采暖課程設(shè)計某多層住宅室內(nèi)采暖系統(tǒng)的設(shè)計

1、環(huán)境與市政工程學(xué)院課程設(shè)計說明書題目： 采暖課程設(shè)計_ 姓名：_亓峰_學(xué)號：_ 200705197_ 專業(yè)：建筑環(huán)境與設(shè)備工程 班級:_07級1班_課 程 設(shè) 計 成 績 欄評閱成績比例（）答辯成績比例（）總評成績指導(dǎo)教師簽名2010年6月16日采暖工程課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目：某多層住宅室內(nèi)采暖系統(tǒng)的設(shè)計設(shè)計目的：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用供熱工程課程學(xué)習(xí)時所掌握的理論和技術(shù)知識解決實際工程問題，進(jìn)一步提高設(shè)計計算、制圖和使用參考資料能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力。通過課程設(shè)計，掌握室內(nèi)采暖系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容、程序和基本原則，鞏固所學(xué)理論知識，并運(yùn)用這些知識解決實際問題。原始資料：（一）建筑物修建地區(qū)從下列城市中選?。?/p>

2、北京、長春、沈陽、大連、石家莊、太原、濟(jì)南、青島、蘭州、西寧（二）土建資料：建筑物的平、立、剖面圖（三）其他資料熱源：換熱站熱媒：熱水熱媒參數(shù)：95/70 建筑物周圍環(huán)境：城市內(nèi)、無遮擋設(shè)計內(nèi)容和要求：第一部分：采暖系統(tǒng)的設(shè)計計算（一）計算采暖設(shè)計熱負(fù)荷1 查取與采暖設(shè)計有關(guān)的氣象資料：采暖室外計算溫度tw 、冬季最多風(fēng)向及最多風(fēng)向的平均風(fēng)速v0 、冬季日照率。2 計算各采暖房間的熱負(fù)荷（1）將各采暖房間分別加以編號（2）計算各采暖房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量和附加耗熱量（3）計算各采暖房間的冷風(fēng)滲透耗熱量（4）計算各采暖房間的冷風(fēng)侵入耗熱量（5）計算各采暖房間的采暖熱負(fù)荷3 計算建筑物的總采暖熱

3、負(fù)荷及采暖面積熱指標(biāo) 建筑物的總熱負(fù)荷等于各采暖房間熱負(fù)荷之和；然后根據(jù)建筑物的建筑面積，計算采暖面積熱指標(biāo)。上述負(fù)荷計算結(jié)果整理成附表1的形式。（二）采暖系統(tǒng)布置1 確定采暖系統(tǒng)形式，布置采暖管道和散熱器根據(jù)建筑物的用途、建筑結(jié)構(gòu)的特點以及對采暖系統(tǒng)的要求等條件，確定采暖系統(tǒng)的形式。2 布置采暖管道和散熱器確定建筑物熱力入口位置，確定戶內(nèi)采暖系統(tǒng)入戶裝置位置，布置采暖系統(tǒng)的供回水干管、立管、散熱器支管等管道系統(tǒng)，確定管道的敷設(shè)方式。布置散熱器。3 確定散熱器型式及采暖系統(tǒng)其它設(shè)備裝置的型式 確定散熱器型式，確定建筑物熱力入口及戶內(nèi)采暖系統(tǒng)入戶裝置中的熱量表、過濾器等裝置的型式，確定散熱器恒溫

4、閥、排氣設(shè)備等采暖系統(tǒng)附屬設(shè)備的型式。4 繪制采暖系統(tǒng)簡圖（軸測圖），并注明各計算管段的編號、熱負(fù)荷及管長（三）散熱器選擇計算散熱器選擇計算計算結(jié)果填入附表2中。（四）采暖系統(tǒng)的水力計算1 根據(jù)采暖系統(tǒng)簡圖，確定和計算最不利環(huán)路進(jìn)行必要的分析與比較，確定出最不利環(huán)路，根據(jù)經(jīng)濟(jì)比摩阻計算最不利環(huán)路的管徑和阻力損失。2 計算其他并聯(lián)環(huán)路的管徑和阻力損失，并校核其不平衡率。水力計算結(jié)果填入表3-1（等溫降法用）、表3-2（不等溫降法用）和表4（局部阻力系數(shù)統(tǒng)計表）。（五）編制設(shè)計計算說明書設(shè)計說明書按上述設(shè)計內(nèi)容依次編寫，逐頁編號，要求內(nèi)容完整、層次清晰、闡述清楚、計算正確、字跡工整。設(shè)計說明書的撰

5、寫和裝訂必須符合環(huán)境與市政工程學(xué)院課程設(shè)計教學(xué)工作規(guī)范的要求。第二部分：采暖工程施工圖紙繪制（一）采暖平面圖計算機(jī)繪圖，一張。圖幅大小根據(jù)建筑平面圖來選擇，比例為1：100或1：200。（二）采暖系統(tǒng)軸測圖計算機(jī)繪圖，一張。圖幅大小參考平面圖確定，比例為1：100或1：200。 （三）熱力入口檢查室祥圖計算機(jī)繪圖，一張。繪圖比例選用1：10或1：20。（四）設(shè)計施工說明計算機(jī)繪圖，與采暖系統(tǒng)軸測圖共用一張圖紙。設(shè)計施工說明的書寫內(nèi)容應(yīng)根據(jù)設(shè)計需要，可參照例圖中的格式書寫。施工圖紙繪制要求圖面清潔，圖中各項內(nèi)容符合制圖規(guī)范要求。前 言 本設(shè)計由亓峰、卜凡奇和馮坤同學(xué)共同完成1號住宅建筑圖（地點：

6、北京）的采暖設(shè)計，具體分工如下：亓峰：1、 第一單元A用戶耗熱量的計算；2、 第一單元A用戶散熱器的計算；3、 通過I IV立管環(huán)路及最不利環(huán)路的水力計算；4、 繪制第一層樓的管段布置；5、 繪制第一單元的軸測圖；6、 繪制建筑物熱力入口詳圖。卜凡奇：7、 第一單元B用戶耗熱量的計算；8、 第一單元B用戶散熱器的計算；9、 通過II立管環(huán)路的水力計算；10、 繪制第二層樓的管段布置；11、 繪制第二單元的軸測圖；馮坤：12、 第二單元D用戶耗熱量的計算；13、 第二單元D用戶散熱器的計算；14、 第二單元D用戶水力計算；15、 繪制第五層樓的管段布置；目 錄1、 采暖熱負(fù)荷的計算- 5 -1.

7、1 計算方法- 5 -1.1.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量和附加耗熱量的計算- 5 -1.1.2 冷風(fēng)滲透耗熱量的計算- 6 -1.1.3 冷風(fēng)侵入耗熱量的計算- 7 -1.2 各采暖房間熱負(fù)荷計算匯總表- 7 -1.3 建筑物總熱負(fù)荷與采暖負(fù)荷面積熱指標(biāo)- 7 -2、采暖系統(tǒng)布置- 7 -2.1 采暖系統(tǒng)布置- 7 -系統(tǒng)形式- 7 -2.1.2 散熱器形式- 8 -采暖管道的敷設(shè)方式- 8 -2.1.4 戶內(nèi)采暖系統(tǒng)入戶裝置- 8 -2.1.5 建筑物熱力入口裝置- 8 -散熱器恒溫閥等附屬設(shè)備- 8 -2.1.7 其它應(yīng)予說明的問題- 9 -2.2 繪制采暖系統(tǒng)簡圖- 9 -3、散熱器選擇計算

8、- 9 -3.1 散熱器的計算方法- 9 -3.2 散熱器計算結(jié)果匯總表- 9 -4、采暖系統(tǒng)水力計算- 9 -4.1 水力計算方法- 9 -4.2 水力計算結(jié)果匯總- 10 -參考文獻(xiàn)：- 11 -附錄部分1、 采暖熱負(fù)荷的計算 查參考資料3知，北京采暖室外計算(干球)溫度為-9，最低日平均溫度為-15.9，冬季大氣壓102040Pa，冬季室外最多風(fēng)向平均風(fēng)速4.8m/s，冬季室外平均風(fēng)速為2.8m/s。 室內(nèi)設(shè)計溫度：房間功能臥室客廳餐廳及廚房走廊淋浴室衛(wèi)生間室內(nèi)設(shè)計 溫度（）202017182518根據(jù)不同位置將建筑物分為一、二兩個單元，建筑物每層共有四個用戶，分別對各個房間進(jìn)行編號，且

9、四戶分別記為A、B、C、D，房間具體編號見采暖平面圖。1.1 計算方法采暖熱負(fù)荷的計算應(yīng)根據(jù)熱平衡原則即Q=Q1+Q2+Q3進(jìn)行綜合設(shè)計計算，式中上標(biāo)“”表示設(shè)計工況下的各種參數(shù)， Q 表示供暖設(shè)計熱負(fù)荷，Q1表示通過圍護(hù)物的傳熱耗熱量，Q2表示冷風(fēng)滲透耗熱量，Q3表示冷風(fēng)侵入耗熱量。 圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量和附加耗熱量的計算 圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量按下式計算：式中 Q 圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量（W）； K 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系 W/(·)； F 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積 ( )； tn 采暖室內(nèi)計算溫度（）； tw 采暖室外計算溫度（）； 溫差修正系數(shù)；即圍護(hù)物的傳熱耗熱量按穩(wěn)態(tài)傳熱計算方法處理，其包括兩部分

10、：基本耗熱量及附加耗熱量（包括朝向修正、風(fēng)力修正、高度修正）。在計算熱負(fù)荷時將房間各面圍護(hù)物獨(dú)立起來分別計算，然后相加。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量，按其占基本耗熱量的百分率確定。 1、朝向修正率（查參考文獻(xiàn)3）東南西北-5-20-50 2、風(fēng)力附加率：不考慮風(fēng)力附加。 3、房高附加耗熱量 由圖紙材料可知房間凈高為2.9m，小于4m，因此不考慮房高附加耗熱量。 冷風(fēng)滲透耗熱量的計算冷風(fēng)滲透耗熱量按下式計算：式中 q2 由門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量（W）； V 滲透冷空氣量(m3/h)； 供暖室外計算溫度下的干空氣密度(kg/m3)； Cp 空氣的定壓比熱容， Cp =1kJ/(·)；

11、tn 采暖室內(nèi)計算溫度（）； tw 采暖室外計算溫度（）；（一）滲透冷空氣量可根據(jù)不同朝向，按下式計算： V=nLl式中： L每米縫隙的滲風(fēng)量m3/(h·m) l門、窗縫隙長度m n 單純風(fēng)壓作用下，滲透冷空氣量的朝向修正系數(shù)，查參考文獻(xiàn)1得出北京地區(qū)n值列于下表： 東南西北0.150.150.41.0（二）通過每米門窗縫隙進(jìn)入室內(nèi)的理論滲透空氣量，按下式進(jìn)行計算：L=1pf1/b式中 ：1 b與門、窗框氣密性有關(guān)的實驗系數(shù)，根據(jù)建筑外窗空氣滲透性能分級的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，取級。1 =0.5 b=1.5 pf純風(fēng)壓作用下的有效風(fēng)壓差·pf=Cfv2/2 Cf風(fēng)壓差系數(shù)，無實測數(shù)據(jù)取

12、0.7 v基準(zhǔn)高度冬季室外最多風(fēng)向的平均風(fēng)速； 冷風(fēng)侵入耗熱量的計算由材料圖紙可知戶門并沒有對外開啟而是在樓梯間，并且每個單元均設(shè)有單元門，對于陽臺上的門并不是常開啟，因此不考慮冷風(fēng)侵入耗熱量。1.2 各采暖房間熱負(fù)荷計算匯總表 見附表（一）1.3 建筑物總熱負(fù)荷與采暖負(fù)荷面積熱指標(biāo) 建筑物總熱負(fù)荷Q = 114578W； 建筑面積F= 2662m2； 采暖負(fù)荷面積熱指標(biāo) qf = 114578/2662=43.04W/m2;以上得出的采暖負(fù)荷面積熱指標(biāo)值與我國城市熱力網(wǎng)設(shè)計規(guī)范給出的供暖面積熱指標(biāo)推薦值相符。表明以上計算基本正確。2、采暖系統(tǒng)布置2.1 采暖系統(tǒng)布置系統(tǒng)形式采暖系統(tǒng)實現(xiàn)分戶熱

13、計量功能，由于該建筑為民用住宅樓，考慮到本工程的實際規(guī)模和施工的方便性，室外采用雙管，室內(nèi)選用閉式下供下回垂直水平單管式系統(tǒng)。在每個用戶第一組散熱器入口管段設(shè)置散熱器恒溫控制閥。對于各用戶采暖的房間，采用水平串聯(lián)式系統(tǒng)，立管為其供水。 散熱器及立管布置見軸測圖，立管及干管編號見簡圖。 散熱器形式在相同溫差下，上進(jìn)下出連接方式K值最大，雖然同側(cè)連接較異側(cè)連接的K值大約27%，但是異側(cè)布置相對同側(cè)而言較方便，故本次設(shè)計中大部分散熱器的連接方式采用異側(cè)上進(jìn)下出，又出于管道布置整體性的考慮，部分房間采用同側(cè)上進(jìn)下出的連接方式。設(shè)計供回水溫度為95/70。本工程選用鑄鐵M-132型散熱器。據(jù)根建筑的結(jié)構(gòu)

14、形式，為每個房間分配散熱器組。（見平面圖）2.1.3采暖管道的敷設(shè)方式共用空間采暖系統(tǒng)管道（如共用立管），采用熱鍍鋅鋼管螺紋連接。戶內(nèi)采暖系統(tǒng)管道暗裝，采用鋁塑復(fù)合管（XPAP管）。采暖管道敷設(shè)時應(yīng)注意要有一定的坡度。2.1.4 戶內(nèi)采暖系統(tǒng)入戶裝置戶內(nèi)采暖系統(tǒng)入戶裝置由供水管上的鎖閉調(diào)節(jié)閥、MULTICAL型熱量表、Y型過濾器、截止閥及回水管上的關(guān)斷閥組成，設(shè)于安裝在管道井的熱量表箱內(nèi)，具體布置見平面圖。2.1.5 建筑物熱力入口裝置在供水管上設(shè)置鎖閉調(diào)節(jié)閥、壓力表、兩級過濾器、積分儀、截止閥等，在回水管上設(shè)置截止閥、過濾器、流量計、自力式壓差控制閥、溫度計、壓力表;在供回水管之間設(shè)置再循環(huán)

15、管。詳細(xì)布置見室外管井詳圖。熱力入口位置：在室外管溝入口設(shè)置小室，具體位置見系統(tǒng)圖。2.1.6散熱器恒溫閥等附屬設(shè)備 散熱器恒溫控制閥選用Honeywell散熱器恒溫閥UBG型（依據(jù)為流經(jīng)散熱器的流量），此類恒溫控制閥常用于單管系統(tǒng)，適用流量為30250Kg/h，屬于常用型。散熱器恒溫閥的比例帶控制按照2k精度進(jìn)行查表從而確定局部阻力。用于室外管井的閘閥選用Z41T-10P型，用于用戶熱力入口的截止閥選用J16T-16P型。用于樓梯間立管的自動放風(fēng)閥采用WZ85-2型（適用于管道末端），銅制，公稱直徑為DN15。2.1.7 其它應(yīng)予說明的問題 共用立管頂端設(shè)置自動排氣閥；水平敷設(shè)的采暖管道，有

16、不小于0.002的坡度；散熱器處也存在一定的坡度。2.2 繪制采暖系統(tǒng)簡圖在系統(tǒng)簡圖中，對各計算管段分別加以編號，以便進(jìn)行后面的水力計算見附表（五）。3、散熱器選擇計算3.1 散熱器的計算方法熱器的計算就是決定供暖房間所需的散熱器的散熱面積和片數(shù)。由于室內(nèi)供暖系統(tǒng)采用水平單管串聯(lián)式系統(tǒng)，所以每戶各組散熱器進(jìn)出口水溫并不相同，應(yīng)根據(jù)設(shè)計供回水溫度按各自負(fù)荷比例確定各自散熱器的進(jìn)出口水溫。由此進(jìn)行散熱器的選型計算。（1）散熱器的散熱面積計算依據(jù)為：F=Q123/K（tp-tn）式中：F散熱器的散熱面積，單位為m2；Q散熱器的散熱量，單位為W；K散熱器的傳熱系數(shù)，單位為W/(m2·)；tp

17、散熱器內(nèi)熱媒平均溫度，單位為；tn室內(nèi)供暖設(shè)計溫度，單位為；123分別為散熱器片數(shù)修正系數(shù)、連接形式修正系數(shù)、安裝方式修正系數(shù)。 123的取值詳見附表二。（2）散熱器片數(shù)的確定：n=F/f 其中f為每片或每米散熱器的散熱面積。本設(shè)計中根據(jù)散熱器的選型f=0.243.2 散熱器計算結(jié)果匯總表散熱器計算結(jié)果見附表（二）；4、采暖系統(tǒng)水力計算 4.1 水力計算方法 本次課程設(shè)計中，水力計算采用等溫降法。畫出系統(tǒng)圖，求出通過各管段的流量，對整個系統(tǒng)進(jìn)行水力計算，以確定各段管徑，及最不利環(huán)路的壓力損失等。計算步驟如下：1、確定最不利環(huán)路由軸側(cè)圖可知最不利環(huán)路是通過D5房間最后一組散熱器的環(huán)路，環(huán)路編號為見附錄2、確定最不利環(huán)路各管段的流量 各管段流量計算公式： G=0.86Q/(tg-th) 式中：Q 管段熱負(fù)荷，使用前面熱負(fù)荷計算結(jié)果詳見附表（一）； tg、th熱媒進(jìn)出口溫度；3、確定最不利環(huán)路各管段的管徑D和比摩阻R 根據(jù)各管段的流量和比摩阻（注：最不利環(huán)路平均比摩阻R的值在60-120之間）查參考文獻(xiàn)3的熱水供暖系統(tǒng)管道水力計算表，利用內(nèi)插法得出各管段在實際流量下的管徑和平均比摩阻。4、確定最不利環(huán)路各管段的流速根據(jù)下式計算流速：式中： d 計算管段的內(nèi)徑；4.2 水力計算結(jié)果匯總室內(nèi)水力計算表（見附錄三）最不利環(huán)路以及各