供热工程课设说明书(共16页)

1、学 号 12030104天津(tin jn)城建大学 供热工程(gngchng)课程设计 设计(shj)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(chn jin)大学课程设计任务书20152016 学年(xunin)第 1 学期(xuq) 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

2、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、要求(yoqi)及主要内容：一、设计原始(yunsh)资料 1.土建资料：建筑、结构(jigu)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、

3、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）、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(ml)1 TOC o 1-3 h u 概述(i

4、sh)1 1.1设计(shj)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 HYPERLINK l _Toc4679 2.1 室外气象参数.2 HYPERLINK l _Toc10837 2.2 供暖设备要求.2 HYPERLINK l _Toc9943 2.3 热负荷计算.2 HYPERLINK l _Toc20989 3 散热器的选择及计算.6 HYPERLINK l _Toc14798 3.1 散热器的布置.6 HYPERLINK l _Toc19824 3.2 散热器的安装尺寸.6 HYPERLI

5、NK l _Toc28414 3.3 散热器的计算.6 HYPERLINK l _Toc31716 4 水力计算.8 4.1水力计算步骤8 4.2系统水力计算实例8 HYPERLINK l _Toc9931 5 课程设计心得.10 HYPERLINK l _Toc9546 设计规范及参考文献11附录 附表1 HYPERLINK l _Toc6524 房间热负荷计算表 附表2 HYPERLINK l _Toc15050 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(i sh)1.1 设计(shj)概况 某市某办公建筑楼工程(gngchng)供暖设计。本项目位

6、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

7、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(qudng)及热负荷(fh)计算2.1 室外(sh wi)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

8、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）200020002

9、0002000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，； 冬季室内计算温度，； 供暖(n nun)室外计算温度，； 围护结构的温差修正(xizhng)系数。 整个建筑的基本(jbn)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

10、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： 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(dngj)日照率小于35%的地区(dq)，东南、西南(xnn)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

11、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

12、=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：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

13、-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(fngjin)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(ddi)：4*2+3.5*2=15,地带(ddi)：3.5*2=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

14、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*100%=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(xunz)及计算(j sun) 本建筑(jinzh)

15、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

16、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(nzhung)形式修正； tsg散热器进水温度(wnd)； tsh散热器回水温度。 以首层 110办公室房间(fngjin)为例，为例说明暖气片的计算过程： 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

17、/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

18、= 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(shul)计算4.1水力(shul)计算步骤1.水力(shul)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，

19、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，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

20、阀节流消耗掉。4.2系统水力计算实例1.在系统(xtng)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(hun l)为为1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16。3.计算(j sun)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.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

21、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(kchng)设计(shj)心得(xnd) 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，很多知识不能灵活运用在课设中，所以这次供热课设真正帮助我们把基础知识运用到实际中。而在课设进行的过程中，虽然有设计规范，但是因为房屋所在地气象条件的不同，房屋本身的结构、负荷不同，而造成即使同一建筑体供暖设计是很大不同的。再加上我们日常的常