地暖设计报告书

摘要

本设计对象为石家庄市卓达房地产高层住宅区的低温辐射地板采暖分户计量供

热系统和换热站设计，利用软件绘制符合国家相应规范的供暖施工图纸并制作工程说

明。通过冬季热负荷计算得到全部供热量为458.9kW,考虑一定富余量，。从而得到

换热量、水流量。对热用户进行水力计算，采用限定流速法和局部阻力当量长度法得

到地暖盘管、进户管、分集水器和各个立管管段的公称直径及系统压力降。在设计地

暖盘管时保证户间不平衡率在一定范围内，超出部分使用阀门调节。换热站内设备通

过热平衡法计算得到换热量，并按照实际尺寸绘制换热站图纸。热源为压力0.6MPa,

温度165℃的市政蒸汽，通过换热站内汽水换热将所需热能转入低温热水送入二次管

网供给热用户，对于过于复杂的设计计算如分集水器直径等采用工程经验对所需参数

选定，在设计的同时考虑事故富余量、安全性及资源节能减排。在设计过程中参阅大

量资料规范，使设计内容符合国家规范及经济效益。

关键词：地板辐射采暖、换热站、供热

Abstract

ThisdesigntargetedatZhuoDarealestate'slowtemperatureradiantfloorheating

householdmeteringheatingsystemandheattransferstationofthehigh-riseresidentialin

Shijiazhuang.Usingsoftwarestodrawtheconstructiongdrawingsoftheheatingsystem

withnationalnorms,andmakeanengineeringillustrate.Byheatloadcalculationstogetthe

necessaryheatloadis458.9kW,consideringacertainamountofsurplus.Icangettheheat

transfer,waterflowandthesteamcapacity.Andmakehydrauliccalculationstouserstoget

allnominaldiametersandsystempressuredropsoffloorheatingpipes,household

pipes,manifoldsandverticaltubesegmentsbyLimitedflowlawandLocalresistance

equivalentlengthlaw.Inthedesignoffloorheatingpipes,!havetoensureallusersget

imbalancebetweenrateswithinacertainrange,usethevalveregulationtocontrol

systems!designallequipmentsinheattransferstationbycalculation,thenmakethe

drawingsofthestationinaccordancewiththeactualsize.Heatsourceisthemunicipal

steamof0.6MPa,165℃.Throughtheheatexchangerstation,steam'sthermalenergy

exchangesintotherequiredlowtemperaturehotwater,thenfedintosecondaryheatsupply

pipesnetandheatingusers.Fortheoverlycomplexdesigncalculations,suchasthe

diametersofsub-catchmentsforexample,Iusingengineeringexperiencetoselectthe

requiredparameters,consideringtheaccidentsurpluscapacity,safetyandenergysaving

resources..Duringthedesign,!referalargeamountsofdataspecificationstomakethis

designinlinewithnationalnormsandeconomicbenefits.

Keywords:radiantfloorheating,heattransferstations,heating

目录

第1章绪论................................................................1

1.1地板辐射供暖简介....................................................1

1.1.1地暖简介........................................................1

1.1.2分户热计量简介...................................................1

1.2地板采暖的优缺点....................................................1

1.2.1地板采暖的优点..................................................1

1.2.2地板采暖的不足..................................................2

1.3选题缘由及本课题概述................................................2

1.4设计采用的方法、工具、手段..........................................3

第2章工程概况............................................................4

第3章热负荷计算..........................................................5

3.1供暖热负荷计算说明..................................................5

3.2设计资料............................................................5

3.2.1气象资料........................................................5

3.2.2围护结构资料.....................................................6

3.3热负荷计算..........................................................6

331围护结构的基本耗热量..............................................6

3.3.2围护结构附加耗热量...............................................7

3.3.2.1朝向修正耗热量.................................................7

3.3.2.2风力附加耗热量.................................................7

3.3.2.3高度附加率.....................................................7

3.3.3冷风渗透耗热量..................................................8

3.3.4户间传热热负荷..................................................9

3.3.5计算示例.......................................................10

3.3.5.1围护结构传热耗热量计算........................................10

3.3.5.2冷风渗透耗热量的计算...........................................12

23.4.3住户供暖设计总热负荷...........................................13

33.5.4地面覆盖修正系数及热指标.......................................14

第4章系统设计...........................................................15

4.1系统供暖形式.......................................................15

4.2地板采暖敷设形式...................................................15

4.3地暖的形式与构造...................................................16

4.3.1形式...........................................................16

4.3.2地暖应用管材...................................................16

4.4.3地面的表面温度..................................................17

4.4供回水温度.........................................................18

4.5计算盘管间距.......................................................18

第5章水力计算...........................................................19

5.1系统水流量的计算...................................................19

5.2确定各回路盘管管径.................................................19

5.3管路阻力计算.......................................................20

5.4系统水力计算.......................................................21

5.4.1立管水力计算...................................................21

5.4.2进户管及分支管水力计算.........................................22

5.4.3不平衡率计算...................................................22

5.5各住户分集水器选择.................................................23

第6章换热站设计.........................................................24

6.1换热站设计参数计算.................................................24

6.1.1换热站二次网流量计算...........................................24

6.1.2二次网综合最大热负荷计算.......................................24

6.1.3二次网循环水流量计算...........................................25

6.2换热器组设计计算...................................................25

6.2.1换热器参数计算.................................................25

6.2.2选择汽水换热器.................................................28

6.2.2.1高区管壳式换热器..............................................28

6.2.2.2低区管壳式换热器..............................................28

6.2.3选择水水换热器..................................................29

6.2.3.1高区板式换热器选择............................................29

6.23.2低区板式换热器选择............................................30

6.3循环水泵设计计算...................................................31

6.4补水泵的选择计算...................................................32

6.4.1补水泵应满足的条件.............................................32

6.4.2补水泵的流量...................................................33

6.4.3补水泵的扬程计算...............................................33

6.4.4补水泵的选型...................................................33

6.5选择全自动钠离子交换器.............................................34

6.6选择二次网分集水器.................................................34

661筒体直径的确定...................................................34

6.6.2筒体长度的确定...................................................35

6.7蒸汽分汽缸的选型...................................................36

6.8卧式除污器的选型...................................................36

6.9软化水箱的计算.....................................................37

结束语.................................................................39

参考文献.................................................................39

致谢.....................................................................40

外文资料.................................................................41

外文资料译文.............................................................53

附表（一）热负荷计算表...................................................63

附表（二）各房间地面平均温度表...........................................68

附表（三）户内各环路水力计算表...........................................68

附表（四）西单元立管水力计算表...........................................70

附表（五）层间不平衡率计算表.............................................77

第1章绪论

1.1地板辐射供暖简介

1.1.1地暖简介

地暖是地板辐射采暖的简称，英文为RadiantFloorHeating,是以整个地面为散

热器，通过地板辐射层中的热媒，均匀加热整个地面，利用地面自身的蓄热和热量向

上辐射的规律由下至上进行传导，来达到取暖的目的。

1.1.2分户热计量简介

分户计量的目的在于推进城镇供热体制改革，在保证供热质量、改革收费制度的

同时，实现节能降耗。室温调控等节能控制技术是热计量的重要前提条件，也是体现

热计量节能效果的基本手段。《中华人民共和国节约能源法》第三十八条规定：国家

采取措施,对实行集中供热的建筑分步骤实行供热分户计量、按照用热量收费的制度。

新建建筑或者对既有建筑进行节能改造，应当按照规定安装用热计量装置、室内温度

调控装置和供热系统调控装置。目的在于推进城镇供热体制改革，在保证供热质量、

改革收费制度的同时，实现节能降耗。

随着人民生活水平的日益提高，用户对用热个性化和提高舒适性的要求越来越迫

切。在传统供热系统中，用户处于被动状态，室内温度由供热单位进行调节，这种单

一调节不能满足用户的不同需要。实施供热计量就可以满足用户根据自身要求，利用

室内温度控制装置(如暖气温控阀)在一定温度范围内自主调节所需室温。

1.2地板采暖的优缺点

1.2.1地板采暖的优点

(1)节能：根据各种采暖方式室内温度测试结果，地板辐射采暖方式是最理想

的采暖方式。地热辐射采暖与其他采暖方式相比，相对瑞利数Ra<l,空气儿乎无上

下对流，室温由下而上梯度分布，天花板温度最低，节能幅度大约是20%,如果采用

分区温控装置，节能幅度可以达到40%；

(2)舒适：符合人体生理取暖的舒适要求：地面辐射供暖是最舒适的供暖方式，

室内地表温度均匀，室温由下而上逐渐递减，给人以脚温头凉的良好感觉；不易造成

污浊空气对流，室内空气洁净；改善血液循环，促进新陈代谢。

(3)节约室内面积和空间：可省去安装暖气片和暖气管道所占的空间，增加使

用面积2%〜3%,减少卫生死角；

(4)地板采暖适合分户计量及节能设计：管道的布置，系统阻力值的确定，均

可根据不同情况，不同要求由设计人自己决定。

(5)安全可靠，使用寿命长，清洁卫生，维护费用低：管材的使用寿命无论国

外还是国内的生产厂家均承诺为50年，较其它供暖设备节能约20%,可充分利用低

温热水资源或利用电价政策，降低运行费用。。

(6)热源选择灵活：可以利用地下热水、工业余热、供热管网、家用供热源等；

(7)增加地面厚度：且加气(泡沫)混凝土具有良好的吸音作用，因而具有良

好的楼层隔音效果；

(8)可使室内采暖温度均匀：采用地暖后室温由下而上梯度分布，空气对流减

弱，水分散失减少，室内温度变化缓慢，克服了散热器采暖给人带来了口干舌燥等不

足。

1.2.2地板采暖的不足

(1)维修性难度较高：地板采暖属隐蔽性工程，地暖盘管埋在装修物和地板以

下封闭，如果出现漏水、堵塞等故障就不易维修。

(2)限制地表材料选择：由于所用采暖盘管为塑料管，使房间地面装修时受到

一定的限制，当使用木地板时，由于木地板传热系数小，房间温度不易达到设计温度，

且地面装修施工时，若使用铁钉，管道易受到损伤。所以最好选用地砖或复合地板。

(3)地表温度不能过高：在人员长期停留区域，敷设加热管道地板的表面平均

温度不超过28℃,如果长时间处于高温，可能会因地面温度过高导致居住者腿部血

液循环问题。同时对供回水的温度要求比散热器式严格。

(4)初始升温慢：由于地板采暖运行温度低又埋于地下，所以热惰性大、升温

慢，尤其是针对那些人员少停留时间短的建筑物就显得更加明显。

1.3选题缘由及本课题概述

我选择本设计课题，目的是通过实践操作掌握目前流行的地板辐射分户计量的集

中供暖技术及与其配套的换热站和相应管路的设计思路和技术，了解国家规范及相应

2

政策，学习施工技术经验，达到能够独立完成地暖及换热站的设计工作。本设计的目

的是通过汽水换热供暖使一个有15栋规模的高层住宅区达到国家相关要求。

石家庄低区为温带季风性气候，冬季寒冷时间长，市区人口密集，环境污染严重，

根据政策市区供热为市政集中供热，可增大资源利用率并减少污染和安全隐患，各单

位设换热站，采用地面辐射供暖为住宅最佳供热方式，地暖适用性广泛，因此我选择

本课题。在本设计中需要解决的问题有：热负荷计算、二次网水力计算、热用户管道

布置、换热站设备选型、换热站管道布置、热流量计算等。

在本设计课题过程中找寻地板辐射供热设计中的重点难点，寻找有效实用的解决

方式，并通过研读国家规范及技术手册熟悉相应规范和依据，对本专业的应用有确切

深刻的理解。

1.4设计采用的方法、工具、手段

本设计使用生产与理论结合方法手段，在参照实际工程资料、现场勘察、工程位

置周边调查、借鉴本学校换热站布置并综合考虑的同时联系专业课程相关知识，提高

效率及效益，将设计做的科学、实际、有效。

设计用工具使用WPSOfficdWord、CAD、PhotoshopCS、鸿业暖通设计等软件。

应用理论基础有传热学、供热工程、建筑环境学、建筑给排水工程、施工技术与应用、

流体力学的泵相关基础及应用等学科，并联系国内外期刊杂志的相关先进论文及发现。

3

第2章工程概况

本工程为石家庄市卓达房地产开发公司的高层居民楼分户计量供暖工程，单个住

宅楼地下二层设六级二等人员掩蔽所，战时为一个防护单元，平时为戊类库房；地下

一层为戊类库房，地上一至二十五层为住宅，层高均为2.9米，单一居民楼总建筑面

积23661.17平方米，建筑高度72.950米，小区共十五栋住宅楼。

标准层住户类型有6A型2户，6Aa型2户，6B型4户，每栋楼2个单元，单元

平面东西对称。

4

第3章热负荷计算

3.1供暖热负荷计算说明

根据规范资料：

(1)采暖室外气象参数，应按规范的有关规定，利用当地近30年的气象资料进行

计算

(2)计算围护结构耗热量时，冬季室内计算温度应按221条采用。对房间各部分

围护结构均采用同一室内温度计算耗热量，但本设计是地板辐射采暖，所以根据规定

不考虑高度附加。

(3)与相临房间的温差大于或者等于5c时，应计算通过隔墙或者楼板等的传热量。

与相邻房间的温差小于5℃,且通过隔墙和楼板等的传热量大于该房间热负荷的10%

时，应计算其传热量，当相邻房间的温差小于5c时，为简化计算起见，可不计入通

过楼板和隔墙等的传热量。

(4)低温热水地板辐射采暖的供回水温度应计算确定，民用建筑的供水温度不应

超过60℃,供回水温差宜小于或等于10℃。本设计取供回水温度为50/40C,温差

10℃o

(5)低温热水地板辐射采暖的热负荷的计算。计算全面低温热水地面辐射供暖系

统的耗热量时，室内计算温度的取值应降低2C,或取计算总耗热量的90〜95%,但

在本设计中由于考虑分户计量，需要比平时的计算温度高2C,所以在本设计中的室

内计算温度不变。

3.2设计资料

3.2.1气象资料

石家庄市：

地理位置：北纬38.2°,东经114.5°

大气压力：101.69kPa

室外采暖计算温度：-8.00C

冬季采暖计算干球温度：-4.8℃

冬季通风计算干球温度：-3.0℃

热压系数：0.25,风压系数：0.70

冬季室外最多风向平均风速：L7m/s

5

3.2.2围护结构资料

外墙(南、北)：200厚钢筋混凝土墙+40厚FTC相变保温材料

平均传热系数0.58W/m2•℃

外墙(东、西)：200厚钢筋混凝土墙+55厚FTC相变保温材料

平均传热系数0.44W/m2•℃

隔墙：200厚钢筋混凝土墙+20厚FTC相变保温材料•，

平均传热系数0.58W/m2•℃

屋面：100厚钢筋混凝土墙+55厚FTC相变保温材料，

平均传热系数0.41W/m2•℃

地下室顶板：50厚挤塑聚苯板+160厚钢筋混凝土板,平均传热系数0.54W/m2•℃

户门：防盗防火保温隔音复合门(保温材料为20厚岩棉)

平均传热系数1.63W/m2•℃

外窗：双层保温塑钢窗(5+12+5),平均传热系数2.7W/m?•℃

3.3热负荷计算

对于民用建筑供暖热负荷主要考虑围护结构传热耗热量、冷风渗透耗热量、冷风

侵入耗热量、太阳辐射得热量和户间传热传热，其中太阳辐射得热量和冷风侵入耗热

量分别在围护结构传热耗热量中按照一定比例进行附减和附加。

3.3.1围护结构的基本耗热量

围护结构的基本耗热量按一维稳态传热过程计算，其计算公式如下：

q'=KF&-t'w)a(3-1)

式中：

q'——围护结构基本耗热量(W)；

K——围护结构的传热系数(W/m,℃)；

F——围护结构的面积(nf)；

tn——冬季室内计算温度(℃)；

t'w——供暖室外计算温度(℃)；

a——围护结构的温差修正系数。

a的选值参考下表：

6

表3-1

围护结构特征a

与大气直接接触的外围护结构和地面1

闷顶：无望板的瓦屋面、铁皮屋面石棉瓦屋面0.9

有望板的瓦屋面、铁皮屋面石棉瓦屋面0.8

有望板的屋面及防水卷材屋面0.75

与不供暧房间相邻的隔墙：

不供暖房间有门窗与室外相通0.7

不供暖房间无门窗与室外相通0.4

不供暖地F室和半地F室的楼板（在室外地坪以上不超过1m）

外墙上有窗0.6

外墙上无窗0.4

不供暖地下室（在室外地坪以上超过1m）

外墙上有窗0.7

外墙上无窗0.4

一个房间的围护结构总耗热量包括它的外墙、外窗、户门的传热热负荷总和，即：

Q'ij=2q'（3-2）

3.3.2围护结构附加耗热量

3.3.2.1朝向修正耗热量

朝向修正耗热量是考虑到建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的修

正，需要修正的耗热量等于垂直的外维护结构（门、窗、外墙及屋顶的垂直部分）的

基本耗热量乘以相应的修正率，朝向修正率%的的取值见表3-2：

表3-2朝向修正率xch

朝向修正率朝向修正率

北、东北、西北0-10%东南、西南-10%〜15%

东、西-5%南-15%〜30%

3.3.2.2风力附加耗热量

风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对围护结构基本耗热量的影响。在计算围

护结构基本耗热量时，外表面换热系数aw是对应风速约为4m/s的计算值，而本设计

中最多风向平均风速为L7m/s,因此根据《暖通规范》规定内容本设计不考虑风力附

加耗热量。

3.3.2.3高度附加率

7

高度附加耗热量应附加于房间围护结构基本耗热量和其它附加耗热量的总和上,

是考虑房屋高度对围护结构耗热量的影响而附加的耗热量。本设计为低温地板辐射采

暖，则根据规范不考虑高度附加。

3.3.3冷风渗透耗热量

在风力和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室

内，被加热后逸出。冷风渗透耗热量(22即是这部分冷空气从室外温度加热到室内温度

所消耗的热量。影响冷风渗透耗热量的因素很多，如门窗构造、门窗朝向、室外风速

与风向、室内外空气温差、建筑物高地以及建筑物内部通道状况等。对于高层建筑,

则应考虑风压与热压综合作用的结果。

在本设计中由于已知条件选择缝隙法计算冷风渗透耗热量，对于不同类型的门窗

在给定平均风速下每米深入的冷空气量L由规范表格查得，对于不同高度的外门窗

对应风速由式2-3计算得到：

v=0.631a2Vo(3-3)

式中：

v----对应高度的风速(m/s)；

h----高度(m)；

v0——气象资料给出的石家庄市最多风向平均风速(m/s)。

实际的冷风渗透现象是风压与热压共同作用的结果。处于迎风面的外门窗由于受

风压作用，将使单独靠热压形成的中和面向上移，即渗入空气的楼层数会有所增加。

而处于背风面的外门窗，由于室外是负压，将使单独靠热压形成的中和面向下移，则

渗入空气的楼层数就会减少。因此有可能在同一房间内因朝向不同而渗透风量不等,

根据《暖通规范》推荐，冷风渗透压差综合修正系数m值按下式计算：

m=CrACf(nb+C)Ch(3-4)

式中：

Cr——热压系数，这里取0.4；

Ch——高度修正系数，即计算门窗中心线标高为h的渗透空气量时，对基准渗透

空气量L。的高度修正系数，其值计算入下式：

20404

C”=O.631ACfh々O.3h(3-5)

式中：

△Cf——风压差系数，在这里取0.7；

n----朝向修正系数；

b——门窗缝隙渗风指数，因无实测数据，这里取0.67

8

C——压差比，可式（3-6）计算得到:

式中：

h——计算门、窗的中心线标高（m）,分母中h是计算风压差时的取值，当h

WlOm时仍应按基准高度h=10m取值；

t'n——楼梯间和公共走廊的平均温度（C）,这里取8C；

窗户的冷风渗透量。2可由式（3-7）计算：

Q'2=0.278cpLl(tn-t'w')pwm

式中：

L——每米门、窗缝隙渗入室内的空气量，按当地冬季室外平均风速，采用下表

的数据,的/h・m）：

表3-3双层塑钢窗每米门、窗缝隙渗入的空气量L（M3/H-M）

冬季室外平均风速（m/s）

渗入空气量（m3/h•m）0.41.1.82.73.64.7

1——门、窗的计算缝隙长度，m；

pw——供暖室外计算温度对应的空气密度，kg/n?；

cp——空气的定压比热容，取1.004kJ/kg•℃；

3.3.4户间传热热负荷

户间传热热负荷是由于住宅采暖采取分户计量，由于各种原因某房间或某户与其

相邻房间或邻户之间产生了温度差别，因该温差而形成了传热现象。计算户间传热只

考虑水平间户与户的传热负荷。

户间传热热负荷计算公式如下式：

Qhj=xhKFAth

式中:

户间总热负荷，W；

•户间隔墙的传热系数，w/（m2•K）；

户间传热隔墙的面积，m2；

户间传热附加率，即户间同时发生传热的概率,

xh-

△瓦户间传热计算温差，℃o

9

在本设计中由于采用地板采暖，户间传热计算温差A瓦取8C。户间传热量附加

率%”是考虑户间楼板及隔墙同时发生传热的概率，因本设计户间传热只计算水平户间

传热，因此与值均为100%。

3.3.5计算示例

选取西单元2楼6A户为例计算热负荷。

3.3.5.1围护结构传热耗热量计算

（1）6A客厅、厨房热负荷计算

围护结构面积：

北外墙：6.1X2.9-1.4X2.4-1.4X1=12.93m2

北外窗1：1.4X2.4=3.36m2

北外窗2：1.4X1=1.4m2

东外墙：7X2.9-2X1=18.3Of

户门：2X1=2012

南内墙:4.8X2.9=13.92m2

围护结构基本耗热量：

北外墙：0.58X12.93X22.8Xl=170.99W

北外窗：2.7X（3.36+1.4）X22.8X1=293.01W

东外墙:0.44X18.3X22.8X0.6=110.15W

户门：1.63X2X22.8X0.6=44.60W

南内墙户间传热：0.99X13.92X8=110.25W

外墙的朝向修正：

因北外墙朝向修正系数为0,东外墙不受阳光照射，则外墙修正不进行计算。

综上，6A客厨围护结构耗热量：

Q'6A客厨=170.99W+293.01W+110.15W+44.60W=618.75W

（2）6A卧室A热负荷计算

围护结构面积：

北外墙:5.4X2.9-1.6X1.4-0.6X1.4=12.58m2

北夕卜窗:1.6X1.4+0.6X1.4=3.08m2

西外墙：4.8X2.9=13.92m2

围护结构基本耗热量：

北外墙：0.58X12.58X22.8X1=166.36W

10

北外窗：2.7X3.08X22.8Xl=189.60W

西外墙：0.44X13.92X22.8X1=139.65W

外墙的朝向修正：

西外墙：139.65X(100%-5%)=132.67W

综上，6A卧式A围护结构耗热量：

Q[A,卧室A=166.36W+189.6W+132.67W=488.63W

(3)6A卧式B热负荷计算：

围护结构面积：

西外墙：6.5X2.9-0.6X1.4=18.01m2

西外窗：0.6X1.4=0.84nf

南外墙：3.6X2.9—1.8X2=6.84nf

南阳台门窗：1.8X2=36nf

围护结构基本耗热量：

西外墙：0.44X18.01X22.8X1=180.68W

西外窗：2.7X0.84X22.8X1=51.71W

南外墙：0.58X6.84X22.8Xl=90.45W

南阳台门窗：1.63X3.6X22.8X0.7=93.65W

外墙的朝向修正：

西外墙及西外窗:(180.68+51.71)X(100%-5%)=220.77W

南外墙及南外门窗：(90.45+93.65)X(100%-15%)=156.49W

综上，6A卧式B的围护结构传热耗热量：

Q‘6A,卧室B=220.77W+156.49W=377.26W

(4)6A卧式C热负荷计算：

围护结构面积：

南外墙：1.4X2.9—1.5X2=1.06ni2

南外阳台门窗：L5X2=3m?

东隔墙：3.8X2.9=11.02m2

围护结构基本耗热量：

南外墙：0.58X1.06X22.8X0.7=9.81W

南外阳台门窗:1.63X3X22.8X0.7=78.04W

东隔墙户间传热：0.99X11.02X8=87.28W

外墙的朝向修正：

南外墙及南阳台门窗:(9.81+78.04)X(100%-15%)=74.67W

11

综上，6A卧式C的围护结构传热耗热量：

Q’6A,卧室C=74-67W

则西单元2层6A住户总围护结构热负荷为：

Q'l=2Q=618.75W+488.63W+377.26W+74.67W=1559.31W

户间传热热负荷为：Q%=110.28W+87.28W=197.65W

3.3.5.2冷风渗透耗热量的计算

2层6A住户水平高度为5.8m,窗高均为1.4m,窗中心线高度为1.7m,则2层

计算高度为7.5m,室外最多风向平均风速

查阅相关规范资料，石家庄市的冷风朝向修正系数如下表：

表3-4渗透空气量的朝向修正系数

朝向

地区名称

北东北东东南南西南西西北

石家庄1.000.710.480.680.480.560.860.86

将数据代入式(3-3)：

v=0.631X7.502X1.7=1.61m/s

查表2-3得L=0.83m3/h-m,设中和面标高在整个建筑物高度--半的位置上，

hz=36.475m,设窗中心线在层高的1.7m处，对于2层，计算热压时取h=7.5m；因h

<10m,故计算风压时,按h=10m计算。

(1)计算压差比

将已知数据代入式(2-6)，得:

36,475-7.58—(—4.8)

r=7。*_x_—_—__—__--_=0.704>-1

0.7x1.70-2x90-4273+8

由式(2-5)得高度修正系数：

0404

Ch=O.3h=0.3xIO=0.754

(2)由式(2-4)可得风压与热压共同作用下，冷风渗透压差综合修正系数：

m=0.4x0.7x(n悬4-0.704)x0.754>0(3-9)

根据上式(2-9)计算2层6A住户所有外窗外门m值：

客厨北外窗1：m=0.4X0.7x(1念+0.704)X0.754=0.36>0

客厨北外窗2：m=0.4X0.7X(1念+0.704)X0.754=0.36>0

东户门：m=0.4X0.7X(0.48高+0.704)X0.754=0.29>0

12

A卧式北外窗:m=0.4x0.7x(1高+0.704)x0.754=0,36>0

B卧式西外窗：m=0.4x0.7x(0.86高+0,704)X0.754=0.32>0

B卧式南阳台门窗：m=0.4X0,7x(0.48裔+0.704)x0.754=0.29>0

C卧式南阳台门窗:m=0,4X0.7x(0.48,+0.704)X0.754=0.29>0

(3)计算各门窗计算缝隙长度1

客厨北外窗1：1.4X3+24X2=9m

客厨北外窗2：1.4X3+24X2=9m

户门：2X2+1X2=6

卧室A北外窗：14X3+2.4X2=9m

卧式B西外窗：1.4X3+24X2=9m

卧式B南阳台门窗：1.8X2+2X2=7.6m

卧式C南外阳台门窗：1.5X2+2X2=7m

(4)计算各门窗的冷风渗透耗热量

根据式(2-7)计算：

客厨北外窗1：Q’2=0.278X1.004X9X0.83X(18-<-4.8))X1.2X0.36=20.54W

客厨北外窗2：Q‘2=0.278X1.004X9X0.83X(18-<-4.8))X1.2X0.36=20.54W

户门：Q，=0.278X1.004X6X0.83X(18-<-4.8))X1.2X0.29=11.03W

卧室A北外窗:Q‘2=0.278X1.004X9X0.83X(18-(-4.8))X1.2X0.36=20.54W

卧式B西外窗:Qi=0.278X1.004X9X0.83X(18-<-4.8))X1.2X0.32=18.26W

卧式B南阳台门窗：Q‘2=0.278X1.004X7.6X0.83X(18-(-4.8))X1.2X

0.29=13.97W

卧式C南外阳台门窗：Q’2=0.278X1.004X7X0.83X(18-(-4.8))X1.2X

0.29=12.87W

(5)总冷风渗透热负荷

2层6A住户的总风冷渗透热负荷为：

Q，2=WQ'2,i

=20.54W+20.54W+11.03W+20.54W+18.26W+13.97W+12.87W=117.75W

2.343住户供暖设计总热负荷

,

2层6A用户供暖设计计算总热负荷(不计户间传热)为：Q'=Q'i+Q2=1677.06WO

考虑户间传热时，总热负荷为：Q'z=Q'+Q'hj=1874.71Wo

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3.3.5.4地面覆盖修正系数及热指标

根据规范，由于房间内实际供暖时地面辐射热能会被房间内的家具和电器等遮挡,

并受地板表面覆盖物影响，计算得到的计算热负荷应乘以一定的覆盖修正系数，各个

房间修正系数见下表：

表2-5各房间热负荷覆盖修正系数

客厅A卧室B卧室C卧室

覆盖修正系数1.21.231.41.4

其它各住户的计算热负荷和热指标见附表（一）。

14

第4章系统设计

4.1系统供暖形式

设计对象为25层住宅楼，层高2.9m,总建筑高度72.95m,按照《采暖通风与空

气调节设计规范》GB50019,建筑物热水供暖系统高度超过50m时，宜竖向分区设

置。因此本设计对高层楼房分高、低区，取1~13层为低区系统，14~25层为高区系

统。按照《民用建筑节能管理规定》推行温度调节和户用热计量装置，实行供热计量

收费的要求，规定热水集中采暖系统分户热计量装置采用热量表计量时，每户应单独

形成一个系统环路，即每层各个用户、各层对应用户均为并联；对多层和高层建筑,

采用共用立管，单元立管系统有异程式和同程式：同程式立管系统当楼层超过一定高

度时容易出现垂直水力失调，并且比异程式系统多一根干管，使系统成本增加，体积

增大难于布置，还加大支架承受重量。因此，对分户供暖系统，在没有特殊要求时应

采用异程式单元立管为宜。综上，本设计采用异程式系统。

4.2地板采暖敷设形式

常见地暖盘管布置形式如下图4-1：

c往复式

图4T盘管敷设形式

回转式：回转式经过地面中心点的任何一个剖面埋管是高温管、低温管相间隔布

置,从而使这种布置方式的地面温度比其他敷设形式的地面温度要均匀，并可通过调

整管间距来满足局部区域特殊要求，由于采用螺旋形布管时管路只弯曲了90。，材料

所受弯曲应力较小，是应用较多的形式；

直列式：又叫迂回型布管，敷设简单，但水温随敷设方向逐渐降低,故地面温度不

均匀，这种方式通常产生的温度一端高一端低，而且布管时管路要弯曲180。，材料

所受应力较大，所以只推荐在较狭小空间内采用；

往复式：适用于由于房间结构复杂多样，其它布管形式不方便时，灵活性很高,

也是使用广泛的布管形式。

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止匕外，根据相关手册，在布管时靠近外围护结构和散热量较多的地方布管间距应

调小些，在内区盘管应布置的较为松散。但由于本设计为住宅楼，各个房间面积相对

较小，地面温度变化少，因此采用均匀间距布置盘管。

4.3地暖的形式与构造

4.3.1形式

热水地面辐射供暖可分为埋管式和组合式两大类型:

埋管式也称湿式，它需要在现场进

行铺设绝热层、敷设并固定加热管、浇

灌混凝土填充层等全部工序，其地面构

造自上而下一般由基层、找平层、绝热

层、填充层和地面覆盖层等组成，其结

构如图4-2所示，必要时在填充层和基

层上部设隔离层（如卫生间湿地面）。

埋管式是目前水暖型地暖最为成熟的安

装工艺，价格相对较为低廉，是国内地

暖市场的主导工艺。最大的缺点就是施

工繁琐，导热速度慢，施工厚度较干式

地暖大，由于水泥的导热性能比较差，

或者由于水泥涂抹的不均匀，导致地板

局部受热过高，造成地板破裂等问题。

另外埋管式地暖在出现管道破裂或者需要重新装修时，往往不易改动，或者改动成本

很高。

组合式也称干式，它的构造特点是不需要混凝土填充层，所以没有湿作业。因无

需回填层，相对于普通地暖减少占用层高故又名超薄地暖。最大的特点是无需温式地

暖那样回填，节省了占用空间高度.普通地暖从保温层到地面装饰层为8cm左右.干

式地暖从保温层到地面装饰层占用层高在4cm及以下。

综上，考虑到居民住宅故障发生率较高及层高等原因，推荐采用组合式敷设形式。

4.3.2地暖应用管材

考虑到管路曲折、室内布置变化大、防结垢防腐蚀，由于盘管布置在地面下填充

层内，不论采用何种配管方式，都要求管道有较长的使用寿命、较小的垫层厚度和较

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为简便的安装方式，并避免在填充层内有重叠管道，因此，本设计的地暖管材不宜采

用钢管，而采用塑料管材。

地暖的使用管材种类有：PE-X交联聚乙烯1、PAP铝塑复合管2、PP-B耐冲击

共聚聚丙烯（韩国曾经称之为PP-C）、PP-R无规共聚聚丙烯、PB聚丁烯耐高温、

PE-RT聚乙烯。其中PERT地暖管的原料就是一种力学性能十分稳定的中密度聚乙烯,

由乙烯和辛烯的单体经催化共聚而成。它在生产加工过程中无需交联，生产工艺简单、

容易控制，管材质量稳定可靠等特性：PERT地暖管材是目前唯一一种不需交联，且

能在水温60度以下长期静液压性能的塑料管材。在工作温度为＞60℃压力为0.8MPa

条件下，其使用寿命可安全使用50年左右。最重要的一点，PERT地暖管材在遭受

到外部损坏也可以用管件热熔连接修复，连接处没有接头，可大大提高连接质量。

综上，本设计中地暖盘管均为PERT管材。

4.4.3地面的表面温度

为了满足热环境舒适性的要求，我