暖通課件-采暖設(shè)計講解

1、暖通空調(diào)課程講座暖通空調(diào)課程講座 供暖工程供暖工程 上海磨石建筑培訓(xùn)上海磨石建筑培訓(xùn) 021-021- 60512562 1 供暖是指用人工方法向室內(nèi)供給熱量，供暖是指用人工方法向室內(nèi)供給熱量， 以創(chuàng)造適宜的生活或工作條件的技術(shù)。以創(chuàng)造適宜的生活或工作條件的技術(shù)。 供暖的主要目的就是不斷地向房間供給供暖的主要目的就是不斷地向房間供給 相應(yīng)的熱量，維持房間必須的溫度，以相應(yīng)的熱量，維持房間必須的溫度，以 改善工作和生活條件。改善工作和生活條件。 第一節(jié)、供暖系統(tǒng)的組成第一節(jié)、供暖系統(tǒng)的組成 熱媒制備設(shè)施/熱源； 熱媒輸送管道； 熱媒利用設(shè)施/散熱設(shè)備。 供暖方式供暖方式 1.局部供暖局部供暖：將

2、熱源和散熱設(shè)備合并成一個 整體，分散設(shè)置在各個房間里，叫做局部供 暖。如火爐、火墻、火炕、電紅外線供暖、 等均屬于局部供暖。 2.集中供暖：熱源和散熱設(shè)備分別設(shè)置，熱 源通過熱媒管道向各個房間或各個建筑物供 給熱量的供暖系統(tǒng)，稱為集中式供暖系統(tǒng)。 以熱水和蒸汽作為熱媒的集中采暖系統(tǒng)可以 較好地滿足人們生活、工作以及生產(chǎn)對室內(nèi) 溫度的要求，并且衛(wèi)生條件好，減少了對環(huán) 境的污染。 供暖系統(tǒng)的分類（集中供暖）供暖系統(tǒng)的分類（集中供暖） 熱媒： 熱水供暖系統(tǒng)；蒸汽供暖系統(tǒng)；熱風(fēng) 供暖系統(tǒng)。 散熱方式： 對流供暖散熱器供暖系統(tǒng)； 輻射供暖金屬板輻射或頂棚、地板 輻射。 供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負(fù)荷供暖系統(tǒng)的設(shè)計

3、熱負(fù)荷 供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負(fù)荷，是指在設(shè)計室外 溫度tw下，為了達(dá)到要求的室內(nèi)溫度tn， 供暖系統(tǒng)在單位時間內(nèi)向建筑物供給的熱 量Q。 供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負(fù)荷一般包括： 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量， 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量， 冷風(fēng)滲透及侵入耗熱量，冷風(fēng)滲透及侵入耗熱量， 有時還需考慮建筑物內(nèi)部散熱以抵消若干耗熱有時還需考慮建筑物內(nèi)部散熱以抵消若干耗熱 量，如人員較多的公共建筑應(yīng)適當(dāng)考慮人體的量，如人員較多的公共建筑應(yīng)適當(dāng)考慮人體的 散熱量等散熱量等。 一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量 圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量指經(jīng)過墻、窗、門、 地面和屋頂?shù)?，由于室?nèi)外

4、的空氣溫差而 造成的從室內(nèi)傳向室外的熱量。 )( wn ttaKFQ 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)，主 要用于計算與大氣不直接接觸的外圍 護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量 。 W 民用及工業(yè)輔助建筑的冬季室溫要求民用及工業(yè)輔助建筑的冬季室溫要求 序 號 房間名稱 室溫（ ） 序 號 房間名稱 室溫 （ ） 1臥室和起居室186存衣室16 2廁所、盥洗室167哺乳室20 3食堂148淋浴室25 4 辦公室、休息 室 189 淋浴室的換 衣室 23 5技術(shù)資料室1610女工衛(wèi)生室23 二、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的修正耗熱量二、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的修正耗熱量 1.朝向修正耗熱量 朝向修正耗熱量是考慮建筑物受太陽照射 影響而對圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的

5、修正。* 2.風(fēng)力修正耗熱量 風(fēng)力修正耗熱量是考慮室外風(fēng)速變化而對 圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量的修正。 對建在不避風(fēng)的高地、河邊、海岸、曠野 上的建筑物以及營區(qū)內(nèi)特別突出的建筑物 ，應(yīng)考慮垂直外圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加510 。 北、東北、西北0 10 東、西 5 東南、西南 1015 南 1525 選用朝向修正時，應(yīng)考慮當(dāng)?shù)囟救?照率，建筑物使用和被遮擋情況。對于冬 季日照率小于35的地區(qū)，東南、西南和 南向修正率，宜采用-100，東、西 向可不加以修正。 3.高度修正耗熱量 高度修正耗熱量是考慮房間的高度對圍護(hù)結(jié) 構(gòu)耗熱量的影響而附加的耗熱量。 當(dāng)房間高度在4m以下時，可以不考慮高度附 加。高度超過4m時，每高

6、出1m附加2，但 總的附加率不應(yīng)大于15。 綜合上述，建筑物或房間在室外供暖綜合上述，建筑物或房間在室外供暖 計算溫度下，通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的總耗熱計算溫度下，通過維護(hù)結(jié)構(gòu)的總耗熱 量量Q Q1 1, ,可用下式表示可用下式表示 Q1Q1.j +Q1.x W 三、加熱進(jìn)入室內(nèi)冷空氣所需熱量三、加熱進(jìn)入室內(nèi)冷空氣所需熱量 1.冷風(fēng)滲透耗熱量 在風(fēng)力和熱壓造成的室內(nèi)外壓差作用下， 室外的冷空氣通過門、窗等縫隙滲入室內(nèi) ，被加熱后又逸出室外。把這部分冷空氣 從室外溫度加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量 ，稱為冷風(fēng)滲透耗熱量。 影響冷風(fēng)滲透耗熱量的因素很多，如門窗 構(gòu)造、門窗朝向、室外風(fēng)向和風(fēng)速、室內(nèi) 外空氣溫差、

7、建筑物高低以及建筑物內(nèi)部 通道狀況等。 2.2.外門冷風(fēng)侵入耗熱量外門冷風(fēng)侵入耗熱量 冷空氣由開啟的外門侵入室內(nèi)，把這部分冷冷空氣由開啟的外門侵入室內(nèi)，把這部分冷 空氣加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量稱為冷風(fēng)空氣加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量稱為冷風(fēng) 侵入耗熱量。侵入耗熱量。 由于流入的冷空氣量Vw不易確定，因此對于開啟時 間不長的外門如果能確定冷風(fēng)侵入量V，冷風(fēng)侵入 耗熱量可以采用外門的基本耗熱量乘以下列百分?jǐn)?shù) 的簡便方法進(jìn)行計算。 無門斗的雙層外門100n 有門斗的雙層外門80n 無門斗的單層外門 65n 對出入頻繁的公共建筑主要出入口，其外門冷風(fēng)侵 入耗熱量，可按外門冷風(fēng)侵入耗熱量的5倍考慮。 第

8、二節(jié)室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)第二節(jié)室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng) 以熱水為熱媒的供暖系統(tǒng)，稱為熱水供暖 系統(tǒng)。熱水供暖系統(tǒng)是目前廣泛使用的一 種供暖系統(tǒng)。居住和公共建筑常采用熱水 供暖系統(tǒng)。 分類分類 1.按系統(tǒng)循環(huán)動力系統(tǒng)循環(huán)動力不同，可分為重力（自然）循 環(huán)系統(tǒng)和機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)?？克拿芏炔钸M(jìn)行循環(huán) 的系統(tǒng)，稱為重力循環(huán)系統(tǒng)；靠機(jī)械（水泵）力 進(jìn)行循環(huán)的系統(tǒng)，稱為機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)。 2.按系統(tǒng)供、回水方式系統(tǒng)供、回水方式不同，可分為單管系統(tǒng)和 雙管系統(tǒng)。熱水經(jīng)立管或水平供水管順序流過多 組散熱器，并順序地在各散熱器中冷卻的系統(tǒng)， 稱為單管系統(tǒng)。熱水經(jīng)供水立管或水平供水管平 行地分配給多組散熱器，冷卻后的回水自每個散

9、熱器直接沿回水立管或水平回水管流回?zé)嵩吹南?統(tǒng)，稱為雙管系統(tǒng)。 3.按系統(tǒng)的管道敷設(shè)方式系統(tǒng)的管道敷設(shè)方式不同，可分為垂直 式系統(tǒng)和水平式系統(tǒng)。 4.按熱媒溫度熱媒溫度不同，可分為低溫?zé)崴┡?統(tǒng)（熱水溫度低于100）和高溫?zé)崴?暖系統(tǒng)（熱水溫度高于100）。 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)大多采用低溫水作為熱 媒。設(shè)計供、回水溫度多采用95/70 （也有采用85/60）。高溫水供暖系 統(tǒng)一般宜在生產(chǎn)廠房中應(yīng)用。設(shè)計供、回 水溫度大多采用120130/7080。 機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng) 系統(tǒng)中設(shè)置了循環(huán)水泵，靠水泵的 機(jī)械能使水在系統(tǒng)中強(qiáng)制循環(huán)。 （一）主要形式 1.機(jī)械循環(huán)上供下回式

10、熱水供暖系統(tǒng) 2 1 3 立管 I 4 IIIIIIV V 3 機(jī)械循環(huán)上供下回式熱水供暖系統(tǒng) 在機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)中，水流速度往往超過自水 中分離出來的空氣氣泡的浮升速度。為了使 氣泡不致被帶入立管，供水干管應(yīng)按水流方 向設(shè)上升坡度，使氣泡隨水流方向流動匯集 到系統(tǒng)的最高點(diǎn)，通過設(shè)在最高點(diǎn)的排氣裝 置，將空氣排出系統(tǒng)外。供回水干管的坡度 宜采用0.3，不得小于0.2。回水干管的 坡向與自然循環(huán)系統(tǒng)相同，應(yīng)使系統(tǒng)水能順 利排出。 2.2.機(jī)械循環(huán)下供下回式雙管系統(tǒng)機(jī)械循環(huán)下供下回式雙管系統(tǒng) 系統(tǒng)的供水和回水干管都敷設(shè)在底層散熱器 下面。在設(shè)有地下室的建筑物中或在平屋頂 建筑棚下難以布置供水干管的場合

11、，常采用 下供下回式系統(tǒng)。 下供下回式系統(tǒng)排除空氣的方式主要有兩種 ：通過頂層散熱器的冷風(fēng)閥手動分散排氣。 或通過專設(shè)的空氣管手動或自動集中排氣。 為避免立管中的水通過空氣管串流，集氣裝 置的連接位置，應(yīng)比水平空氣管低h米以上， 即應(yīng)大于圖中a和b兩點(diǎn)在供暖系統(tǒng)運(yùn)行時的 壓差值。 1 2 a 4 5 3 b h 6 機(jī)械循環(huán)下供下回式系統(tǒng) 異程式系統(tǒng)與同程式系統(tǒng)異程式系統(tǒng)與同程式系統(tǒng) 通過各個立管的循環(huán)環(huán)路的總長度 不相等。這種布置形式稱為異程式 系統(tǒng)。 同程式系統(tǒng)的特點(diǎn)是通過各個立管 的循環(huán)環(huán)路的總長度都相等 。 1 4 2 立管 IIIIIIIV 3 同程式系統(tǒng) 散熱器散熱器 散熱器的功能

12、是將供暖系統(tǒng)熱媒所攜帶的熱 量通過散熱器壁面?zhèn)鹘o房間。 對散熱器的基本要求主要有以下幾點(diǎn)： 1.熱工性能方面的要求散熱器的傳熱系 數(shù)K值越高，說明其散熱性能越好。可以采 用增加外壁散熱面積（在外壁上加肋片）， 提高散熱器周圍空氣流動速度和增加散熱器 向外輻射散熱的比例等措施來提高散熱器的 傳熱系數(shù)。 2.經(jīng)濟(jì)方面的要求散熱器傳給房間的單 位熱量所需金屬耗量越少，成本越低， 其經(jīng)濟(jì)性越好。 3.安裝使用和工藝方面的要求散熱器應(yīng) 具有一定機(jī)械強(qiáng)度和承壓能力；散熱器 的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于組合成所需要的散熱 面積，結(jié)構(gòu)尺寸要小，少占房間面積和 空間；散熱器的生產(chǎn)工藝應(yīng)滿足大批量 生產(chǎn)的要求。 4.衛(wèi)生美觀

13、方面的要求散熱器外表面 光滑，不積灰和易于清掃。在公共建筑 中，散熱器的形式、色澤、裝璜應(yīng)與房 間的內(nèi)部裝飾相協(xié)調(diào)。 5.使用壽命的要求散熱器應(yīng)耐腐蝕， 不易損壞和使用年限長。 按其制造材質(zhì)，主要有鑄鐵、鋼制散熱按其制造材質(zhì)，主要有鑄鐵、鋼制散熱 器兩大類。按其構(gòu)造形式，主要分為柱器兩大類。按其構(gòu)造形式，主要分為柱 型、翼型、管型、平板型等。型、翼型、管型、平板型等。 （ a ） （ b ） L 5 9 1 2 75 4 1 0 0 0 （ 7 5 0 ） 2 13 . 04 3 85 1701.5 115 B （ d ） B H1 H H1 134 160 4 - 1 6 均 布 （ c ）

14、 H1 （a） （b） L 59 12 75 4 1000（750） 213.0 43 85 1701.5 115 B （d） B H1 H H1 134 160 4-16均布 （c） H1 圓翼型 長翼型 柱型散熱器 （ a ） （ b ） L 5 9 1 2 75 4 1 0 0 0 （ 7 5 0 ） 2 1 3 . 04 3 85 1701.5 115 B （ d ） B H1 H H1 1 3 4 160 4 - 1 6 均 布 （ c ） H1 （ a） （ b） L 59 12 75 4 1000（ 750） 21 3.0 43 85 1701.5 115 B （ d） B H1

15、 H H1 1 3 4 160 4-16均 布 （ c） H1 閉式鋼串片對流 散熱器示意圖 120 150 300 7570 80 75 25 50 L 50 DN20 140 120 240150 30100 L 50 DN25 50 H2 L H B H1 （a） （b） 120 150 300 7570 80 75 25 50 L 50 DN20 140 120 240150 30100 L 50 DN25 50 H2 L H B H1 （a） （b） 鋼制板型散 熱器示意圖 散熱器的布置散熱器的布置 1.散熱器一般應(yīng)安裝在外墻的窗臺下， 這樣，沿散熱器上升的對流熱氣流能阻止和 改善從

16、玻璃窗下降的冷氣流和玻璃冷輻射的 影響，使流經(jīng)室內(nèi)的空氣比較暖和舒適。 2.為防止散熱器凍裂，兩道外門之間不 允許設(shè)置散熱器。在樓梯間或其它有凍結(jié)危 險的場所，其散熱器應(yīng)由單獨(dú)的立、支管供 熱，且不得裝設(shè)調(diào)節(jié)閥。 3.散熱器一般采用明裝，內(nèi)部裝修要求 較高的營房可采用暗裝。托兒所和幼兒園一 般采用暗裝或加防護(hù)罩，以防燙傷兒童。 4.在垂直單管和雙管熱水供暖系統(tǒng)中，一 房間的兩組散熱器可以串聯(lián)連接；貯藏室 、 洗室、廁所和廚房等輔助用室及走廊 的散熱器可與鄰室串聯(lián)連接。兩串聯(lián)散熱 器之間的串聯(lián)管直徑應(yīng)與散熱器接口直徑 相同，以便水流暢通。 5.在樓梯間布置散熱器時，考慮樓梯間熱 氣流上升的特點(diǎn)，

17、應(yīng)盡量布置在底層或按 一定比例分布在下部各層。 地板輻射采暖地板輻射采暖 管材的選用管材的選用 為了在地面熱輻射采暖設(shè)計做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全適用。 首先要對地面熱輻射管材進(jìn)行比較和選用。目前隨著我國塑料高科 技工業(yè)的飛速發(fā)展，多種塑料管道制品在建筑業(yè)廣泛使用，其中可 用于低溫?zé)崴匕遢椛洳膳墓艿烙蠵PC（聚丙烯）PEX（交聯(lián)聚 乙烯）等，現(xiàn)將幾種管材加以比較： 1.PPC：重量最輕，抗老化性最好，耐壓性好（40kg/m2），價格 低廉但其分子結(jié)構(gòu)決定了在一點(diǎn)發(fā)生破裂有可能造成縱向斷裂。 2.PEX：分子結(jié)構(gòu)成三維交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而具有良好的耐高溫耐 壓性，穩(wěn)定性和持久性還要注意PEX

18、管材重要檢驗指標(biāo)交聯(lián)度 ，交聯(lián)度的高低是標(biāo)志PEX管材耐溫耐壓，使用壽命的重要指標(biāo)， 交聯(lián)度越高越好，根據(jù)我國國家化學(xué)建材檢測標(biāo)準(zhǔn)，交聯(lián)度必須 65，聯(lián)度達(dá)不到此指標(biāo)的管材，耐溫性很差，使用壽命短，有軟 化變形，塑層脫落，破裂等隱患，以穩(wěn)妥起見應(yīng)選用交聯(lián)度80的 管材為好。 管件和保溫材料的選用管件和保溫材料的選用 1.管件選用時應(yīng)保證連接可靠、不滲漏、不腐蝕 管件外觀應(yīng)完整、無缺損、無變形、無開裂 2.保溫溫板宜采用聚苯乙烯泡沫塑料，其物理性 性能應(yīng)符合下列要求： 1）應(yīng)小于203 2）導(dǎo)熱系數(shù)不應(yīng)大于0.05w/m.k 3）壓縮強(qiáng)度不應(yīng)小于100kPa 4）吸濕率不應(yīng)大于6% 5）氧指數(shù)不

19、應(yīng)小于32% 當(dāng)采用其它保溫材料時，除密度外的其他物理 性能均應(yīng)符合上述要求。 采暖熱負(fù)荷的計算采暖熱負(fù)荷的計算 1.地面輻射采暖熱負(fù)荷計算應(yīng)按采暖通風(fēng)及空 氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范GBJ19的規(guī)定執(zhí)行外，在設(shè)計 中不應(yīng)計算設(shè)有加熱管道地面的耗熱量，并且 采暖熱負(fù)荷宜取房間常規(guī)計算的95%或?qū)⑹覂?nèi)計 算溫度降低2OC。 2.采用集中供暖分戶獨(dú)立熱源的住宅，確定房間 熱負(fù)荷時，應(yīng)考慮間歇供暖的修正系數(shù)。 3.地面輻射用于房間局部區(qū)域采暖，其它區(qū)域不 采暖時，地面輻射所需散熱量按全面輻射采暖 所需熱量. 4.地面輻射采暖的有效散熱量應(yīng)計算確定，并計 算室內(nèi)設(shè)備，家具及地面覆蓋物等對有效散熱 量的折減。 地面熱輻射采暖的系統(tǒng)設(shè)計地面熱輻射采暖的系統(tǒng)設(shè)計 1.地面輻射采暖必須采用熱水做媒體。供水溫度宜采用 4060 OC，供回水溫差宜采用510 OC。同一熱源 輸配系統(tǒng)的各房間，應(yīng)按相同的水溫計算。 2.面輻射采暖的地表面平均溫度