采暖設計計算書_secret

1、1 工程概況本工程為大同市一棟三層的辦公樓，其中有辦公、會議、培訓等功能用途的房間。層高為3.7米，建筑占地面積約550平米，建筑面積約1300平米。本工程以0.4MPa飽和蒸汽的市政管網為熱源、為本辦公樓設計供暖系統(tǒng)。2 設計依據2.1任務書2.2規(guī)范及標準1GBJ 19-872GJ114-882.3設計參數室外氣象參數1：采暖室外計算(干球溫度為-17。最低日平均溫度為-24。冬季大氣壓89920Pa。冬季室外最多風向平均風速3.5m/s。室內設計溫度見表1。表1室內設計參數房間功能辦公室會議室接待室培訓室電腦機房室內設計溫度(20202218183 圍護結構要求為了保證室內人員的熱舒適性

2、要求，根據室內空氣溫度與圍護結構內表面的溫差要求來確定圍護結構的最小傳熱阻。3.1大同地區(qū)在不同室內設計溫度下的最小傳熱阻為驗證圍護結構的熱阻滿足最小傳熱阻的要求，本設計先計算出不同圍護結構類型下，對應不同室內計溫度的最小傳熱阻，再根據圍護的結構來計算需求多少厚度的保溫層才能滿足需要。表2大同地區(qū)不同室內設計溫度下的最小傳熱阻圍護結構類型冬季圍護結構室外計算溫度的計算公式冬季圍護結構室外計算溫度(室內計算溫度為20的最小熱阻(m2/W室內計算溫度為22的最小熱阻(m2/WI-170.7090.748II-19.80.7630.801III-21.90.8030.841計算冬季圍護結構室外計算溫

3、度 時，圍護結構類型類不同選擇的公式也不同。式中為采暖室外計算溫度，為累年最低日平均溫度。再根據室內設計溫度由式1計算最小傳熱阻。 式1式中：冬季圍護結構室外計算溫度，；采暖室內設計溫度，；根據舒適性確定的室內溫度與圍護結構內表面的溫差，這里取6。計算結果列于表2。3.2某種外圍護結構在不同保溫層厚度下的隋性和熱阻表3建筑材料的熱物特性：建筑材料厚度mm導熱系數W/m蓄熱系數SW/m2水泥沙漿400.8710.79磚墻0.769.86圖1外墻結構已知外墻結構如圖1所示，根據式2、3計算當取不同磚墻厚度時的熱隋性指標和實際傳熱阻，結果列于表4?？偨Y構的熱惰性指標按下式計算： 式2式中：各層材料的

4、傳熱阻，m2/W；各層材料的畜熱系數，W/m2；各層材料的厚度，mm；各層材料的導熱系數，W/m?？偨Y構的傳熱熱阻按下式計算： m2/W 式3式中：內表面換熱系數，這里取8.7 W/m2；外表面換熱系數，這里取23 W/m2。表4不同磚墻厚度的實際傳熱阻磚墻厚度mm240370490總結構的隋性指標及類型3.610(III型5.296（II型）6.357（I型）總結構的實際傳熱阻m2/W0.5200.6910.8493.3圍護結構確定根據以上兩節(jié)的分析，本工程選擇磚墻厚度為490mm，結構如圖1所示的外墻結構才可以滿足室內人員的熱舒適性要求。內墻選擇240mm磚墻雙面抹灰的結構。為了減少冬季的

5、冷風滲透和考慮到裝修的標準，選擇推拉鋁窗作為外窗。外窗的空氣滲透性能等級為I級。4 采暖熱負荷計算對于本辦公樓的熱負荷計算只考慮圍護結構傳熱的耗熱量和冷風滲透引起的耗熱量，人員、燈光等得熱作為有利因素暫不考慮在熱負荷計算當中。圍護結構基本耗熱量按下式計算： 式4式中：圍護結構的傳熱系數，W/m2；圍護結構的面積，m2；圍護結構的溫差修正系數。冷風滲透耗熱量按下式計算： 式5式中：經門、窗隙入室內的總空氣量，m3/h；供暖室外計算溫度下的空氣密度，kg/m3；冷空氣的定壓比熱，這里為1Kj/kg。使用華電源HDY-SMAD負荷計算軟件進行采暖熱負荷計算，統(tǒng)計結果列于表5。5 管路布置考慮到本工程

6、的實際規(guī)模和施工的方便性，本設計采用機械循環(huán)、單管制垂直式的上供下回系統(tǒng)。散熱片安裝形式為同側的上供下回。對于建筑平面中只有單層高度的房間，如一層的多功能廳，采用水平串聯式系統(tǒng)，單設一根立管為其供水。供水立管之間為同程式，在底層設一根總的回水同程管。選擇底層104房間為設備間，放置水泵和換熱器。設計供回水溫度為95/70。根據建筑的結構形式，布置干管和立管，為每個房間分配散熱器組。（見圖紙）6 散熱器選型考慮到散熱器耐用性和經濟性，本工程選用鑄鐵柱型散熱器。結合室內負荷，選擇四柱760型較適合。散熱片主要參數如下，散熱面積0.28m2，水容量1.4L/片，重量8Kg/片，工作壓力0.5MPa。

7、多數散熱器安裝在窗臺下的墻龕內，距窗臺底80mm，表面噴銀粉。每10片散熱器的散熱量按下式計算3：W/m2 式6式中： 散熱器進出口水溫的算術平均值。 當散熱器平均溫度為（9075）/2=82.5，室內設計溫度分別為18、20、22時，10片散熱量分別為1379W、1325W、1270W。因為本工程為垂直式串聯上供下回系統(tǒng)，散熱器平均溫度上層要高于下層，散熱量同樣上層大于下層。在不考慮干管溫降的情況下，頂層入口為95，底層出口為70，各層散熱器的平均溫度是按負荷比例分配的。按負荷的分配計算立管上各層散熱器平均溫度后列于表6。對于多功能廳的水平串聯式管路(立管H10，采用文獻3給出的計算表直接查

8、出的每組散熱器中單片的散熱量進行計算。表5辦公樓采暖負荷統(tǒng)計房間編號用途建筑面積設計溫度總采暖地面負荷墻面負荷房頂負荷圍護結構冷風負荷總采暖m2負荷WWWW負荷WW指標W/m2101會議43.2 203602 400 3157 0 3557 45 83 102會議43.2 202735 400 2290 0 2690 45 63 103電腦房82.7 186928 725 6085 0 6810 118 84 105培訓97.2 184288 851 3395 0 4246 42 44 106休息室21.6 201900 200 1655 0 1855 45 88 107接待室29.2 222

9、275 284 1944 0 2228 47 78 108多功能廳63.0 207550 283 7100 0 7383 167 120 109男廁21.6 201953 200 1708 0 1908 45 90 門廳門廳37.8 185801 410 5261 0 5089 130 153 底層小計439.5 37032 3753 32595 0 36348 684 84 201辦公21.6 201858 0 1854 0 1854 4 86 202辦公21.6 201076 0 1072 0 1072 4 50 203辦公21.6 201076 0 1072 0 1072 4 50 20

10、4辦公21.6 201076 0 1072 0 1072 4 50 205會議61.1 203335 0 3328 0 3328 7 55 206庫房21.6 18914 0 912 0 912 2 42 207庫房21.6 181866 0 1864 0 1864 2 86 208辦公32.4 201295 0 1292 0 1292 3 40 209辦公21.6 201004 0 1001 0 1001 3 46 210辦公21.6 201004 0 1001 0 1001 3 46 211辦公21.6 201004 0 1001 0 1001 3 46 212辦公21.6 202022

11、0 2019 0 2019 3 94 213女廁21.6 201076 0 1072 0 1072 4 50 二層小計331.1 18606 0 18560 0 18560 46 56 301會議43.2 203965 0 2463 1471 3934 31 92 302休息室21.6 201867 0 1100 736 1836 31 86 303電控室21.6 181766 0 1040 696 1736 30 82 304培訓104.3 188909 0 5458 3363 8821 88 85 305辦公32.4 202454 0 1320 1103 2423 31 76 306辦公4

12、3.2 203113 0 1611 1471 3082 31 72 307辦公43.2 204131 0 2629 1471 4100 31 96 308男廁21.6 201867 0 1100 736 1836 31 86 三層小計331.1 28072 0 16721 11047 27768 304 85 全樓總計1101.7 83710 3753 67876 11047 82676 1034 76 表6上供下回垂直串聯系統(tǒng)散熱器平均溫度計算表立管編號H1H2H3H4H5H6H7H8H9第三層入口溫度總負荷95.0 348595.0 335295.0 363395.0 297095.0 2

13、97095.0 291695.0 301195.0 362395.0 4066平均溫度左組負荷90.7 200090.2 148590.0 176690.0 148590.0 148589.9 145890.0 155789.2 206690.9 2000出口溫度右組負荷86.3 148585.3 186785.0 186785.0 148585.0 148584.7 145884.9 145483.4 155786.7 2066第二層入口溫度總負荷86.3 476585.3 215285.0 215285.0 166885.0 166884.7 278084.9 229983.4 20088

14、6.7 4022平均溫度左組負荷80.4 290782.2 107682.1 107682.2 83482.2 83479.8 186681.0 100480.1 100482.6 2000出口溫度右組負荷74.5 185879.1 107679.1 107679.4 83479.4 83474.9 91477.2 129576.9 100478.5 2022第一層入口溫度總負荷74.5 180179.1 316979.1 332179.4 277279.4 277274.9 138677.2 214476.9 214478.5 4175平均溫度左組負荷72.2 180174.6 180174

15、.6 136874.7 138674.7 138672.4 138673.6 107273.4 107274.3 2275出口溫度右組負荷70.0 070.0 136870.0 195370.0 138670.0 138670.0 070.0 107270.0 107270.0 1900根據每個房間的熱負荷和室內設計溫度，計算散熱器片數，結果列于表8。為簡化計算，如同一室多組散熱器平均溫度不同，則取平均溫度進行計算。由于資料給出的是散熱量的計算式，而不是傳熱系數K的計算式，所以將修正系數乘在散熱量上進行計算。對應的每組散熱器片數按下式計算：式7式中：一組散熱器的散熱量，W；每片散熱器的散熱量，

16、W；散熱器組安裝片數修正系數；散熱器連接形式修正系數，同側上供下回時取1；散熱器安裝形式修正系數，根據前面敘述的安裝形式，應取1.07。7 系統(tǒng)水力計算畫出系統(tǒng)圖，求出通過各管段的流量，對各管段進行編號(圖2，對整個系統(tǒng)進行水力計算，以確定各段管徑，及最不利環(huán)路的壓力損失等。計算結果列于表9。計算步驟如下：1首先計算通過最遠立管H1的環(huán)路，從而確定出北側供水干管各個管段、立管H1、回水干管各管段的管徑及其壓力損失。本工程使用推薦的平均比摩阻60120Pa/m來確定管徑，根據流量和推薦的比摩阻，查文獻2提供的水力計算表，確定出管徑D和流速V。再根據管段長度相應的計算出延程阻力損失。根據管路中的局

17、部阻力構件，計算出總的局部阻力系數。再根據算出的動壓計算出局部阻力損失。延程損失和局部損失構成管段的總阻力損失。2 同理計算通過南側最遠立管 H9 的環(huán)路。 1117 管段與 219 管段實為并聯管路，計算完成 后進行不平衡率的效合，保證不平衡率小于 5% 。 3計算出通過南側近處立管H7的環(huán)路。計算后發(fā)現不平衡率超過5%，則使用閥門調節(jié)，使管段18、18的局阻系數上升到30時，平衡滿足要求。4通過立管H8的資用壓力為管段18的末端壓力減去管段12的末端壓力。確定立管H8上各管段管徑，計算后小于資用壓力，相差大于5%。同樣用閥門增大局阻進行調節(jié)。5在計算通立管H10的回路時，由于散熱器中心的平

18、均高度要低于其它立管，由于重力作用產生的壓力將低于其它立管，為了保證平衡度。資用壓力按其原來的2/3選取。6同理確定北側立管H6、H5、H4、H3、H2的各管段管徑。當計算出的損失小于資用壓力5%時使用閥門進行調節(jié)，當計算出的損失大于資用壓力5%時放大管徑再進行計算，直至符合壓力平衡要求為止。8 設備選型8.1水泵選型采暖熱水按供回水溫差25計算，熱水流量約為3.012T/h，取1.1安全系數，熱水泵流量選擇3.32T/h。揚程按下式計算： Pa 式8式中：水系統(tǒng)總的沿程阻力和局部阻力損失，Pa；設備阻力損失，Pa；本工程選擇的半集熱式盤管換熱器壓阻損失為20kPa，則Hp=9530.6+2000029530.6Pa。取1.1安全系數后，水泵揚程選32483.7Pa，即3.18mH2O。選擇“格蘭富”立式管道泵，性能參數見廠家提供的選型計算書(附后。水泵選擇一用一備的方式安裝。8.2膨脹水箱選型當供回水溫度為95、70時，膨脹水箱的有效容積（即相當于檢查管到溢流管之間的高度容積）按下式計算3： L 式9式中