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建筑设计与建筑设备漫谈

摘　要:
建筑设备是指建筑物内的给水、排水、供热、通风、空气调节、燃气供应、供电、照明、通讯等设备系统。在功能建筑中,设备显得尤为重要,譬如智能办公建筑,它里面的设备(水电,消防设施,通讯,网络,闭路电视,监控系统等)是建筑的心血管系统,一旦发生故障,建筑就陷入瘫痪状态。基于此。本文就对建筑设计与建筑设备设计的配合展开探讨，并且在调查了建筑设备在生态建筑中的运用与发展，通过以上对建筑设备的认识，研究商业建筑在水暖电三方面的规范要求，试图更加理解和明白设备在建筑中的作用。

关键词：建筑设计、建筑设备、建筑节能、商业建筑

一、建筑设备主要包含的内容
建筑最初的功能是为人类遮风挡雨，随着人类文明的发展，对建筑的需求不仅仅限于此，人们在建筑里进行各式各样的活动。建筑是人们为了满足社会生活需要，利用所掌握的物质技术手段，并运用一定的科学规律、风水理念和美学法则创造的人工环境。既然是人工环境，就需要利用设备来创造这样的一个环境，建筑设备就是安装在建筑物内部为人们的居住和生活、工作提供便利和舒适、安全等条件的设备，是实现建筑设计功能的重要组成部分，直接影响着建筑节能、环抱及各种功能的顺利实现。
建筑设备是指建筑物内的给水、排水、消防、供热、通风、空气调节、燃气供应、供电、照明、通讯等为建筑物的使用者提供生活、生产和工作服务的各种设施和设备系统的总称。建筑设备的各项内容如下：
(1)给水设备包括：给水管、洗涤器具、便溺卫生器具、专用器具、水箱、水泵、阀门、增压设备、净化设备等；
(2)排水设备包括：排水管、排水泵、排污泵等；
(3)电器照明设备包括：各种照明、景观等灯具设备；
(4)消防与监控设备包括：消防泵、消防控制设备、防排烟设备、防盗与监控设备等；
(5)通风与空调设备包括：风管、净化与除尘设备、风机、空调机、冷、热源 机组、冷却塔等；
(6)锅炉房设备包括：锅炉、鼓风机、引风机、运煤机、循环水泵、补水泵、水处理装置等；
(7)电梯设备包括：客梯、货梯、消防梯、观光梯等；
(8)弱电设备包括：通讯、广播、有线电视、微机、楼宇自动控制设备等：
按照专业习惯，建筑设备可分为三大部分：给排水系统、暖通空调系统和建筑电气设备。
一、 建筑设计与建筑设备设计的配合
作为一名合格优秀的建筑师，必须具备优秀的沟通能力和懂得与相关专业的工作人员的合作。在建筑设计中，我们不能忽略建筑设备的必要性，在设计的过程中，建筑师需要考虑是否给排水系统、暖通空调系统和建筑电气设备预留出足够的安放位置，以及是否安置在正确和便利的位置上、机房配置、尺寸和结构的要求；对设置技术夹层的要求；对管道井的要求；对管道穿墙、穿越楼板、基础的要求；对通风及密封的要求；对排水及防漏的要求；对承重及隔振的要求；睡防火、防烟及防爆的要求；对防臭、防毒的要求；对防霉及防辐射的要求；对运输和维修的要求，等等。所有这些需要相互配合的问题，在规划设计阶段就应加强专业之剑的联系，进行研究，取得共识。当建筑设备与建筑之间发生矛盾之时，相关各方均应从建筑物总体最佳的社会效益和经济效益出发反复协商，妥善解决。建筑设备是建筑的一部分，建筑师和即将走向这一行业的学生都应该具有识读建筑给排水、采暖、通风与空调，建筑供配电，电气照明等工程施工图及防雷与接地等系统施工图的能力；具有建筑施工、管理及监理工作中与建筑设备工程协调配合的基本能力。
二、 建筑设备与节能
中国是建筑业的发展大国，建筑能耗逐年上升，尤其大型公共建筑的能耗高。北京12月5日发布的《中国智慧建筑调研白皮书》的数据显示，我国的能耗分三大块，即工业能耗、建筑能耗和交通能耗，其中建筑能耗占总能耗的28%-30%。另有报告指出，与欧美等发达国家相比，中国建筑行业的能耗效率存在20%-30%的差距。建筑的节能除了可以是被动式外，利用设备进行建筑节能也是一个很好且可行的方法。
如在上一个暑假中我们调研的深圳南海意库3号楼，它采用了温湿度独立控制空调系统：一层行政休息室、二～四层办公区域显热负荷由干式风机盘管（部分采用冷辐射吊顶）承担，由高温冷水机组提供18～21℃的高温冷水。二到四层每层选择两台电驱动溶液热回收型新风机组，一层行政休息选用一台电驱动溶液热回收型新风机组。冷水机组、冷水泵、冷却水泵、冷却塔设置启停连锁控制，冷水供、回水总管之间设压差旁通控制，冷水泵和冷却水泵采用变频控制。
温湿度独立控制空调系统与常规空调系统相比具有以下优势：
1）采用温湿度独立控制的空调方式，机组效率大大增加，夏季热泵式溶液调湿新风机组COP（性能系数）在5.5以上，水源热泵COP（性能系数）也可达到8.5以上；
2）溶液可有效去除空气中的细菌和可吸入颗粒，有益于提高室内空气品质；
3）系统无冷凝水的潮湿表面，送风空气品质高，确保室内人员舒适健康；
4）真正实现室内温度、湿度独立调节，精确控制室内参数，提高人体舒适性；
5）除湿量可调范围大，可精确控制送风温度和湿度，即使对于潜热变化范围较大的房间（如会议室），也能够始终维持室内环境控制要求；
6）热泵式溶液调湿新风机组与水源热泵均可冬夏两用，与常规系统相比，可以节省蒸汽锅炉与热水换热器的投资费用。

如在本学期的生态建筑的课程设计中，我们可以采用智能技术节能：教学区域照明采用T5系列稀土三基色荧光光源、环保、高效、节能型灯具，并要求配置电子镇流器；各公共场所采用普通型节能型灯具。楼梯、走廊采用红外（声、光）感应式节能自熄灭开关；使用其智能控制器控制室内照明灯具的开闭时间和实现照明节能运行状况，达到节能目的。
可再生能源的利用：在可再生能源利用方面，采用太阳能热水系统和太阳能光电系统。太阳能热水系统主热源为太阳能光热装置，地源热泵为辅助热源，太阳能光电系统采用365平米单晶硅太阳能光伏板，光电技术节能率为2%，光电系统每年可以发电约5万度。
在节水方面：采用节水器具：建筑内部采用延时自闭式水龙头、感应式自动关闭龙头、感应式小便器冲洗阀、脚踏式蹲便器冲洗阀、3L/6L两档冲洗水箱坐便器、无水小便器等节水设备，在一定程度上能减浪费和节水。
还可以使用中水回收利用系统节水。设地埋式或封闭式建筑中水设施，各层排水、盥洗排水等优质杂牌水经收集后排入人工湿地，经处理后出水主要用于前庭水景、绿化。各层冲厕排水经收集后排入化粪池、各自经处理后均排入人工湿地，经人工湿地处理后再经过滤、消毒后进入中水箱，经中水变频给水装置加压后主要用于冲厕。

建筑与设备之间的关系，就像游戏里的玩家一样（比做建筑），想要有高技能（比作节能和智能），就需要挣得装备（建筑设备）来提高。节能的建筑设备是建筑节能的一大途径，而现在也有许多建筑相关专业的工作人员、青年、学者专家在致力于开发和研究建筑节能的方法和设备。也衷心地希望越来越多的人加入到当中来，让我们的建筑更加节能，让设备更能让人舒适愉悦。
四、实践：商业建筑与建筑设备
在这个学期中，我们的建筑基础设计课包含了商业建筑，对此，结合我们的建筑课程设计谈谈建筑设备在建筑中的规范要求。
项目基本概况：南方某市繁华地段投资兴建一综合性商业中心，基地情况参照附图，建筑面积20000m2（±5%），用地面积11520 m2 ，容积率≤1.8，建筑密度≤35%，绿地率≥30%；建筑高度＜24米； 属于大型商业建筑。（以下信息查阅《商店建筑设计规范》JGJ 48-2014得）
1..关于消防应急照明和消防疏散指示标志 ：
a.商业建筑下列部位应设置消防应急照明：
封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室、消防电梯间及其前室或合用前室；消防控制室、消防水泵房、自备发电机房、变（配）电室、防烟排烟机房以及发生火灾时仍需正常工作的其它房间； 地上建筑面积超过400m2的营业厅、展销厅；建筑面积超过300m2的地下、半地下商店；疏散通道。
b.建筑内消防应急照明照度应符合下列规定：
1、 疏散通道的地面最低水平照度不应低于1.0Lx；
2、 楼梯间内的地面最低水平照度不应低于5.0Lx；
3、 消防控制室、消防水泵房、自备发电机房、变（配）电室、防烟排烟机房以及发生火灾时仍需正常工作的其它房间的消防应急照明，仍应保证正常照明的照度值。
2.关于建筑消防给水和灭火设施：
消防电梯前室应设置室内消火栓。
任一楼层建筑面积大于1500m2或总建筑面积大于3000 m2的多层商业建筑应设置闭式自动喷水灭火系统；
3.关于建筑电气系统方面：
该商业部分隶属于大型商业建筑，应按一级负荷要求供电，其它类型应按二级负荷要求供电。消防用电设备应采用专用的供电回路，其配电设备应有明显标志，配电线路和控制回路宜按防火分区划分。
消防控制室、消防水泵房、消防电梯、防烟与排烟风机房的消防用电设备的供电，应在最末一级配电箱处设置自动切换装置。
任一层建筑面积大于3000m2或总建筑面积大于6000m2的商业建筑，应设置火灾自动报警系统。
4.关于电力线路及电气装置
中型的商业建筑，明敷导线应采用低烟无卤型；小型商业建筑宜采用低烟无卤型。
消防用电设备的配电线路应满足火灾时连续供电的需要，其敷设应符合下列规定：
1、 当暗敷时，应穿管并敷设在不燃烧体结构内且保护层厚度不应小于30mm；当明敷时（包括敷设在吊顶内），应穿金属管或封闭式金属线槽，并应采取防火措施；
2、当采用阻燃或耐火电缆时，敷设在电缆井、电缆沟内可不采取防火保护措施； 
通过以上的资料的查阅，得出，在建筑设计中，不能仅仅考虑外观的美感和功能的分区，也要关注建筑设备的设计，不能片面地思考设计。在施工和进行室内装饰的时候，需要注意线路的走向和是否需要先埋地及穿孔等。

主要参考文献：
陈一才．现代建筑设备工程设计手册．北京：中国机械工业出版社，2001
《商店建筑设计规范》JGJ 48-2014