供熱工程課件

供暖工程緒論供暖是指用人工方法向室內(nèi)供給熱量，以創(chuàng)造適宜的生活或工作條件的技術(shù)。熱能工程將自然界的能源直接或間接地轉(zhuǎn)化為熱能，以滿足人們需要的科學(xué)技術(shù)。供熱工程生產(chǎn)、輸配和應(yīng)用中低品位熱能的工程技術(shù)。供暖供暖系統(tǒng)的組成熱媒制備設(shè)施/熱源；熱媒輸送管道；熱媒利用設(shè)施/散熱設(shè)備。供暖方式

將熱源和散熱設(shè)備合并成一個整體，分散設(shè)置在各個房間里，叫做局部供暖。如火爐、火墻、火炕、電紅外線供暖、等均屬于局部供暖。1.局部供暖：熱源和散熱設(shè)備分別設(shè)置，熱源通過熱媒管道向各個房間或各個建筑物供給熱量的供暖系統(tǒng)，稱為集中式供暖系統(tǒng)。以熱水和蒸汽作為熱媒的集中采暖系統(tǒng)可以較好地滿足人們生活、工作以及生產(chǎn)對室內(nèi)溫度的要求，并且衛(wèi)生條件好，減少了對環(huán)境的污染，廣泛應(yīng)用于營房建筑供暖工程。2.集中供暖：供暖系統(tǒng)的分類（集中供暖）熱水供暖系統(tǒng)；蒸汽供暖系統(tǒng)；熱風(fēng)供暖系統(tǒng)。對流供暖－散熱器供暖系統(tǒng)；輻射供暖－金屬板輻射或頂棚、地板輻射。按熱媒分按散熱方式分第一篇供暖工程第一章供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負(fù)荷第一節(jié)供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負(fù)荷

指在某一室外溫度tw

下，為了達(dá)到要求的室內(nèi)溫度tn，供暖系統(tǒng)在單位時間內(nèi)向建筑物供給的熱量。

1、供暖系統(tǒng)的熱負(fù)荷

是指在設(shè)計室外溫度tw’下，為了達(dá)到要求的室內(nèi)溫度tn，供暖系統(tǒng)在單位時間內(nèi)向建筑物供給的熱量Q。2、供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負(fù)荷供暖系統(tǒng)的熱負(fù)荷與供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負(fù)荷并不相同。

3、失熱量①圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量Q1；②加熱由門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量Q2，簡稱冷風(fēng)滲透耗熱量；③加熱由門、孔洞及相鄰房間侵入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量Q3，簡稱冷風(fēng)侵入耗熱量；④水分蒸發(fā)耗熱量Q4；⑤加熱由外部運入的冷物料和運輸工具的耗熱量Q5；⑥通風(fēng)耗熱量Q6，即通風(fēng)系統(tǒng)將空氣從室內(nèi)排到室外所帶走的熱量；⑦其他失熱量Q7。①生產(chǎn)車間最小負(fù)荷班工藝設(shè)備散熱量Q8；②非供暖系統(tǒng)的熱管道和其他熱表面的散熱量Q9；③熱物料的散熱量Q10；④太陽輻射進(jìn)入室內(nèi)的熱量Q11；⑤其他得熱量Q12。房間的得熱量

對于民用建筑或產(chǎn)生熱量很少的工業(yè)建筑，計算供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負(fù)荷時，失熱量只考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量、冷風(fēng)滲透耗熱量和冷風(fēng)侵入耗熱量；得熱量只考慮太陽輻射進(jìn)入室內(nèi)的熱量。其他得失熱量不普遍存在，只有當(dāng)其經(jīng)常而穩(wěn)定存在時，才能將其計入設(shè)計熱負(fù)荷中，否則不予計入。

一般包括：圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量，冷風(fēng)滲透及侵入耗熱量，有時還需考慮建筑物內(nèi)部散熱以抵消若干耗熱量，如人員較多的公共建筑應(yīng)適當(dāng)考慮人體的散熱量等。供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負(fù)荷第二節(jié)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量

圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量指經(jīng)過墻、窗、門、地面和屋頂?shù)龋捎谑覂?nèi)外的空氣溫差而造成的從室內(nèi)傳向室外的熱量。常分成兩部分計算，即圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量計算和附加耗熱量計算。

基本耗熱量是指在設(shè)計的室內(nèi)、室外溫度條件下通過房間各圍護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定傳熱量的總和。附加（修正）耗熱量是指由于氣象條件和建筑結(jié)構(gòu)特點的影響，使傳熱狀況發(fā)生變化而對基本耗熱量進(jìn)行的修正，包括朝向修正、風(fēng)力附加、外門附加和高度附加等耗熱量。一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量

Q＝αKF（tn－tw’）

式中K——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)（W/m2·℃）；

F——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積（m2）；

tn——冬季室內(nèi)計算溫度（℃）；

tw’——供暖室外計算溫度（℃）；

α——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)。

1．室內(nèi)計算溫度tn

室內(nèi)計算溫度tn通常指距地面2m以內(nèi)人們活動地區(qū)的平均空氣溫度。這個區(qū)域的溫度對人的冷熱感覺有直接影響，應(yīng)根據(jù)建筑物的用途考慮滿足人們生活和生產(chǎn)工藝要求而確定。

依據(jù)我國國家標(biāo)準(zhǔn)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（GB50019～2003），（以下簡稱“暖通規(guī)范”），設(shè)計集中供暖系統(tǒng)時，冬季室內(nèi)計算溫度tn應(yīng)根據(jù)建筑物的用途而定，按下列規(guī)定采用。（1）民用建筑的主要房間民用建筑的主要房間宜采用16～24℃。

根據(jù)國內(nèi)有關(guān)部門的研究結(jié)果認(rèn)為，當(dāng)人體衣著適宜，保暖量充分且處于安靜狀態(tài)時，室內(nèi)溫度20℃比較舒適，18℃無冷感，15℃是產(chǎn)生明顯冷感的溫度界限。

民用及工業(yè)輔助建筑的冬季室溫要求

序號

房間名稱室溫（℃）序號

房間名稱室溫（℃）1臥室和起居室16～186存衣室162廁所、盥洗室127哺乳室203食堂148淋浴室254辦公室、休息室16～189淋浴室的換衣室235技術(shù)資料室1610女工衛(wèi)生室23（2）生產(chǎn)廠房的工作地點溫度4）過重作業(yè)宜采用12～14℃。1）輕作業(yè)生產(chǎn)廠房不應(yīng)低于15℃，宜采用18～21℃。輕作業(yè)指的是能量消耗在140w以下的工種，如儀表、機(jī)械加工、印刷、針織等工種。2）中作業(yè)生產(chǎn)廠房不應(yīng)低于12℃，宜采用16～18℃。中作業(yè)指的是能量消耗在140～220W的工種，如木工、鍍金工、焊接等工種。3）重作業(yè)不應(yīng)低于10℃，宜采用14～16℃。重作業(yè)指的是能量消耗在220～290W的工種，如人力運輸、大型包裝等工種。

應(yīng)注意，對于空間高度超過4m室內(nèi)設(shè)備散熱量大于23W/m2的生產(chǎn)廠房，由于對流作用，熱空氣上升的影響，房間上部空氣溫度高于下部溫度，使上部圍護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱量增加。因此，對室內(nèi)計算溫度tn有如下規(guī)定：

2）計算屋頂、大窗傳熱量時采用屋頂下的溫度td，即tn＝td。屋頂下的溫度，可按已有的類似廠房進(jìn)行實測，也可按溫度梯度法確定，即

td＝tg十Δt（H－2）式中H——屋頂距地面的高度（m）；1）計算地面?zhèn)鳠崃繒r，采用工作地點溫度tg，即tn=tg。Δt——溫度梯度（℃/m）；應(yīng)根據(jù)車間散熱設(shè)備的散熱情況而定，通常取Δt=0.3－1.5℃/m。

3）計算墻、門和窗傳熱量時采用室內(nèi)的平均溫度tp，即對于散熱量小于23W/m2的生產(chǎn)廠房，當(dāng)溫度梯度不能確定時，可先用工作地點溫度計算圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量，再用高度附加的方法進(jìn)行修正，增加其計算耗熱量。2．供暖室外計算溫度tw’

我國的“暖通規(guī)范”采用了不保證天數(shù)的方法確定北方城市的供暖室外計算溫度tw’，即人為允許每年有幾天的實際室外溫度低于規(guī)定的供暖室外計算溫度值，也就是這幾天的實際室內(nèi)溫度可以稍低于室內(nèi)計算溫度值?！芭ㄒ?guī)范”規(guī)定：“供暖室外計算溫度，應(yīng)采用歷年平均不保證5天的日平均溫度”。采用這種方法確定的tw’值，降低了供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負(fù)荷，節(jié)約了費用，只要供暖系統(tǒng)在室外溫度低于或等于tw’時能按設(shè)計工況正常、合理地連續(xù)運行或間歇時間較短，就會取得良好的供暖效果，這對人們的舒適感也不會有大大的影響。3．溫差修正系數(shù)α如果供暖房間的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)不直接與室外空氣接觸，中間隔著不供暖的房間（圖1-2）或空間（如地下室），該圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量的計算公式式中th——傳熱達(dá)到平衡時，非供暖房間或空間的溫度。因th值不易確定，計算與大氣不直接接觸的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量時，可采用下式4．圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K（1）多層勻質(zhì)材料平壁結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)一般建筑物的外墻和屋頂屬于多層勻質(zhì)材料組成的平壁結(jié)構(gòu)，其傳熱系數(shù)K可用下式計算式中R--圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱熱阻［（m2·℃）/w］；Rn、Rw--圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)、外表面熱阻［（m2·℃）/w］；∑Ri--由單層或多層材料組成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)各材料層熱阻[（m2·℃）/w]；αn、αw--圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)、外表面換熱系數(shù)［w/（m·℃）］；δi--圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層材料的厚度（m）；λi--圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層材料的導(dǎo)熱系數(shù)，［w/（m·℃）］。內(nèi)表面換熱系數(shù)α與換熱熱阻Rn值見表1-1。

外表面換熱系數(shù)αw與換熱熱阻Rw值見表1-2。

（2）空氣間層傳熱系數(shù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)中如果設(shè)置封閉的空氣間層，間層中空氣的導(dǎo)熱系數(shù)比圍護(hù)結(jié)構(gòu)其他材料的導(dǎo)熱系數(shù)小，這可以增大圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻，減少傳熱量，提高保溫效果，如雙層玻璃、復(fù)合墻體的空氣間層等。空氣間層熱阻值難以用理論公式確定，在工程設(shè)計中，可按表1-3選用。（3）地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)室內(nèi)的熱量通過地面?zhèn)髦潦彝?，傳熱量的多少與地面距外墻的距離有關(guān)，距外墻近的地面向室外傳遞的熱量多，熱阻小而傳熱系數(shù)大；距外墻遠(yuǎn)的地面?zhèn)鳠崃可伲瑹嶙璐蠖鴤鳠嵯禂?shù)小，地面距外墻距離超過8m后，傳熱量基本不變。工程上采用近似計算的方法，把距外墻8m以內(nèi)的地面沿與外墻平行的方向分成四個地帶。具體計算方法如下：

1）直接鋪在土壤上的非保溫地面［組成地面各層材料的導(dǎo)熱系數(shù)λ均大于1.16W/（m·℃）。從外墻內(nèi)表面起2m為一個地帶，第一地帶靠近墻角處的面積（如圖1-4中的陰影部分）需計算兩次，以補(bǔ)償外墻角處較多的熱量損失。

2）直接鋪在土壤上的保溫地面（組成地面各層材料中，有一層或數(shù)層導(dǎo)熱系數(shù)λ小于1.16W/（m·℃）的保溫層），各地帶熱阻力為式中R’—保溫地面的傳熱阻[（m2·℃）/w]；

Ro——非保溫地面的傳熱阻[（m2·℃）/w]；

δi——保溫層的厚度（m）；

λi——保溫層的導(dǎo)熱系數(shù)[w/（m·℃）]。

5圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱面積的丈量不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱面積的丈量方法如圖1-5所示。底層：由地面下表面到上層地面。頂層：平屋頂?shù)轿蓓斖獗砻妗Ｐ蔽菝妫旱介T頂?shù)谋貙颖砻?。長：外表面到外表面，外表面到中心線，中心線到中心線b、門、窗按凈空尺寸。c、地面、屋頂面積，地面和門頂按內(nèi)廓尺寸，平屋頂，按外廓。d、地下室，位于室外地面以下的外墻，按地面。a、外墻高度，本層地面到上層地面（中間層）第三節(jié)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的修正耗熱量

朝向修正耗熱量是考慮建筑物受太陽照射影響而對圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。南－15％～－25％1.朝向修正耗熱量

選用朝向修正時，應(yīng)考慮當(dāng)?shù)囟救照章?，建筑物使用和被遮擋情況。對于冬季日照率小于35％的地區(qū)，東南、西南和南向修正率，宜采用-10％～0％，東、西向可不加以修正。北、東北、西北0％～－10％東、西－5％東南、西南－10％～－15％風(fēng)力修正耗熱量是考慮室外風(fēng)速變化而對圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量的修正。

計算圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量時，外表面換熱系數(shù)αw是在室外風(fēng)速為4m/s時得到的，我國冬季各地平均風(fēng)速一般為2～3m/s，因此“暖通規(guī)范”規(guī)定：在一般情況下，不必考慮風(fēng)力附加。對建在不避風(fēng)的高地、河邊、海岸、曠野上的建筑物以及營區(qū)內(nèi)特別突出的建筑物，應(yīng)考慮垂直外圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加5％～10％。2.風(fēng)力修正耗熱量

由于室內(nèi)空氣對流作用的影響，房間上部空氣溫度高于室內(nèi)計算溫度，使圍護(hù)結(jié)構(gòu)上部實際傳熱量大于按室內(nèi)計算溫度計算的傳熱量，為此需要進(jìn)行高度附加，附加率應(yīng)為正值?！芭ㄒ?guī)范”規(guī)定：民用建筑和工業(yè)企業(yè)輔助建筑物（樓梯間除外）的高度附加率，房間高度大于4m時，每高出1m附加圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量和其他修正耗熱量總和的2％，但總的附加率不應(yīng)大于12％；房間高度小于4m時，不考慮高度附加。3.高度修正耗熱量

4外門附加

冬季，在風(fēng)壓和熱壓的作用下，大量從室外或相鄰房間通過外門、孔洞侵入室內(nèi)的冷空氣被加熱成室溫所消耗的熱量稱為冷風(fēng)侵入耗熱量。冷風(fēng)侵入耗熱量可采用外門附加的方法計算，即

冷風(fēng)侵入耗熱量＝外門基本耗熱量×外門附加率

對于民用建筑和工廠輔助建筑物短時間開啟的外門（不包括陽臺門、太平門和設(shè)有熱空氣幕的外門）：一道門為65n％；二道門（有門斗）為80n％；三道門（有二個門斗）為60n％。其中n為樓層數(shù)。

二外門附加率確定方法為：第四節(jié)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小熱阻與經(jīng)濟(jì)傳熱阻建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)既要滿足結(jié)構(gòu)方面的要求，也要滿足建筑熱工方面的要求。在技術(shù)上主要的要求如下：1.要滿足建筑結(jié)構(gòu)上的強(qiáng)度要求；2.要保證在建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)表面不結(jié)露，即外墻及頂棚內(nèi)表面溫度不應(yīng)低于室內(nèi)空氣的露點溫度；3.圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度不應(yīng)過份低于室內(nèi)空氣溫度，否則人體將因輻射散熱過大而感到不舒適；4.要考慮建筑物的熱穩(wěn)定性，即由于室外溫度或室內(nèi)產(chǎn)生的熱量發(fā)生變化而使經(jīng)過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱流發(fā)生變化時，室內(nèi)保持原有溫度的能力。對于不同的建筑物，若在相同的熱流變化下，室溫波動越小則建筑物的熱穩(wěn)定性越好。能滿足內(nèi)表面溫度要求的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱阻就是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻。

雖然加大圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻可以使供熱系統(tǒng)建造費用和運行管理費用下降，但卻會增加結(jié)構(gòu)建設(shè)的費用。因此，需確定一個建設(shè)費用和使用費用之和最小的經(jīng)濟(jì)熱阻，這個經(jīng)濟(jì)熱阻應(yīng)大于最小熱阻。在穩(wěn)定傳熱條件下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)最小熱阻的計算公式為—圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻[(m2·℃)/w]；

式中—供暖室內(nèi)計算溫度tn與圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度的允許溫差（℃），見表1-ll；—冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)的室外計算溫度（℃）；—圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱系數(shù)［w/(m2·℃)］；—圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)。

計算圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻時應(yīng)注意：1）上述公式不適合于計算窗、陽臺門和天窗的最小傳熱阻。2）磚石墻體的傳熱阻可比計算結(jié)果小5％。3）外門（陽臺門除外）的最小傳熱阻，不應(yīng)小于按供暖室外計算溫度所確定的外墻最小傳熱阻的60％。4）當(dāng)相鄰房間的溫差大于10℃時，內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻亦應(yīng)通過計算確定。5）當(dāng)居住建筑、醫(yī)院及幼兒園等建筑物采用輕型結(jié)構(gòu)時，其外墻最小傳熱阻，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》及《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（采暖居住建筑部分）的要求。

在實際傳熱過程中，如果供暖室內(nèi)計算溫度不變，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面溫度會隨室外空氣溫度的變化而變化，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的室外計算溫度tw的取值也應(yīng)隨之改變。影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外表面溫度的主要因素，就是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱情性指標(biāo)。熱情性指標(biāo)D大的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在相同的室外溫度變化條件下，內(nèi)表面溫度波動較小。

tw

按圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)D值分成四個等級來確定多層勻質(zhì)材料平壁結(jié)構(gòu)的熱情性指標(biāo)D可用下式計算。

式中Ri—各層材料的傳熱阻（m2·℃/w）；

Si—各層材料的蓄熱系數(shù)[w/（m2·℃）]，［例1-1］長春市某住宅外墻為490mm磚墻，內(nèi)表面水泥砂漿抹面厚20mm，室內(nèi)計算溫度tn

=18℃，試計算其傳熱系數(shù)K，并校核其最小熱阻是否滿足保溫要求。［解］（1）確定外墻傳熱系數(shù)查表可得外墻內(nèi)表面換熱系數(shù)n=23/（m2·℃）查附錄可得長春市供暖室外計算溫度twn=－23℃查附錄可得紅磚墻的導(dǎo)熱系數(shù)為0.81w/（m·℃），水泥砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)為0.87w/（m·℃）。該外墻的傳熱系數(shù)為W/（m2·℃）

該外墻的實際熱阻（2）確定外墻的最小傳熱阻

首先計算該外墻的熱情性指標(biāo)D。查附錄可得紅磚墻的蓄熱系數(shù)S1=10.53W/（m2·℃）；內(nèi)表面水泥砂漿的蓄熱系數(shù)S2=10.79W/（m2·℃）。熱惰性指標(biāo)為查表可得，該外墻屬于I類圍護(hù)結(jié)構(gòu)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冬季室外計算溫度tw＝twn＝23℃。查表可得，供暖室內(nèi)計算溫度與圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度的允許差值△ty=6℃。該外墻的最小傳熱阻m2·℃/W。

第五節(jié)、冷風(fēng)滲透耗熱量

1、定義

在風(fēng)力和熱壓造成的室內(nèi)外壓差作用下，室外的冷空氣通過門、窗等縫隙滲入室內(nèi)，被加熱后又逸出室外。把這部分冷空氣從室外溫度加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量，稱為冷風(fēng)滲透耗熱量。

2、影響因素

門窗構(gòu)造、門窗朝向、室外風(fēng)向和風(fēng)速、室內(nèi)外空氣溫差、建筑物高低以及建筑物內(nèi)部通道狀況等。

3、計算計算冷風(fēng)滲透耗熱量的常用方法有縫隙法、換氣次數(shù)法和百分?jǐn)?shù)法。

（1）縫隙法

縫隙法是計算不同朝向門窗縫隙長度及每米縫隙滲入的空氣量，進(jìn)而確定其耗熱量的一種常用的較精確的方法。注意

l的計算長度若房間僅有一面或相鄰兩面外墻時，全部計入其門、窗可開啟部分的縫隙長度；當(dāng)房間有相對兩面外墻時，僅計入風(fēng)量較大一面的縫隙；當(dāng)房間有三面外墻時，僅計入風(fēng)涼較大的兩面的縫隙。

(2)換氣次數(shù)法

第六節(jié)冷風(fēng)侵入耗熱量

1、定義

冷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。第七節(jié)供暖設(shè)計熱負(fù)荷計算例題已知圍護(hù)結(jié)構(gòu)條件為外墻：二磚墻，外表面為水泥砂漿抹面，厚20mm；內(nèi)表面為水泥砂漿抹面，厚20mm，白灰粉刷。外窗：雙層木框玻璃窗，尺寸2000mm×2000mm。樓層高度：各層均為4m。外門：雙層木框玻璃門，尺寸4000mm×3000mm。地面：不保溫地面。屋面：構(gòu)造如圖1-9所示。圖1-8所示為哈爾濱市某三層教學(xué)樓的平面圖。試計算一層101房間（圖書館）、102房間（門廳）、二層201房間（教室）、三層301房間（醫(yī)務(wù)室）的供暖設(shè)計熱負(fù)荷。一、確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)1.外墻

查表附錄可得圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱系數(shù)n=8.7W/（m2·℃）；外表面換熱系數(shù)w=23W/（m2·℃）；外表面水泥砂漿抹面導(dǎo)熱系數(shù)λ1=0.87W/（m·℃）；內(nèi)表面水泥砂漿抹面、白灰粉刷導(dǎo)熱系數(shù)λ2=0.87W/（m·℃）；紅磚墻導(dǎo)熱系數(shù)λ3=0.81W/（m·℃）。計算外墻傳熱系數(shù)，由公式可得W/（m2·℃）2.屋面

查表附錄，得內(nèi)表面換熱系數(shù)n=8.7W/（m2·℃）；板下抹混合砂漿λ1=0.87W/（m·℃），3；δ1＝20mm；1﹕3水泥砂漿λ2=0.87W/（m·℃），δ2=20mm；屋面預(yù)制空心板λ3=1.74W/（m·℃）；δ3=120mm；一氈二油λ4=0.17W/（m·℃）,δ4=5mm；膨脹珍珠巖λ5=0.07W/（m·℃），δ5=l00mm；1﹕3水泥砂漿λ6=0.87W/（m·℃），δ6=20mm；三氈四油卷材防水層λ7=0.17W/（m·℃），δ7=10mm；外表面換熱系數(shù)w=23W/（m2·℃）。屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為3．外門、外窗

查附錄可知，雙層木框玻璃門K=2.68W/（m2·℃）；雙層木框玻璃窗K=2.68W/（m2·℃）。4．地面

可采用地帶法進(jìn)行地面?zhèn)鳠岷臒崃康挠嬎?，也可以查閱相關(guān)手冊確定各房間地面的平均傳熱系數(shù)，再計算地面的傳熱耗熱量。二、101房間（圖書館）供暖設(shè)計熱負(fù)荷計算

101房間為圖書館，查附錄1，冬季室內(nèi)計算溫度tn=16℃。查附錄3哈爾濱供暖室外計算溫度twn=-26℃。1．計算圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量Q1（1）南外墻傳熱系數(shù)K=1.24W/（m2·℃），溫差修正系數(shù)=1，傳熱面積F=［（6.0＋0.37）×4－2×2×2］=17.48m2。南外墻基本耗熱量為查表1-6，哈爾濱南向的朝向修正率?。?7％朝向修正耗熱量為本教學(xué)樓建設(shè)在市區(qū)內(nèi)，不需要進(jìn)行風(fēng)力修正；層高未超過4m，不需要進(jìn)行高度修正。南外墻實際耗熱量為（2）南外窗南外窗傳熱系數(shù)K＝2.68W/（m2·℃），溫差修正系數(shù)=1，傳熱面積F=(2×2×2)m2=8m2（二個外窗）南外窗基本耗熱量為朝向修正耗熱量為南外窗實際耗熱量為

(3)東外墻、東外窗哈爾濱冬季日照率小于35％，東向朝向修正率采用5％，計算方法同上，計算結(jié)果見表1-14。（4）地面將101房間的地面劃分地帶，如圖1-10所示。第一地帶：傳熱系數(shù)K1=0.47W/（m2·℃）傳熱面積第一地帶傳熱耗熱量為第二地帶：傳熱系數(shù)K2=0.23W/（m2·℃）傳熱面積第二地帶傳熱耗熱量為第三地帶：傳熱系K3=0.12W/（m2·℃）傳熱面積第三地帶傳熱耗熱量為因此，101房間地面的傳熱耗熱量為101房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總耗熱量為2.計算101房間的冷風(fēng)滲透耗熱量（接縫隙法計算）（1）南外窗如圖1-11所示，南外窗為四扇，帶上亮，兩側(cè)扇可開啟，中間兩扇固定。南外窗（兩個）縫隙長度為

查附錄7，哈爾濱的朝向修正系數(shù)南向n=l，高度修正系數(shù)

(h＜10m，取h=10m）基準(zhǔn)高度單純風(fēng)壓作用下每米門窗縫隙進(jìn)入室內(nèi)的理論滲透空氣量為查表1-8，取＝0.5，又取b=0.67根據(jù)tn=－26℃，查得ρw＝l.4kg/m3

查附錄3，哈爾濱基準(zhǔn)高度冬季室外最多風(fēng)向的平均風(fēng)速為4.7m/s南外窗的冷空氣滲入量按式（1-18）計算，為

南外窗的冷風(fēng)滲透耗熱量為（2）東外窗如圖1-ll所示，東外窗為四扇，帶上亮，兩側(cè)扇可開啟，中間兩扇固定。東外窗（一個）縫隙長度為查表1-8，哈爾濱的朝向修正系數(shù)東向n=0.2，高度修正系數(shù)

基準(zhǔn)高度單純風(fēng)壓作用下每米門窗縫隙進(jìn)入室內(nèi)的理論滲透空氣量為查表1-8，取=0.5，又取b=0.67根據(jù)twn=－26℃，查得ρw=1.4kg/m3查表1-4，哈爾濱基準(zhǔn)高度冬季室外最多風(fēng)向的平均風(fēng)速4.7m/s東外窗的冷空氣滲入量為101房間的總冷風(fēng)滲透耗熱量為因此，101圖書館的總耗熱量為第二章供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備

供暖散熱器是通過熱媒將熱源產(chǎn)生的熱量傳遞給室內(nèi)空氣的一種散熱設(shè)備。散熱器的內(nèi)表面一側(cè)是熱媒（熱水或蒸汽），外表面一側(cè)是室內(nèi)空氣，當(dāng)熱媒溫度高于室內(nèi)空氣溫度時，散熱器的金屬壁面就將熱媒攜帶的熱量傳遞給室內(nèi)空氣。第一節(jié)散熱器一、對散熱器的要求

1）熱工性能好。要求散熱器的傳熱系數(shù)K值要大，K值越大，說明散熱器的散熱性能就越好。還可以通過提高室內(nèi)空氣流速和提高散熱器內(nèi)熱媒溫度的辦法加大散熱器的傳熱系數(shù)。

2）金屬熱強(qiáng)度大。金屬熱強(qiáng)度q是指散熱器內(nèi)熱媒平均溫度與室內(nèi)空氣溫度差為1℃時，1kg質(zhì)量的散熱器金屬單位時間所放出的熱量，即式中q——散熱器的金屬熱強(qiáng)度[W/（kg·℃）」；

K——散熱器的傳熱系數(shù)W/（m2·℃）」；

G——散熱器1m2面積的金屬質(zhì)量（k/m2）

金屬熱強(qiáng)度q是衡量同一材質(zhì)散熱器的金屬耗量、成本高低的重要指標(biāo)。q越大，說明散出同樣熱量時消耗的金屬量越少，成本越低、經(jīng)濟(jì)性越好。

3）要求散熱器具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，承壓能力高，價格便宜，經(jīng)久耐用，使用壽命長。

4）散熱器規(guī)格尺寸應(yīng)多樣化，結(jié)構(gòu)尺寸小，少占有效空間和使用面積。結(jié)構(gòu)形式便于組對出所需面積，且生產(chǎn)工藝能滿足大批量生產(chǎn)的要求。

5）外表面光滑，不易積灰，積灰易清掃，外形美觀，易于與室內(nèi)裝飾相協(xié)調(diào)。二、散熱器的類型

散熱器按制造材質(zhì)的不同分為鑄鐵、鋼制和其他材質(zhì)散熱器。

結(jié)構(gòu)形式的不同分為柱型、翼型、管型和板型散熱器。

按傳熱方式的不同，分為對流型（對流散熱量占總散熱量的60％以上）和輻射型（輻射散熱量占總散熱量的50％以上）散熱器。1．鑄鐵散熱器常用的鑄鐵散熱器有柱型和翼型兩種形式。優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單，防腐蝕性好，使用壽命長以及熱穩(wěn)定性好。缺點：金屬耗量大，金屬熱強(qiáng)度低于鋼制散熱器。1）翼型散熱器翼型散熱器又分為長翼型和圓翼型兩種。

長翼型散熱器（右圖），其外表面上有許多豎向肋片，內(nèi)部為扁盒狀空間。高度通常為60cm，常稱為60型散熱器。每片的標(biāo)準(zhǔn)長度有280mm（大60）和200mm（小60）兩種規(guī)格，寬度為115mm。TC0.28/5-4（大60）TC0.20/5（4）（小60）

圓翼型散熱器是一根內(nèi)徑為75mm的管子（圖3-2），其外表面帶有許多圓型肋片。圓翼型散熱器的長度有750mm和100mm兩種，兩端帶有法蘭盤，可將數(shù)根并聯(lián)成散熱器組。TY0.75-6(4)和TY1.0-6(4)

翼型散熱器制造工藝簡單，造價較低，但金屬耗量大，傳熱性能不如柱型散熱器，外型不美觀，不易恰好組成所需面積。翼型散熱器現(xiàn)已逐漸被柱型散熱器取代。2）柱型散熱器

柱型散熱器是單片的柱狀連通體，每片各有幾個中空的立柱相互連通，可根據(jù)散熱面積的需要，把各個單片組對成一組。柱型散熱器常用的有M—132型、二柱700型、四柱813型和四柱640型號（圖3-3）。

M—132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813型，其高度為813mm。四柱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，組對成一組，直接落地安裝。TZX-X-X型號灰鑄鐵型號柱數(shù)同側(cè)進(jìn)出口中心距工作壓力

柱型散熱器與翼型散熱器相比，傳熱系數(shù)高，散出同樣熱量時金屬耗量少，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。

鑄鐵散熱器是現(xiàn)階段應(yīng)用最廣泛的散熱器，它結(jié)構(gòu)簡單，耐腐蝕，使用壽命長，造價低，但其金屬耗量大，承壓能力低，制造、安裝和運輸勞動繁重。

2．鋼制散熱器（1）閉式鋼串片式散熱器

閉式鋼串片式散熱器由鋼管、鋼片、聯(lián)箱及管接頭組成（圖3-4）。鋼片串在鋼管外面，兩端折邊90°形成封閉的豎直空氣通道，具有較強(qiáng)的對流散熱能力，但使用時間較長會出現(xiàn)串片與鋼管連接不緊或松動，影響傳熱效果。其規(guī)格常用“高×寬”表示，如圖中的240×100型和300×80型。（2）板型散熱器

板型散熱器由面板、背板、進(jìn)出口接頭、放水門固定套及上下支架組成（圖3-5）。面板、背板｛用1.2～1.5mm厚的冷軋鋼化沖壓成型，其流通端面成圓弧形或梯形，背板有帶對流片的和不帶對流片兩種規(guī)格。（3）鋼制柱形散熱器

其結(jié)構(gòu)形式與鑄鐵柱型相似，它是用1.25～1.5mm厚的冷軋鋼板經(jīng)沖壓加工焊制而成。（4）扁管散熱器

扁管散熱器由數(shù)根50mm×11mm×1。5mm（寬×高×厚）的矩形扁管疊加焊接再一起，兩端加上連箱制成的（圖3-7）。高度有三種規(guī)格:416mm（8根）、520mm（10根）和624mm（12根）。長度有600～2000mm（以200mm進(jìn)位）八種規(guī)格。（5）鋼制光面管散熱器鋼制散熱器與鑄鐵散熱器相比有如下特點：

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，金屬耗量少而且重量輕。

2）承壓能力高。普通鑄鐵散熱器的承壓能力一般在0.4～0.5MPa（其中帶稀土的灰口散熱器工作壓力可達(dá)到0.8～1.0MPa）；而鋼制板型和柱型散熱器的工作壓力可達(dá)0.8MPa，鋼串片式散熱器承壓能力可達(dá)1.0MPa。

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供暖時，散熱效果會明顯降低。

5）鋼制散熱器易腐蝕，使用壽命短。三、散熱器的選擇應(yīng)符合下列原則性的條件1、選擇散熱器時應(yīng)考慮系統(tǒng)的工作壓力，選用承壓能力符合要求的散熱器；

2、有腐蝕性氣體的生產(chǎn)廠房或相對濕度大的房間，應(yīng)選用鑄鐵散熱器；3、熱水供暖系統(tǒng)選用鋼制散熱器時，應(yīng)采取防腐措施；

4、蒸汽供暖系統(tǒng)不得選用鋼制柱型、板型、扁管型散熱器；5、散發(fā)粉塵或防塵要求較高的生產(chǎn)廠房，應(yīng)選用表面光滑，積灰易清掃的散熱器；

6、民用建筑選用的散熱器尺寸應(yīng)符合要求，且外表面光滑、美觀，不易積灰。

第二節(jié)散熱器的計算1．散熱器的散熱面積式中F--散熱器的散熱面積（m2）；

Q--散熱器的散熱量（W）；

K--散熱器的傳熱系數(shù)[W/（m2·℃）]；

tpj--散熱器內(nèi)熱媒平均溫度（℃）；

tn--供暖室內(nèi)計算溫度（℃）；

β1--散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)；

β2--散熱器連接形式修正系數(shù)；

β3--散熱器安裝形式修正系數(shù)。2．

散熱器內(nèi)熱媒平均溫度

散熱器內(nèi)熱媒平均溫度應(yīng)根據(jù)熱媒種類（熱水或蒸汽）和系統(tǒng)形式確定。（1）熱水供暖系統(tǒng)式中tpj--散熱器內(nèi)熱媒平均溫度（℃）；

tj--散熱器的進(jìn)水溫度（℃）；

tc--散熱器的出水溫度（℃）。

對于雙管熱水供暖系統(tǒng)，各組散熱器是并聯(lián)關(guān)系，散熱器的進(jìn)出口水溫可分別按系統(tǒng)的供、回水溫度確定，如低溫?zé)崴┡到y(tǒng)，供水溫度95℃，回水溫度70℃，熱媒平均溫度為

對于單管熱水供暖系統(tǒng)，各組散熱器是串聯(lián)關(guān)系，因水溫沿流向逐層降低，需確定各管段的混合水溫之后，逐一確定各組散熱器的進(jìn)、出口溫度。

（2）蒸汽供暖系統(tǒng)。當(dāng)蒸汽壓力p≤30kPa（表壓）時，取100℃；當(dāng)蒸汽壓力p＞30kPa（表壓）時，取與散熱器進(jìn)口蒸汽壓力相對應(yīng)的飽和溫度。3．散熱器的傳熱系數(shù)K（1）定義：散熱器的傳熱系數(shù)K表示當(dāng)散熱器內(nèi)熱媒平均溫度tpj與室內(nèi)空氣溫度tn的差為1℃時，每平方米散熱面積單位時間放出的熱量。（2）影響因素影響散熱器傳熱系數(shù)的最主要因素是散熱器內(nèi)熱媒平均溫度與室內(nèi)空氣溫度的差值。

另外散熱器的材質(zhì)、幾何尺寸、結(jié)構(gòu)形式、表面噴涂、熱媒種類、溫度、流量、室內(nèi)空氣溫度、散熱器的安裝方式、片數(shù)等。

國際化標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）規(guī)定：確定散熱器的傳熱系數(shù)K值的實驗，應(yīng)在一個長×寬×高為（4＋0.2）m×（4＋0.2）m×（2.8＋0.2）m的封閉小室內(nèi)，保證室溫恒定下進(jìn)行，散熱器應(yīng)無遮擋，敞開設(shè)置。4、β

1、β

2、β3的修正（1）組裝片數(shù)修正系數(shù)β1

實驗測定散熱器的傳熱系數(shù)時，柱型散熱器是以10片為一組進(jìn)行實驗的。（2）連接形式修正系數(shù)β2

實驗測定散熱器傳熱系數(shù)時，散熱器與支管的連接形式為同側(cè)上進(jìn)下出，這種連接形式散熱器外表面的平均溫度最高，散熱器散熱量最多。（3）安裝形式修正系數(shù)β3實驗確定傳熱系數(shù)K時，是在散熱器完全敞開，沒有任何遮擋的情況下測定的。5．散熱器片數(shù)或長度的確定

式中n——散熱器的片數(shù)或長度（片或m）；

F——所需散熱器的散熱面積（m2）；

f——每片或每m散熱器的散熱面積（m2/片或m2/m），可查附錄確定。

實際設(shè)置時，散熱器每組片數(shù)或長度只能取整數(shù)，“暖通規(guī)范”規(guī)定，柱型散熱器面積可比計算值小0.1m2，翼型或其他散熱器的散熱面積可比計算值小5%。

另外，鑄鐵散熱器的組裝片數(shù)，粗柱型（M－132）不宜超過20片；細(xì)柱型不宜超過25片；長翼型不宜超過7片。6、散熱器的布置

（1）散熱器一般應(yīng)安裝在外墻的窗臺下，這樣，沿散熱器上升的對流熱氣流能阻止和改善從玻璃窗下降的冷氣流和玻璃冷輻射的影響，使流經(jīng)室內(nèi)的空氣比較暖和舒適。

（2）為防止散熱器凍裂，兩道外門之間不允許設(shè)置散熱器。在樓梯間或其它有凍結(jié)危險的場所，其散熱器應(yīng)由單獨的立、支管供熱，且不得裝設(shè)調(diào)節(jié)閥。

（3）散熱器一般采用明裝，內(nèi)部裝修要求較高的營房可采用暗裝。托兒所和幼兒園一般采用暗裝或加防護(hù)罩，以防燙傷兒童。（6）鑄鐵散熱器的組裝片數(shù)，不宜超過下列數(shù)值：二柱（Ｍ132型）--20片；柱型（四柱）--25片；長翼型--7片。（4）在垂直單管和雙管熱水供暖系統(tǒng)中，一房間的兩組散熱器可以串聯(lián)連接；貯藏室、洗室、廁所和廚房等輔助用室及走廊的散熱器可與鄰室串聯(lián)連接。兩串聯(lián)散熱器之間的串聯(lián)管直徑應(yīng)與散熱器接口直徑相同，以便水流暢通。（5）在樓梯間布置散熱器時，考慮樓梯間熱氣流上升的特點，應(yīng)盡量布置在底層或按一定比例分布在下部各層。7、例題

M－132型散熱器傳熱系數(shù)的計算公式為

K＝2.426(tpj-tn)0.286=7.99w/(m2℃)

下圖所示為單管上供下回順流式熱水供暖系統(tǒng)的某立管，每組散熱器的熱負(fù)荷已標(biāo)于圖中，單位為W系統(tǒng)供水溫度95℃，回水溫度70℃，選用二柱M―132型散熱器，裝在墻龕內(nèi)，上部距窗臺板100mm。供暖室內(nèi)計算溫度tn=18℃，試確定所需散熱器的面積及片數(shù)。例題2［解］（1）計算各立管管段的水溫公式得（2）計算各組散熱器的熱媒平均溫度tpj。

（3）計算散熱器的傳熱系數(shù)K查附錄10，M－132型散熱器傳熱系數(shù)的計算公式為K＝2.426△

tpj

0.286

所以（4）計算散熱器面積F

三層：先假設(shè)片數(shù)修正系數(shù)β1=1.0，查表可得同側(cè)上進(jìn)下出連接形式修正系數(shù)β2=1.0；查表得該散熱器安裝形式修正系數(shù)β3=1.06。則（5）計算散熱器的片數(shù)n查附錄，M－132型散熱器每片面積f=0.24m2/片，由式得查表，片數(shù)修正系數(shù)β1=1.05因此n3＝16片同理因此n2=14片因此n1=19片輻射供暖

低溫?zé)崴椛涔┡且环N衛(wèi)生條件和舒適標(biāo)準(zhǔn)都比較高的供暖形式，和對流供暖相比，它具有以下特點：1、在相同舒適感的前提下，輻射供暖的室內(nèi)空氣溫度可比對流供暖時低2～3℃，室溫降的結(jié)果可以減少能源消耗。

2、輻射供暖時人體具有最佳的舒適感。

3、輻射供暖方式較對流供暖方式熱效率高。

4、輻射供暖系統(tǒng)由于地面層及混凝土層蓄熱量大，間歇供暖時，室溫波動小，熱穩(wěn)定性好。

5、地板輻射供暖系統(tǒng)方便于分戶熱計量和控制。

6、輻射供暖不需要在室內(nèi)布置散熱器，少占室內(nèi)的有效空間，也便于布置家具。7、輻射供暖減少了對流散熱量，室內(nèi)空氣的流動速度也降低了，避免了室內(nèi)塵土的飛揚(yáng)，有利于改善衛(wèi)生條件。

8、輻射供暖系統(tǒng)比對流供暖系統(tǒng)的初投資高。輻射供暖系統(tǒng)的分類曖風(fēng)機(jī)一、曖風(fēng)機(jī)的特點及分類

組成：暖風(fēng)機(jī)是由通風(fēng)機(jī)、電動機(jī)和空氣加熱器組成的聯(lián)合機(jī)組，它吸入空氣經(jīng)空氣加熱器加熱后送入室內(nèi)，以維持室內(nèi)所要求的溫度。

熱風(fēng)供暖是比較經(jīng)濟(jì)的供暖方式之一，其對流散熱量幾乎占100％，具有熱情性小，升溫快，室溫分布均勻，室內(nèi)溫度梯度小，已設(shè)備簡單，投資少。優(yōu)點：適用場合：

適用于耗熱量大的高大廠房、大空間的公共建筑、間歇供暖的房間，以及由于防火防爆和衛(wèi)生要求必須全部采用新風(fēng)的車間等。

暖風(fēng)機(jī)分為軸流式（小型）和離心式（大型）兩種，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點及適用的熱媒又可分為蒸汽暖風(fēng)機(jī)、熱水暖風(fēng)機(jī)、蒸汽－熱水兩用暖風(fēng)機(jī)和冷一熱水兩用暖風(fēng)機(jī)等。種類暖風(fēng)機(jī)的布置軸流式（小型）暖風(fēng)機(jī)1、應(yīng)使車間溫度場分布均勻，保持一定的斷面速度，車間內(nèi)空氣的循環(huán)次數(shù)不應(yīng)少于1.5次/h；2、應(yīng)使暖風(fēng)機(jī)射程互相銜接，使供暖空間形成一個總的空氣環(huán)流；3、不應(yīng)將暖風(fēng)機(jī)布置在外墻上垂直向室內(nèi)送風(fēng)，以免加劇外窗的冷風(fēng)滲透量；4、暖風(fēng)機(jī)底部的安裝高度，當(dāng)出風(fēng)口風(fēng)速≤5m/s時，取2.5～3.5m：當(dāng)出風(fēng)口風(fēng)速＞5m/s時，取4～4.5m。5、暖風(fēng)機(jī)送風(fēng)溫度為35～50℃。離心式（大型）暖風(fēng)機(jī)

由于大型暖風(fēng)機(jī)的風(fēng)速和風(fēng)量都很大，所以應(yīng)沿房間長度方向布置。出風(fēng)口距側(cè)墻不宜小于4m，氣流射程不應(yīng)小于房間供暖區(qū)的長度，在射程區(qū)域內(nèi)不應(yīng)有構(gòu)筑物和高大設(shè)備，暖風(fēng)機(jī)不應(yīng)布置在房間大門附近。

離心式暖風(fēng)機(jī)出風(fēng)口距地面的高度，當(dāng)房間下弦高度≤8mm時，取3.5～6.0m；當(dāng)房間下弦高度＞8m時，取5～7m。吸風(fēng)口距地面不應(yīng)小于0.3m，也不應(yīng)大于1m第三章熱水供暖系統(tǒng)以熱水為熱媒的供暖系統(tǒng)，稱為熱水供暖系統(tǒng)。熱水供暖系統(tǒng)是目前廣泛使用的一種供暖系統(tǒng)。居住和公共建筑常采用熱水供暖系統(tǒng)。

分類

2.按系統(tǒng)供、回水方式不同，可分為單管系統(tǒng)和雙管系統(tǒng)。熱水經(jīng)立管或水平供水管順序流過多組散熱器，并順序地在各散熱器中冷卻的系統(tǒng)，稱為單管系統(tǒng)。熱水經(jīng)供水立管或水平供水管平行地分配給多組散熱器，冷卻后的回水自每個散熱器直接沿回水立管或水平回水管流回?zé)嵩吹南到y(tǒng)，稱為雙管系統(tǒng)。1.按系統(tǒng)循環(huán)動力不同，可分為重力（自然）循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)?？克拿芏炔钸M(jìn)行循環(huán)的系統(tǒng)，稱為重力循環(huán)系統(tǒng)；靠機(jī)械（水泵）力進(jìn)行循環(huán)的系統(tǒng)，稱為機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)。

室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)大多采用低溫水作為熱媒。設(shè)計供、回水溫度多采用95℃/70℃（也有采用85℃/60℃）。高溫水供暖系統(tǒng)一般宜在生產(chǎn)廠房中應(yīng)用。設(shè)計供、回水溫度大多采用120～130℃/70～80℃。3.按系統(tǒng)的管道敷設(shè)方式不同，可分為垂直式系統(tǒng)和水平式系統(tǒng)。4.按熱媒溫度不同，可分為低溫?zé)崴┡到y(tǒng)（熱水溫度低于100℃）和高溫?zé)崴┡到y(tǒng)（熱水溫度高于100℃）第一節(jié)、重力（自然）循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)

一.系統(tǒng)工作原理及其作用壓力

當(dāng)水在鍋爐內(nèi)加熱后，水的密度減??；在散熱器內(nèi)被冷卻后，水的密度增加。整個系統(tǒng)將因供回水密度差的不同而維持循環(huán)流動。維持該系統(tǒng)循環(huán)流動的壓力稱為自然作用壓力。

重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力的大小取決于水溫（水的密度）在循環(huán)環(huán)路的變化。作用壓力

斷面A-A右側(cè)的水柱壓力為

斷面A-A左側(cè)的水柱壓力為

假設(shè)管壁散熱忽略不計

重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)維護(hù)管理簡單，不需消耗電能。但由于其作用壓力小、管中水流速度不大，所以管徑就相對大一些，作用范圍也受到限制。自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)通常只能在單幢建筑物中使用，作用半徑不宜超過50m。這種系統(tǒng)尤其適用于邊防連隊宿舍。

起循環(huán)作用的只有散熱器中心和鍋爐中心之間這段高度內(nèi)的水柱密度差。如果取供水溫度95℃，回水70℃；則每1m高度差可產(chǎn)生的作用壓力為：9.81×1×（977.81－961.92）=156Pa。二.重力循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的主要形式

雙管單管

為了使系統(tǒng)內(nèi)的空氣能順利地排除，對于上供下回式自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)，其供水干管必須有向膨脹水箱方向上升的坡向，其坡度宜采用0.5％～1.0%；散熱器支管的坡度一般取1%。為保證系統(tǒng)中的水能通過回水干管順利地排出，回水干管應(yīng)有向鍋爐方向向下坡向，其坡度一般為0.5％～1%。

三、自然循環(huán)熱水供暖雙管系統(tǒng)的作用壓力

特點

各層散熱器都并聯(lián)在供回水立管上，熱水直接流經(jīng)供水干管、立管進(jìn)入各層散熱器，冷卻后的回水經(jīng)回水立管、干管直接流回鍋爐，如果不考慮水在管道中的冷卻，則進(jìn)入各層散熱器的水溫相同。

圖中散熱器S1和S2并聯(lián)，熱水在a點分配進(jìn)入各層散熱器，在散熱器內(nèi)冷卻后，在b點匯合返回?zé)嵩?。該系統(tǒng)有兩個冷卻中心，它們與熱源、供回水干管形成了兩個并聯(lián)的循環(huán)環(huán)路aS1b和aS2b。通過底層散熱器aS1b環(huán)路的作用壓力為通過上層散熱器aS2b環(huán)路的作用壓力為

在雙管自然循環(huán)系統(tǒng)中，雖然各層散熱器的進(jìn)出水溫相同（忽略水在管路中的沿途冷卻），但由于各層散熱器到鍋爐之間的垂直距離不同，所以上層散熱器環(huán)路作用壓力大于下層散熱器環(huán)路作用壓力。如果選用不同管徑仍不能使上下各層阻力平衡，流量就會分配不均勻，出現(xiàn)上層過熱、下層過冷的垂直失調(diào)問題，樓層越多，垂直失調(diào)問題就越嚴(yán)重。進(jìn)行雙管系統(tǒng)的水力計算時，必須考慮各層散熱器的自然循環(huán)作用壓力差，也就是考慮垂直失調(diào)產(chǎn)生的附加壓力。四、自然循環(huán)熱水供暖單管系統(tǒng)的作用壓力

特點

熱水進(jìn)入立管后,由上向下順序流過各層散熱器，水溫逐層降低，各組散熱器串聯(lián)在立管上。每根立管（包括立管上各組散熱器）與鍋爐、供回水干管形成一個循環(huán)環(huán)路，各立管環(huán)路是并聯(lián)關(guān)系。

右圖中散熱器S1和S2串聯(lián)在立管上。該立管循環(huán)環(huán)路的作用壓力為同理，當(dāng)立管上串聯(lián)幾組散熱器時，其循環(huán)作用壓力的通式可寫成式中hi--相鄰兩組散熱器間的垂直距離（m）；當(dāng)i＝1，也就是計算的是沿水流方向最后一組散熱器時，h1表示最后一組散熱器與鍋爐之間的垂直距離；

ρi--水流出所計算散熱器的密度kg/m3；

ρ

g、ρh--供暖系統(tǒng)的供回水密度（kg/m3）。ρi可根據(jù)各散熱器之間管路內(nèi)的水溫ti確定。寫成通式為

應(yīng)注意前面計算自然循環(huán)系統(tǒng)的作用壓力時，只考慮水溫在鍋爐和散熱器中發(fā)生變化，忽略了水在管路中的沿途冷卻。但實際上，水的溫度和密度沿途是不斷變化的，散熱器的實際進(jìn)水溫度比上述假設(shè)的情況下低，這會增加系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力。

自然循環(huán)系統(tǒng)的作用壓力一般不大，所以水在管路內(nèi)產(chǎn)生的附加壓力不應(yīng)忽略，計算自然循環(huán)系統(tǒng)的綜合作用壓力時，應(yīng)首先在假設(shè)條件下確定自然循環(huán)作用壓力，再增加一個考慮水沿途冷卻產(chǎn)生的附加壓力，即或第二節(jié)機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)一、機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)與自然循環(huán)系統(tǒng)的區(qū)別

機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)與自然循環(huán)系統(tǒng)的主要區(qū)別如下:1）循環(huán)動力不同。

2）膨脹水箱連接點和作用不同。

機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)膨脹水箱設(shè)在系統(tǒng)的最高處，水箱下部接出的膨脹管連接在循環(huán)水泵入口前的回水干管上。其作用除了容納水受熱膨脹而增加的體積外，還能恒定水泵入口壓力，保證水泵入口壓力穩(wěn)定。

為什么機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)不能像自然循環(huán)系統(tǒng)那樣，將水箱的膨脹管接在供水總立管的最高處?

膨脹水箱是一種最簡單的定壓設(shè)備，可以保證系統(tǒng)中各點的壓力穩(wěn)定，使系統(tǒng)壓力分布更合理。

機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)如果像自然循環(huán)系統(tǒng)那樣，將膨脹水箱接在供水總立管上，如右圖所示。此時定壓點在圖中O點處，定壓點O處的靜水壓力（即hj段水柱高度）較小，hj段水柱壓力將用來克服管路系統(tǒng)中的流動阻力。因機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)水流速度大，壓力損失也較大，當(dāng)供水干管較長，定壓點壓力hj只夠克服OF段阻力時，在FD段將產(chǎn)生負(fù)壓，空氣會從不嚴(yán)密處吸入，如果在D點裝設(shè)集氣罐或自動放氣閥，此處不僅不能排除空氣，反而會吸入空氣。若該處壓力低于水在供水溫度下的飽和壓力時，水就會汽化。這種錯誤的連接在運行中還會造成膨脹水箱經(jīng)常滿水和溢流，甚至導(dǎo)致系統(tǒng)抽空排空，不能正常工作。3）排氣方式不同。

二、

機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的形式機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)接管道敷設(shè)方式不同，分為垂直式系統(tǒng)和水平式系統(tǒng)。1、互垂直式系統(tǒng)（1）上供下回式系統(tǒng)

上供下回式機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)也有單管和雙管兩種形式。

機(jī)械循環(huán)單管上供下回式熱水供暖系統(tǒng)，形式簡單，施工方便，造價低，是一種被廣泛采用的形式。（2）雙管下供下回式

雙管下供下回式系統(tǒng)的供水干管和回水干管均敷設(shè)在所有散熱器之下，如下圖所示。當(dāng)建筑物設(shè)有地下室或平屋頂建筑物頂棚下不允許布置供水干管時，可采用這種布置形式。

與上供下回式系統(tǒng)相比，雙管下供下回式系統(tǒng)具有如下特點：

1）主立管長度小，管路的無效熱損失較小。

2）上層的作用壓力雖然較大，但循環(huán)環(huán)路長，阻力也較大；下層作用壓力雖然較小，但循環(huán)環(huán)路短，阻力也較小，這可以緩解雙管系統(tǒng)的垂直失調(diào)問題。

3）可安裝好一層使用一層，能適應(yīng)冬季施工的需要。

4）排氣較復(fù)雜，閥件、管材用量增加，運行維護(hù)管理不方便。雙管下供下回式系統(tǒng)運行時，必須解決好空氣的排除問題，主要的排氣方式有：

1）在頂層散熱器上部設(shè)置排氣閥排氣，如下圖左側(cè)立管。

2）在供水立管上部接出空氣管，將空氣集中匯集到空氣管末端設(shè)置的集氣罐或自動排氣閥排除。（3）中供式

中供式系統(tǒng)將供水干管設(shè)在建筑物中間某層頂棚之下?？稍陧攲恿合潞痛皯糁g的距離不能布置供水干管時采用。上部的下供下回式系統(tǒng)應(yīng)考慮解決好空氣的排除間題；下部的上供下回式系統(tǒng)，由于層數(shù)減少，可以緩和垂直失調(diào)問題。（4）下供上回（倒流）式

機(jī)械循環(huán)下供上回式系統(tǒng)供水干管設(shè)在所有散熱設(shè)備之下，回水干管設(shè)在所有散熱設(shè)備之上，膨脹水箱連接在回水干管上。回水經(jīng)膨脹水箱流回鍋爐房，再被循環(huán)水泵送入鍋爐。該系統(tǒng)的特點是：

1）水與空氣的流動方向均為自下向上流動，有利于通過膨脹水箱排空氣，不需要增設(shè)集氣罐等排氣裝置。

2）供水總立管較短，無效熱損失少。

3）底層散熱器供水溫度最高，可以減少底層房間所需的散熱面積，有利于布置散熱器。

5）下供上回式系統(tǒng)散熱器內(nèi)熱媒平均溫度遠(yuǎn)低于上供下回式系統(tǒng)。在相同的立管供、回水溫度下所需的散熱面積會增加。

6）該系統(tǒng)多采用單管順流式，熱水自下向上順序流過各層散熱器，水溫逐層降低。

4）該方式比較適合于高溫水供暖，由于溫度低的回水干管在頂層，溫度高的供水干管在底層，系統(tǒng)中的水不易汽化，可降低防止水汽化所需的水箱標(biāo)高，便于用膨脹水箱定壓，減少設(shè)高架水箱的困難。（5）混合式

該混合式系統(tǒng)中，Ⅰ區(qū)系統(tǒng)直接引用外網(wǎng)高溫水，采用下供上回（倒流）的系統(tǒng)形式，經(jīng)散熱器散熱后，Ⅰ區(qū)的回水溫度應(yīng)滿足Ⅱ區(qū)的供水溫度要求，再引入Ⅱ區(qū)。Ⅱ區(qū)采用上供下回低溫?zé)崴┡问剑騾^(qū)回水水溫降至最低后，返回?zé)嵩?。該系統(tǒng)一般用在外網(wǎng)是高溫水供暖，用戶對衛(wèi)生要求不是非常嚴(yán)格的民用建筑和生產(chǎn)廠房內(nèi)。2、水平式系統(tǒng)（1）水平單管順流式系統(tǒng)

水平單管順流式系統(tǒng)將同一樓層的各組散熱器串聯(lián)在一起。熱水水平順序流過各組散熱器，它同垂直順流式系統(tǒng)一樣，不能對散熱器進(jìn)行個體調(diào)節(jié)，只適用于對室溫要求不高的建筑物或大的空間中。（2）水平單管跨越式系統(tǒng)

該系統(tǒng)在散熱器的支管間連接一跨越管，熱水一部分流入散熱器，一部分經(jīng)跨越管直接流入下組散熱器。這種形式允許在散熱器支管上安閥門，能夠調(diào)節(jié)散熱器的進(jìn)流量。

水平式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式簡單，穿各層樓板的立管少，施工安裝方便，頂層不必專設(shè)膨脹水箱間，可利用樓梯間、廁所等位置架設(shè)膨脹水箱，不影響建筑結(jié)構(gòu)外觀，且總造價比垂直式低。三、異程式和同程式系統(tǒng)異程式系統(tǒng)指通過各立管的循環(huán)環(huán)路總長度不相等，如右圖所示。

由于機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)的作用半徑較大，各立管循環(huán)環(huán)路的總長度就可能相差很大，各并聯(lián)環(huán)路的阻力不易平衡，離總立管最近的立管雖采用了最小管徑DN15，有時仍有過多的剩余壓力，當(dāng)初調(diào)節(jié)不當(dāng)時，會使遠(yuǎn)近立管流量的分配不均，造成近處立管分配的流量多，房間過熱；遠(yuǎn)處立管分配的流量少，房間過冷的水平失調(diào)問題。

在大型的供暖系統(tǒng)中，為了減輕水平失調(diào)，使各并聯(lián)環(huán)路的壓力損失易于平衡，多采用同程式系統(tǒng)。同程式系統(tǒng)各立管的循環(huán)環(huán)路總長度相等，阻力易于平衡，如下圖所示。但同程式系統(tǒng)會增加干管長度，精心考慮，布置得當(dāng)。第三節(jié)高層建筑熱水供暖系統(tǒng)

隨著城市建設(shè)的發(fā)展，高層建筑日益增多。確定高層建筑供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負(fù)荷時，冷風(fēng)滲透耗熱量的計算須考慮風(fēng)壓和熱壓的共同作用。進(jìn)行管路布置時，應(yīng)考慮到高層建筑供暖系統(tǒng)管道和設(shè)備的承壓能力，熱水供暖系統(tǒng)始終是充滿水的，系統(tǒng)最低點承受的壓力最大，其中最薄弱的環(huán)節(jié)是底層散熱器，高層建筑供暖系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)底層散熱器的承壓能力、外網(wǎng)的壓力狀況等因素來確定系統(tǒng)形式及其連接方式。另外，層數(shù)較多時，垂直失調(diào)問題會更嚴(yán)重，也需要合理地確定管路系統(tǒng)的形式。一、豎向分區(qū)式供暖系統(tǒng)

高層建筑熱水供暖系統(tǒng)在垂直方向上分成兩個或兩個以上的獨立系統(tǒng)，稱為豎向分區(qū)式供暖系統(tǒng)，如圖2-17～圖2.19所示。二、雙線式供暖系統(tǒng)

高層建筑的雙線式供暖系統(tǒng)有垂直雙線式單管系統(tǒng)（圖2-22）和水平雙線式單管系統(tǒng)（圖2-23）兩種形式。三、單雙管混合式供暖系統(tǒng)

如圖2-24所示，在高層建筑熱水供暖系統(tǒng)中，將熱水供暖系統(tǒng)一散熱器在垂直方向分成若干組，2～3層為一組，各組內(nèi)散熱器采用雙管連接，組與組之間采用單管連接，這就組成了高層建筑的單雙管混合式供暖系統(tǒng)。第四節(jié)室內(nèi)熱本供暖系統(tǒng)管路布置和敷設(shè)要求

一、管路布置

室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)管路布置的合理與否，直接影響工程造價和系統(tǒng)的使用效果，應(yīng)綜合考慮建筑物的結(jié)構(gòu)條件和室外熱網(wǎng)的特點，力求系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，使空氣能順利排出。管路應(yīng)在合理布置的條件下盡可能地短，以節(jié)省管材和配件，便于運行調(diào)節(jié)和維護(hù)管理。應(yīng)盡可能做到各并聯(lián)環(huán)路熱負(fù)荷分配合理，使阻力易于平衡。

室內(nèi)供暖系統(tǒng)引入口的設(shè)置，應(yīng)根據(jù)熱源和室外管道的位置，并且考慮有利于系統(tǒng)的環(huán)路劃分，一般在建筑物中部設(shè)一個引入口。幾種常見的環(huán)路劃分方法。

二、管路的敷設(shè)要求

1）上供下回式系統(tǒng)的頂層梁下和窗頂之間的距離應(yīng)滿足供水干管的坡度和集氣罐的設(shè)置要求。集氣罐應(yīng)盡量設(shè)在有排水設(shè)施的房間，以便于排氣。

2）管路敷設(shè)時應(yīng)盡量避免出現(xiàn)局部向上凸起，以免形成氣塞，在局部高點處，應(yīng)考慮設(shè)置排氣裝置。

3）回水干管過門時，如果下部設(shè)置過門地溝或上部設(shè)空氣管，應(yīng)考慮好泄水和排空氣的問題。

4）立管應(yīng)盡量設(shè)置在外墻角處，以補(bǔ)償該處過多的熱量損失，防止該處結(jié)露。樓梯間或其他有凍結(jié)危險的場所應(yīng)單獨設(shè)置立管，該立管上各組散熱器的支管均不允許安閥門。

5）室內(nèi)供暖系統(tǒng)的引入管、出戶管上應(yīng)設(shè)閥門；劃分環(huán)路后，各并聯(lián)環(huán)路的起、末端應(yīng)各設(shè)一個閥門；立管的上下端應(yīng)各設(shè)一個閥門，以便于檢修、關(guān)閉。當(dāng)有凍結(jié)危險時，立管或支管上的閥門至干管的距離不應(yīng)大于120mm。

7）穿過建筑物基礎(chǔ)、變形縫的供暖管道，以及鑲嵌在建筑結(jié)構(gòu)里的立管，應(yīng)采取防止由于建筑物下沉而損壞管道的措施。

8）供暖管道在管溝或沿墻、柱、樓板敷設(shè)時，應(yīng)根據(jù)設(shè)計、施工與驗收規(guī)范的要求，每隔一定間距設(shè)置管卡或支、吊架。

6）散熱器的供、回水支管考慮避免散熱器上部積存空氣或下部放水時放不凈，應(yīng)沿水流方向設(shè)下降的坡度，如圖2-30所示，坡度可取為0.01。三、熱水供暖系統(tǒng)的附屬設(shè)備（一）膨脹水箱

膨脹水箱的作用是容納水受熱膨脹而增加的體積。在自然循環(huán)上供下回式熱水供暖系統(tǒng)中，膨脹水箱連接在供水總立管的最高處，具有排除系統(tǒng)內(nèi)空氣的作用；在機(jī)械循環(huán)上供下回式熱水供暖系統(tǒng)中，膨脹水箱連接在回水干管循環(huán)水泵入口前，可以恒定循環(huán)水泵入口壓力，保證供暖系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。膨脹水箱一般安裝在屋頂小室或悶頂內(nèi)。1、膨脹水箱的構(gòu)造

膨脹水箱有圓形和矩形兩種形式，一般是由薄鋼板焊接而成。膨脹水箱上接有膨脹管、循環(huán)管、信號管（檢查管）、溢流管和排水管。3.膨脹水箱的作用容納膨脹體積；排氣；定壓。

第四章室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的水力計算

室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)通過進(jìn)行水力計算可以確定系統(tǒng)中各管段的管徑，使進(jìn)入各管段的流量和進(jìn)入散熱器的流量符合要求，進(jìn)而確定各管路系統(tǒng)的阻力損失。水力計算應(yīng)在確定了系統(tǒng)形式、管路布置及散熱器選擇計算后進(jìn)行。水力計算是供暖系統(tǒng)設(shè)計計算的重要組成部分，也是設(shè)計中的一個難點。一、管路水力計算的基本公式

能量損失有沿程壓力損失和局部壓力損失兩種形式。

沿程壓力損失是由于管壁的粗糙度和流體粘滯性的共同影響，在管段全長上產(chǎn)生的損失。

局部壓力損失是流體通過局部構(gòu)件（如三通、閥門等）時，由于流動方向和流速分布迅速改變而引起的損失。第一節(jié)熱水供暖系統(tǒng)管路水力計算的基本原理1．沿程壓力損失其中

（4-1）

(4-2)

實際工程計算中，往往已知流量，則式（4-2）中的流速?？梢杂觅|(zhì)量流量G表示，即(4-3)將式（4-3）代入式（4-2）中，經(jīng)整理后可得

(4-4)

應(yīng)用式（4-4）時應(yīng)首先確定沿程阻力系數(shù)。與熱媒的流動狀態(tài)和管壁的粗糙度有關(guān)，即（1）層流區(qū)

當(dāng)Re≤2300時，流體處于層流區(qū)，沿程阻力系數(shù)是雷諾數(shù)Re的函數(shù)，即λ=64/Re

熱水供暖系統(tǒng)由于流速較高，管徑較大，流動很少處于層流狀態(tài)，僅在自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)中，個別管徑很?。╠=15mm）、流速很小的管段中，才會出現(xiàn)層流狀態(tài)（2）紊流區(qū)當(dāng)Re＞2300，流體流動就處于紊流區(qū)，紊流區(qū)中流體運動又有三種形式：

1）紊流光滑區(qū)，當(dāng)管中流速。v<11（ν/k）時處于紊流光滑區(qū)

室內(nèi)熱水供暖管路，K=0.2mm；室外熱水網(wǎng)路，K=0.5mm。對于目前熱計量系統(tǒng)常用的塑料管材，內(nèi)壁比較光滑，一般可采用K=0.05mm。2）紊流過渡區(qū)，當(dāng)管中流速11（ν

/k）＜v≤445（ν

/k）時，流動處于紊流過渡區(qū)，值不僅與Re有關(guān)，還與k/d有關(guān)。3）紊流粗糙區(qū)，又叫阻力平方區(qū)。當(dāng)管中流速v＞445（ν

/k）時，流動處于紊流粗糙區(qū)，值僅與K/d有關(guān)。當(dāng)管徑大于或等于40mm時，也可以用簡單的西夫林松公式確定紊流粗糙區(qū)的值，即

在設(shè)計熱水供暖系統(tǒng)時，我們會發(fā)現(xiàn)室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的流動狀態(tài)幾乎都是處于紊流的過渡區(qū)，室外熱水供暖系統(tǒng)的流動狀態(tài)大多處于紊流的粗糙區(qū)。2．局部壓力損失

局部壓力損失可按下式計算：(4-5)式中--管段的局部阻力系數(shù)之和，見附錄

--表示∑ζ

=1時的局部壓力損失（Pa），也可以用△Pd表示見附錄

3.總損失

二、當(dāng)量阻力法

當(dāng)量阻力法是在實際工程中為了簡化計算將管段的沿程壓力損失折算成相當(dāng)?shù)木植繅毫p失的一種方法。也就是假設(shè)某一管段的沿程損失恰好相當(dāng)于某一局部構(gòu)件處的局部損失，即(4-6)式中ζd--當(dāng)量局部阻力系數(shù)。

計算管段的總壓力損失△p可寫成(4-7)

(4-8)（4-9）

將式（4-3）代入式（4-9）中，則有

(4-10)設(shè)

(4-11)

管段的總壓力損失

(4-12)

附錄16給出了各種不同管徑的A值和λ/d值。附錄17給出了按式（4-12）編制的水力計算表。垂直單管順流式系統(tǒng)，立管與于管、支管，支管與散熱器的連接方式，已規(guī)定出了標(biāo)準(zhǔn)連接圖式，為了簡化立管的水力計算，可以將由許多管段組成的立管看作一個計算管段。附錄18給出了單管順流式熱水供暖系統(tǒng)立管組合部件的ζZh值。附錄19給出了單管順流式熱水供暖系統(tǒng)立管的ζZh值。三、當(dāng)量長度法

當(dāng)量長度法是將局部壓力損失折算成沿程壓力損失的一種簡化計算方法，也就是假設(shè)某一段管段的局部壓力損失恰好等于長度為Ld的某管段的沿程壓力損失，即

(4-13)

式中Ld——管段中局部阻力的當(dāng)量長度（m）。管段的總壓力損失可寫成

(4-14)

式中Lzh——管段的折算長度（m）。當(dāng)量長度法一般多用于室外熱力網(wǎng)路的水力計算上。第二節(jié)室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)水力計算的任務(wù)和方法一、室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)水力計算的任務(wù)1）已知各管段的流量和系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力，確定各管段管徑。這是實際工程設(shè)計的主要內(nèi)容。2）已知各管段流量和管徑，確定系統(tǒng)所需循環(huán)作用壓力。常用于校核計算，校核循環(huán)水泵揚(yáng)程是否滿足要求。3）已知各管段管徑和該管段的允許壓降，確定該管段的流量、常用于校核已有的熱水供暖系統(tǒng)各管段的流量是否滿足需要。二、供暖系統(tǒng)水力計算的方法供暖系統(tǒng)水力計算的方法有等溫降法和不等溫降法兩種。

等溫降法就是采用相同的設(shè)計溫降進(jìn)行水力計算的一種方法。該方法認(rèn)為雙管系統(tǒng)每組散熱器的水溫降相同，如低溫雙管熱水供暖系統(tǒng)，每組散熱器的水溫降都為（95-70）℃＝25℃；單管系統(tǒng)每根立管的供回水溫降相同，如低溫單管熱水供暖系統(tǒng)，每根立管的水溫降都為（95-70）℃＝25℃。在這個前提下計算各管段流量，進(jìn)而確定各管段管徑。優(yōu)缺點:

等溫降法簡便、易于計算，但不易使各并聯(lián)環(huán)路阻力達(dá)到平衡，運行時易出現(xiàn)近熱遠(yuǎn)冷的水平失調(diào)問題。

不等溫降法在計算垂直單管系統(tǒng)時，將各立管溫降采用不同的數(shù)值。它是在選定管徑后，根據(jù)壓力損失平衡的要求，計算各立管流量，再根據(jù)流量計算立管的實際溫降，最后確定散熱器的面積。

優(yōu)缺點:

不等溫降法有可能在設(shè)計角度上解決系統(tǒng)的水平失調(diào)問題，但計算過程比較復(fù)雜。

等溫降法的計算步驟:

1）根據(jù)已知溫降，計算各管段流量。(4-15)

2）根據(jù)系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力，確定最不利環(huán)路的平均比摩阻Rpj

。

(4-16)

如果系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力暫時無法確定，平均比摩阻Rpj也就無法計算，這時可選用一個比較合適的平均比摩阻Rpj來確定管徑。選用的比摩阻Rpj值越大，需要的管徑越小，這雖然會降低系統(tǒng)的基建投資和熱損失，但系統(tǒng)循環(huán)水泵的投資和運行電耗會隨