建筑设备第三章

1、l 第三章第三章 供热与燃气供应系统供热与燃气供应系统l学习目标学习目标ll 掌握供热系统的分类、组成、蒸汽供热的组成和特点；l 熟知热风供热系统、供热设备；l 了解分户计量及地板辐射热水供热系统l 了解供热中心的分类和构成；l 掌握小区供热管道的敷设、燃气供应系统施工图l一一 供热系统供热系统l （一）（一） 供热系统的分类供热系统的分类l 1按供热范围分类按供热范围分类l 采暖系统按供热范围可分为如下3类。l （1）局部采暖系统。热源、供热管道和散热设备都在采暖房间内的采暖系统称为局部采暖系统，如火炉、电暖气等，该采暖系统适用于局部小范围的采暖。l （2）集中采暖系统。集中采暖系统是由一个

2、或多个热源通过供热管道向某一地区的多个热用户供暖的采暖系统。l （3）区域采暖系统。由一个区域锅炉房或换热站提供热媒，热媒通过区域供热管网输送至城镇的某个生活区、商业区或厂区热用户的散热设备称为区域采暖系统。该采暖系统属跨地区、跨行业的大型采暖系统。这种采暖方式作用范围大、节能、对环境污染小，是城市供暖的发展方向。l 2按热媒分类按热媒分类l 采暖系统按热媒可分为如下3类。l （1）热水采暖系统。以热水为热媒，把热量带给散热设备的采暖系统，称为热水采暖系统。热水采暖系统又分为低温热水采暖系统（水温低于或等于100）和高温热水采暖系统（水温大于100）。住宅及民用建筑多采用低温热水采暖系统，设计

3、供回水温度为95/70。热水采暖系统按循环动力不同还可分为自然循环系统和机械循环系统两类。l （2）蒸汽采暖系统。以蒸汽为热媒的采暖系统称为蒸汽采暖系统。蒸汽采暖系统分为高压蒸汽采暖系统（气压大于70kPa）和低压蒸汽采暖系统（气压不大于70kPa）。l （3）热风采暖系统。该系统是以空气为热媒，把热量带给散热设备的采暖系统，可分为集中送风系统和暖风机系统。l（二）（二） 供热系统的组成供热系统的组成l 人们在日常生活和社会生产中需要大量的热能，而热能的供应是通过供热系统完成的。一个供热系统包括热源、供热管网和散热设备三个部分，如图3.1所示为采暖系统的构成原理图。图3.1采暖系统的基本构成热

4、电厂热电厂锅炉房锅炉房辐射板：发出红外线。辐射板：发出红外线。暖风机暖风机l二二 低温水供热系统低温水供热系统l （一）（一） 热水供热系统的组成热水供热系统的组成l 低温水采暖系统是目前广泛使用的一种采暖系统，分为自然循环热水采暖系统和机械循环采暖系统。l 1自然循环热水采暖系统自然循环热水采暖系统l 自然循环热水采暖系统由热源（锅炉）、散热设备、供水管道、回水管道和膨胀水箱等组成。l 如图3.3所示为自然循环热水采暖系统工作原理图。膨胀水箱位于系统的最高处，它的容量必须能容纳系统中的水因加热而增大的体积，同时可作为系统最高排气点。图3.3自然循环热水采暖系统工作原理图l 2机械循环热水采暖

5、系统机械循环热水采暖系统 l 机械循环热水采暖系统是由热水锅炉、供水管道、散热器、回水管道、循环水泵、膨胀水箱、排气装置、控制附件等组成，如图3.4所示。图3.4机械循环单管上供下回式热水采暖系统l（二）（二） 热水供热系统的形式热水供热系统的形式l 1垂直式系统垂直式系统l 垂直式是指将垂直位置相同的各个散热器用立管进行连接的方式。按散热器与立管的连接方式可分为单管系统和双管系统；按供、回水干管的位置不同可分为上供下回式和下供下回式两种。l （1）双管式。双管系统各层散热器都不设单独的供水管和回水管，热水平行地分配给所有散热器，从散热器流出的回水均直接回到锅炉。 图3.5上供下回双管式采暖系

6、统图3.6下供下回双管式采暖系统l （2）单管式。单管上供下回式系统有垂直单管顺流式和垂直单管跨越式两种。各层散热器串联于立管上，和散热器相连的立管只有一根，而各立管并联于干管之间，热水按顺序逐次进入各层散热器，然后经底层回水管返回。图3.7垂直单管系统l 2水平式系统水平式系统l 水平式采暖系统分顺流式和跨越式两种。它具有系统简单、省管材、造价低、穿越楼板的管道少、施工方便等优点，但排气困难、无法调节个别散热器放热量，必须在每组散热器上装放风门，一般适用于单层工业厂房、大厅等建筑。l （1）顺流式。水平串联顺流式系统为如图3.8所示。该系统散热器首尾相接，前一组散热器的出水为后一组散热器的进

7、水。l （2）跨越式。水平串联跨越式系统为如图3.9所示。该系统前一组散热器的回水与供水混合作为后一组散热器的供水。 图3.8水平串联顺流式图3.9水平串联跨越式l 3同程式与异程式系统同程式与异程式系统l 以下是同程式采暖系统与异程式采暖系统的具体介绍。l （1）同程式系统。热水在各环路所走路程相等的系统称为同程式系统，如图3.10所示。同程式系统的供热效果较好，但工程的初投资较大。l （2）异程式系统。热水在各环路所走路程不等的系统称为异程式系统，如图3.11所示。异程式系统造价低，投资少，但易出现近热远冷水平失调现象。 图3.10同程式系统图3.11异程式系统l 4高层建筑热水采暖系统的

8、形式高层建筑热水采暖系统的形式l 随着建筑高度的增加，供暖系统内的静水压力也增加，而散热设备、管材的承压能力是有限的，因此，建筑物高度超过30m时，应竖向分区供热，为减轻垂直失调，一个垂直单管供暖系统所供的层数不应大于12层，上层系统采用隔绝式连接。（1 1）分层式供暖系统。）分层式供暖系统。分层式供暖系统是在垂直方向上分成两个或两个以上相互独立的系统，如图3.12所示。该系统高度的划分取决于散热器、管材的承压能力及室外供热管网的压力。下层系统通常直接与室外管网连接，上层系统通过加热器与外网隔绝式连接。这种系统是目前最常用的一种形式。图3.12分层式热水供暖系统l （2）双线式系统双线式系统。

9、垂直双线式单管热水供暖系统为如图3.13所示。它由竖向的形单管式立管组成，其散热器常用蛇形管或辐射板式结构。各层散热器的平均温度基本相同，有利于避免系统垂直失调，对于高层建筑，其优点更明显。但由于立管的阻力小，易产生水平失调。图3.13垂直双线式单管热水供暖系统l（三）（三） 管材与管道敷设管材与管道敷设l 1采暖管道管材采暖管道管材l 采暖管道采用材料及设备规格、型号应符合设计要求；DN32mm的普通钢管（支管）使用丝接，宜采用配套的管件；DN32mm的管道（干管），宜采用焊接连接。所有管道接口，不得置于墙体内或楼板内。l 2采暖管道的敷设要求采暖管道的敷设要求l （1）室内采暖管道敷设方式

10、分明装和暗装两种。管道沿墙、梁、柱外直接敷设称为明装；管道隐蔽敷设称为暗装。除了在对美观装饰方面有较高要求的房间内采用暗装外，一般均采用明装，如一般民用建筑、公共建筑及工业厂房。l （2）采暖系统的入口装置是指室内、外供热管道连接的部位，设有压力表、温度计、循环管、旁通阀和泄水阀等。l （3）干管做分支时，水平分支管应用羊角弯与立管的连接。l （4）明装立管可布置在房间窗间墙或房间的墙角处，对于有两面外墙的房间，由于两面外墙的交接处温度最低，极易结露冻结，因此在房屋的外墙转角处应布置立管。l （5）在上供下回式采暖系统中，供水干管设在建筑物顶部的设备层内或吊顶内，对要求不高的建筑物可敷设在顶层

11、的天花板下。l （6）明装敷设在房间地面上的回水干管或凝结水管道过门时，需设置过门地沟或门上绕行管道，便于排气和泄水。l （7）管道穿越内墙及穿越楼板时应加套管，套管应固定在结构中。l 3试压与冲洗试压与冲洗l 试压与冲洗是系统安装过程中不可缺少的环节。l （1）试压。系统安装完毕，应做水压试验，低压蒸汽采暖系统，应以系统顶工作压力的2倍做水压试验，同时系统底部压力不小于230kPa。试验结束，应将试验用水全部排空。l （2）冲洗。水压试验合格后，对系统进行清洗，清除系统中的污泥、铁锈等杂物，保证系统运行时介质流动畅通。清洗时，先将系统灌满水，然后打开泄水阀门，系统中的水连同杂物一起排出，反复

12、多次，直到排出的水清澈透明为止。l三三 蒸汽供热系统蒸汽供热系统l （一）（一） 蒸汽供热系统的组成蒸汽供热系统的组成l 蒸汽采暖系统分高压蒸汽系统和低压蒸汽系统两种。l 蒸汽采暖系统一般由蒸汽锅炉、分汽缸、减压阀、蒸汽管道、散热器、疏水器、凝结水管、凝结水箱和凝结水泵等部分组成。l 1低压蒸汽采暖系统低压蒸汽采暖系统l 低压蒸汽采暖系统常采用双管上供下回式系统。l 2高压蒸汽采暖系统高压蒸汽采暖系统l 高压蒸汽由室外管网引入，在建筑物入口处设有分汽缸和减压装置。l （二）（二） 蒸汽供热系统的特点蒸汽供热系统的特点l 蒸汽采暖系统与热水采暖系统相比具有以下特点。l （1）蒸汽采暖系统的热惰性

13、小，即系统的加热和冷却过程都很快。l （2）蒸汽采暖系统所需的蒸汽流量少，本身重力所产生的静压力也很小，节省电能，节省散热器，节省管材，节省工程的初投资。l （3）蒸汽采暖系统散热器表面温度高，易烫伤人，散热器表面灰尘剧烈升华，卫生、安全条件不好，因此，蒸汽采暖系统适用于会议厅、影剧院等场所，不适用于医院、幼儿园、学校等建筑物。l （4）蒸汽的“跑、冒、滴、漏”等现象严重，热损失大。l （5）由于蒸汽采暖系统间歇工作，管道内时而充满蒸汽，时而充满空气，管道内壁氧化腐蚀严重，因此，蒸汽系统比热水系统寿命短。l四四 热风供热系统热风供热系统l 热风供热系统所用热媒为室外新鲜空气、室内循环空气或两者

14、混合体。一般热风采暖只采用室内再循环空气，属闭式循环系统。若采用室外新鲜空气应结合建筑通风考虑。l 在热风供热系统中，首先对空气进行加热处理，然后送到供暖房间散热，以维持或提高室内温度。加热设备常采用空气加热器，它通过蒸汽或热水通过金属壁传热使空气获得热量，也可用高温烟气来加热空气，如图3.22所示为SRL型空气加热器外形图。图3.22SRL型空气加热器外形图l五五 散热设备散热设备l 热风设备设于采暖系统中，用于向房间提供热量，以补偿房间的热量损失，使室内保持一定的温度。热风设备包括散热设备和辅助设备两部分。l （一）（一） 散热器散热器l 1铸铁散热器l （1）翼形散热器（2）柱形散热器l

15、 2钢制散热器l （1）钢串片散热器（2）钢制板式散热器l （3）钢制柱形散热器（4）钢制扁管式散热器l 3散热器的安装l （1）散热器的布置（2）散热器的组对l （3）散热器单组水压试验（4）散热器的安装铸铁散热器铸铁散热器钢制散热器钢制散热器（3）铜铝复合散热器l （二）（二） 辅助设备辅助设备l 1水泵l 2膨胀水箱l 膨胀水箱上一般有以下配管。l （1）膨胀管（2）循环管（3）检查管（4）溢流管（5）排污管l 3排气装置l （1）集气罐安装（2）手动排气阀（3）自动排气阀安装l 4疏水器l （1）浮桶式疏水器（2）热动力式疏水器（3）恒温型疏水器l 5除污器l 6补偿器l （1）方形补

16、偿器（2）套管伸缩器方形补偿器方形补偿器套管伸缩器套管伸缩器l六六 分户计量及地板辐射热水供热系统分户计量及地板辐射热水供热系统l 分户计量热水供热系统，即一户一阀式供热系统，是建筑节能的重要手段之一，是近些年住宅普遍采用的一种采暖形式。（一）（一） 分户计量热水供热系统分户计量热水供热系统分户计量热水供热系统，热媒采用了一户一阀控制，用热量采用热量表计量，是采暖节能的重要手段之一，它方便了供热系统的运行管理。如图3.43所示为热量表原理图，其中由热量表来计量用户的用热量，并作为采暖费收缴的依据，它由流量计、温度传感器和积分仪组成。流量计测量供水或回水的流量并以脉冲的形式传送给积分仪，温度传感

17、器测量供水与回水之间的温差，积分仪根据这些数据算出供热系统消耗热量的值。图3.43热量表原理图5.热量表l热量表是进行热量测量与计算，用于计费结算的计量仪器。l （二）（二） 地板辐射采暖地板辐射采暖l 地板辐射采暖是分户采暖的一种形式，也是现在用得越来越多、最舒适的采暖方式。l 1地板辐射热水供热系统的组成地板辐射热水供热系统的组成l 地板辐射热水供热系统一般由温控阀、分水器、集水器、除污器、保温层、铝箔层和盘管等组成。l 2地板辐射热水供热系统的设计要求地板辐射热水供热系统的设计要求l 在钢筋混凝土地板上先用水泥砂浆找平，再铺聚苯或聚乙烯泡沫为保温层，板上部再覆一层夹筋铝箔层，在铝箔层上敷

18、设加热盘管，并以卡钉盘管与保温层固定在一起，然后浇筑4060mm厚细石混凝土作为埋管层。l 3地板辐射采暖的特点地板辐射采暖的特点l 地板辐射采暖与散热器对流采暖相比具有的特点：节约能耗，可提高热效率20%30%左右；在辐射强度和温度的双重作用下，能形成比较舒适的热环境；室内美观，不需要安装找 平 层面 层隔 离 层 （ 潮 湿 房 间 ）填 充 层外 墙伸 缩 缝抹 灰 层绝 热 层楼 板 层换 热 管抹 灰 层外 墙防 潮 层 ( 与 土 壤 相 邻 时 )楼 板 层绝 热 层导 热 金 属 板面 层 ( 地 板 类 )换 热 管2. 地面辐射供暖水系统地面辐射供暖水系统254369101

19、112781l2.低温热水地面辐射供暖的布置与敷设l（1）分集水器l（2）埋地加热管环路l（3）管材回水供水供水回水l 4.4.2 供暖工程的安装与土建配合供暖工程的安装与土建配合l 1.热水供暖系统的安装与土建配合l 室内供暖系统的管道应明装，有特殊要求时可暗装。暗装时干管一般敷设在管井、吊顶内，并进行保温；支管可以敷设在地面找平层或墙内。l 供暖管道穿过建筑基础、变形缝的供暖管道，以及镶嵌在建筑结构里的立管，应采取预防由于建筑物沉降而损坏管道的措施。当供暖管道必须穿过防火墙时，在管道穿过处应采取固定和密封措施，并使管道可向墙的两侧伸缩。供暖管道穿过隔墙和楼板处，宜装设套管。l 供暖管道在管

20、沟或沿墙、柱、楼板敷设时，应根据设计与施工规范要求，每隔一定间距设置管卡或支吊架。l 上述管道敷设要求及做法与给水管道相似，可参见本书建筑给水部分内容。2.低温热水地面辐射供暖的施工与土建配合（1）填充层的施工配合（2）面层的施工配合（3）伸缩缝（4）防潮施工要求（5）水压试验l七七 供热中心供热中心l （一）（一） 供热中心的分类供热中心的分类l （1）热水供热中心。在供热中心内设有水水换热器，将高温水换成热用户所需一定温度的热水。目前，热水供热中心是城市居住小区采用最多的一种换热形式。l （2）蒸汽供热中心。蒸汽供热中心是将一定压力的蒸汽经汽水换热器，换成一定温度的热水，用于建筑供暖、通风

21、及热水供应，并能将蒸汽直接向厂区供应，以满足生产工艺用气。l （二）（二） 供热中心的构成供热中心的构成l 供热中心主要由循环水泵、水箱、分水器、集水器、板式水水换热器、管道、压力表、温度计、除污器、调压板或调节阀、泄水阀和循环管等构成。l八八 小区供热管道的敷设小区供热管道的敷设l （一）小区供热管道的布置原则（一）小区供热管道的布置原则l 1经济合理2技术可靠3对周围环境影响小l （二）（二） 小区供热管道的敷设小区供热管道的敷设l 1地下敷设l （1）无沟直接埋地敷设l （2）不通行地沟l （3）半通行地沟l （4）通行地沟l 2地上敷设l （1）低支架（2）中支架（3）高支架。l九九

22、供热施工图供热施工图l （一）（一） 一般规定及要求一般规定及要求l 1比例比例l 室内供暖施工图的比例一般为1200、1100和150。室外供热管网施工图的比例为如表3.1所示的规定。图 名比 例锅炉房、热力站和中继泵站图120、125、130、150、1100、1200热网管线施工图15000、11000管线纵剖面图沿垂直方向150、1100水平方向1500、11000管线横剖面图110、120、150、1100管线结点、检查室图120、125、130、150详图11、12、15、110、120表3.1室外热网施工图常用比例l 2标高标高l 水、汽管道标高如无特别说明均为管中心线标高，单位

23、为m，如为其他标高应加以说明。标高注在管段的始、末端、翻身及交叉处，要能反映出管道的起伏与坡度变化。l 3管径管径l 焊接钢管用公称直径表示，并在数字前加“DN”，无缝钢管应标注外径壁厚，并在数字前加“D”，例如：D1594。管径的标注方法同室内给水排水施工图中管径的标注方法。l 4系统编号系统编号l 室内供暖系统的热力入口有两个或两个以上时应进行编号。编号由系统代号和顺序号组成，可以用810mm中线单圈，内注阿拉伯数字，立管编号同时标于首层、标准层及系统图所对应的同一立管旁。l 5供暖施工图常用图例供暖施工图常用图例l （二）（二） 供热施工图的组成供热施工图的组成l 1室内供暖施工图的组成

24、室内供暖施工图的组成l （1）图纸目录。要求同给水排水施工图。l （2）首页。包括设计施工说明、材料设备表、图例及标准图统计表等。l （3）供暖平面图。包括首层、标准层和顶层供暖平面图。主要内容有热力入口的位置、干管和支管的位置、立管的位置及编号、室内地沟的位置和尺寸、散热器的位置和数量；阀门、集气罐、管道支架及伸缩器的平面位置、规格及型号等。l （4）供暖系统图。系统图是表示供暖系统空间布置情况和散热器连接形式的立体透视图。系统图标注各管段管径的大小，水平管的标高、坡度、阀门的位置、散热器的数量及支管的连接形式，对照平面图可反映供暖系统的全貌。l （5）详图。要求同给水施工图（参见第一章P3

25、3）。l 2室外供热管网施工图的组成室外供热管网施工图的组成l （1）室外供热管网平面图。主要内容包括室外地形标高、等高线的分布、热源或换热站的平面位置、供热管网的敷设方式；补偿器、阀门、固定支架的位置；热力入口、检查井的位置和编号等。l （2）室外供热管网剖面图。室外供热管网采用地沟或直埋敷设时，应绘制管线剖面图。剖面图是平面图的辅助性图纸，一般只绘制某些局部地段。其主要内容包括地面标高、沟顶标高、沟底标高、管底标高、管径、坡度、管段长度、检查井编号和管道转向等内容；横剖面图包括地沟断面构造及尺寸、管道与沟间距、管道与管道间距、支架的位置等。l （3）详图。是对局部节点或构筑物放大比例绘制的

26、施工图，管道可用单线条绘制，也可用双线条绘制，常见的如热力入口的详图绘制等。l（三）（三） 供热施工图识读供热施工图识读l 1室内供暖施工图的识读室内供暖施工图的识读l 识图举例：某19层住宅供暖施工图，如图3.55图3.63所示。识图方法与室内给排水施工图相似。l 该住宅供暖施工图的设计说明为如图3.55所示。l 如图3.56所示为地下室供暖平面图。该建筑有一层地下室，地下室地面标高为首层地面0.000以下4.200m，有两个热力入口，属供、回水双管式系统；分为高区和低区供暖系统，地下室无供热设备。l 阁楼层供暖平面图为如图3.61所示。阁楼层供暖由19层住户控制，供暖房间只有卧室、卫生间和客厅，在卫生间设集、分水器各一个，耗热量和盘管间距见图中标注。l 如图3.62所示为供热分户管井详图。图中详细介绍了管井的结构、供暖供回水立管和支管的连接方法及热表和阀门的安装方式。图3.56地下室供暖平面图图3.62 采暖分户管井详图图3.62采暖分户管井详图l 2室外小区供暖施工图的识读室外小区供暖施工图的识读l 室外小区供暖施工图的识读包括以下内容。l （1）平面图。如图3.64所示为室外某小区供暖