供热工程课设说明书

1、学 号 12030104天津城建大学 供热工程课程设计 设计说明书某建筑供暖系统设计 起止日期： 2015 年 9 月 7日 至 2015 年 9 月 18日学生姓名班级12建环4班成绩指导教师(签字)能源与安全工程学院2015年 9月 18日 天津城建大学课程设计任务书20152016 学年第 1 学期 能源与安全工程 学院 建筑环境与设备工程 专业 12级4班 班级课程设计名称： 供热工程课程设计 设计题目： 某建筑物供暖工程设计 完成期限：自 2015 年 9 月 7 日至 2015 年 9 月 18 日共 2 周指导教师（签字）： 系 主 任（签字）： 批准日期： 年 月 日设计依据、

2、要求及主要内容：一、设计原始资料 1.土建资料：建筑、结构图纸及说明。 2.气象资料：采用北京市气象资料，室内设计参数根据建筑用途按设计规范及手册选取。 3.热源及参数：热媒由集中锅炉房或换热站供给，供、回水温度为 85/60 ，热力入口资用压力为： 30 kPa。二、设计基本依据 民用建筑采暖通风与空气调节设计规范（GB507362012）三、设计计算基本内容 供暖系统方案选择与确定； 散热器选择和计算； 供暖系统进行水力计算； 课程设计说明书编制； 设计图纸绘制。四、课程设计说明书的编制要求 必须符合我院有关课程设计说明书规范化要求。 正文部分一般应包括：设计概况（建筑概况和设计方案综述）

3、、设计热负荷计算、系统方案选择与确定、散热器选择和计算、水力计算等主要内容。各项内容必须反映各项数据的来源、计算过程、计算结果，并附有必要的计算图和表格，设备选择应有必要的选择说明。五、设计图纸的绘制要求 至少完成两张图纸，符合本专业的制图要求。供暖系统平面图（首层、顶层及标准层，1:100或1:50）和供暖系统图（1:100或1:50），可根据具体情况绘制热力入口详图等（1:20）。六、设计手册及资料 详见指导书。 目录1 概述.1 1.1设计概况.1 1.2设计依据及室内供暖要求.1 1.3供暖设备和管路在室内布置的一般要求.1 1.4初步方案比较.12 设计方案确定及热负荷计算.2 2.

4、1 室外气象参数.2 2.2 供暖设备要求.2 2.3 热负荷计算.23 散热器的选择及计算.6 3.1 散热器的布置.6 3.2 散热器的安装尺寸.6 3.3 散热器的计算.64 水力计算.8 4.1水力计算步骤.8 4.2系统水力计算实例.85 课程设计心得.10 设计规范及参考文献.11附录 附表1 房间热负荷计算表 附表2 散热器选型计算表 附表3 局部阻力系数计算表 附表4 供暖系统水力计算表 1、概述1.1 设计概况 某市某办公建筑楼工程供暖设计。本项目位于天津市，建筑共三层，层高均为3.6m.建筑总高度11.4m.保温外墙K=0.7W/；外门为双层金属框门，K=2.7W/；外窗为

5、推拉铝窗，K=2.6W/. 1.2 设计依据及室内供暖要求民用建筑采暖通风与空气调节设计规范（GB50736-2012）本工程为居民楼室内供暖系统，要求供暖热舒适性高，可调节性强，并且安全可靠，使用年限长，尽量美观、便于装修，无其他特殊要求。1.3供暖设备和管路在室内布置的一般要求 散热器要求：散热性能良好，金属热强度大，能够满足热用户要求，且价格便宜，经久耐用，使用寿命长。 安装要求：供暖设备要求明装，便于设备工作和设备检修。管路在室内布置时，应尽可能暗装，阀门等处设置检修口即可，但不可过多改变管路方向。1.4初步方案比较1、技术方案 采用上供下回式系统，这个系统作用范围比较大，上供下回有以

6、下优点： （1）美观，房间内的管路数减少，可集中进行隐藏处理。 （2）在下部布置供水干管，管路直接散热给室内供暖，热损失减少。 （3）比较容易排除系统内的空气。 综合考虑，采用上供下回式热水供暖系统。2.设计方案确定及热负荷计算2.1 室外气象参数 天津市供暖室外计算温度tw=-7(出自民用建筑供暖通风与空气调节设计规范(GB50736-2012)，冬季室外平均风速vw=2.4m/s，=1.327kg/m。各类房间室内计算温度：办公室20，休息室18，卫生间16，食堂18，接待室18。(出自公共建筑节能设计标准表4.1.2-1) 2.2 供暖设备要求 散热器要求散热性能好，金属热强度大，承压能

7、力高，经久耐用。2.3 热负荷计算 围护结构的基本条件：屋顶：平屋面，上人屋面。传热系数K=0.4W/；地面：不保温地面，第一地带平均传热系数K=0.47，第二地带平均传热系数K=0.23，第三地带平均传热系数K=0.12；外墙：聚苯板钢筋混凝土复合保温墙体，墙体厚300mm,K=0.7W/；外窗：推拉铝窗，窗台高1m。 窗型参数表1-1窗型C1C2C3C4窗宽（mm） 1500150015001500窗高（mm）2000200020002000平均传热系数K=2.6 W/负荷计算过程： (1) 外围护结构的基本耗热量计算公式如下：=(- ) 围护结构的传热系数，W/()； 围护结构的面积，；

8、 冬季室内计算温度，； 供暖室外计算温度，； 围护结构的温差修正系数。 整个建筑的基本耗热量等于它的围护结构各部分基本耗热量的总和, 算出基本耗热量后再进行朝向和高度修正（因风速较小，风力修正忽略不计）。(2) 门窗的冷风渗透耗热量，采用换气次数法计算： (-) W 换气次数，次/h； 房间内部体积，； 冷空气的定压比热，=1KJ/(kg)； 室外计算温度下的空气密度，kg/。 注：当外窗为双层玻璃时，以上系数乘0.7 (3) 门的冷风侵入耗热量计算按下式 Q3=NQ1.j.m W Q1.j.m 外门的基本耗热量,W； N考虑冷风侵入的外门附加率，按表19计算(4)以下是朝向，风力，高度的修正

9、： 1.暖通规范规定：宜按下列规定的数值，选用不同朝向的修正率 北、东北、西北 010%； 东南、西南 -10%-15%； 东、西 -5% ； 南 -15%-30%。 选用上面朝向修正率时。应考虑当地冬季日照率小于35%的地区，东南、西南和南向修正率，宜采用-10%0%，东西向可不修正。 2.暖通规范规定：民用建筑和工业辅助建筑物（楼梯间除外）的高度附加率，当房间高度大于4m时，每高出1m应附加2%，但总的附加率不应大于15%。应注意：高度附加率，应附加于房间各围护结构基本耗热量和其他附加（修正）耗热量的总和上。 3.暖通规范规定：在一般情况下，不必考虑风力附加。只对建在不避风的高地、河边、海

10、岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别突出的建筑物，才考虑垂直外围护结构附加5%10%。 详细计算见房间耗热量表。以首层 110办公室房间为例，为例说明房间号热量的计算过程： 该办公室有两个窗户靠南，面积1.8*1.8*2=6.48，传热系数k=2.6W/，供暖室外计算温度-7，室内计算温度20，室内外计算温度差为20-(-7)=27，温差修正系数=1，由公式q=kF(tn-tw)可以算出基本耗热量为388W，朝向修正-15，风向修正0，修正后耗热量为（1-15%+0）*388=330W。 该办公室有一面南外墙和一面西外墙，南外墙面积：7.5*3.6-2*1.8*1.8=20.52，西外墙：

11、6.25*3.6=22.5。传热系数k=0.7W/，供暖室外计算温度-7，室内计算温度20，室内外计算温度差为20-(-7)=27，温差修正系数=1，由公式q=kF(tn-tw)可以算出南外墙基本耗热量为455W，朝向修正-15，风向修正0，修正后耗热量为（1-15%+0）*455=387W；西外墙基本耗热量为425W，朝向修正-5，风向修正0，修正后耗热量为（1-15%+0）*425=404W.该办公室可以划分三个地带，考虑到建筑走廊不供暖，故将该房间向外延伸至建筑中心线处，故该房间可以划分四个地带，面积分别为地带：6*2+7.5*2=27，地带：4*2+3.5*2=15,地带：3.5*2=

12、7,地带为0.传热系数分别为 地带k=0.47W/，地带k=0.23 W/，地带k=0.12W/，供暖室外计算温度-7，室内计算温度20，室内外计算温度差为20-(-7)=27，温差修正系数=1，由公式q=kF(tn-tw)可以算出基本耗热量分别为地带343W，地带93W，地带23W，朝向修正均为0，风向修正均为0，修正后耗热量分别为地带（1+0+0）*343=343W，地带（1+0+0）*93=93W，地带（1+0+0）*23=23W。该房间修正后总耗热为330+404+343+93+23=1578.76W，由于该房间高度3.6m，故高度修正为0%，故该房间围护结构耗热量为1578.76*1

13、00%=1578.76W。查书20页表1-6，选取推拉铝窗，得到L=2.05m/(hm),窗缝隙为9.84m，n=0.15，=1.327kg/m，可以求出冷风渗透耗热量为14.71W，由于该房间没有外门，故无冷风侵入耗热量，故该房间总耗热量为1593.47W。3、散热器的选择及计算 本建筑选用TZ2-5-5型(M132型)。具体性能及参数如下表：表4.1 TZ2-5-5型散热器参数型号每片散热面积水容量重量工作压力传热系数kTZ2-5-5型(M132型)0.24m1.32L7kg0.5mpa7.99 w/m3.1 散热器的布置散热器布置在外墙窗台下，这样能迅速加热室外渗入的冷空气，阻挡沿外墙下

14、降的冷气流，改善外窗、外墙对人体冷辐射的影响，使室温均匀。为防止散热器冻裂，外门之间，门斗及开启频繁的外门附近不宜设置散热器；散热器明装。3.2 散热器的安装尺寸底部距地面不小于60mm，通常取150mm；顶部距窗台板不小于50mm；背部与墙面净距不小于25mm。3.3 散热器的计算散热器面积F按下式计算: m2 Q散热器的散热量，W； tpj散热器内热媒平均漫度，； tn-供暖室内计算温度，； K散热器的传热系数, W/m2.； 1散热器的组装片数修正； 2散热器的连接形式修正； 3散热器的安装形式修正； tsg散热器进水温度； tsh散热器回水温度。 以首层 110办公室房间为例，为例说明

15、暖气片的计算过程： 单个散热器热负荷Q=925.62W，供水温度为tg=68.88，th=60，tpj=(68.88+60)/2=64.44 , =20,t= =64.44-20=44.44查教材附录2-1，K=2.426t0.286=7.18(w/m)修正系数：散热器组装片数修正系数，先假定1=1.0；散热器连接形式修正系数，查教材附录2-4，2=1.0；散热器安装形式修正系数，查教材附录2-5，3=1.0；（取A=40mm.）。 散热器面积按下式计算: F=Q/（Kt）123 =925.62/（7.1844.44）1.01.01.0=2.9 M-132型散热器每片散热面积为0.24m2，计

16、算片数n为：n= F/f=2.9/0.24=12.08片查教材附录2-3，当散热器片数为1120片时，1=1.05。 因此，实际修正系数与假定值不一致，应对以上计算做修改，再带入实际修正值进行计算。若实际修正系数与假定值一致，则无需修改。 修正 n= F1.05/0.24=13片，应采用M132型散热器13片。其他房间的散热器详细计算见散热器计算表。 4、水力计算4.1水力计算步骤1.水力计算步骤：画出系统图，求出通过各管段的流量，具体步骤如下：2.在轴测图上进行管段编号，立管编号，并注明各管段的热负荷和管长。3.确定最不利环路。本系统为同程单管系统，一般取最远立管的环路作为最不利环路。4.计

17、算最不利环路各管段的管径： 虽然引入口处外网的供回水压差较大，但考虑到系统中各环路的压力损失易于平衡，设计采用推荐的平均的比摩阻Rpj大致为60-120pa/m来确定最不利环路各管段的管径； 根据各管段的热负荷，求出各管段的流量，计算公式如下： G=3600Q/4187*(tg-th)=0.86Q/(tg-th)Kg/h Q-管段的热负荷，w; tg -系统的设计供水温度，； th -系统的设计回水温度，。 根据平均比摩阻和各管段的流量，选定合适的管径、流速、和压降。5.确定各管段的长度6.确定局部阻力损失求各管段的压力损失7.各管段的压力损失PpyPj8.求环路的总压力损失9.计算富裕压力值

18、，考虑到施工的具体情况，可能增加一些在设计计算中未计入的压力损失。因此，要求系统应有10%以上的富裕度。通过调节调节系统上的阀门和管径进行调节，把系统的不平衡率控制在15%的范围之内。入口处的剩余循环压力，用调节阀节流消耗掉。4.2系统水力计算实例1.在系统图上进行管段编号，立管编号，并注明各管段的热负荷和管长。2.最远端环路为为1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16。3.计算最远端环路的各管段的管径。 采用推荐的平均的比摩阻Rpj大致为60-120pa/m G=3600Q/4187*(tg-th)=0.86Q/(85-60)Kg/h计算各管段的流量。4.

19、根据G、Rpj,查实用供热空调设计手册，选择最接近Rpj的管径，将查出的的d,R,V,G列入附录四。 5.确定局部阻力损失确定局部阻力系数 根据系统图中管路的实际情况，列出各管段阻力名称，利用供热工程P420附录4-2 相关阻力系数，最后将各管段的总局部阻力系数列入附录3。根据查的管段流速v，求出动压头Pd=Pv2/2,列于附录4，又根据Pj= Pd，将求出的Pj值列入附录4。6.求各管段的压力损失P=Py+Pj，将附录4表的第8栏和第11栏相加列入表第12栏中7.求环路总压力损失，即（Py+Pj）。如：本题已知资用压力30kPa,最远端总压力损失14576.41Pa,%=(30000-14576.41)/30000=51%10%。管段12-13-14与管段17-18-19并联，则通过L1的实际循环总压力损失为：P（314)-P(1727)=5648.44a，则不平衡率=（6520.09-5648.44）/6520.09=13.37%15%详细计算见供暖系统水力计算表附录4。5、课程设计心得 两周的供热课程设计结束了，我们感慨和收获都非常多。一开始大家觉得时间很充裕，但做到后期时间的确不够。虽然上学期系统学习了供热工程这门课程，但在课程设计中依然觉得自己没有真正学懂书里的内容，很多知识不能灵活