱、梁、抗震墙等)、
没备布置(满足各种用途的系统和机器、设施等)进行商讨,提出能够满足三方面技术要求的初步布置方案。
公用设备工程师在布置设备时必须把握建筑空问的特性(形状、规模、色彩等空问形象),掌握当地的特点以及道路、地形等周围环境、气候等自然条件、噪声等社会条件,而且还要提出防灾、避难等问题。
具体来说。
公用设备工程师应就以下事项向建筑工程师提出技术要求:
(1)对机房位置、尺寸和结构的技术要求
a、提供机器发出的热量、声音和振动的有关数据和相应的技术处娜措施与方法。
b、提供机器、设备与设施的重量,请结构工程师考虑结构卜的技术处理措施。
c、提供机器、没备与没施的搬人和更换等问题。
d、楼板和梁等的高度问题。
(2)配电室的位置、尺寸和结构的技术要求
a、防水、防潮问题(潮湿是配电室的大敌)。
b、热、声和振动问题。
c、重量大的机器、没备与没施的结构问题。
(3)管线与通风空调管道等的空间位置与尺寸
a、竖井空间的大小(扣除掉梁等尺寸后的有效空间面积)。
b、管线与通风窄调管道等的准确定位,特别是管道穿梁和楼板的管道的窄间位置,特别要注意排水管道及其安装坡度。
c、管道检查口位置。
(4)伸出屋顶和室外的机器、设备与设施的布置
a、设计规范和有关法律的规定。
b、噪声和臭气等对周围环境的影响。
(5)防火分区、排烟设备等对建筑、结构的技术要求
(6)建筑物可能结露的部位及其绝热材料的选择与确定
对于土木工程专业学生来说,学习和掌握建筑设备的基本知识是至关重要的,我们应不断与本专业相关的科技最新成果、更新知识结构、提高综合技术水平,以适应建筑技术复合发展的要求。
以便在建筑和结构设计、建筑施工`室内装修、房地产开发和建筑管理等工作中合理的配置和使用能源和资源,尽量地减少能量的损耗和资源的浪费,完美的体现建筑物的设计和使用功能。
参考文献: 《现代建筑设备》钟朝安编著
《建筑设备》李祥平,闫增峰主编
《公共建筑设计》艾学明主编
《建筑设备安装:专业技能入门与精通》瞿义勇主编。