采暖课程设计某多层住宅室内采暖系统的设计

1、环境与市政工程学院课程设计说明书题目： 采暖课程设计_ 姓名：_亓峰_学号：_ 200705197_ 专业：建筑环境与设备工程 班级:_07级1班_课 程 设 计 成 绩 栏评阅成绩比例（）答辩成绩比例（）总评成绩指导教师签名2010年6月16日采暖工程课程设计任务书设计题目：某多层住宅室内采暖系统的设计设计目的：培养学生运用供热工程课程学习时所掌握的理论和技术知识解决实际工程问题，进一步提高设计计算、制图和使用参考资料能力，培养学生创造能力。通过课程设计，掌握室内采暖系统的设计内容、程序和基本原则，巩固所学理论知识，并运用这些知识解决实际问题。原始资料：（一）建筑物修建地区从下列城市中选取：

2、北京、长春、沈阳、大连、石家庄、太原、济南、青岛、兰州、西宁（二）土建资料：建筑物的平、立、剖面图（三）其他资料热源：换热站热媒：热水热媒参数：95/70 建筑物周围环境：城市内、无遮挡设计内容和要求：第一部分：采暖系统的设计计算（一）计算采暖设计热负荷1 查取与采暖设计有关的气象资料：采暖室外计算温度tw 、冬季最多风向及最多风向的平均风速v0 、冬季日照率。2 计算各采暖房间的热负荷（1）将各采暖房间分别加以编号（2）计算各采暖房间围护结构的基本耗热量和附加耗热量（3）计算各采暖房间的冷风渗透耗热量（4）计算各采暖房间的冷风侵入耗热量（5）计算各采暖房间的采暖热负荷3 计算建筑物的总采暖热

3、负荷及采暖面积热指标 建筑物的总热负荷等于各采暖房间热负荷之和；然后根据建筑物的建筑面积，计算采暖面积热指标。上述负荷计算结果整理成附表1的形式。（二）采暖系统布置1 确定采暖系统形式，布置采暖管道和散热器根据建筑物的用途、建筑结构的特点以及对采暖系统的要求等条件，确定采暖系统的形式。2 布置采暖管道和散热器确定建筑物热力入口位置，确定户内采暖系统入户装置位置，布置采暖系统的供回水干管、立管、散热器支管等管道系统，确定管道的敷设方式。布置散热器。3 确定散热器型式及采暖系统其它设备装置的型式 确定散热器型式，确定建筑物热力入口及户内采暖系统入户装置中的热量表、过滤器等装置的型式，确定散热器恒温

4、阀、排气设备等采暖系统附属设备的型式。4 绘制采暖系统简图（轴测图），并注明各计算管段的编号、热负荷及管长（三）散热器选择计算散热器选择计算计算结果填入附表2中。（四）采暖系统的水力计算1 根据采暖系统简图，确定和计算最不利环路进行必要的分析与比较，确定出最不利环路，根据经济比摩阻计算最不利环路的管径和阻力损失。2 计算其他并联环路的管径和阻力损失，并校核其不平衡率。水力计算结果填入表3-1（等温降法用）、表3-2（不等温降法用）和表4（局部阻力系数统计表）。（五）编制设计计算说明书设计说明书按上述设计内容依次编写，逐页编号，要求内容完整、层次清晰、阐述清楚、计算正确、字迹工整。设计说明书的撰

5、写和装订必须符合环境与市政工程学院课程设计教学工作规范的要求。第二部分：采暖工程施工图纸绘制（一）采暖平面图计算机绘图，一张。图幅大小根据建筑平面图来选择，比例为1：100或1：200。（二）采暖系统轴测图计算机绘图，一张。图幅大小参考平面图确定，比例为1：100或1：200。 （三）热力入口检查室祥图计算机绘图，一张。绘图比例选用1：10或1：20。（四）设计施工说明计算机绘图，与采暖系统轴测图共用一张图纸。设计施工说明的书写内容应根据设计需要，可参照例图中的格式书写。施工图纸绘制要求图面清洁，图中各项内容符合制图规范要求。前 言 本设计由亓峰、卜凡奇和冯坤同学共同完成1号住宅建筑图（地点：

6、北京）的采暖设计，具体分工如下：亓峰：1、 第一单元A用户耗热量的计算；2、 第一单元A用户散热器的计算；3、 通过I IV立管环路及最不利环路的水力计算；4、 绘制第一层楼的管段布置；5、 绘制第一单元的轴测图；6、 绘制建筑物热力入口详图。卜凡奇：7、 第一单元B用户耗热量的计算；8、 第一单元B用户散热器的计算；9、 通过II立管环路的水力计算；10、 绘制第二层楼的管段布置；11、 绘制第二单元的轴测图；冯坤：12、 第二单元D用户耗热量的计算；13、 第二单元D用户散热器的计算；14、 第二单元D用户水力计算；15、 绘制第五层楼的管段布置；目 录1、 采暖热负荷的计算- 5 -1.

7、1 计算方法- 5 -1.1.1 围护结构基本耗热量和附加耗热量的计算- 5 -1.1.2 冷风渗透耗热量的计算- 6 -1.1.3 冷风侵入耗热量的计算- 7 -1.2 各采暖房间热负荷计算汇总表- 7 -1.3 建筑物总热负荷与采暖负荷面积热指标- 7 -2、采暖系统布置- 7 -2.1 采暖系统布置- 7 -系统形式- 7 -2.1.2 散热器形式- 8 -采暖管道的敷设方式- 8 -2.1.4 户内采暖系统入户装置- 8 -2.1.5 建筑物热力入口装置- 8 -散热器恒温阀等附属设备- 8 -2.1.7 其它应予说明的问题- 9 -2.2 绘制采暖系统简图- 9 -3、散热器选择计算

8、- 9 -3.1 散热器的计算方法- 9 -3.2 散热器计算结果汇总表- 9 -4、采暖系统水力计算- 9 -4.1 水力计算方法- 9 -4.2 水力计算结果汇总- 10 -参考文献：- 11 -附录部分1、 采暖热负荷的计算 查参考资料3知，北京采暖室外计算(干球)温度为-9，最低日平均温度为-15.9，冬季大气压102040Pa，冬季室外最多风向平均风速4.8m/s，冬季室外平均风速为2.8m/s。 室内设计温度：房间功能卧室客厅餐厅及厨房走廊淋浴室卫生间室内设计 温度（）202017182518根据不同位置将建筑物分为一、二两个单元，建筑物每层共有四个用户，分别对各个房间进行编号，且

9、四户分别记为A、B、C、D，房间具体编号见采暖平面图。1.1 计算方法采暖热负荷的计算应根据热平衡原则即Q=Q1+Q2+Q3进行综合设计计算，式中上标“”表示设计工况下的各种参数， Q 表示供暖设计热负荷，Q1表示通过围护物的传热耗热量，Q2表示冷风渗透耗热量，Q3表示冷风侵入耗热量。 围护结构基本耗热量和附加耗热量的计算 围护结构基本耗热量按下式计算：式中 Q 围护结构基本耗热量（W）； K 围护结构的传热系 W/(·)； F 围护结构的面积 ( )； tn 采暖室内计算温度（）； tw 采暖室外计算温度（）； 温差修正系数；即围护物的传热耗热量按稳态传热计算方法处理，其包括两部分

10、：基本耗热量及附加耗热量（包括朝向修正、风力修正、高度修正）。在计算热负荷时将房间各面围护物独立起来分别计算，然后相加。围护结构的附加耗热量，按其占基本耗热量的百分率确定。 1、朝向修正率（查参考文献3）东南西北-5-20-50 2、风力附加率：不考虑风力附加。 3、房高附加耗热量 由图纸材料可知房间净高为2.9m，小于4m，因此不考虑房高附加耗热量。 冷风渗透耗热量的计算冷风渗透耗热量按下式计算：式中 q2 由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量（W）； V 渗透冷空气量(m3/h)； 供暖室外计算温度下的干空气密度(kg/m3)； Cp 空气的定压比热容， Cp =1kJ/(·)；

11、tn 采暖室内计算温度（）； tw 采暖室外计算温度（）；（一）渗透冷空气量可根据不同朝向，按下式计算： V=nLl式中： L每米缝隙的渗风量m3/(h·m) l门、窗缝隙长度m n 单纯风压作用下，渗透冷空气量的朝向修正系数，查参考文献1得出北京地区n值列于下表： 东南西北0.150.150.41.0（二）通过每米门窗缝隙进入室内的理论渗透空气量，按下式进行计算：L=1pf1/b式中 ：1 b与门、窗框气密性有关的实验系数，根据建筑外窗空气渗透性能分级的相关标准，取级。1 =0.5 b=1.5 pf纯风压作用下的有效风压差·pf=Cfv2/2 Cf风压差系数，无实测数据取

12、0.7 v基准高度冬季室外最多风向的平均风速； 冷风侵入耗热量的计算由材料图纸可知户门并没有对外开启而是在楼梯间，并且每个单元均设有单元门，对于阳台上的门并不是常开启，因此不考虑冷风侵入耗热量。1.2 各采暖房间热负荷计算汇总表 见附表（一）1.3 建筑物总热负荷与采暖负荷面积热指标 建筑物总热负荷Q = 114578W； 建筑面积F= 2662m2； 采暖负荷面积热指标 qf = 114578/2662=43.04W/m2;以上得出的采暖负荷面积热指标值与我国城市热力网设计规范给出的供暖面积热指标推荐值相符。表明以上计算基本正确。2、采暖系统布置2.1 采暖系统布置系统形式采暖系统实现分户热

13、计量功能，由于该建筑为民用住宅楼，考虑到本工程的实际规模和施工的方便性，室外采用双管，室内选用闭式下供下回垂直水平单管式系统。在每个用户第一组散热器入口管段设置散热器恒温控制阀。对于各用户采暖的房间，采用水平串联式系统，立管为其供水。 散热器及立管布置见轴测图，立管及干管编号见简图。 散热器形式在相同温差下，上进下出连接方式K值最大，虽然同侧连接较异侧连接的K值大约27%，但是异侧布置相对同侧而言较方便，故本次设计中大部分散热器的连接方式采用异侧上进下出，又出于管道布置整体性的考虑，部分房间采用同侧上进下出的连接方式。设计供回水温度为95/70。本工程选用铸铁M-132型散热器。据根建筑的结构

14、形式，为每个房间分配散热器组。（见平面图）2.1.3采暖管道的敷设方式共用空间采暖系统管道（如共用立管），采用热镀锌钢管螺纹连接。户内采暖系统管道暗装，采用铝塑复合管（XPAP管）。采暖管道敷设时应注意要有一定的坡度。2.1.4 户内采暖系统入户装置户内采暖系统入户装置由供水管上的锁闭调节阀、MULTICAL型热量表、Y型过滤器、截止阀及回水管上的关断阀组成，设于安装在管道井的热量表箱内，具体布置见平面图。2.1.5 建筑物热力入口装置在供水管上设置锁闭调节阀、压力表、两级过滤器、积分仪、截止阀等，在回水管上设置截止阀、过滤器、流量计、自力式压差控制阀、温度计、压力表;在供回水管之间设置再循环

15、管。详细布置见室外管井详图。热力入口位置：在室外管沟入口设置小室，具体位置见系统图。2.1.6散热器恒温阀等附属设备 散热器恒温控制阀选用Honeywell散热器恒温阀UBG型（依据为流经散热器的流量），此类恒温控制阀常用于单管系统，适用流量为30250Kg/h，属于常用型。散热器恒温阀的比例带控制按照2k精度进行查表从而确定局部阻力。用于室外管井的闸阀选用Z41T-10P型，用于用户热力入口的截止阀选用J16T-16P型。用于楼梯间立管的自动放风阀采用WZ85-2型（适用于管道末端），铜制，公称直径为DN15。2.1.7 其它应予说明的问题 共用立管顶端设置自动排气阀；水平敷设的采暖管道，有

16、不小于0.002的坡度；散热器处也存在一定的坡度。2.2 绘制采暖系统简图在系统简图中，对各计算管段分别加以编号，以便进行后面的水力计算见附表（五）。3、散热器选择计算3.1 散热器的计算方法热器的计算就是决定供暖房间所需的散热器的散热面积和片数。由于室内供暖系统采用水平单管串联式系统，所以每户各组散热器进出口水温并不相同，应根据设计供回水温度按各自负荷比例确定各自散热器的进出口水温。由此进行散热器的选型计算。（1）散热器的散热面积计算依据为：F=Q123/K（tp-tn）式中：F散热器的散热面积，单位为m2；Q散热器的散热量，单位为W；K散热器的传热系数，单位为W/(m2·)；tp

17、散热器内热媒平均温度，单位为；tn室内供暖设计温度，单位为；123分别为散热器片数修正系数、连接形式修正系数、安装方式修正系数。 123的取值详见附表二。（2）散热器片数的确定：n=F/f 其中f为每片或每米散热器的散热面积。本设计中根据散热器的选型f=0.243.2 散热器计算结果汇总表散热器计算结果见附表（二）；4、采暖系统水力计算 4.1 水力计算方法 本次课程设计中，水力计算采用等温降法。画出系统图，求出通过各管段的流量，对整个系统进行水力计算，以确定各段管径，及最不利环路的压力损失等。计算步骤如下：1、确定最不利环路由轴侧图可知最不利环路是通过D5房间最后一组散热器的环路，环路编号为见附录2、确定最不利环路各管段的流量 各管段流量计算公式： G=0.86Q/(tg-th) 式中：Q 管段热负荷，使用前面热负荷计算结果详见附表（一）； tg、th热媒进出口温度；3、确定最不利环路各管段的管径D和比摩阻R 根据各管段的流量和比摩阻（注：最不利环路平均比摩阻R的值在60-120之间）查参考文献3的热水供暖系统管道水力计算表，利用内插法得出各管段在实际流量下的管径和平均比摩阻。4、确定最不利环路各管段的流速根据下式计算流速：式中： d 计算管段的内径；4.2 水力计算结果汇总室内水力计算表（见附录三）最不利环路以及各