采暖課程設(shè)計(jì)某多層住宅室內(nèi)采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、環(huán)境與市政工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目： 采暖課程設(shè)計(jì)_ 姓名：_亓峰_學(xué)號(hào)：_ 200705197_ 專業(yè)：建筑環(huán)境與設(shè)備工程 班級(jí):_07級(jí)1班_課 程 設(shè) 計(jì) 成 績(jī) 欄評(píng)閱成績(jī)比例（）答辯成績(jī)比例（）總評(píng)成績(jī)指導(dǎo)教師簽名2010年6月16日采暖工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：某多層住宅室內(nèi)采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)目的：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用供熱工程課程學(xué)習(xí)時(shí)所掌握的理論和技術(shù)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題，進(jìn)一步提高設(shè)計(jì)計(jì)算、制圖和使用參考資料能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力。通過(guò)課程設(shè)計(jì)，掌握室內(nèi)采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容、程序和基本原則，鞏固所學(xué)理論知識(shí)，并運(yùn)用這些知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。原始資料：（一）建筑物修建地區(qū)從下列城市中選?。?/p>

2、北京、長(zhǎng)春、沈陽(yáng)、大連、石家莊、太原、濟(jì)南、青島、蘭州、西寧（二）土建資料：建筑物的平、立、剖面圖（三）其他資料熱源：換熱站熱媒：熱水熱媒參數(shù)：95/70 建筑物周圍環(huán)境：城市內(nèi)、無(wú)遮擋設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求：第一部分：采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算（一）計(jì)算采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷1 查取與采暖設(shè)計(jì)有關(guān)的氣象資料：采暖室外計(jì)算溫度tw 、冬季最多風(fēng)向及最多風(fēng)向的平均風(fēng)速v0 、冬季日照率。2 計(jì)算各采暖房間的熱負(fù)荷（1）將各采暖房間分別加以編號(hào)（2）計(jì)算各采暖房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量和附加耗熱量（3）計(jì)算各采暖房間的冷風(fēng)滲透耗熱量（4）計(jì)算各采暖房間的冷風(fēng)侵入耗熱量（5）計(jì)算各采暖房間的采暖熱負(fù)荷3 計(jì)算建筑物的總采暖熱

3、負(fù)荷及采暖面積熱指標(biāo) 建筑物的總熱負(fù)荷等于各采暖房間熱負(fù)荷之和；然后根據(jù)建筑物的建筑面積，計(jì)算采暖面積熱指標(biāo)。上述負(fù)荷計(jì)算結(jié)果整理成附表1的形式。（二）采暖系統(tǒng)布置1 確定采暖系統(tǒng)形式，布置采暖管道和散熱器根據(jù)建筑物的用途、建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以及對(duì)采暖系統(tǒng)的要求等條件，確定采暖系統(tǒng)的形式。2 布置采暖管道和散熱器確定建筑物熱力入口位置，確定戶內(nèi)采暖系統(tǒng)入戶裝置位置，布置采暖系統(tǒng)的供回水干管、立管、散熱器支管等管道系統(tǒng)，確定管道的敷設(shè)方式。布置散熱器。3 確定散熱器型式及采暖系統(tǒng)其它設(shè)備裝置的型式 確定散熱器型式，確定建筑物熱力入口及戶內(nèi)采暖系統(tǒng)入戶裝置中的熱量表、過(guò)濾器等裝置的型式，確定散熱器恒溫

4、閥、排氣設(shè)備等采暖系統(tǒng)附屬設(shè)備的型式。4 繪制采暖系統(tǒng)簡(jiǎn)圖（軸測(cè)圖），并注明各計(jì)算管段的編號(hào)、熱負(fù)荷及管長(zhǎng)（三）散熱器選擇計(jì)算散熱器選擇計(jì)算計(jì)算結(jié)果填入附表2中。（四）采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算1 根據(jù)采暖系統(tǒng)簡(jiǎn)圖，確定和計(jì)算最不利環(huán)路進(jìn)行必要的分析與比較，確定出最不利環(huán)路，根據(jù)經(jīng)濟(jì)比摩阻計(jì)算最不利環(huán)路的管徑和阻力損失。2 計(jì)算其他并聯(lián)環(huán)路的管徑和阻力損失，并校核其不平衡率。水力計(jì)算結(jié)果填入表3-1（等溫降法用）、表3-2（不等溫降法用）和表4（局部阻力系數(shù)統(tǒng)計(jì)表）。（五）編制設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)按上述設(shè)計(jì)內(nèi)容依次編寫(xiě)，逐頁(yè)編號(hào)，要求內(nèi)容完整、層次清晰、闡述清楚、計(jì)算正確、字跡工整。設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰

5、寫(xiě)和裝訂必須符合環(huán)境與市政工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)教學(xué)工作規(guī)范的要求。第二部分：采暖工程施工圖紙繪制（一）采暖平面圖計(jì)算機(jī)繪圖，一張。圖幅大小根據(jù)建筑平面圖來(lái)選擇，比例為1：100或1：200。（二）采暖系統(tǒng)軸測(cè)圖計(jì)算機(jī)繪圖，一張。圖幅大小參考平面圖確定，比例為1：100或1：200。 （三）熱力入口檢查室祥圖計(jì)算機(jī)繪圖，一張。繪圖比例選用1：10或1：20。（四）設(shè)計(jì)施工說(shuō)明計(jì)算機(jī)繪圖，與采暖系統(tǒng)軸測(cè)圖共用一張圖紙。設(shè)計(jì)施工說(shuō)明的書(shū)寫(xiě)內(nèi)容應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)需要，可參照例圖中的格式書(shū)寫(xiě)。施工圖紙繪制要求圖面清潔，圖中各項(xiàng)內(nèi)容符合制圖規(guī)范要求。前 言 本設(shè)計(jì)由亓峰、卜凡奇和馮坤同學(xué)共同完成1號(hào)住宅建筑圖（地點(diǎn)：

6、北京）的采暖設(shè)計(jì)，具體分工如下：亓峰：1、 第一單元A用戶耗熱量的計(jì)算；2、 第一單元A用戶散熱器的計(jì)算；3、 通過(guò)I IV立管環(huán)路及最不利環(huán)路的水力計(jì)算；4、 繪制第一層樓的管段布置；5、 繪制第一單元的軸測(cè)圖；6、 繪制建筑物熱力入口詳圖。卜凡奇：7、 第一單元B用戶耗熱量的計(jì)算；8、 第一單元B用戶散熱器的計(jì)算；9、 通過(guò)II立管環(huán)路的水力計(jì)算；10、 繪制第二層樓的管段布置；11、 繪制第二單元的軸測(cè)圖；馮坤：12、 第二單元D用戶耗熱量的計(jì)算；13、 第二單元D用戶散熱器的計(jì)算；14、 第二單元D用戶水力計(jì)算；15、 繪制第五層樓的管段布置；目 錄1、 采暖熱負(fù)荷的計(jì)算- 5 -1.

7、1 計(jì)算方法- 5 -1.1.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量和附加耗熱量的計(jì)算- 5 -1.1.2 冷風(fēng)滲透耗熱量的計(jì)算- 6 -1.1.3 冷風(fēng)侵入耗熱量的計(jì)算- 7 -1.2 各采暖房間熱負(fù)荷計(jì)算匯總表- 7 -1.3 建筑物總熱負(fù)荷與采暖負(fù)荷面積熱指標(biāo)- 7 -2、采暖系統(tǒng)布置- 7 -2.1 采暖系統(tǒng)布置- 7 -系統(tǒng)形式- 7 -2.1.2 散熱器形式- 8 -采暖管道的敷設(shè)方式- 8 -2.1.4 戶內(nèi)采暖系統(tǒng)入戶裝置- 8 -2.1.5 建筑物熱力入口裝置- 8 -散熱器恒溫閥等附屬設(shè)備- 8 -2.1.7 其它應(yīng)予說(shuō)明的問(wèn)題- 9 -2.2 繪制采暖系統(tǒng)簡(jiǎn)圖- 9 -3、散熱器選擇計(jì)算

8、- 9 -3.1 散熱器的計(jì)算方法- 9 -3.2 散熱器計(jì)算結(jié)果匯總表- 9 -4、采暖系統(tǒng)水力計(jì)算- 9 -4.1 水力計(jì)算方法- 9 -4.2 水力計(jì)算結(jié)果匯總- 10 -參考文獻(xiàn)：- 11 -附錄部分1、 采暖熱負(fù)荷的計(jì)算 查參考資料3知，北京采暖室外計(jì)算(干球)溫度為-9，最低日平均溫度為-15.9，冬季大氣壓102040Pa，冬季室外最多風(fēng)向平均風(fēng)速4.8m/s，冬季室外平均風(fēng)速為2.8m/s。 室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度：房間功能臥室客廳餐廳及廚房走廊淋浴室衛(wèi)生間室內(nèi)設(shè)計(jì) 溫度（）202017182518根據(jù)不同位置將建筑物分為一、二兩個(gè)單元，建筑物每層共有四個(gè)用戶，分別對(duì)各個(gè)房間進(jìn)行編號(hào)，且

9、四戶分別記為A、B、C、D，房間具體編號(hào)見(jiàn)采暖平面圖。1.1 計(jì)算方法采暖熱負(fù)荷的計(jì)算應(yīng)根據(jù)熱平衡原則即Q=Q1+Q2+Q3進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)計(jì)算，式中上標(biāo)“”表示設(shè)計(jì)工況下的各種參數(shù)， Q 表示供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，Q1表示通過(guò)圍護(hù)物的傳熱耗熱量，Q2表示冷風(fēng)滲透耗熱量，Q3表示冷風(fēng)侵入耗熱量。 圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量和附加耗熱量的計(jì)算 圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量按下式計(jì)算：式中 Q 圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量（W）； K 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系 W/(·)； F 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積 ( )； tn 采暖室內(nèi)計(jì)算溫度（）； tw 采暖室外計(jì)算溫度（）； 溫差修正系數(shù)；即圍護(hù)物的傳熱耗熱量按穩(wěn)態(tài)傳熱計(jì)算方法處理，其包括兩部分

10、：基本耗熱量及附加耗熱量（包括朝向修正、風(fēng)力修正、高度修正）。在計(jì)算熱負(fù)荷時(shí)將房間各面圍護(hù)物獨(dú)立起來(lái)分別計(jì)算，然后相加。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量，按其占基本耗熱量的百分率確定。 1、朝向修正率（查參考文獻(xiàn)3）東南西北-5-20-50 2、風(fēng)力附加率：不考慮風(fēng)力附加。 3、房高附加耗熱量 由圖紙材料可知房間凈高為2.9m，小于4m，因此不考慮房高附加耗熱量。 冷風(fēng)滲透耗熱量的計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量按下式計(jì)算：式中 q2 由門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量（W）； V 滲透冷空氣量(m3/h)； 供暖室外計(jì)算溫度下的干空氣密度(kg/m3)； Cp 空氣的定壓比熱容， Cp =1kJ/(·)；

11、tn 采暖室內(nèi)計(jì)算溫度（）； tw 采暖室外計(jì)算溫度（）；（一）滲透冷空氣量可根據(jù)不同朝向，按下式計(jì)算： V=nLl式中： L每米縫隙的滲風(fēng)量m3/(h·m) l門、窗縫隙長(zhǎng)度m n 單純風(fēng)壓作用下，滲透冷空氣量的朝向修正系數(shù)，查參考文獻(xiàn)1得出北京地區(qū)n值列于下表： 東南西北0.150.150.41.0（二）通過(guò)每米門窗縫隙進(jìn)入室內(nèi)的理論滲透空氣量，按下式進(jìn)行計(jì)算：L=1pf1/b式中 ：1 b與門、窗框氣密性有關(guān)的實(shí)驗(yàn)系數(shù)，根據(jù)建筑外窗空氣滲透性能分級(jí)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，取級(jí)。1 =0.5 b=1.5 pf純風(fēng)壓作用下的有效風(fēng)壓差·pf=Cfv2/2 Cf風(fēng)壓差系數(shù)，無(wú)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)取

12、0.7 v基準(zhǔn)高度冬季室外最多風(fēng)向的平均風(fēng)速； 冷風(fēng)侵入耗熱量的計(jì)算由材料圖紙可知戶門并沒(méi)有對(duì)外開(kāi)啟而是在樓梯間，并且每個(gè)單元均設(shè)有單元門，對(duì)于陽(yáng)臺(tái)上的門并不是常開(kāi)啟，因此不考慮冷風(fēng)侵入耗熱量。1.2 各采暖房間熱負(fù)荷計(jì)算匯總表 見(jiàn)附表（一）1.3 建筑物總熱負(fù)荷與采暖負(fù)荷面積熱指標(biāo) 建筑物總熱負(fù)荷Q = 114578W； 建筑面積F= 2662m2； 采暖負(fù)荷面積熱指標(biāo) qf = 114578/2662=43.04W/m2;以上得出的采暖負(fù)荷面積熱指標(biāo)值與我國(guó)城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范給出的供暖面積熱指標(biāo)推薦值相符。表明以上計(jì)算基本正確。2、采暖系統(tǒng)布置2.1 采暖系統(tǒng)布置系統(tǒng)形式采暖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分戶熱

13、計(jì)量功能，由于該建筑為民用住宅樓，考慮到本工程的實(shí)際規(guī)模和施工的方便性，室外采用雙管，室內(nèi)選用閉式下供下回垂直水平單管式系統(tǒng)。在每個(gè)用戶第一組散熱器入口管段設(shè)置散熱器恒溫控制閥。對(duì)于各用戶采暖的房間，采用水平串聯(lián)式系統(tǒng)，立管為其供水。 散熱器及立管布置見(jiàn)軸測(cè)圖，立管及干管編號(hào)見(jiàn)簡(jiǎn)圖。 散熱器形式在相同溫差下，上進(jìn)下出連接方式K值最大，雖然同側(cè)連接較異側(cè)連接的K值大約27%，但是異側(cè)布置相對(duì)同側(cè)而言較方便，故本次設(shè)計(jì)中大部分散熱器的連接方式采用異側(cè)上進(jìn)下出，又出于管道布置整體性的考慮，部分房間采用同側(cè)上進(jìn)下出的連接方式。設(shè)計(jì)供回水溫度為95/70。本工程選用鑄鐵M-132型散熱器。據(jù)根建筑的結(jié)構(gòu)

14、形式，為每個(gè)房間分配散熱器組。（見(jiàn)平面圖）2.1.3采暖管道的敷設(shè)方式共用空間采暖系統(tǒng)管道（如共用立管），采用熱鍍鋅鋼管螺紋連接。戶內(nèi)采暖系統(tǒng)管道暗裝，采用鋁塑復(fù)合管（XPAP管）。采暖管道敷設(shè)時(shí)應(yīng)注意要有一定的坡度。2.1.4 戶內(nèi)采暖系統(tǒng)入戶裝置戶內(nèi)采暖系統(tǒng)入戶裝置由供水管上的鎖閉調(diào)節(jié)閥、MULTICAL型熱量表、Y型過(guò)濾器、截止閥及回水管上的關(guān)斷閥組成，設(shè)于安裝在管道井的熱量表箱內(nèi)，具體布置見(jiàn)平面圖。2.1.5 建筑物熱力入口裝置在供水管上設(shè)置鎖閉調(diào)節(jié)閥、壓力表、兩級(jí)過(guò)濾器、積分儀、截止閥等，在回水管上設(shè)置截止閥、過(guò)濾器、流量計(jì)、自力式壓差控制閥、溫度計(jì)、壓力表;在供回水管之間設(shè)置再循環(huán)

15、管。詳細(xì)布置見(jiàn)室外管井詳圖。熱力入口位置：在室外管溝入口設(shè)置小室，具體位置見(jiàn)系統(tǒng)圖。2.1.6散熱器恒溫閥等附屬設(shè)備 散熱器恒溫控制閥選用Honeywell散熱器恒溫閥UBG型（依據(jù)為流經(jīng)散熱器的流量），此類恒溫控制閥常用于單管系統(tǒng)，適用流量為30250Kg/h，屬于常用型。散熱器恒溫閥的比例帶控制按照2k精度進(jìn)行查表從而確定局部阻力。用于室外管井的閘閥選用Z41T-10P型，用于用戶熱力入口的截止閥選用J16T-16P型。用于樓梯間立管的自動(dòng)放風(fēng)閥采用WZ85-2型（適用于管道末端），銅制，公稱直徑為DN15。2.1.7 其它應(yīng)予說(shuō)明的問(wèn)題 共用立管頂端設(shè)置自動(dòng)排氣閥；水平敷設(shè)的采暖管道，有

16、不小于0.002的坡度；散熱器處也存在一定的坡度。2.2 繪制采暖系統(tǒng)簡(jiǎn)圖在系統(tǒng)簡(jiǎn)圖中，對(duì)各計(jì)算管段分別加以編號(hào)，以便進(jìn)行后面的水力計(jì)算見(jiàn)附表（五）。3、散熱器選擇計(jì)算3.1 散熱器的計(jì)算方法熱器的計(jì)算就是決定供暖房間所需的散熱器的散熱面積和片數(shù)。由于室內(nèi)供暖系統(tǒng)采用水平單管串聯(lián)式系統(tǒng)，所以每戶各組散熱器進(jìn)出口水溫并不相同，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)供回水溫度按各自負(fù)荷比例確定各自散熱器的進(jìn)出口水溫。由此進(jìn)行散熱器的選型計(jì)算。（1）散熱器的散熱面積計(jì)算依據(jù)為：F=Q123/K（tp-tn）式中：F散熱器的散熱面積，單位為m2；Q散熱器的散熱量，單位為W；K散熱器的傳熱系數(shù)，單位為W/(m2·)；tp

17、散熱器內(nèi)熱媒平均溫度，單位為；tn室內(nèi)供暖設(shè)計(jì)溫度，單位為；123分別為散熱器片數(shù)修正系數(shù)、連接形式修正系數(shù)、安裝方式修正系數(shù)。 123的取值詳見(jiàn)附表二。（2）散熱器片數(shù)的確定：n=F/f 其中f為每片或每米散熱器的散熱面積。本設(shè)計(jì)中根據(jù)散熱器的選型f=0.243.2 散熱器計(jì)算結(jié)果匯總表散熱器計(jì)算結(jié)果見(jiàn)附表（二）；4、采暖系統(tǒng)水力計(jì)算 4.1 水力計(jì)算方法 本次課程設(shè)計(jì)中，水力計(jì)算采用等溫降法。畫(huà)出系統(tǒng)圖，求出通過(guò)各管段的流量，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行水力計(jì)算，以確定各段管徑，及最不利環(huán)路的壓力損失等。計(jì)算步驟如下：1、確定最不利環(huán)路由軸側(cè)圖可知最不利環(huán)路是通過(guò)D5房間最后一組散熱器的環(huán)路，環(huán)路編號(hào)為見(jiàn)附錄2、確定最不利環(huán)路各管段的流量 各管段流量計(jì)算公式： G=0.86Q/(tg-th) 式中：Q 管段熱負(fù)荷，使用前面熱負(fù)荷計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)附表（一）； tg、th熱媒進(jìn)出口溫度；3、確定最不利環(huán)路各管段的管徑D和比摩阻R 根據(jù)各管段的流量和比摩阻（注：最不利環(huán)路平均比摩阻R的值在60-120之間）查參考文獻(xiàn)3的熱水供暖系統(tǒng)管道水力計(jì)算表，利用內(nèi)插法得出各管段在實(shí)際流量下的管徑和平均比摩阻。4、確定最不利環(huán)路各管段的流速根據(jù)下式計(jì)算流速：式中： d 計(jì)算管段的內(nèi)徑；4.2 水力計(jì)算結(jié)果匯總室內(nèi)水力計(jì)算表（見(jiàn)附錄三）最不利環(huán)路以及各