供热工程设计说明书

PAGEPAGEI摘要人们在日常生活和社会生产中都需要使用大量的热能。将自然界的能源直接或间接地转化为热能，以满足人们需要的科学技术，称为热能工程。供暖就是用人工方法向室内供给热量，使保持一定的室内温度，以创造适宜的生活条件或工作条件的技术。所有供暖系统都由热媒制备（热源）、热媒输送和热媒利用（散热设备）三个主要部分组成。本设计主要采用集中式供热系统，散热器给室内供热方式有对流供热和辐射供热。根据此建筑物的特点采用垂直单管跨越式同程系统，此系统的好处是既可以避免垂直方向的垂直失调，即底层用户不至于过冷；又可以避免水平方向的水平失调，即不至于使距干管最远用户无法达到要求的温度。同时，还考虑了经济、可靠、节能等方面。关键词：热能工程；热媒；热源；对流；辐射Abstract反T士h婆e墨竿p垄e隆o我p塔l羽e片睁a疑l闯l蓬格n灾e页e启d坡致t饼o敌悠u教s挑e惕借m绢a胀s结s奉饥h统e狂a吹t山乓e辛n赶e买r种g鸣y蛮秃i骆n盾加d台a握y挺-斤t洗o锤-晨d表a岗y祸矛l惹i榜f稼e渗芒a友n诉d余绍s识o赞c忠i盗e亦t痛y违尿p曾r楼o显d喂u抖c课e耽.孤蚀T栗h特e知嚷s栽o花u知r酱c栏e净s怖赏o论f菌猪e岭n欲e辜r梅g妇y踩逢w当i员t虚h筹蚂n托a勺t医u责r凭e宫担d售i厅r脏e延c业t剧l绒y萍稍o薪r柳工a符厕g顿r稀o柱u壁n震d糊湖c纳o座n嚼n休e拳c漠t算i样o肠n季鉴c喷h缝a冈n拉g争e关s琴烦t会o雄谱h辜e足a幕t洁征e月n柴e胆r掠g呀y枪,芹谜a些r销e奔窝c拐a脖l哈l宿e寄d眼禁t男h衔e旅泊h摩e冤a如t附以e击n辫e赌r侵g钞y抛海e古n云g巩i热n涌e乔e随r潮i桐n岂g终登w眨i骗t山h博风t岸h飞e紧虚s袖c洒i智e禽n瓣c受e急拖a周n竿d卵企t妇e茄c绪h施n谜o块l彻o拖g态y龙保t虹h天a尾t括耽s纳a讽t嚷i续s服f搏i炒e棉s瓶英p锣e肃o帅p武l悟e烛'嘉s龄搁n良e核e且d助s咐.葱瞧T娇h甘e规胡h竹e跪a铸t破i衰n乏g吐州s什u融p拿p轰l晌i魔e桐s父劲q溪u劣a答n膏t庆i庄t困y伞慧o步f尖趟h始e装a友t压足t茂o耍殃t肺h坝e喝面i谢n氏d蔬o宫o屠r专咳w追i领t宝h命处t挪h辆e贱雨m免a邀n瑞-登m氧a尤d付e蝇兆m汇e舱t咱h叹o搜d盘闲e盯x伴a恋c请t疯l疫y因,喷付t寇h默e迹悼i阶n豆d睛o等o孩r否议t促e仍m脱p虹e铲r览a劝t福u街r捉e我虚t腐h压a诉t掀捆m灵a新k勉e叨s到腹t枪o食喘k饱e克e川p挑忆f枣i显x涨e怪d恒,撞麦a篇n怕d友杨w虫i糖t代h哈抽t劣h姓e园规t碌e痰c圈h款n摘o获l通o掏g通y矮仪t邪o膛娃c奋r灯e针a迎t悉e貌愈s全u硬i坊t肆a位b盼l广e农界l冻i者v因i泳n铅g控悄c撇o著n伴d跳i册t过i羽o吧n叨s泡荡o半r娘景h该o悼t饰脚c胃o荷n季d难i哭t谦i孩o森n铺s另.雨却A侧l巾l挥蓬h凤e梢a星t者i债n旅g乖原s逆y碍s抹t泰e器m忘s帖请a侦r棉e笑页a庭l箭l念望p阶r梨e搂p起a谢r称e饭d喜课(递甲h森e怕a塔t狱他s笨o微u疾r螺c档e悼俩)耽涨b汗y寒烟h惹o圣t狮厌m虹a躲t禾c朴h章m央a哗k行e搏r滥武a是n献d马编h扯o经t饰吹m尤a令t想c爱h沙m裤a狭k流e拉r辜朴t剥r激a老n谱s幅p伴o糖r趟t罚膛a酷n毫d骗抚h水o丧t丘纹m独a俯t董c挥h外m留a龙k这e网r甘轧u抖s风e育源(晨民d肯i稀s横s苹i咏p滑a找t窜i斩n窄g兆劣h朝e味a遭t凑眼e悉q捧u湖i棒p茄m瘦e解n而t徐筋)延拌t环h荷r溜e警e翼忽m兵a循j也o两r迟乘p芦a细r顽t颜s怪惹t稠o更说f败o糖r蜓m救.矛T非h敌i虫s隔康d己e暖s蒜i扒g泥n持赶c爪h族i货e腹f皆l惭y舅幼a辰d发o胃p屠t蒜s赌他c价o妄n网c隆e张n兴t枕r洁a怒t刺e蚀d办(朽l湾y话)拘瓜t踩y出p防e衬女s妻u脉p牛p关l划i标e锡s全钞t呢h暑e当累h冻o兔t盾府s掩y吴s迁t饲e否m邀,厨术t每h萍e爆畜r里a孝d紧i两a督t柱o窃r低戚s输u真p接p聪l莲i牲e隔s奸斥t奶h押a商t妈苦t喊h涂e傻链h六o即t键个m牛e匪t台h扑o填d站矿h喘a胁s唯坚t虑h丸e仁毯c弃o爪n车v叹e霉c希t猛i耕o绩n纵左t步o恭弱s絮u针p追p社l锤y健段t杆o徒帝h瘦e年a咐t裤锯u修p狱卷a牛n极d绘海t忍h喉e齐腾r害a刊d轰i萌a凭t换i段o价n材殊s望u记p怜p旧l仍y裕i救n松g躲在h伏e兔a爹t训i亏n挖g傲轧u温p叶絮t盯o法识t袭h恢e石者i墓n释d弟o迹o极r狮.圆急T缓h搏e纯店c痒h舌a斤r桥a忙c咐t哨e详r丸i杨s净t葵i捧c牵头a奔c射c伴o裹r齿d辰i组n选g豪第t垄o惧劳t总h亡i域s走搞b蚀u祖i橡l校d区i结n脑g遥纷a寄d肯o祸p工t赖s避粘p存e类r剃p去e血n静d应i写c脂u积l梁a臂r秒馆o替n格e先椒p扁i革p谦e虹屿s晴t露r奖i同d崖i紧n络g取丛a粒c得r伸o董s返s物离t队y瓣p喇e刊庆w旺i脑t泄h查砌t鞋h规e英墨r鸽a砖n饲g阻e遇珍s铺y潜s迎t滩e萍m暂,立健a满n宅d芳派t省h对e待各b忍e睛n故e夏f珍i拍t圣霜o皇f告寺t导h罗i倍s革口s喝y愉s逮t统e众m汇旗i狼s撕功c脸a捐n荐带a捎v荒o竹i失d史裤t纸h监e饮给p浇e挑r口p翁e隶n分d勒i途c绵u继l鞠a仇r捞悔i你m兔b移a堪l守a圈n键c兼e线胜o锯f突吴a六b男o扰v掠e惑-锡b抱e护l驶o科w递郊d而i葱r特e坑c错t嘱i南o瓣n郊,至茂n订a嚼m念e传l签y谋跪f信i库r惩s决t临丽f缴l绒o骡o贷r耕户u炊s偏e插r绵捐d零o超e卷s劲亿n华o罗t屈施g哪o孙园s猫o征傻f床a湾r贡建a任s跃烦t征h躬e忙糊o值v典e艇r案c筋o别o时l发i洽n搅g瓦;崇第C袭a糕n微幼a透v钳o婆i截d边嗽t跟h正e浑天h万o职r炎i宫z奏o叉n彩t楚a厕l纽唐i鸟m赔b覆a竞l秒a剩n伟c滚e寄括o行f府文h需o丑r弄i营z蚂o雀n而t阿a蔽l计求d弹i犬r株e宅c秩t览i光o吊n汪,创济a袜n瞒d圆顾d舰o丸e季s茧归n连o挣t细场g舰o留导s小o怎党f程a浆r临趟a困s叹贯t合o狂纤m施a泄k裕e炭今a堆g寒a愈i贴n访麻a发p既a叛r决t万发f习r昂o简m陷袖d院o朽i润n真g轮晴t复h叶e焦渔t罚e干m唉p建e草r祝a吐t懒u疮r雹e弱反t脖h殃a赤t傍粒t淋h舟e帐摔f随a纪r芒t就h良e牙s军t袖固a婚w伏a否y树恶u塔s奔e嗽r惜弃o狂f狂旁p嗓i敞p所e录控c搁a弓n朱告n还o认t纪扒a趁c增h码i好e童v宜e我华t惜h耍e孟吗r朱e糟q湿u廉i籍r法e纳m刑e鲁n颠t轧.创科A幕t钻弊t音h胜e徒请s铅a庸m敢e庆傅t深i探m恶e狐,皆肆s雷t眉i模l神l舍精t娱h绵i想n您k筒喉o阁v共e延r播弯e籍c拳o脏n晌o茅m赞i未c袭a季l揭l捕y绪妥a匹n瘦d拿便t戏h若e赴凭a贼s顽p肉e讯c蝶t唐陷s贯y芒n撞t肺h胆e瞎s乘i垃s用斩s本u锤c易h弊瞧a追s装睛r御e鸣l钩i辰a递b龙l袄e药省a氧n燕d欲鞋s炉a蓝v居e俯明e犹n庙e留r丘g兔y隶概e同t系c跳塑t屡h坝i津n跟k巴i岩n侮g句计o哪v坟e棒r至.KeyWords:Heatingsystems;Hotmatchmaker;Heatsource;Convection;Radiation

目录TOC\o"1-2"\h\z第1章设计原始资料 1错误！超级链接引用无效。1.2设计原始资料 1错误！超级链接引用无效。2.1设计气象资料 3错误！超级链接引用无效。2.3房间热负荷计算 9错误！超级链接引用无效。3.1散热器的选用 17错误！超级链接引用无效。3.3散热器的选择及计算 22错误！超级链接引用无效。第4章管道的水力计算 33错误！超级链接引用无效。错误！超级链接引用无效。4.3辅助设备的选择 41错误！超级链接引用无效。致谢 44错误！超级链接引用无效。附录第1章设计原始资料1.1设计题目哈尔滨市道里区某实验中心室内采暖设计1.2设计原始资料1.建筑地址：哈尔滨市道里区2.气象资料：冬季供暖室外计算温度为-26℃3.设计热媒：95℃/70℃机械循环热水系统4.土建资料：1）建筑平面图及剖面图2）天棚大样图、外墙构造及门窗规格表天棚大样图如下：12341.刚柔防水层（40厚 C20细石混凝土掺入水泥用量10%）；2.C7.5找坡层拍实，厚度为25厚；3.保温层厚120（硅质密实剂）；4.钢筋混凝土结构层（120-180）；1）墙体构造：408厚泡沫珍珠岩（导热系数为0.24W/(m·℃)）,内外各抹灰15厚；2）门窗尺寸：门尺寸为：高度为3米、2.1米，宽度见平面图；窗尺寸为：高度为2.1米，宽度见平面图。

第2章供暖系统热负荷计算2.1设计气象资料2.1.1查出设计题目中建筑物所在地区的相关气象资料查《实用供热空调设计手册》，以下简称《供热手册》及《供热工程》。1、冬季室外计算温度的确定。采暖室外计算温度，应采用历年平均不保证5天的日平均温度，主要用于计算采暖设计热负荷。为减少投资起见，一般建筑不必按每年最冷那几天的热负荷进行设计，就是说，对于一些要求不很严格的建筑物，允许平均每年有几天室温稍低于设计温度，这在术语上叫做“不保证”。在采暖热负荷计算中，如何确定室外计算温度是非常重要的。单纯从技术观点来看，采暖系统的最大出力，恰好等于当地出现最冷天气时所需要的冷负荷，是最理想的，但这往往同采暖系统的经济性相违背。从气象资料中就可以看出，最冷的天气并不是每年都会出现。如果采暖设备是根据历年最不利条件选择的，即把室外计算温度定得过低，那么，在采暖运行期的绝大多数时间里，会显得设计能力富余过多，造成浪费；反之，如果把室外计算温度定得过高，则在较长的时间内不能保证必要的室内温度，达不到采暖的目的和要求。因此，正确地确定和合理的采用采暖室外计算温度是一个技术与经济统一的问题。《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019--2003(以下简称《设计规范》)所规定的采暖室外计算温度t适用于连续采暖或间歇时间较短的采暖系统的热负荷计算。2、冬季室外平均风速(v。)冬季室外平均风速应采用累年最冷3个月各月平均风速的平均值，“累年最冷3个月”，系指累年逐月平均气温最低的3个月，主要用来计算风力附加耗热量和冷风渗透耗热量。3、冬季主导风向冬季“主导风向”即为“虽多风向”，采用的是累年最冷3个月平均频率最高的风向，风向的频率指在一个观测周期内，某风向出现的次数占总数的百分数，主要用来计算冷风渗透耗热量。用四个字母ESWN分别表示东南西北四个方向，其它方位用这四个字母组合表示风的吹向，即风从外面刮来的方向。当风速小于0.3米／秒时，用字母c来表示，各地区冬季主导风向可参见《供热手册》，如哈尔滨主导风向为SSW，安达主导风向为NW，即分别表示为南西南风和西北风。4、冬季日照率冬季FI照率(冬季日照百分率)，采用历年最冷3个月平均日照率的平均值，系指在一个观测周期(全月)内，实测日照总时数占可照总时数的百分率，用来确定朝向修正率。2.1.2熟悉土建资料l、看懂建筑物的平、立、剖面图，对所设计的建筑物的概况有所了解，如建筑物的地点、方位、采暖外网情况及建筑物周边情况等要清楚。2、清楚用来计算热负荷的建筑物的建筑尺寸。3、了解围护结构所用的材料及墙体厚度、楼层高度；清楚每个房间的用途(为室内计算温度准备)、各部分围护结构的主要特点及房间的特殊要求等。采暖热负荷是指在某一段时间内为了使房间或建筑物的室内温度达到采暖设计所要求的标准而需由散热设备在单位时间内供给房间或建筑物的热量，它的值可根据冬季采暖房间的热平衡计算出来。由于室外温度时高时低、室外风速时大时小、热管道向室内散热和太阳辐射到房间里的热时多时少以及房间里的人和物时进时出等等因素，故采暖热负荷是一个时刻都在变化着的值。采暖设计热负荷是指计算采暖管道、散热设备和锅炉时采用的那个采暖热负荷数据，它是采暖设计中最基本的数据。它的数值直接影响着采暖方案的选择、采暖管径的大小、采暖设备的多少和采暖系统的使用效果。原则上，不采用最大的，而采用接近最大的那个采暖热负荷数据作为计算数据，这样，既可避免浪费投资和设备，又可以满足气候冷的时候房间要求采暖设备供应的热量。对于一般民用建筑和产热量很小的工业建筑，采暖热负荷的计算指考虑围护结构的传热耗热量、冷风渗透耗热量和外门冷风侵入耗热量等三项失热量并减去热管道散热量，其它因素则忽略不计。2.1.3合理的确定采暖设计热负荷(1)仔细分析对局部有影响的因素，对能影响到局部房间的各项因素和数据应仔细分析，勿使不遗漏，并且做充分的估计。例如，不同朝向的太阳辐射热的扣除量、传给相邻冷房间(如温度较低的楼梯问等)的热量计算，特别是经外门渗透进来的冷空气量等，都应尽量考虑周全。(2)在管理上应尽量采取减少冷空气渗透措施，对冷空气的处理，首先立足于堵漏，使渗漏的冷空气量减少到最低程度，例如安装门斗、糊窗缝等。这对节约燃料、合理使用采暖设备以及提高室内温度的均匀性等是有效的。2.1.4数据的舍取计算各部分围护结构耗热量时取整数，每一房间的耗热量取到10w，传热系数取小数点后2位，面积取小数点后1位。根据建筑物所在城市哈尔滨查出当地的气象资料如下[1]：北纬45度41分；东经126度37分海拔171.7米2.大气压力：冬季Pb=1020.4hPa；夏季Pb=998.6hPa；3.冬季供暖室外计算温度：-26℃；4.冬季最低日平均：-33℃；5.冬季空气调节：-29℃；6.冬季室外平均风速：3.8m/s；7.冬季通风：-20℃；8.冬季日照率：63%；9.设计计算用采暖期天数及平均温度供暖期：日平均温度：<+5℃，天数：177天。2.2围护结构的热工性能2.2.1热工的性能校核必要性[4]供暖系统设计时对其建筑热工提出如下要求：实施供暖设计，在本着节能的基础上，使室温达到用户要求值；如果室温达不到设计值，相对湿度大时易产生结露现象；采暖不足时经常发生，墙面结露产生的黑色霉斑严重影响了住户的室内环境，破环装修，应加以避免，当设计供暖系统时对其建筑热工提出如下要求：1.围护结构热工性能应满足国家《民用建筑节能设计标准》及地方标准《民用建筑节能设计标准实施细则》的要求。经计算表明，对于“节能型建筑”如供暖有间歇，并不致使外墙内表面结露。2.墙及楼板的热工性能不应低于《民用建筑热工设计规范》第4.1.1条及现行《采暖通风与空气调节设计规范》中第3.1.4条围护结构最小热阻值的要求。由以上分析可见，有必要对外墙，内墙，及屋顶进行热工性能的校核。根据房间用途确定供暖计算温度如下：1、门厅14℃；2、走廊16℃；3、卫生间14℃；4、展室15℃；5、实验室、测量实验室、工程地质实验室16℃；6、教研室、教室、画室16℃。2.2.2查出有关围护结构传热系数外门：3.26W/(m·℃)；外窗：3.49W/(m·℃)；外墙：墙的组成：泡沫珍珠岩（0.24W/(·℃)〈给定〉）；内外各抹灰15cm厚（0.87W/(·℃)）；墙的传热系由下式求出：W/(·℃)（2-1）式中：围护结构内表面的换热系数，W/(·℃)；围护结构外表面的换热系数，W/(·℃)。其中：=8.7W/(·℃)；=23.26W/(·℃)。由式（2-1）得：49墙：=0.474W/(·℃)；37墙：=0.621W/(·℃)；20墙：=1.110W/(·℃)。屋面：刚柔防水层碎石混凝土=1.28W/(·℃)；C7.5炉渣找坡层拍实高炉炉渣=0.26W/(·℃)；保温层–硅质密实剂=0.24W/(·℃)；钢筋混凝土结构层=1.74W/(·℃)。其中：=5.82W/(·℃)由式(2-1)得出：=1.171W/(·℃)2.2.3校核围护结构传热热阻是否满足最小传热热阻的要求围护结构的最大允许传热系数(Kmax)(a)为了同时满足人们热工和卫生方面的要求，在稳定传热条件下可得出围护结构的最大传热系数和最小传热热阻，建筑物围护结构采用的传热阻值。应大于最小传热阻。1.校核外墙最小传热热阻(1)外墙组成：泡沫珍珠岩(0.24W/(·℃)<给定>)；内外各抹灰15cm厚(0.87W/(·℃)；围护结构的传热热阻:W/(·℃)（2-2）49墙：=2.11W/(·℃)；37墙：=1.61W/(·℃)；20墙：=0.901W/(·℃)。(2)结构的最小传热热阻本围护结构属于轻型结构(Ⅳ型)围护结构冬季室外计算温度33℃；其中：——累年最低日平均温度，℃；根据下列公式：(2-3)式中：——围护结构的最小传热热阻，；——围护结构内表面的传热热阻Ⅲ，；其中：=0.11；——允许温差,；其中：=6.0；——围护结构温差修正系数。其中：对于外墙、平屋顶及直接接触室外空气的楼板，=1.0把查得的数据代入式(2-3)得:=0.898该围护结构的实际传热热阻大于最小传热热阻 满足规定。注意：1、本公式不适用于窗、阳台门和天窗。2、砖石墙体的传热阻，可比式的计算结果小5％。3、外门(阳台门除外)的最小传热阻．不应小于按采暖室外计算温度所确定的外墙最小传热阻的60％。4、当相邻房间的温差大于10℃时，内围护结构的最小传热阻，亦应通过计算确定。5、当居住建筑、医院、幼儿园、办公楼、学校和门诊部等建筑物的外墙为轻质材料或内侧复合轻质材料时，采用轻型结构时，其外墙最小传热阻在按式计算结果的基础上进行附加。天棚的结构，如屋面有坡时，校核最小热阻应按最小厚度处进行计算，计算天棚的耗热量时可按平均厚度去计算天棚的传热系数，校核公式R>R0min。2.3房间热负荷计算1、计算房间的采暖热负荷(1)将房间编号（已编号完毕，见CAD图）；(2)根据房间的不同用途，来确定房间的室内计算温度；(3)计算或查出有关围护结构的传热系数，计算出其面积；(4)确定温差修正系数，(见表2-2)；(5)计算出各部分围护结构的基本耗热量；(6)校核围护结构热阻是否大于最小热阻；(7)计算出房间的热负荷。2、对计算房间热负荷的要求(1)计算出一处外墙的传热系数并与资料上查得的数值对照：(2)计算天棚的传热系数并校核其热阻是否满足最小热阻的要求；(3)分地带计算任一拐角房间及与其相邻的另外一个房间的地面耗热量。3、计算全部建筑物的采暖热负荷及热指标(1)计算出建筑物总的采暖热负荷，它等于各房间的采暖热负荷之和；(2)计算出总的建筑面积；(3)计算出建筑物的体积采暖热指标和面积热指标。表2.2围护结构的温差正系数序号围护结构特征1外墙、屋顶、地面以及与室外相通的楼板等1.002闷顶和与室外空气相通的非采暖地下室上面的楼板等0.903与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙（1~6层建筑）0.604与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙（7~30层建筑）0.505非采暖地下室上面的楼板，外墙上有窗时0.756非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以上时0.607非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以下时0.408与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙、防震缝墙0.709与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.4010伸缩缝墙、沉降缝墙0.302.3.1供暖系统的设计热负荷利用下计算：(2-4)式中：——围护结构的基本耗热量，W；——围护结构的附加(修正)耗热量，W；——冷风渗透耗热量，W；——冷风侵入耗热量，W；——供暖总耗热量，W。2.3.2围护结构的基本耗热量在工程设计中，围护结构的基本耗热量是按一维稳定传热过程进行计算的，即假设在计算时间内，室内、外空气温度和其它传热过程参数都不随时间变化。对室内温度容许有一定的波动幅度的一般建筑物来说，采用稳定传热计算可以简化计算方法并能基本满足要求。建筑物围护结构的耗热量，包括基本耗热量和附加耗热量两部分。基本耗热量是通过房间个部分围护结构（墙，屋顶，地面、门、窗等），由于室内外空气的温度差，从室内传向室外的热量。附加耗热量是对于围护结构的朝向、风力、气象条件等不同，对基本耗热量的修正。而围护结构的基本耗热量是房间的得热量与失热量的总和。一、房间的失热量包括：1、经地面、屋顶、墙、门、窗等围护结构传出的热量；2、加热室内冷空气所需要的热量；3、加热进入室内冷物料所需要的热量；4、由于室内水分蒸发所损耗的热量；5、通风耗热量；6、经其它途径散失的热量。二、房间的得热量包括：1、生产车间最小负荷班的工艺设备散热量Q7；2、非供暖通风系统的其它管道和热表面的散热量Q8；3、热物料的散热量Q9；4、太阳辐射进入室内得热量Q10。三、外墙传热的热量传递可包括三个过程：1、外墙内表面吸收室内热量，是由墙面附近空气的对流换热以及其它表面对它辐射换热引起的；2、外墙内表面吸收的热量传自外墙外表面是墙体本身导热的结果，易受到墙体材料热阻的影响而产生温度降落；3、外墙外表面与室外空气的对流换热和该表面本身对周围的辐射换热，而失热量散发于室外。由于围护结构热负荷的获得与传热有着密切的联系，所以在进行围护结构的热负荷计算之前可以先来了解一下传热的基本原理：传热是自然界和生产领域中非常普遍的现象。从传热的机理来分，传热有三种形式，即导热、对流、和辐射。导热是指物体个部分无相对位移或不同物体直接接触物质的分子、原子及自由电子等微粒子热运动而进行的热量传递现象。能量是在连续体内各部分之间传递，所以导热可以是固体、液体、气体中发生。但实际上单纯的导热只能发生在密实的固体中。因为流体中如果存在温差，就会出现对流现象，难以维持单纯的导热。材料的导热系数，是表明材料本身导热能力的数据。对流换热只存在于流体当中。流体或气体每一居局部由于受热体积膨胀，密度减小而上升，冷的部分就补充上去形成分子的相对运动而传向低温处，实际上是以混合的方式进行热交换，因在产生对流的同时，也伴随着导热过程，一般把这种综合过程称为对流换热。在围护结构耗热量计算中遇到的问题，多数为流体与固体壁直接接触的换热问题，如墙的表面与空气之间存在温差时，相互间就产生对流换热。其中包括空气分子之间的导热和由空气分子相对位移而引起热量转移这两种传热方式。为了正确地计算出围护结构的基本耗热量，必须了解和掌握计算的步骤及冬季室内计算温度、采暖室外计算温度围护结构的传热系数和传热面积等的确定方法。(1)房间的编号(a)按房间的一定顺序编号，号码应简单明了，并能反映出房间的楼层数及大致位置。(b)尽量使各楼层方位和面积相同的房间编号后两数字相同。例如：一层的第一个房间为101，它上面的二层对应房间为201等。(c)楼梯间在计算时不用分层编号，统一计算即可。(d)有大走廊的建筑物，走廊和楼梯间分开编号，走廊可分层编号。(2)冬季室内计算温度的确定(tw)生产要求的室内温度一般由工艺设计人员提出，人们生活要求的温度，主要决定于人体的生理热平衡。一般房间的温度是上热下凉，由于人们生活和工作一般均在两米以下的地点，因此把离地面两米以下的平均空气温度看作室内计算温度。设计采暖时，冬季室内计算温度应根据建筑物的用途，按下列规定采用：(a)民用建筑的主要房间，宜采用16~24℃，当工艺或使用条件有特殊要求时，各类建筑物的室内温度可按国家现行有关专业标准、规范执行。(b)计算围护结构耗热量时，冬季室内计算温度，应按照规定采用。但对于层高大于4m的工业建筑，为了考虑室内竖向温度梯度的影响，常采用下面两种不同的计算方法：①室内设备散热量小于23w/m3的工业建筑，当其温度梯度值不能确定时，把需要控制的工作地区温度视为采暖室内计算温度，无论计算地面、顶棚或室外墙的耗热量时均选用同一个计算温度。这种方法比较简单，但无选择余地，不能做到根据建筑物的不同性质区别对待，只是用于室内散热量较小，上部空间温度增高不显著的建筑物，如民用建筑及辅助建筑物等。于是《采暖规范》规定：“散热量小于23w/m3的工业建筑，当其温度梯度值不能确定时，可用工作地点温度计算围护结构耗热量，但应进行高度附加”。②室内设各散热量大于23w/m3的工业建筑，在计算地面耗热量时仍然区工作地点的温度为室内计算温度；而计算屋顶和天窗的耗热量时，应采用屋顶下的温度(tn)为室内计算温度；计算外墙、外门、外窗的耗热量时取上述两个温度的平均值为室内计算温度。对房间各部分围护结构采用不同的室内温度计算耗热量，即使房间高度高于4m时也不计入高度附加。这种方法比较麻烦，但可适应各种性质的建筑物，尤其是室内散热量较大，上部空间温度明显升高的工业建筑，一般t=0.3～1.5℃/m。(d)设置集中采暖的公共建筑和工业建筑，当其位于严寒地区或寒冷地区,且在非工作时间或中断使用的时间内，室内温度必须保持在O℃以上，而利用房间蓄热量不能满足要求时，室内温度应按5℃设置值班温度。(e)建议室内计算温度一般取中值以及使相邻空间室内计算温差小于5℃来选。按照下式计算：W(2-5)式中：K——围护结构的传热系数，W/(·℃)；F——围护结构的面积，；——围护结构的温差修正系数；——冬季室内计算温度，℃；——供暖室外计算温度，℃。2.3.3围护结构的附加耗热量围护结构的基本耗热量是在稳定条件下计算得出的。实际耗热量会受到气象条件以及建筑物因素等各种影响而有所增减。所以要对房间围护结构的基本耗热量进行修正。修正后的耗热量即为附加耗热量。通常按基本耗热量的百分率计算。包括朝向修正，风力附加和高度附加等。基本耗热量还不是建筑物围护结构的全部耗热量，因为建筑物围护结构的耗热量还与它所处的地理位置及它的形状等因素(如朝向、风速、高度等)有关，这些因素在计算它的基本耗热量时并没有考虑进去。在附加耗热量中，应按其占基本耗热量的百分率确定。(1)朝向修正耗热量朝向修正耗热量是考虑建筑物受太阳照射而对外围护结构传热损失的修正。(a)不同朝向的围护结构所得的太阳辐射热是不同的，如为连续采暖时，朝向修正率应按《设计规范》规定的数值选用，可参见《供热手册》。(b)考虑到我国幅员辽阔，各地实际情况比较复杂，影响因素很多，南北向房间耗热量客观存在一定的差异(10％～30％左右)，以及北向房间由于接受不到太阳直射作用而使人们的实感温度低(约差2℃)。而且墙体的干燥程度北向也比南向差。为使南北向房间在整个采暖期均能维持大体均衡的温度，规定了附加的范围值，对日照率较大的地区取偏大的数值。(c)需要减少(或附加)的耗热量等于垂直的外围结构(门、窗、外墙及屋顶的垂直部分)基本耗热量乘以相应的朝向修正率。垂直外围护结构名称前的朝向直接查ßch值。(d)建筑物被遮挡时不进行朝向修正，此要了解所设计建筑物的周边环境。(e)一般情况下，课程设计提供的建筑图上都有指南针，在进行朝向修正时要按建筑物的方位进行设计，如图中无指南针，仍按上北下南来考虑。朝向修正耗热量的修正为：东：-5％；西：-5％；南：-15％；北：10％。（2）风力附加耗热量风力附加是考虑室外风速变化而对外围结构传热耗热量的修正。《设计规范》规定：在一般情况下，不必考虑风力附加，只对建筑在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别高出的建筑物，垂直的外围护结构附加5％～10％。风力附加率，是指在采暖耗热量计算中，基于较大的室外风速会引起围护结构外表面换热系数增大即大于23w/(㎡．℃)而增加的附加系数。由于我国大部份地区冬季平均风速不大，一般为2~3m/s，仅个别地区大于5m/s，影响不大，为简化计算起见，一般建筑物不必考虑风力附加，仅对建筑在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别高出的建筑物的风力附加系数做了规定。(3)高度附加耗热量民用建筑和工业企业辅助建筑(楼梯间除外)的高度附加率，房间高度大于4m时，每高出lm应附加2％，但总的附加率不应大于15％。高度附加率，是基于房间高度大于4m时，由于竖向温度梯度的影响导致上部空间及围护结构的耗热量增大而加的附加系数。由于围护结构耗热作用等影响，房间竖向温度的分布并不总是逐步升高的．因此对高度附加率的上限值做了不应大于15％的限制。对于多层建筑物楼梯间的耗热量计算不考虑高度附加，因为楼梯间的空气和各楼层相通，只是在布置散热器时，尽量放在底层。这就已考虑竖向温度梯度了。注意：高度附加率，应附加于围护结构的基本耗热量和其他附加耗热量上。(4)对公用建筑，当房间有两面及两面以上外墙时，将外墙、窗、们的基本耗热增加5％。(5)窗墙面积比超过1：l时，对窗的基本耗热附加10％。(6)间隙附加：当建筑不要求全天维持设计室温，而允许定时降低室内温度时，采暖系统可按间歇采暧设计。此时除上述各项附加外，将基本耗热附加以下百分数：仅百天采暖者(例如办公楼、教学楼等)，20％；不经常使用者(例如礼堂等)，30％。风力修正耗热量和高度修正耗热量由于本建筑层高不大于4米，便不用考虑高度修正。2.3.4冷风渗透耗热量在风压和热压的作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出。当未对采暖房间的门、窗缝隙采取密封措施时，冷空气就会通过门、窗缝隙渗入到室内，把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量，称为冷风渗透耗热量。在各类建筑物特别是工业建筑的耗热量中，冷风渗透耗热量所占比例是相当大的，有时高达30％左右，所以门窗缝隙渗透冷空气耗热量的计算显得尤为重要。根据现有的资料，《暖通规范》中给出了用缝隙法计算民用建筑及生产辅助建筑物的冷风渗透耗热量和用百分率附加法计算工业建筑的冷风渗透耗热量。1、多层和高层民用建筑，加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量。2、多层建筑的渗透冷空气量，当无相关数据时，可按以下公式计算：L=kV（2-6）式中：V——房间体积(㎡)；K——换气次数(次／h)。3、工业建筑，加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量，可根据《教材》进行设计。4、计算出的房间冷风渗透量是否全部计入，应考虑下列因素；(1)当房间仅有一面或相邻两面外围护物时，全部计入其外门、窗缝隙；(2)当房间有相对两面外围护物时，仅计入较大的一面缝隙；(3)当房间有三面外围护物时，仅计入风量较大的两面缝隙；(4)当房问有四面外围护物时，则计入较多风向的1/2外围护物范围内的外门、窗缝隙。5、计算建筑物耗热量时，为了简化计算，可作下列近似处理：(1)与相邻房间温差小于5℃时，不计算耗热量；(2)伸缩缝或沉降缝墙按外墙基本耗热量的30％计算；(3)内门的传热系数按隔墙的传热系数考虑；6、计算外门面积时，不扣除腰头窗的面积：计算冷风渗透耗热量有以下三种方法：缝隙法、换气次数法和百分数法。由于本设计选取缝隙长度不方便所以按照换气次数法计算，公如下：W(2-7)式中：——房间内部体积，；——房间的换气次,次/h；w——采暖室外计算温度下的空气密度(kg/m3)；Vn——采暖房间的体积(m3)；tn——采暖室内计算温度(℃)；tw——采暖室外计算温度(℃)。可以按下表选用：表2.3概算换气次数房间外墙暴露情况一面又外墙或外门1/4—2/3两面有外墙或外门1/2—1三面有外墙外门1—1.5门厅22.3.5冷风侵入耗热量在冬季受风压和热压作用下，冷空气由开启的外门侵入室内。把这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为侵入耗热量。1、外门附加率，是基于建筑物外门开启的频繁程度以及冲入建筑物中的冷空气导致耗热量增大而加的系数，冷风侵入耗热量的计算方法见《供热手册》或教材。对于一般民用建筑及工业辅助建筑物仅供人员出入短时间开启的外门，其冷风渗透耗热量，可以考虑为外门的基本耗热量乘以附加百分数。附加时可直接将附加值填入表1中外门耗热量的各注栏中，并说明是外门开启附加。2、计算楼梯间外门的冷风侵入耗热量时，式中的楼层数n应为建筑物的楼层数。3、外门附加率，只适用于短时间开启的、无热空气幕的外门。4、阳台门不应计入外门附加。5、此处所指的外门是建筑物底层入口的门，而不是各层每户的外门。6、关于外门附加率中“一道门附加65％*n，两道门附加80％*n”的有关规定很难理解，一道门与两道门的传热系数是不同的：一道门的传热系数是4.65w/(㎡．℃)，两道门的传热系数是2.33w/(㎡·℃)。例如：设楼层数n=5，一道门的附加65％n为：4.65x65％*5=15.11两道门的附加80％n为：2.33x80％*5=9.32显然一道门附加的多，而两道门附加的少。按照下列公计算：(2-8)式中：——外门的基本耗热量，W；——冷风侵入耗热量，W；N——考虑冷风侵入的外门附加。表2.4外门附加率N值外门布置状况附加率一道门65n%两道门（又门斗）80n%三道门60n%供暖建筑和生产厂房的主要出口500%注：n建筑物的楼层数。先对房间进行编号见CAD图根据以上公式计算出各部分耗热量后，得出房间总的耗热量，见表2.1热量分布说明。走廊和大厅部分设置散热器，其余的热量由邻近的房间平衡，均可达到设计要求。算出的热负荷，按照各房间的百分比将大厅不能提供的热负荷分配到各个供暖房间。未在表2.1中列出的热负荷，如下说明：3—7层卫生间的热负荷与2层卫生间相同；3—7层楼梯间的热负荷与2层楼梯间相同；306,406,506,603的热负荷与206相同；309,409,509,607的热负荷与209相同；301,401,501的热负荷同201；305同205；307,407,507,605的热负荷同207；310同210；311同211；316,514同216；317同217；402a同302；403a,403b,405a的热负荷同402b；404同204；407同207；408,606同208；415同315；504同204；507同207；602同503；608同510；609同511；610同512；611同513。2.3.6计算整个建筑物供暖热负荷和热指标采暖工程的概算常常是在还没有建筑结构图纸的情况下进行的，此时无法详细计算采暖热负荷，可是却需要提出采暖系统的主要设备(如锅炉、散热器……)，以便订货，为此就要采用简单易行的热指标的方法，估算出系统的采暖热负荷。温差修正系数(a)室内外计算温差修正系数a，实际上是对(tn-tw)的修正。当围护结构外侧直接对大气时(=1)，则基本耗热量的公式应为=KF(tn-tw)。但是，在计算围护结构时，还常遇到围护结构外侧并不直接与室外空气接触，它的外侧是不供暖的房间或空间(如顶棚或地下室等)，而这些房间或空间通常是有同室外相通的门或窗。为了便于计算，规定仍利用温差tn-tw计算耗热量，而用系数进行修正，温差修正系数是根据经验确定的。可查下表。表2.3民用建筑的面积热指标建筑类型（W/m2）建筑类型（W/m2）住宅别墅（1～2层建筑）办公医院试验楼旅馆影剧院50～70100～12565～9065～9568～9860～8590～120图书馆幼儿园、托儿所学校商店礼堂食堂体育馆65～9075～12060～8065～100100～16085～14080～150还有一种情况：有时采暖房间围护结构的另一侧也是采暖房间，但两侧的室温不同，与相邻房间的温差大于或等于5℃时，应计算通过隔墙或楼板等的传热量。与相邻房间的温差小于5℃时，且通过隔墙和楼板等的传热量大于该房间热负荷的10％时，尚应计算其传热量。(4)围护结构的传热系数(K)常见围护结构的传热系数可直接查手册，如《供热手册》或《教材》。查不到的K值要根据公式进行计算，计算时注意材料的导热系数及围护结构的厚度。(a)外墙和屋顶的传热系数一般建筑物的外墙和屋顶多属于匀质多层材料组成的平壁结构，根据传热学原理计算。(b)地面的传热系数直接铺在土壤上的不保温地面，地面各层材料的导热系数≥116w/㎡℃)，不论其厚度如何均为不保温地板)，地面的传热情况与墙、顶棚等不同，在工程上常采用近似计算方法，即把地面沿与外墙平行的方向分成四个计算地带进行计算。工程计算中也采用对整个房间地面取平均传热系数的方法进行更简易的计算。从《供热手册》中，可根据房问具有外墙的情况(一面外墙或两面相邻外墙)及进深直接查得房间地面的∑KF值。具有相邻两外墙的房间，根据该房问的长宽值直接可以查得其平均传热系数；当房间有三面外墙时，需将地面面积先划分为两个面积相等的部分，每部分均包括一个冷拐角，然后根据分割后的长宽值查得其平均传热系数；当房间具有四面外墙时，需将地面面积先划分为四个面积相等的部分，每部分均包括一个冷拐角，然后根据分割后的长宽值查得其平均传热系数。(c)在进行采暖设计热负荷计算时，将每一项围护结构填入表中的一行，门、窗、外墙须在名称前冠以朝向，如北外墙表示朝北的外墙，地面如分地带计算耗热量，每一地带应占有表中的一行。1.计算整个建筑物供暖热负荷：支路供暖热负荷:=215kw；支路供暖热负荷:=272kw；整个建筑物供暖热负荷:=485kw。2.计算热指标:根据本建筑物的特点知:建筑面积F=9136.44所以供暖面积热指标：有：（2-9）热负荷计算见附表2-1第3章散热器的选择及计算3.1散热器的选用采暖散热器是通过热媒将热源产生的热量传递给室内空气的一种散热设备。散热器的内表面一侧是热媒(热水或蒸汽)，外表面一侧室内空气，当热媒温度高于室内空气温度时．散热器的金属壁面就将热媒携带的热量传递给室内空气。散热器的功能是将供暖系统的热媒（蒸汽或水）所携带的热量，通过散热器避面传给房间。3.1.1对散热器的要求1、热工性能方面的要求散热器的传热系数越高，说明散热器散热性能越好。经济方面的要求，散热器传给房间的单位热量所需金属耗量越少成本越低，其经济性越好。安装使用和工艺方面的要求散热器应具有一定机械强度和承压能力，散热器的结构形式应便于组合成所需要的散热面积，结构尺寸要小，少占房间面积和空间。4、卫生和美观方面的要求散热器外表光滑，不积灰易于清洗，散热器装设应影响房间美观。使用寿命要求散热器应不易于被腐蚀和破坏，使用年限长。随着我国能源政策的改变和生活水平的不断提高，传统的铸铁散热器由于生产过程的高污染、低效率、劳动强度大、外观粗糙等原因，使用受到一定的限制。铜管铝翅片对流散热器，以较为完美的外观和可以拆、装的外罩，在保障了散热器的使用效果的同时，又解决了散热器外观和清扫的问题，同时也起到了防护的作用。钢制、铝制散热器等由于生产过程污染小、效率高、劳动强度低、散热器承压能力高、表面光滑易于清扫、外形美观且形式多样，既可满足产品的使用要求，又可起到一定的装饰作用。3.1.2对散热器的注意事项(1)具有腐蚀性气体的工业建筑或相对湿度较大的房问，应采用耐腐蚀的散热器。(2)采用钢制散热器时，必须注意防腐问题。应采用闭式系统，并满足产品对水质的要求，在非采暖季节采暖系统应充水保养。(3)铝制散热器的腐蚀问题日益突出，造成的腐蚀主要是碱腐蚀，采用铝制散热器时．应选用内防腐性铝制散热器，并满足产品对水质的要求。(4)安装热量表和恒温阀的热水采暖系统不宜采用水流通道内含有粘砂的铸铁等散热器。(5)热水采暖系统选用散热器时，钢制散热器与铝制散热器不应在同～热水采暖系统中使用。3.1.3散热器的类型比较散热器按制造材质的不同分为铸铁、钢制、铝质和其他材质散热器；按结构形式的不同分为柱型、翼型、管型和板型散热器；按传热方式的不同．分为对流型(对流散热量占总散热量的60％以上)和辐射型(辐射散热量占总散热量的50％以上)散热器。1、铸铁散热器常用的铸铁散热器有柱型和翼型两种形式。(1)翼型散热器：翼型散热器又分为长翼型和圆冀型两种。长翼型散热器，其外表面上有许多竖向肋片，内部为扁盒状空间，高度通常为60㎜．常称为60型散热器。每片的标准长度有280㎜(大60)和200㎜(小60)两种规格，宽度为115㎜。圆翼型散热器是一根内径为DN=75㎜的管子，其外表面带有许多圆形肋片。圆翼型散热器的长度有750㎜和100㎜两种，两端带有法兰盘，可将数根并联成散热器组。翼型散热器制造工艺简单，造价较低，但金属耗量大，传热性能不如柱型散热器，外型不美观，不易恰好组成所需面积，翼型散热器现已逐渐被柱型散热器取代。(2)柱型散热器：柱型散热器是单片的柱状连通体，每片各有几个中空的立柱相互连通，可根据散热面积的需要，把各个单片组对成一组。柱型散热器常用的有二柱M132型、二柱700型和四柱640型等。M—132型散热器的宽度是132㎜，两边为柱状．中间有波浪形的纵向肋片。四柱散热器的规格以高度表示，如四柱640型，其高度为640㎜。四拄散热器有带足片和不带足片两种片形，可将带足片作为端片，不带足片作为中间片，组对成一组，直接落地安装。柱型散热器传热系数高，散出同样热量时金属耗量少．易消除积灰，外形也比较美观。每片散热面积少，易组成所需散热面积。铸铁散热器是目前应用最广泛的散热器，它结构简单，耐腐蚀，使用寿命长，造价低，但其金属耗量大，承压能力低，制造、安装和运转劳动繁重。在有些安装了热量表和恒温阀的热水采暖系统中，普通方法生产的铸铁散热器。内壁常有“粘砂”现象，易于造成热量表和恒温阀的堵塞，使系统不能正常运行。因此《规范》规定：安装热量表和恒温阀的热水采暖系统不宜采用水流通道内古有粘砂的散热器，这就对铸铁散热器内腔的清砂工艺提出了特殊要求，应采取可靠的质量控制措施。目前我国已有了内腔干净无砂，外表喷塑或烤漆的灰铸铁散热器，美观漂亮，档次高，完全可用于分户热计量系统中。2．钢制散热器(1)闭式钢串片式：闭式钢串片式散热器由钢管、钢片、联箱及管接头组成。钢片串在钢管外面，两端折边90度形成封闭的竖直空气通道，具有较强的对流散热能力。但使用时间较长会出现串片与钢管连接不紧或松动，影响传热效果。其规格常用高x宽表示，如图中的240x100型和300x80型。(2)板型散热器：由面板、背板、进出口接头、放水门固定套及上下支架组成。面板、背板多用1.2～1.5㎜厚的冷轧钢板冲压成型，其流通断面呈圆弧形或梯形，背板有带对流片的和不带对流片的两种规格。(3)钢制柱型散热器：其结构形式与铸铁柱型相似，它是用1.25～1.5㎜厚的冷轧钢板经冲压加工焊制而成。(4)扁管散热器：这种散热器是由数根50㎜x11㎜x15㎜(宽x高x厚)的矩形扁管叠加焊接在一起，两端加上连箱制成的。高度有三种规格：416mm(8根)、520㎜(10根)和624㎜(12根)。长度有600～2000㎜以200㎜进位的八种规格。扁管散热器的板形有单板、双板、单板带对流片、双板带对流片4种形式。单、双板扁管散热器两面均为光板，板面温度较高，有较多的辐射热。带对流片的单、双板扁管散热器在对流片内形成空气流通通道，除辐射散热量外，还有大量的对流散热量。(5)钢制光面管散热器：又叫光排管散热器，是在现场或工厂用钢管焊接而成的。因其耗钢量大，造价高，外形尺寸大，不美观，一般只用在工业厂房内。钢制散热器与铸铁散热器相比有如下特点：1)金属耗量少。钢制散热器多由薄钢板压制焊接而成，散出同样热量时，金属耗量少而且重量轻。2)承压能力高。普通铸铁散热器的承压能力一般在0.4~0.5MPa(其中带稀土的灰口散热器工作压力可达到0.8MPa，甚至达到l.0MPa)．而钢制板型和柱型散热器的工作压力一般可达0.8MPa，钢串片式散热器承压能力可达1.0MPa。3)外形美观整洁，规格尺寸多，少占有效空间和使用面积，便于布置。4)除钢制柱型散热器外，其他钢制散热器的水容量少，持续散热能力低，热稳定性差，供水温度偏低而又间歇采暖时，散热效果会明显降低。5)钢制散热器易腐蚀，使用寿命短。热水采暖系统使用钢制散热器时，给水必须除氧，应控制系统水质和系统补水水质的溶解氧小于或等0.lmg／L；水温25℃时pH值应为：给水≥7，锅水10～12之间。因蒸汽系统的含氧量、pH值不宜控制，所以蒸汽采暖系不应使用钢制散热器。对有酸、碱腐蚀性气体的生产厂房或相对湿度较大的房间也不宜设置钢制散热器。使用钢制散热器的系统非工作时间宜满水养护。系统应尽量采用封闭的循环系统。必要时，可采用低位胶囊式密闭定压膨胀罐解决系统的定压和膨胀问题。因钢制散热器易腐蚀，对水质要求高，使用寿命短，钢制板式散热器在我国已基本上不采用。水道为钢管类的钢制散热器，因其壁厚尚有一定市场。3、铝制散热器铝制散热器的材质为耐腐蚀的铝合金，经过特殊的内防腐处理，采用焊接连接形式加工而成。铝制散热器重量轻，热工性能好，承压能力高，使用寿命长，其外形美观大方，造型多变，可做到采暖、装饰合二为一。使用时应注意产品对水质的要求。铝制散热器每柱的长度可以有很多数值，不宜限定，可根据用户要求任意改变宽度和长度。为了不同产品单柱长度的控制与对比，常采用名义散热量的方法确定其散热量，即以进检样片测得的标准散热量为基础，折算为长度L=1000mm的标准散热量，即名义散热量。采用铝制散热器时，应选用内防腐型散热器，并应满足产品对水质的要求。散热器内腔应严格按涂装工艺要求由机械程序化操作，以防止简易手工操作的不稳定性。应采用可靠的覆膜涂层或其他物理保护措施，以保证散热器长期稳定地工作。目前的铜铝复合、钢铝复合、不锈钢铝复合等均是可靠的手段，但散热器的水道部分已与全铝散热器不同了。铝制散热器与系统采用螺纹连接时，需采用配套的专用非金属或不发生电化学腐蚀的金属管件或双金属复合管件，不得使用铝制螺纹直接与钢管连接，散热器生产厂应配套供应专用连接件，否则施工中容易遗漏而造成腐蚀。近年是我国散热器蓬勃发展的最辉煌时期，不断出现的各种散热器，琳琅满目、美不胜取。限于篇幅，不再一一列举。3.1.4高层建筑的采暖系统随着城市人口的增加，高层建筑的兴起，适应高层建筑的采暖系统也发展起来。高层建筑的采暖系统的主要形式如下：1、上供下回及下供上回单管顺序式系统；2、上下供中间合并回水单管顺序式系统；3、分区式单管顺序式系统；4、重叠式单管顺序式系统；5、水平返转式系统；6、单双管系统；7、双管系统。其中双管系统应用于高层建筑采暖工程时，存在严重的垂直失调的现象；而单双管系统，则能避免双管系统的这种垂直失调现象，又能缓解单管系统散热器不能单个调节的矛盾。而且，在设计中因立管阻力较小，便于水力平衡，计算也比较简便。在高层建筑采暖工程，单双管系统是一种比较常用的系统，其缺点是施工安装比较麻烦，管材耗量也比单管系统多。根据本建筑的特点和供热系统的经济性和可行性，采用单管系统部分跨越式的供热形式，为使各个环路的压力损失容易平衡，并采取了供回水干管的同程式系统，所以供热管道的系统基本形式为，单管部分跨越式同程系统。3.2散热器的计算3.2.1散热器的计算目前，在我国的民用建筑及公共建筑中，如果承压要求不高的情况下，普遍采用的是铸铁散热器中的翼型散热器和柱型散热器。一、散热器散热面积的计算散热面积的计算可按《供热手册》或《教材》中的计算公式进行计算。1、散热器内热媒平均温度t的确定(1)本课程设计在计算时，不考虑管道散热引起的温降。(2)对于双管热水供暖系统，为系统计算供、回水温度之和的一半，而且对所有散热器都相同。(3)对于单管热水供暖系统，由于每组散热器的进、出口水温沿流动方向下降，所以每组散热器的进、出口水温必须按公式逐一分别计算。2，用等温降法计算管路时，系统中各立管的供、回水温度都取相同的数值。布置完散热器和立管后即可进行详细计算。3、用不等温降法计算管路时，各立管供水温度相同，回水温度不同．只有在管道水力计算完毕得出每根立管的温降之后，才能根据各立管的温降去计算散热温度相同，回水温度不同．只器面积和片数。4、散热器的传热系数是否正确，直接影响散热器的数量，要注意它的准确性。5、散热面积的计算应该在布置完散热器和立管后进行。6、设计中，为简化计算，散热器的热负荷中不扣除管道的散热量。二、散热器片数的计算散热器片数的计算可按下列步骤进行：1、利用散热器散热面积公式求出房间内所需总散热面积(由于每组片未定，故先按1计算)；2、得出所需散热器总片数或总长度H；3、确定房间内散热器的组数m；4、将总片数n分成m组，得出每组片数n`，若均分则n`=n／m(片／组)；5、对每组片数n`进行片数修正，乘以b，即得到修正后的每组散热器片数，可根据下述原则进行取舍；(1)对柱型及长翼型散热器，散热面积的减少不得超过0.1㎡；(2)对圆翼型散热器散热面积的减少不得超过计算面积的10﹪。3.2.2散热器数量的计算1、计算公(3-1)式中:——散热器散热面积，；——散热器的散热量，W；——散热器内热媒平均温度，℃；——供暖室内计算温度，℃；，——散热器的传热系数，；——散热器组装片数修正系数；——散热器组连接形式修正系数；——散热器组安装形式修正系数。由于系统采用的为同侧进出式，故=1.0。选A=80m；=1.02。计算散热器面积时，先取=1.00，但算出F后，求出总片数，然后再根据片数修正系统的范围乘以对应的值，其范围如下：表3.2片数修正系数每组片数<66~1010~20>200.9511.051.1另外，还规定了每组散热器片数的最大值，对此系统的四柱760型散热器每组片数不超过25片。在热水供暖系统中，散热器进出口水温的算术平均℃(3-2)式中：——散热器进水温度，℃；——散热器出水温度，℃。3.2.3散热器的计算实例:(1).已知条件:如图以101室立管为例(2).计算:1.计算各层散热器进、出口水温：=95-（95-70）=89.1℃；=86.9℃；=83.7℃；=80.4℃；=77.2℃；=74.0℃。2.计算各层散热器内热媒平均温度℃顶层：℃；六层：℃；五层：℃；四层：℃；三层：℃；二层℃；一层：℃。3.计算各层散热器计算温差（3-3）顶层：=92.1-20=72.1；六层：=88.0-20=68.0；五层：=85.3-16=69.3；四层：=82.1-16=66.1；三层：=78.8-16=62.8；二层=75.6-16=59.6；一层：=72.0-16=56.0。4.计算各层散热器的传热系数K值，查《供热工程》附录7知，四柱760型散热器：顶层：=8.96；六层：=8.8；五层：=8.85；四层：=8.73；三层：=8.60；二层=8.46；一层：=8.30。5.计算各层散热器的片数：由公式（3-1）得：顶层：=9.2；六层：=3.76；五层：=5.3；四层：=5.7；三层：=5.04；二层：=6.5；一层：=8.6。6.计算各层散热器片数n,查《供热工程》附录2-1知f=0.235/片顶层：片；六层：片；五层：片；四层：片；三层：片；二层片；一层：片。散热器的片数修正系数符合上表的要求，所以无需修正；若不符合，则按实际系数修正。（3）散热器的计算说明：1.根据建筑特点和散热器的布置原则及热负荷的分布情况而知，同一房间的散热器均匀分组，片数均分。2.按散热器的计算实例的步骤，将整个建筑的散热器片数计算见附表3-1。3.2.4散热器的布置布置散热器时，应符合《设计规范》中的有关规定，除了教材中的一些规定外。还应符合下列规定：布置散热器应注意以下规定：l、散热器宜安装在外墙窗台下，这样，沿散热器上升的对流热气流能阻止和改善从玻璃窗下降的冷气六和玻璃冷辐射的影响，是流经室内的气流比较暖和。当安装或布置管道有困难时，也可靠内培安装。如设在窗台下时，医院、托幼、学校、老弱病残者住宅中，散热器的长度不应小于窗宽度的75％；商店橱窗下的散热器应按窗的全长布置，内部装修要求较高的民用建筑可暗装。2、为防止冻裂散热器，两道外门之间，不准设置散热器。在陋习建或其它有冻结危险的场合，应由单独的立，支管供热，且不得装设调解阀。3、散热器在布置时，不能与室内卫生设备、工艺设备、电气设备冲突。暖气壁龛应比散热器的实际宽度多350~400毫米。台下的高度应能满足散热器的安装要求，非置地式散热器顶部离窗台板下面高度应≥50毫米，离地可为100~200毫米。底层散热器安装高度应考虑回水管及跑坡、支管连接等要求。4、在垂直单管或双关供暖系统中，同一房间的两组散热器可以串联连接；贮藏室、盥洗室、厕所和厨房等辅助用室及走廊的散热器，可同临室串联连接。5、公共建筑楼梯间的散热器，宜分配在底层或按一定比例分配在下部各层，住宅楼梯间一般可不设置散热器。把散热器布置在楼梯间的底层，可以利用热压作用，使加热了的空气自行上到楼梯间的上部补偿其耗热量。6、在楼梯间布置散热器时，考虑楼梯间热流上升的特点，应尽量布置在底层。3.2.5散热器的安装1、散热器组对后，以及整组出厂的散热器在安装之前应作水压试验。2、散热器宜明装。暗装时装饰罩应由合理的气流通道、足够的通道面积并方便维修。这是根据建筑物的用途，考虑有利于散热器放热、安全、适应室内装修要求以及维护管理等方面考虑的。3、幼儿园的散热器必须暗装或加防护罩。4、考虑到组装的方便，铸铁散热器的组装片数，不宜超过下列数值：粗柱型(包括柱翼型)20片；细柱型25片；K翼型7片。5、双管采暖系统，同一房问的两组散热器可串联连接；贮藏室、盥洗室、厕所和厨房等辅助用室及走廊的散热器，亦可同邻室串联连接，主要是考虑在有些情况下单独设支立管有困难或不经济。但注意，热水采暖系统两组散热器串联时，有在管道水力计算完毕得出每根立管的温降之后，才能根据各立管的温降去计算散热可采用同侧连接，但上、下串联管道直接应与散热器接口直径相同。6、冻结危险的楼梯间或其他有冻结危险的场所，应由单独的立、支管供暖。一般不应将其散热器同临室连接，以防影响临室的采暖效果，甚至冻裂散热器。散热器前不得设置调节阀。随着建筑水平和物业管理水平的提高及采暖区域的扩大，有的楼梯问已经无冻结危险，因此，对楼梯间也不能一概而论。7、安装在装饰罩内的恒温阀必须采用外置传感器。传感器应设在能正确反应房间温度的位置。本条属于《暖通规范》新增加的条文。3.3管道布置3.3.1干管的布置供水干管布置在顶棚下，距窗户上沿200mm，回水干管布置在地沟里，回水管布置在建筑物室内的，距地表面500mm，布置在室外的，距地面1400mm。3.3.2立管的布置立管位置距窗角150mm。立管上下端设阀门，便于调节和检修。根据布置原则和建筑物的特点及供热管道的系统形式和布置方式，立管的中心距内墙的距离为100mm，与暖气片相连接的水平支管包括乙字弯长度为100mm。3.3.3支管的布置本系统支管的布置形式均为供、回水支管同侧连接，且支管均保证为0.01的坡度，以便于排出散热器内积存的空气，便于散热。3.3.4管道支架的安装管道支架的安装，应符合下列的规定：①位置应准确，埋设应平整牢固；②与管道接触应紧密，固定应牢靠，对活动支架应采用U形卡环。支架的数量和位置可根据设计要求确定，若设计上无具体要求时，可按下表的规定执行：表3.3支架间距的选择公称直径mm1520253240507080100125150200250300支架的最大间距保温管1.5222.533444.556788.5不保温管2.533.544.55666.5789.511123.3.5热空气幕的设计原则符合下列条件之一时，宜设置热空气幕：l、位于严寒地区、寒冷地区的公共建筑和工业建筑，对经常开启的外门，且不设门斗和前室时；2、公共建筑和工业建筑，当生产或使用要求允许降低室内温度时或经技术经济比较设置热空气幕合理时。(二)热空气幕的送风方式l、公共建筑：宜采用由上向下送风。2、工业建筑：当外门宽度小于3m时，宜采用单侧送风：当大门宽度为3-18m时，应经过技术经济比较，采用单侧、双侧送风或由上向下送风；当大门宽度超过18m时，应采用由上向下送风。注：侧面送风时，严禁外门向内开启。(三)热空气幕的送风温度热空气幕的送风温度，应根据计算确定。对于公共建筑和工业建筑的外门，不易高于50℃；对高大的外门，不应高于70℃。“工业建筑的外门”系指非高大的外门，而“高大的外门”系指可通行汽车和机车等的大门。(四)热空气幕的出口风速热空气幕的出口风速，应通过计算确定。对于公共建筑的外门，不宜大于6m/s；对于工业建筑的外门，不宜大于8m./s；对于高大的外门，不宜大于25m/s。本设计由于一楼大厅热负荷过大，除散热器承担部分热负荷外，其余热负荷由门厅入口处安装热风幕来承担，采用由上向下送风。3.3.6设计注意事项l、机械循环系统作用半径大，适应面广，配管方式多，系统在进行选择时应根据卫生要求和建筑物形式等具体情况进行综合技术经济比较后确定。2、在系统较大时，宜采用同程式，以便于压力平衡。3、在单管水平串联系统中，设计中应考虑水平管道热伸缩补偿的措施。采暖系统的管道由于热媒温度变化而引起膨胀，不但要考虑干管的热膨胀，也要考虑立管的热膨胀。在可能情况下，利用管道的自然弯曲补偿是简单易行的，如果这样做不能满足要求时，应根据不同情况设置补偿器。4、采暖系统的形式是多种多样的，在选择系统形式时，必须充分掌握各种系统的特点t并综合建筑物的特征及使用要求等加以综合考虑。5、改建或扩建的建筑物，以及与原有热网相连接的新增建筑物，应根据原有建筑物的状况，采取相应的技术措施。6、条件许可时，建筑物的采暖系统南北向房间宜分环设置。为了平衡南北向房间的温差、解决“南热北冷”的问题，除了按规定的对南北向房间分别采用不同的朝向修正系数外，对民用建筑核工业企业辅助建筑物的采暖系统，必要时宜采取南北房间分环布置的方式。7、建筑物的热水采暖系统高度超过50m时，宜竖向分区设置，主要目的是为了减少散热器及配件所承受的压力，保证系统安全运行。8、由于机械循环系统水流速度大，易将空气泡带入立管造成局部散热器不热，故水平敷设的供水干管必须保持与水流方向相反的坡度，以便空气能顺利的和水流同方向集中排除。9.因管道内水的冷却而产生的作用压力，一般可不予考虑；但散热器内水的冷却而产生的作用压力却不容忽视。一般应按下述情况考虑；(1)双管系统：由于立管本身连接的各层散热器均为并联循环环路，故必须考虑各层不同的重力作用压力，以避免水力的竖向失调。重力循环的作用压力可按设计水温条件下最大压力的2/3计算。(2)单管系统：若建筑物各部分层数不同，则各立管所产生的重力循环作用压力办不相同，故该值也应按最大值的2/3计算，当建筑物各部分层数相同，且各立管的热负荷相近似时，重力循环作用压力可不予考虑。

第4章管道的水力计算4.1绘制系统图根据暖气片组装片数的最大值将其分为几组后，确定总的立管数，绘制系统图，标明各段干管的负荷数，以及每组暖气片的片数和负荷数，并对各个管段进行标注。系统图及标注见CAD图4.2水力计算4.2.1供暖系统水力计算的任务在满足热负荷所要求的热媒流量条件下，确定系统的管段管径，以及系统的压力损失。水利计算应具备的条件是，必须首先确定供暖系统的设备及管道布置，已知系统各管段的热负荷及管段的长度。在设计过程中，水利计算一般有两种情况，一种是事先给定资用循环压力，然后根据热负荷等已知条件确定管径。对于室内热水供暖系统，资用压力的确定原则：（1）连接于已确定或已建成的热网室内供暖系统，其循环压力按供回水压力差确定；（2）标准设计或将来有可能连接城市热网且需使用混水器时，其循环压力应在10KPa；水力计算的另一种情况是，在计算时无确定的资用压力。此时则应该根据热负荷等已知条件，以及系统各并