室内设计原理
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2.3 建筑设备与室内设计

建筑设备指维持、维护建筑正常运作和使用所需要的各种设备,主要包括给水排水系统、暖通空调系统、电气系统等。

2.3.1 室内给水排水系统

给水是将给水管网或自备水源的水引入室内,经配水管送至生活、生产和消费用水设备,并满足水压、水质和水量的要求。排水是将建筑内部人们的生活用过的水和工业生产中用过的水收集起来排到室外。

1.给水系统

输水管道不得腐蚀、生锈、漏水或是影响到水的品质,在输水过程中也不能发出噪声或降低压强。热水管长度应尽可能缩短以便降低能耗,如果过长则必须进行隔热处理。管道应尽可能集中安装,也就是说,厨房、浴室、盥洗室的位置应该平面相连或上下垂直。

塑料给水管道在室内明装敷设时易受碰撞而损坏,也易被人为割伤,因此提倡在室内暗装。给水管道因温度变化而引起的伸缩,必须予以补偿。金属管的线膨胀系数较小,在管道直线长度较小的情况下,伸缩量较小而不被重视。而塑料管的线膨胀系数是金属管的7~10倍,因此必须予以重视。

给水管道不论管材是金属管还是塑料管,均不得直接埋设在建筑结构层内。如一定要埋设时,则必须在管外设置套管。直埋敷设的管道,除管内壁要求具有优良的防腐性能外,其外壁应具有抗水泥腐蚀的能力,以确保管道使用的耐久性。

2.排水系统

在建筑物内宜把生活污水(大、小便污水)与生活废水(洗涤废水)分成两个排水系统,以防止窜味。

由于生活污水特别是大便器排水是瞬时洪峰流态,在几秒内将9L冲洗水量形成1.5~2.0L/s的流量,所以容易在排水管道中造成较大的压力波动,并有可能在水封较为薄弱的环节造成破坏。污水处理系统依据重力原理,因此粪水管道必须粗一些,应绝对避免弯口角度过小,而且水平传输必须向下倾斜以防堵滞。入口垂直的管道要安装存水弯以防止污水及臭气渗入屋内。相对来说,洗涤废水是连续流,排水平稳。在重新安装或增添一些固定设施或电器设备时,如洗涤槽、抽水马桶洗衣机以及洗碗机等,必须了解现有管道的走向、管道系统的功能等。

居住小区采用分流制排水系统,即指生活排水系统与雨水排水系统分成两个排水系统。建筑物雨水管道是按当地暴雨强度公式和设计重现期设计,而生活污废水管道则按卫生设备的排水流量进行设计。若在建筑物内将雨水与生活废水或生活污水合流,将会影响生活排水系统的正常运行。

2.3.2 室内暖通空调系统

1.暖通系统

1)调风器

传递暖气炉散发的热气,能使房间的温度迅速升高,而且初装成本相对较低。经过净化和加湿处理的流动空气可以改善不通风的状况,调节空气湿度。调风器在不同的季节还可用来制冷,因此空气调节的成本进一步降低。调风器一般安装在天花板、墙壁或地面上,向室内散发热量并吸收房间的冷空气。调风器的安装位置可能会影响家具的布局和整面窗墙的处理。

老式壁炉在室内供暖中是效率最低的,90%的热量会从烟囱流失。在壁炉内安置烧柴(或烧炭)炉是有效提高效率的选择。壁炉附近必须使用耐火材料,因为壁炉四周的温度通常会非常高。

壁炉及烧柴炉可装配导热管或输气管道,使热空气形成自然对流。

2)护壁板散热器

促使热水、蒸汽或电阻圈产生的热量进行循环,通过自然导热以及辐射提供相对均匀的温度。护壁板散热器通常安装在窗户下面,通常在老式建筑中可以见到,具有隐蔽散热的功能。

3)辐射板

辐射板是通过在暖气炉中加热的热水或蒸汽,或将电能转化成热能的电线,形成大面积的受热表层,通常安装在天花板上,但有时也安装在地板或墙壁上。这些辐射板能保持居室所需的舒适均匀的温暖,也不会有外露的设备破坏居室设计,但气温上升的过程比较缓慢,若被地毯或其他覆盖物、家具阻隔,阻碍了热能抵达人体,人就会感觉寒冷。辐射板的价格较昂贵,运行成本也很高,而且不具备空气流通、冷却、净化和加湿的功能。

除了温度的调节以外,舒适的室内环境还应保持空气的流通新鲜和洁净。良好的通风装置可以从房间排出不新鲜的热风,带入新鲜的空气,使气流平缓柔和。主要的通风装置包括可以打开的门窗、通风孔、排气扇、有鼓风机的暖气炉、空气调节装置和风扇等。通常新鲜空气由门窗流入居室,但通风孔更为有效。通风孔在大小、形状及位置上都比门窗更富于变化,私密性更好。卧室可以借助较高的窗户或两壁上的通风孔接受新鲜的空气。厨房、浴室需要最佳的通风条件,必须有排气扇辅助通风。起居室和餐厅通常是连在一起形成的较大的空间,容易有较好的空气流通。

2.空调系统

空调是一种用于给房间(或封闭空间、区域)提供处理空气的机组。它的功能是对该房间(或封闭空间、区域)内空气的温度、湿度、洁净度和空气流速等参数进行调节,以满足人体舒适的要求。

1)降温

在空调器设计与制造中,一般允许将温度控制在16~32℃之间。一方面若温度设定过低时,会增加不必要的电力消耗;另一方面若造成室内外温差偏大时,人们进出房间不能很快适应温度变化,容易患感冒。

2)除湿

空调器在制冷过程中伴有除湿作用。人们感觉舒适的环境的相对湿度应在40% ~60%,当相对湿度过大,如在90%以上,即使温度在舒适范围内,人的感觉仍然不佳。

3)升温

热泵型与电热型空调器都有升温功能。升温能力随室外环境温度下降逐步变小,若温度在-5℃时,几乎不能满足供热要求。

4)净化空气

空气中含一定量有害气体如二氧化硫等,以及各种汗臭、体臭和浴厕臭等臭气。空调净化空气的方法有换新风、光触媒吸附(收)、增加空气负离子浓度等。

(1)换新风。利用风机系统将室内潮湿空气排往室外,使室内形成一定程度负压,新鲜空气从四周门缝、窗缝进入室内,改善室内空气质量。

(2)光触媒吸附(收)。在光的照射下可以再生,将吸附(收)的氨气、尼古丁、醋酸、硫化氢等有害物质释放掉,可反复使用。

(3)增加空气负离子浓度。空气中带电微粒浓度大小,会改善人体舒适感。空调上安装负离子发生器可增加空气负离子度,使环境更加舒适。

2.3.3 室内电器系统

大多数住宅一般都为每户单相电源进线。随着社会的发展和生活水平的提高,高级住宅的冬季采暖与夏季降温已不完全是采用以往的分体式空调来完成,而是由家庭小型中央空调系统来完成。家庭小型中央空调系统一般由风机盘管和空调主机组成,风机盘管依然为220V电源,空调主机则为380V电源。此时住宅电源应采用三相电源进线,出线回路也设一路三相断路器作空调主机电源。

一般方式是,出线回路按照明、普通插座、空调插座、厨房插座、电热水器插座等回路设计。另一种方式,除了厨房和电热水器插座回路外,其余插座完全可以按房间分片区设置回路,且线路敷设方便,交叉少。

室内设计师要根据空间确定的用途、家具和各种设备的安排,把开关和插座安装在方便恰当的位置。每个房间都应安装足量的插座,在起居室、餐厅和卧室,其密度可能更高一些。在厨房,工作台上方和冰箱位置应安装一个接线盒。浴室要在浴缸上方或斜上方安装一个接地的插座。插座不应置于大面墙壁的中间,因为这里可能要安放大件家具,如床、沙发、书橱等。大部分的线路要求均有相关建筑法规的规定。

门厅和楼道都应该安装开关,具有多个通道的房间可安装双联或者多联开关,以便在进出时控制,无需摸索。每个房间内至少有一盏灯的开关应安装在靠门锁一侧,而不应安装在门后。

电话、内线、传真、电脑和各种其他设备共同构成了安装在住宅内的通信设施。这些设备的运行也依托于室内电气系统的完善。通信设备的安装工作应提前计划好,如有可能,线路系统应在建筑过程中由专业人员完成。