住宅樓室內(nèi)采暖工程設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、鄭州大學(xué)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題 目：安陽市*小區(qū)*#住宅樓室內(nèi)采暖工程設(shè)計(jì) 入 學(xué) 年 月 2012年秋季 姓 名 浮金超 學(xué) 號(hào)12121227062 專 業(yè) 土木工程 聯(lián) 系 方 學(xué) 習(xí) 中 心 惠眾學(xué)習(xí)中心 指 導(dǎo) 教 師 陳建華 完成時(shí)間2014年06月01日摘 要本設(shè)計(jì)針對(duì)安陽*小區(qū)*#住宅樓室內(nèi)采暖工程。采用散熱器采暖，系統(tǒng)以80/60的熱水為熱媒，本工程采暖供回水有小區(qū)換熱站提供。首先計(jì)算出系統(tǒng)的總熱負(fù)荷，其計(jì)算值為607.6kw。在此基礎(chǔ)上，通過對(duì)散熱器的比較,選擇性能好且經(jīng)濟(jì)的m-132型散熱器。由于采用上供下回單管系統(tǒng)，根據(jù)各房間熱負(fù)荷可以計(jì)

2、算出每間房屋所需的散熱片數(shù)量。進(jìn)行系統(tǒng)管路設(shè)計(jì)，繪制各層的平面圖及系統(tǒng)圖。進(jìn)行水力計(jì)算，求出并聯(lián)環(huán)路的不平衡率，對(duì)于不平衡率較大的并聯(lián)管路用立管閥門進(jìn)行節(jié)流。在水力計(jì)算的基礎(chǔ)上選擇合理的選取排氣閥、除污器等其他附件設(shè)備。關(guān)鍵詞：采暖；熱負(fù)荷計(jì)算；散熱器選型和計(jì)算；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；水力計(jì)算目 錄概 述6第1章 設(shè)計(jì)原始資料.9 1.1設(shè)計(jì)題目91.2設(shè)計(jì)原始資料 .9第2章 采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷計(jì)算92.1設(shè)計(jì)氣象資料的確定93.2采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷計(jì)算方法103.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量113.4圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量15第4章 采暖方案及室內(nèi)采暖系統(tǒng)形式18第5章 散熱器的選擇及計(jì)算195.1散熱器的選用1

3、95.2散熱器的計(jì)算20第6章系統(tǒng)水力計(jì)算246.1基本計(jì)算公式246.2水力計(jì)算步驟256.3水力計(jì)算舉例26第7章 附屬設(shè)備的選擇及說明287.1集氣罐和排氣閥287.2疏水器287.3除污器297.4補(bǔ)償器29結(jié) 論31參考文獻(xiàn)32致 謝33概 述我國最早的取暖方式我們要追溯到150萬年前的“有巢氏”時(shí) 代。在莊子.盜跖中記載：“古者禽獸多而人民少、于是民皆巢居以避之。晝拾橡栗、暮棲木上，故命之曰有巢氏之民?！碧接[卷七八引項(xiàng)峻始學(xué)篇：“上古穴處，有圣人教之巢居，“有巢氏”的時(shí)代，當(dāng)時(shí)人們采暖的方式畢本上是肌肉的“抖動(dòng)”來實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的取暖。 在3萬年前的“燧人氏”時(shí)代，當(dāng)時(shí)我們的祖先開始

4、穴居， 并在歷史上寫下了“鉆木取火”的篇章，而燧人氏是就是傳說中發(fā)明鉆木取火的人。鉆木取火是根據(jù)摩擦生熱的原理產(chǎn)生的。木原料的本身較為粗糙，在摩擦?xí)r，摩擦力較大會(huì)產(chǎn)生熱量，加之木材本身就是易燃物，所以就會(huì)生出火來。這也是人類最早的采暖形式。十八世紀(jì)蒸汽機(jī)的發(fā)明，促進(jìn)了鍋爐制造業(yè)的發(fā)展。十九世紀(jì)初期開始出現(xiàn)了以蒸汽或熱水作為熱媒的供暖系統(tǒng)。在供暖系統(tǒng)中，由一個(gè)鍋爐產(chǎn)生的蒸汽或熱水，通過管路供給一座建筑物各房間取暖。1877年在美國建成了區(qū)域供熱系統(tǒng)，由一個(gè)鍋爐房供給全區(qū)許多座建筑物和生產(chǎn)與生活所用的熱能。二十世紀(jì)初期一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國家開始利用發(fā)電廠中汽輪機(jī)的廢汽，供給生活與生產(chǎn)用熱。其后逐漸發(fā)展

5、為現(xiàn)代化的熱電廠，聯(lián)合生產(chǎn)電能與熱能，顯著地提高了燃料利用率。在區(qū)域供熱系統(tǒng)中采用大型現(xiàn)代化鍋爐，燃燒效率高，尤其是綜合生產(chǎn)熱能與電能的熱電廠可以大量節(jié)省能源、大型區(qū)域供熱系統(tǒng)供熱半徑長(zhǎng)、熱源可以遠(yuǎn)離城市中心人口稠密區(qū)，并可裝設(shè)有效的排煙除硫和除塵設(shè)備以防止城市環(huán)境的污染。因此，近30年來區(qū)域供熱事業(yè)的發(fā)展極為迅速。蘇聯(lián)和東歐各國的區(qū)域供熱的熱源以熱電廠為主。美國和西歐各國的區(qū)域供熱的熱源，多以區(qū)域鍋爐房為主，早期以蒸汽作為主要熱媒，二次世界大戰(zhàn)以后，以高溫水為熱媒的區(qū)域供熱系統(tǒng)發(fā)展很快。近年來，在法國、瑞士等國出現(xiàn)了一些城市區(qū)域供熱鍋爐，以城市垃圾作為主要燃料。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和人民生活水

6、平的提高，我國的供熱事業(yè)也得到迅速發(fā)展。北方地區(qū)的絕大多數(shù)公共建筑和工業(yè)企業(yè)都裝設(shè)了集中供暖設(shè)備，居民住宅也陸續(xù)裝設(shè)了供暖系統(tǒng)，居住的舒適、衛(wèi)生與環(huán)境條件得到很大的改善。五十年代，“三北”地區(qū)（東北、西北、華北）居民住宅以平房為主，冬季采用火爐、火炕或火墻取暖。自1951年我國第一座城市熱電站北京東郊熱電站投入運(yùn)行，到改革開放前，全國只有哈爾濱、沈陽等8個(gè)城市有集中供熱。改革開放后發(fā)展迅速，1956年增加到151個(gè)城市，到1961年這5年中有集中供熱的城市猛增到516個(gè)，供熱面積也從1956的年的91億m2猛增到5年的292億m2。此外，從80年代開始，我國已經(jīng)能夠自行設(shè)計(jì)大、中、小型的成套設(shè)

7、備，各型鍋爐，設(shè)計(jì)與制造多種鑄鐵、鋼材和鋁合金的散熱設(shè)備。特別是近年來拓寬了國際技術(shù)交流的渠道，大量先進(jìn)技術(shù)陸續(xù)引進(jìn)，國內(nèi)供熱技術(shù)的開發(fā)力度也不斷增強(qiáng)，城鎮(zhèn)供熱在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、工藝水平和技術(shù)性能、自動(dòng)化程度等方面都有長(zhǎng)足的進(jìn)步。第1章 設(shè)計(jì)原始資料1.1設(shè)計(jì)題目、。安陽市*小區(qū)*#住宅樓建筑室內(nèi)采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.2設(shè)計(jì)原始資料1、建筑物所在地點(diǎn)：安陽市；2、建筑物周圍環(huán)境：市內(nèi)，無遮擋；3、建筑資料：詳見建筑施工圖紙；4、熱源：室外熱力管網(wǎng)；5、熱媒參數(shù)：80/60熱水，引入口處資用壓差50kpa；6、建筑面積：12165m2；7、層數(shù)：主體11層，總高度37.65m米；8、結(jié)構(gòu)形式：磚混結(jié)構(gòu)；9、

8、抗震級(jí)別：丙級(jí)，安全級(jí)別：二級(jí)，工程抗震設(shè)防烈度：七度；10、耐火等級(jí)：二級(jí)；11、合理使用年限：50年；第2章 采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷計(jì)算2.1設(shè)計(jì)氣象資料的確定2.1.1設(shè)計(jì)氣象資料確定原則 1、考慮到分戶熱計(jì)量系統(tǒng)允許用戶根據(jù)自己的生活習(xí)慣、經(jīng)濟(jì)能力、及其對(duì)舒適性的要求對(duì)室溫進(jìn)行自主調(diào)節(jié)，因此分戶熱計(jì)量系統(tǒng)用戶的室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度比常規(guī)采暖系統(tǒng)有所提高，目前比較一致的看法是：分戶熱計(jì)量系統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度宜比國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值提高2。一般規(guī)定居室、客廳、餐廳為20-22，廚房為15，衛(wèi)生間為25。由此可確定各房間的室內(nèi)計(jì)算溫度。2、冬季室外計(jì)算溫度：采暖室外計(jì)算溫度，應(yīng)采用歷年冬季平均不保

9、證5天的日平均溫度，這主要用于計(jì)算采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷。在采暖熱負(fù)荷計(jì)算中，如何確定室外計(jì)算溫度是非常重要的。因此，正確地確定和合理的采用采暖室外計(jì)算溫度是一個(gè)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)統(tǒng)一的問題。根據(jù)采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范gb500192003所規(guī)定的采暖室外設(shè)計(jì)溫度，適用于連續(xù)采暖或間歇時(shí)間較短的熱負(fù)荷計(jì)算。3、冬季室外平均風(fēng)速：冬季室外平均風(fēng)速應(yīng)采用累年最冷3個(gè)月各月平均風(fēng)速的平均值，“累年最冷3個(gè)月，系指累年逐月平均氣溫最低的3個(gè)月，主要用來計(jì)算風(fēng)力附加耗熱量和冷風(fēng)滲透耗熱量。4、冬季主導(dǎo)風(fēng)向：冬季“主導(dǎo)風(fēng)向”即為“雖多風(fēng)向”，采用的是累年最冷3個(gè)月平均頻率最高的風(fēng)向，風(fēng)向的頻率指在一個(gè)觀測(cè)周期內(nèi)，某風(fēng)

10、向出現(xiàn)的次數(shù)占總數(shù)的百分?jǐn)?shù)，主要用來計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量。該地區(qū)冬季主導(dǎo)風(fēng)向可參見供熱手冊(cè)。5、冬季日照率：冬季日照率(冬季日照百分率)，采用歷年最冷3個(gè)月平均日照率的平均值，系指在一個(gè)觀測(cè)周期(全月)內(nèi)，實(shí)測(cè)日照總時(shí)數(shù)占可照總時(shí)數(shù)的百分率，用來確定朝向修正率。3.1設(shè)計(jì)氣象資料建筑物所在城市：安陽市；查出當(dāng)?shù)氐臍庀筚Y料如下：1、地理位置：東經(jīng)113°37至114°58；北緯35°12至36°22之間； 2、大氣壓力：冬季pb=1016.9hpa；夏季pb=995.6hpa；3、冬季供暖室外計(jì)算溫度：-5；4、冬季最低日平均：-17.1；5、冬季室外平均風(fēng)

11、速：1.8m/s；6、冬季通風(fēng)：-3；7、冬季日照率：66%；8、設(shè)計(jì)計(jì)算用采暖期天數(shù)及平均溫度供暖期：日平均溫度：<+5，天數(shù)：117天。3.2采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷計(jì)算方法采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量，利用下式計(jì)算： (3-1)式中：圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量，w；圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加(修正)耗熱量，w；冷風(fēng)滲透耗熱量，w；冷風(fēng)侵入耗熱量，w；供暖總耗熱量，w。其中，為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量，圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加耗熱量為、之和。3.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量3.3.1計(jì)算公式圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量按照下式計(jì)算：w (3-2)式中：k圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，w/(·)；f圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積

12、，；圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)；冬季室內(nèi)計(jì)算溫度，；供暖室外計(jì)算溫度，。3.3.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)及最小熱阻的校核（一）圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù):外門：=2.7w/(.)；外窗：=2.7w/(.)；外墻的組成：外墻單面抹灰20mm厚，0.956w/(·)；水泥膨脹珍珠巖40mm厚，2.667w/(·)；磚墻370mm厚，1.647w/(·)；墻的傳熱系數(shù)由下式求出：w/(·) （3-3）式中：圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的換熱系數(shù)，w/(·)；圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面的換熱系數(shù)，w/(·)。其中：=8.7w/(·)；=23.26w/(·)。由式（2

13、-1）得：外墻：=w/(·)；樓面：剛?cè)岱浪畬铀槭炷?0mm厚，=1.28w/(·)；c7.5爐渣找坡層拍實(shí)高爐爐渣20mm厚，=0.26w/(·)；保溫層硅質(zhì)密實(shí)劑15mm厚，=0.24w/(·)；鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)層240mm厚，=1.74w/(·)。其中：=5.82w/(·)，由式(2-1)得出：w/(·)地面：地面采用平均傳熱系數(shù) =0.52w/(·)；（二）校核圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱熱阻是否滿足最小傳熱熱阻的要求:為了同時(shí)滿足人們熱工和衛(wèi)生方面的要求，在穩(wěn)定傳熱條件下可得出圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最大傳熱系數(shù)和最小傳熱熱阻，建筑

14、物圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用的傳熱阻值。應(yīng)大于最小傳熱阻。外墻組成：外墻單面抹灰15mm厚，0.87w/(·)；水泥膨脹珍珠巖40mm厚，2.667w/(·)磚墻370mm厚，1.647w/(·)；圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱熱阻:w/(·) （3-4）外墻傳熱熱阻：=1.03w/(·)；圍護(hù)結(jié)構(gòu)冬季室外計(jì)算溫度：-11.6；其中：累年最低日平均溫度，；根據(jù)下列公式： (3-5)式中：圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱熱阻，w/(·)；圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的傳熱熱阻，w/(·)；其中：=0.115(查表3-1)；允許溫差；其中：=6.0（查供熱工程附錄1-5）；圍護(hù)結(jié)構(gòu)溫差

15、修正系數(shù)。其中：對(duì)于外墻、平屋頂及直接接觸室外空氣的樓板，=1.0把查得的數(shù)據(jù)代入式(2-3)得:=0.543w/(·)因?yàn)樵搰o(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際傳熱熱阻大于最小傳熱熱阻，即=1.03w/(·)> ,所以滿足規(guī)定。表3-1 內(nèi)表面換熱系數(shù)與換熱熱阻圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面特征w/(·)（kcal/·h·）w/(·)（kcal/·h·）墻、地面、表面平整或有肋柱狀凸出物的頂棚8.7（7.5）0.115（0.133）有肋狀凸出物的頂棚，當(dāng)h/s>0.3時(shí)7.6（6.5）0.132（0.154）（一）室內(nèi)計(jì)算溫度民用建筑的主

16、要房間，室內(nèi)計(jì)算溫度宜采用1624，當(dāng)工藝或使用條件有特殊要求時(shí)，各類建筑物的室內(nèi)溫度可按國家現(xiàn)行有關(guān)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范執(zhí)行。輔助建筑物及輔助用室，不應(yīng)低于以下數(shù)值：1、浴室24；2、更衣室24；3、辦公室休息室18；4、食堂18；5、走廊及門廳16；6、盥洗室及廁所16。（二）溫差修正系數(shù)：當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)直接對(duì)大氣時(shí)，=1。但是，在計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，還常遇到圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)不直接與室外空氣接觸，它的外側(cè)是不供暖的房間或空間（如頂棚或地下室等），而這些房間或空間通常是有與外側(cè)相通的門或窗。為了便于計(jì)算，規(guī)定仍利用溫差（tn-tw）計(jì)算耗熱量，而用系數(shù)進(jìn)行修正。溫差修正系數(shù)是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的，可查表3-2。

17、還有一種情況，有時(shí)采暖房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的另一側(cè)也是采暖房間，但兩側(cè)室溫不同，與相鄰的房間溫差大于或等于5時(shí)，應(yīng)該算通過隔墻或樓板等的傳熱量。與相鄰房間的溫差小于5時(shí)，且通過隔墻和樓板的等的傳熱量大于該房間的10%時(shí)，也應(yīng)計(jì)算傳熱量。表3-2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差正系數(shù)序號(hào)圍護(hù)結(jié)構(gòu)特征1外墻、屋頂、地面以及與室外相通的樓板等1.002悶頂和與室外空氣相通的非采暖地下室上面的樓板等0.903與有外門窗的不采暖樓梯間相鄰的隔墻（16層建筑）0.604與有外門窗的不采暖樓梯間相鄰的隔墻（730層建筑）0.505非采暖地下室上面的樓板，外墻上有窗時(shí)0.756非采暖地下室上面的樓板，外墻上無窗且位于室外地坪以上時(shí)0.

18、607非采暖地下室上面的樓板，外墻上無窗且位于室外地坪以下時(shí)0.408與有外門窗的非采暖房間相鄰的隔墻、防震縫墻0.709與無外門窗的非采暖房間相鄰的隔墻0.4010伸縮縫墻、沉降縫墻0.303.3.4基本耗熱量的計(jì)算舉例首先將房間編號(hào)，編號(hào)應(yīng)簡(jiǎn)單明了且有層次，編號(hào)詳見平面圖。以g房間為例。已知的圍護(hù)結(jié)構(gòu)條件:1.房間高3.9m，長(zhǎng)4.8m，寬3.8m，含一扇外窗和一面外墻，無外門，外窗尺寸為1.8×2.1m；2.采暖室外計(jì)算溫度：=-5，該房間為副臥室，室內(nèi)計(jì)算溫度為18；3、外窗傳熱系數(shù)為=2.7w/(m2.)，外墻傳熱系數(shù)為=0.956w/(m2.)，地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)溫差修正系數(shù)為

19、=0.559w/(m2·)，=1。代入公式(3-2)得：2.7×1.8×2.1×18-（-5）×1.0+0.97×（3.9×3.8-1.8×2.1）×18-（-5）×1.0+0.559×5.4×3.6×18-（-5）×1.0=2301.52w。3.4圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量3.4.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加(修正)耗熱量（一）朝向修正耗熱量朝向修正耗熱量是考慮建筑物受太陽照射而對(duì)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱損失的修正。(a)不同朝向的圍護(hù)結(jié)構(gòu)所得的太陽輻射熱是不同的，如為連續(xù)采暖時(shí)，

20、朝向修正率應(yīng)按規(guī)定的數(shù)值選用。(b)需要減少(或附加)的耗熱量等于垂直的外圍結(jié)構(gòu)(門、窗、外墻及屋頂?shù)拇怪辈糠?基本耗熱量乘以相應(yīng)的朝向修正率。(c)建筑物被遮擋時(shí)不進(jìn)行朝向修正，此要了解所設(shè)計(jì)建筑物的周邊環(huán)境。本設(shè)計(jì)建筑物不被遮擋。(d)一般情況下，課程設(shè)計(jì)提供的建筑圖上都有指南針，在進(jìn)行朝向修正時(shí)要按建筑物的方位進(jìn)行設(shè)計(jì)，如圖中無指南針，仍按上北下南來考慮。朝向修正耗熱量的修正率為：東：-5；西：-5；南：-20；北：5。（二）風(fēng)力附加耗熱量風(fēng)力附加是考慮室外風(fēng)速變化而對(duì)外圍結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量的修正。設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：在一般情況下，不必考慮風(fēng)力附加，只對(duì)建筑在不避風(fēng)的高地、河邊、海岸、曠野上的建筑

21、物，以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內(nèi)特別高出的建筑物，垂直的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加510。風(fēng)力附加率，是指在采暖耗熱量計(jì)算中，基于較大的室外風(fēng)速會(huì)引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面換熱系數(shù)增大即大于23w/()而增加的附加系數(shù)。由于我國大部份地區(qū)冬季平均風(fēng)速不大，一般為23m/s，僅個(gè)別地區(qū)大于5m/s，影響不大，為簡(jiǎn)化計(jì)算起見，一般建筑物不必考慮風(fēng)力附加，僅對(duì)建筑在不避風(fēng)的高地、河邊、海岸、曠野上的建筑物，以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內(nèi)特別高出的建筑物的風(fēng)力附加系數(shù)做了規(guī)定。本次設(shè)計(jì)不做附加計(jì)算。（三）高度附加耗熱量民用建筑和工業(yè)企業(yè)輔助建筑(樓梯間除外)的高度附加率，房間高度大于4m時(shí)，每高出lm應(yīng)附加2，但總的附加率不應(yīng)大于15。高度附加率

22、，是基于房間高度大于4m時(shí)，由于豎向溫度梯度的影響導(dǎo)致上部空間及圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量增大而加的附加系數(shù)。由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱作用等影響，房間豎向溫度的分布并不總是逐步升高的因此對(duì)高度附加率的上限值做了不應(yīng)大于15的限制。對(duì)于本多層建筑物樓梯間的耗熱量計(jì)算不考慮高度附加，因?yàn)闃翘蓍g的空氣和各樓層相通，只是在布置散熱器時(shí)，盡量放在底層。這就已考慮豎向溫度梯度了。本次設(shè)計(jì)住宅樓層高最高3.9m,無高度附加。注意：高度附加率，應(yīng)附加于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量和其他附加耗熱量上。（四）對(duì)公用建筑，當(dāng)房間有兩面及兩面以上外墻時(shí)，將外墻、窗、們的基本耗熱增加5。窗墻面積比超過1：l時(shí)，對(duì)窗的基本耗熱附加10。當(dāng)建筑不要

23、求全天維持設(shè)計(jì)室溫，而允許定時(shí)降低室內(nèi)溫度時(shí)，采暖系統(tǒng)可按間歇采曖設(shè)計(jì)。3.4.2冷風(fēng)滲透耗熱量由于本設(shè)計(jì)選取縫隙長(zhǎng)度不便，所以按照換氣次數(shù)法計(jì)算，公式如下：w (3-6)式中：房間內(nèi)部體積，；房間的換氣次數(shù),次/h；采暖室外計(jì)算溫度下的空氣密度(kg/m3)；vn采暖房間的體積(m3)；tn采暖室內(nèi)計(jì)算溫度()；tw采暖室外計(jì)算溫度()。可以按表3-3選?。罕敬卧O(shè)計(jì)外墻有一面外窗和兩面外窗的,取，外墻含兩面以上外窗的,取1。表3-3概算換氣次數(shù)房間外墻暴露情況一面有外窗或外門1/42/3兩面有外窗或外門1/21三面有外窗或外門11.5門廳23.4.3冷風(fēng)侵入耗熱量在冬季受風(fēng)壓和熱壓作用下，冷

24、空氣由開啟的外門侵入室內(nèi)。把這部分冷空氣加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量稱為冷風(fēng)侵入耗熱量。冷風(fēng)侵入耗熱量較大，占熱負(fù)荷比例不容忽視。例如：設(shè)樓層數(shù)n=11，一道門的附加65n為：4.65*65*5=15.11兩道門的附加80n為：2.33*80*5=9.32按照下列公式計(jì)算： (3-7)式中：外門的基本耗熱量，w；冷風(fēng)侵入耗熱量，w；n考慮冷風(fēng)侵入的外門附加率。表3-4外門附加率n值（注：n為建筑物的樓層數(shù)）外門布置狀況附加率一道門65n%兩道門（有門斗）80n%三道門60n%供暖建筑和生產(chǎn)廠房的主要出口500%以一樓樓梯間為例：設(shè)計(jì)建筑物11層，一樓樓梯間一側(cè)有一道外門，故冷風(fēng)侵入的外門附加率n

25、=11×65%=7.15一側(cè)走廊外門基本耗熱量為136.5w所以=7.15×136.5=975.97w第4章 采暖方案及室內(nèi)采暖系統(tǒng)形式一、本次設(shè)計(jì)采用散熱器采暖，系統(tǒng)以80/60的熱水為熱媒熱水熱媒具有熱能利用效率高，可以改變供水溫度來進(jìn)行供熱調(diào)節(jié)，既能減少熱網(wǎng)熱損失，能較好地滿足衛(wèi)生要求，蓄熱能力高，可以短距離輸送，。二、設(shè)計(jì)采用機(jī)械循環(huán)上供下回垂直單管順流異程式系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)的說明：1.采用機(jī)械循環(huán)垂直單管系統(tǒng)，上供下回，異程式系統(tǒng)，這樣可以使作用壓頭達(dá)到可能的最大值，而散熱器面積和管道的安裝工作量都最小。2.把主立管布置在對(duì)稱的一端，采用了較多的環(huán)路，使每一環(huán)路負(fù)擔(dān)的熱

26、負(fù)荷盡可能的少一些，而且基本相等。這樣既可以使管路的消耗量最少而且易于平衡，建筑物南北向分開設(shè)計(jì)和分朝向設(shè)置干管或環(huán)路以便于分朝向調(diào)節(jié)。3.每根立管每層可以各大多數(shù)帶兩個(gè)散熱器，在供回水支管不太長(zhǎng)的情況下，這樣對(duì)管道較經(jīng)濟(jì)，而且有利于提高水力穩(wěn)定性。4.在系統(tǒng)地最高處，在主立管的頂端，接了一個(gè)膨脹水箱，安放在悶頂或?qū)Ｓ盟鋬?nèi)。它的作用在于儲(chǔ)存或補(bǔ)充系統(tǒng)里的水熱脹冷縮的水量。此外，當(dāng)系統(tǒng)沖水時(shí)，以及當(dāng)冷水被逐漸加熱時(shí)，系統(tǒng)里的空氣和從水中析出的溶解空氣可以通過膨脹水箱排掉。為此，供水水平干管在安裝時(shí)要保持0.003的坡度。系統(tǒng)的最高點(diǎn)設(shè)立集氣罐。5.供水水平干管安裝在樓面下，這避免了管道暴露在屋

27、面，直接日曬雨淋，使用時(shí)間長(zhǎng)，管道保溫層外的保護(hù)層和防水層不易破損，不會(huì)造成因保溫層吸水而使管道的熱損失增加，故在使用中要保溫措施不必經(jīng)常維修。6回水水平干管也應(yīng)有0.002的坡度，它的坡向應(yīng)該保證系統(tǒng)的水能通過回水管完全排空。本設(shè)計(jì)將回水干管放在了底層室內(nèi)地溝里。7.在每個(gè)分環(huán)的供水及回水總管上各安裝一個(gè)閥門，便于分環(huán)調(diào)節(jié)和檢修。在每根立管的上下端，各安裝一個(gè)閥門。第5章 散熱器的選擇及計(jì)算5.1散熱器的選用5.1.1對(duì)散熱器的要求 住宅散熱器總的要求可歸納為八個(gè)字“安全可靠、輕、薄、美、新”。即在安全可靠的前提下，要求輕、薄、美、新。安全可靠包括熱工性能穩(wěn)定及使用安全可靠?jī)纱蠓矫妗?采暖系

28、統(tǒng)下部各層散熱器承受的壓力比上部各層大，散熱器所能允許承受的壓力（承壓能力）應(yīng)大于采暖系統(tǒng)底層散熱器的實(shí)際工作壓力，其供熱能力應(yīng)滿足采暖系統(tǒng)的要求。散熱器的接口要嚴(yán)密，漏水可能性小，外觀無劃傷或碰傷人體的尖銳棱角等。 住宅在進(jìn)行室內(nèi)裝修時(shí)，因散熱器影響美觀而設(shè)置暖氣罩，影響了散熱效果，現(xiàn)在散熱器形式趨于多樣化，應(yīng)優(yōu)先選用造型緊湊、美觀、便于清掃的形式。另外，住宅商品化使得住宅投資都轉(zhuǎn)嫁到住戶頭上，因此應(yīng)盡可能減少投資才能為廣大住戶接受。5.1.2對(duì)散熱器的注意事項(xiàng)(1)具有腐蝕性氣體的或相對(duì)濕度較大的房間，應(yīng)采用耐腐蝕的散熱器。(2)采用鋼制散熱器時(shí)，必須注意防腐問題。應(yīng)采用閉式系統(tǒng)，并滿足產(chǎn)

29、品對(duì)水質(zhì)的要求，在非采暖季節(jié)采暖系統(tǒng)應(yīng)充水保養(yǎng)。(3)熱水采暖系統(tǒng)選用散熱器時(shí)，鋼制散熱器與鋁制散熱器不應(yīng)在同一熱水采暖系統(tǒng)中使用。5.1.3鋼制散熱器與鑄鐵散熱器的比較（一）鑄鐵散熱器主要特點(diǎn)：鑄鐵散熱器是目前應(yīng)用最廣泛的散熱器，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐腐蝕，使用壽命長(zhǎng)，造價(jià)低，但其金屬耗量大，承壓能力低，（二）鋼質(zhì)散熱器的主要特點(diǎn)：1)金屬耗量少。鋼制散熱器多由薄鋼板壓制焊接而成，散出同樣熱量時(shí)，金屬耗量少而且重量輕。2)承壓能力高。3)外形美觀整潔，規(guī)格尺寸多，少占有效空間和使用面積，便于布置。4)除鋼制柱型散熱器外，其他鋼制散熱器的水容量少，持續(xù)散熱能力低，熱穩(wěn)定性差，供水溫度偏低而又間歇采暖時(shí)

30、，散熱效果會(huì)明顯降低。5)鋼制散熱器易腐蝕，使用壽命短。因鋼制散熱器易腐蝕，對(duì)水質(zhì)要求高，使用壽命短，鋼制板式散熱器在我國已基本上不采用。5.1.4散熱器的選取本次設(shè)計(jì)選用m132型散熱器。m132為柱型散熱器，柱型散熱器是單片的柱狀連通體，每片各有幾個(gè)中空的立柱相互連通，可根據(jù)散熱面積的需要，把各個(gè)單片組對(duì)成一組。m132型散熱器的寬度是132mm，兩邊為柱狀中間有波浪形的縱向肋片。四柱散熱器的規(guī)格以高度表示，如四柱640型，其高度為640mm。四拄散熱器有帶足片和不帶足片兩種片形，可將帶足片作為端片，不帶足片作為中間片，組對(duì)成一組，可以直接落地安裝。本次設(shè)計(jì)安裝高度為200mm。該散熱器傳

31、熱系數(shù)高，散出同樣熱量時(shí)金屬耗量少易消除積灰，外形也比較美觀。每片散熱面積少，易組成所需散熱面積。5.2散熱器的計(jì)算5.2.1散熱器的計(jì)算方法一、散熱器散熱面積的計(jì)算1、散熱器內(nèi)熱媒平均溫度t的確定(1)本課程設(shè)計(jì)在計(jì)算時(shí)，不考慮管道散熱引起的溫降。(2)對(duì)于雙管熱水供暖系統(tǒng)，為系統(tǒng)計(jì)算供、回水溫度之和的一半，而且對(duì)所有散熱器都相同。(3)對(duì)于單管熱水供暖系統(tǒng)，由于每組散熱器的進(jìn)、出口水溫沿流動(dòng)方向下降，所以每組散熱器的進(jìn)、出口水溫必須按公式逐一分別計(jì)算。2、本設(shè)計(jì)采用等溫降法計(jì)算管路，系統(tǒng)中各立管的供、回水溫度都取相同的數(shù)值。布置完散熱器和立管后即可進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。3、用不等溫降法計(jì)算管路時(shí)，

32、各立管供水溫度相同，回水溫度不同只有在管道水力計(jì)算完畢得出每根立管的溫降之后，才能根據(jù)各立管的溫降去計(jì)算散熱溫度相同，回水溫度不同只器面積和片數(shù)。4、散熱器的傳熱系數(shù)是否正確，直接影響散熱器的數(shù)量，要注意它的準(zhǔn)確性。5、散熱面積的計(jì)算應(yīng)該在布置完散熱器和立管后進(jìn)行。6、設(shè)計(jì)中，為簡(jiǎn)化計(jì)算，散熱器的熱負(fù)荷中不扣除管道的散熱量。二、散熱器片數(shù)的計(jì)算散熱器片數(shù)的計(jì)算可按下列步驟進(jìn)行：1、利用散熱器散熱面積公式求出房間內(nèi)所需總散熱面積;2、根據(jù)每片散熱器的面積得出所需散熱器總片數(shù)；3、確定房間內(nèi)散熱器的組數(shù)m；4、將總片數(shù)n分成m組，得出每組片數(shù)n，若均分則n=nm(片組)；5、對(duì)每組片數(shù)n進(jìn)行片數(shù)修

33、正，乘以，即得到修正后的每組散熱器片數(shù)，(1)對(duì)柱型及長(zhǎng)翼型散熱器，散熱面積的減少不得超過0.1；(2)對(duì)圓翼型散熱器散熱面積的減少不得超過計(jì)算面積的10。5.2.2散熱器的計(jì)算公式計(jì)算公式如下： （5-1）式中:散熱器散熱面積，；散熱器的散熱量，w；散熱器內(nèi)熱媒平均溫度，；供暖室內(nèi)計(jì)算溫度，；，散熱器的傳熱系數(shù)，w/(m2.)；散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)；散熱器組連接形式修正系數(shù)；散熱器組安裝形式修正系數(shù)。由于系統(tǒng)采用的為同側(cè)進(jìn)出式，故=1.0。由于散熱器上不有窗臺(tái)板，選取 =1.02（供熱工程附錄2-5）。計(jì)算散熱器面積時(shí)，先取=1.00，但算出f后，求出總片數(shù)，然后再根據(jù)片數(shù)修正系統(tǒng)的范圍乘

34、以對(duì)應(yīng)的值，其范圍如表5-1：表5-1片數(shù)修正系數(shù)每組片數(shù)<66101020>200.9511.051.1另外，還規(guī)定了每組散熱器片數(shù)的最大值，對(duì)此系統(tǒng)的四柱760型散熱器每組片數(shù)不超過25片。在熱水供暖系統(tǒng)中，散熱器進(jìn)出口水溫的算術(shù)平均值： （5-2）式中：散熱器進(jìn)水溫度，；散熱器出水溫度，。5.2.3散熱器的計(jì)算實(shí)例已知條件:以管道井立管為例（立管a）圖5-1 立管a左側(cè)計(jì)算:1.計(jì)算各層散熱器進(jìn)、出口水溫：= （5-3）代入公式，得;2.計(jì)算各層散熱器內(nèi)熱媒平均溫度 （5-4）代入公式，得;十一層：；六層：；一層：。3.計(jì)算各層散熱器計(jì)算溫差十一層：=91.1-16=75.1

35、；六層：=84.3-16=68.3；一層：=75.4-16=61.4。4.計(jì)算各層散熱器的傳熱系數(shù)k值，查供熱工程附錄2-1知，m-132型散熱器：k=2.426 （5-5）式中：散熱器熱媒與室內(nèi)空氣的平均溫差，（）；三層：k=2.426=8.34 w/(m2.)；二層：k=2.426=8.12 w/(m2.)；一層：k=2.426=7.88 w/(m2.)。5.計(jì)算各層散熱器的面積：根據(jù)公式（5-1）三層：=1.37;二層：=1.00；一層：=1.60。6.計(jì)算各層散熱器片數(shù)n,查供熱工程附錄2-1知f=0.24/片所以：=6；=1.00/0.24=5；=1.37/0.24=7。散熱器的片數(shù)

36、修正系數(shù)符合上表的要求，所以無需修正；若不符合，則按實(shí)際系數(shù)修正。第6章系統(tǒng)水力計(jì)算6.1基本計(jì)算公式熱水供暖系統(tǒng)中計(jì)算管段的壓力損失，可用下列公式表示， pa （6-1）式中：計(jì)算管段的壓力損失，pa；計(jì)算管段的沿程損失，pa；計(jì)算管段的局部損失，pa；每米管長(zhǎng)的沿程損失，pa；管段長(zhǎng)度，m。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，采用“當(dāng)量局部阻力法”或“當(dāng)量長(zhǎng)度法”進(jìn)行管路的水力計(jì)算。當(dāng)量局部阻力法又稱為動(dòng)壓頭法，是將管路的沿程損失轉(zhuǎn)變?yōu)榫植繐p失來進(jìn)行計(jì)算。設(shè)管段的沿程損失相當(dāng)于某一局部損失pj，計(jì)算公式表示如下：=d=pa （6-2）式中：d當(dāng)量局部阻力系數(shù)；本設(shè)計(jì)即采用了這種方法。其中，管段

37、的局部損失，可按下式計(jì)算： (6-3)式中：管段中總的局部阻力系數(shù)6.2水力計(jì)算步驟熱水采暖系統(tǒng)管路水力計(jì)算可分為等溫降法和不等溫降法，而等溫降法又分為限定壓降法和允許流速法。在本采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算中，水力計(jì)算方法采用限定壓降法。本設(shè)計(jì)的計(jì)算過程同單管順流式熱水供暖系統(tǒng)管路的水力計(jì)算過程，將整個(gè)系統(tǒng)分為南，北兩環(huán)分別計(jì)算，計(jì)算步驟如下：1、首先在系統(tǒng)圖上，對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，并注明管段長(zhǎng)度和熱負(fù)荷。2、確定最不利環(huán)路：最不利環(huán)路就是單位管長(zhǎng)允許的平均壓降的最小的環(huán)路，對(duì)于機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)，一般為管路最長(zhǎng)，阻力最大的環(huán)路。對(duì)于此系統(tǒng)選擇122為最不利環(huán)路。圖6-1設(shè)計(jì)系統(tǒng)圖（西側(cè)）3、計(jì)算通過最遠(yuǎn)立管

38、i的環(huán)路的總阻力，根據(jù)所選值（60120pa/m），和每個(gè)管段的流量g的值，流量g的值可用以下公式計(jì)算得出：/h （6-4）式中：q管段的熱負(fù)荷，w；系統(tǒng)的設(shè)計(jì)供水溫度，；系統(tǒng)的設(shè)計(jì)回水溫度，。4、確定局部阻力損失，確定各管段的長(zhǎng)度。5、求各管段的壓力損失p;其中：=rl，=。6、求環(huán)路的總壓力損失。7、計(jì)算各并聯(lián)環(huán)路壓力損失。8、求并聯(lián)立管ah的壓力損失不平衡率，通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)系統(tǒng)上的閥門和管徑進(jìn)行調(diào)節(jié)，把系統(tǒng)的不平衡率控制在15的范圍之內(nèi)。入口處的剩余循環(huán)壓力，用調(diào)解閥節(jié)流消耗掉。6.3水力計(jì)算舉例1、根據(jù)選取的比摩阻和各管段流量，查出各管段d、r、v值并列入水力計(jì)算表中（見附錄），入口處剩

39、余循環(huán)壓力，用閥門節(jié)流。=13240.7pa；=182.4m。 2、以立管h為例：圖6-2 部分系統(tǒng)圖（立管h及i）確定立管h管徑，立管h與最末端的供回水干管和立管i、即管段11、12為并聯(lián)環(huán)路。根據(jù)并聯(lián)環(huán)路節(jié)點(diǎn)壓力平衡原理，立管h和資用壓力，可由下式確定：pa （6-5）式中:水在立管i的散熱器中冷卻時(shí)所產(chǎn)的重力循環(huán)作用壓力，pa；水在立管h的散熱器中冷卻時(shí)所產(chǎn)的重力循環(huán)作用壓力，pa。由于兩根立管各層熱負(fù)荷的分配比例大致相等，故=，因而=1294.8pa（詳見附錄3）立管h的平均比摩阻為=30.7pa根據(jù)和g值，選立管h的立、支管，立管取dn20，支管取dn15。計(jì)算出立管h總壓力損失，=

40、1037pa計(jì)算壓力不平衡率，不平衡百分率：=20%>15%使用立管閥門節(jié)流，其他立管計(jì)算與立管h相同。第7章 附屬設(shè)備的選擇及說明7.1集氣罐和排氣閥l、集氣罐用于熱水采暖系統(tǒng)中的空氣排除，一般應(yīng)設(shè)于系統(tǒng)的末端最高處，并使干管逆流，水流與空氣泡浮升方向一致。2、集氣罐分立式和臥式兩種，按國標(biāo)圖制作，當(dāng)安裝高度不受限制時(shí)，亦選用立式。3、集氣管的直徑應(yīng)大于或等于干管直徑的1.52倍，使集氣罐中水的流速不超過0.05ms。4、集氣罐接出的排氣管管徑，一般采用dnl5mm。在排氣管上應(yīng)設(shè)閥門，閥門應(yīng)設(shè)在便于操作的地方，排氣管排氣口可引向附近水池。5、在較大采暖系統(tǒng)中，為方便管理，亦采用自動(dòng)排

41、氣閥。6、自動(dòng)排氣閥的排氣口，亦接dnl5排氣管，防止排氣直接吹向平頂或側(cè)墻，損壞建筑外裝修，排氣管上不應(yīng)設(shè)閥門，排氣管引向附近水池。7、由于采暖系統(tǒng)(如水平串聯(lián)系統(tǒng))的原故，散熱器中的空氣不能順利排除叫，可在散熱器上裝設(shè)手動(dòng)放風(fēng)閥。集氣罐有效容積應(yīng)為膨脹水箱容積的l。它的直徑d應(yīng)大于或等于干管直徑的1.52倍，使水在其中的流速不超過0.05集氣罐按安裝形式分為立式和橫式兩種。本系統(tǒng)選擇臥式集氣管。設(shè)計(jì)注意要點(diǎn)：集氣罐應(yīng)設(shè)于系統(tǒng)末端的最高處，并使干管逆坡有利于排氣，集氣罐上引出的排氣管一般取dn：15mm，并應(yīng)安裝閥門。7.2疏水器l、疏水器的選型應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的壓力、溫度、流量等情況確定。2、一

42、只疏水器滿足不了排水量要求時(shí)，可選用多只疏水器并聯(lián)工作。3、水器安裝時(shí)，視工程具體情況，一般應(yīng)有旁通管、沖洗管、放氣管、檢查管、止回閥、過濾器等。4、要用于初始運(yùn)行時(shí)排放大量凝水，運(yùn)行中禁用。小型采暖系統(tǒng)可不設(shè)旁通管。5、沖洗管、檢查管用于放氣、沖洗管道、檢查疏水器的工作情況，一般均應(yīng)設(shè)置。6、過濾器，為防止凝水中的雜質(zhì)堵塞疏水器，一般應(yīng)在疏水器前端裝設(shè)過濾器，但疏水器本身帶過濾器時(shí)，可不另設(shè)。7.3除污器l、除污器的作用是用來清除和過濾管道中的雜質(zhì)和污垢，以保證系統(tǒng)內(nèi)水質(zhì)的潔凈，減少阻力和防止堵塞設(shè)備和管路，下列部位應(yīng)設(shè)除污器：(1)采暖系統(tǒng)入口，裝在調(diào)壓裝置之前；(2)鍋爐房循環(huán)水泵吸入口

43、；(3)各種小口徑調(diào)壓裝置。圖7-1 排污閥安裝位置2、除污器分立式直通、臥式直通、角通除污器，按國標(biāo)圖制作，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選用，除污器的型號(hào)應(yīng)按接管管徑確定。3、當(dāng)安裝地點(diǎn)有困難時(shí)，以采用體積小、不占用使用面積的管道式過濾器。除污器或過濾器橫斷面中水的流速亦取0.05m/s。7.4補(bǔ)償器為了防止供熱管道升溫時(shí)，由于熱伸長(zhǎng)或熱應(yīng)力引起管道變形或破壞，需要在管道上設(shè)置補(bǔ)償器，以補(bǔ)償管道的熱伸長(zhǎng)，從而減小管壁的應(yīng)力和作用在閥件或支架結(jié)構(gòu)上的作用力。l、供熱管道上采用補(bǔ)償器的種類很多，主要有管道的自然補(bǔ)償、方形補(bǔ)償器、波紋管補(bǔ)償器、套筒補(bǔ)償器和球型補(bǔ)償器等。前三種是利用補(bǔ)償器的材料的變形來吸收熱伸長(zhǎng)；后兩種是利用管道的位移來吸收熱伸長(zhǎng)。2、在考慮熱補(bǔ)償時(shí)，應(yīng)充分利用管道的自然彎曲來吸收熱力管道的溫度變形，自然補(bǔ)償每段臂長(zhǎng)一般不宜大于2030m。3、當(dāng)?shù)胤姜M小，方形補(bǔ)償器無法安裝時(shí)，可采用套管補(bǔ)償器和波紋管補(bǔ)償器。但套管補(bǔ)償器易漏水漏汽，亦安裝在地溝內(nèi)，不宜安裝在建筑物上部。波紋管補(bǔ)償器材質(zhì)為不銹鋼制作，補(bǔ)償能力大又耐腐蝕，但造價(jià)較高，可視具體工程情況選用。結(jié) 論本設(shè)計(jì)為安陽市*小區(qū)*#住宅樓建筑室內(nèi)采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)過程為：建筑室內(nèi)熱負(fù)荷計(jì)算；散熱器選擇和計(jì)算；室內(nèi)采暖工程的系統(tǒng)設(shè)計(jì)；水力計(jì)算；cad繪圖，包括設(shè)計(jì)說明、圖紙目錄、采暖平面圖、系統(tǒng)圖及詳圖的繪制1.建筑熱負(fù)荷計(jì)