毕业论文-室内供暖工程设计44178.doc

设计资料及设计依据一设计资料1、建筑性质、设施及规模 该建筑为固原市某公司办公楼工程，总建筑面积为5852.65m2,为六层的多层建筑，具体功能及建筑结构资料详见建筑资料图。2、 依据的建筑图纸 (1)各层建筑平面图 (2)建筑立面图、剖面图3、 外网资料 (1)给水：压力0.3mpa，管径dn150，埋深1.5m。 (2)排水：管径dn300，最高点埋深1.5m。 (3)热力：城市热网供水，水温95/70，外网的供回水压差为30kpa。 (4)消防：市政消防给水压力为200kpa4、 环境资料 供暖室内计算温度：tn=18 供暖室外计算温度：tw=-14 空气密度：w=1.363kg/m32 设计依据 采暖通风与空气调节设计规范（gb500192003） 建筑给水排水设计规范 gbj152003 建筑设计防火规范 gb 500162006 建筑给排水及采暖工程施工质量验收规范 gb502422002 98系列建筑标准设计图集 98s1.s4 98系列建筑标准设计图集 98n1第1章 室内供暖工程设计1.1围护结构最小传热阻计算1.1.1外墙的最小传热阻计算围护结构的最小传热阻按下式确定 .（11）式中 r0，min围护结构的最小传热阻（m2k/w）； a围护结构的温差修正系数（取1.0）； tn冬季室内计算温度（）； twe冬季围护结构室外计算温度（）； ty冬季室内计算温度与围护结构内表面温度的允许温差（）； an围护结构内表面换热系数w/（m2k）； .（12）式中 d围护结构的热惰性指标； ri各层材料的传热阻（m2/w）； si各层材料的蓄热系数w/（m2）； d1，d2各层材料的厚度（m）； 1，2 各层材料的热导率 w/（mk）； 根据建筑外墙的结构，经查手册得，外墙内表面换热系数8.7,外墙外表面换热系数aw=23.3w/（m2k）；外墙的传热阻r0=0.778（m2k）/w，传热系数k=1.285w/（m2k）；粘土砖墙的蓄热系数s1=10.63w/（m2k），热导率1=0.81w/（mk）；内表面水泥砂浆、白灰层的蓄热系数s2=10.75w/（m2k），热导率2=0.87w/（mk）；允许温差ty=6.0。根据式（12）可得，外墙的热惰性指标d查手册得，热惰性指标d=6.68的外墙属于类围护结构，故采用供暖室外计算温度tw作为检验围护结构最小传热阻的冬季室外计算温度，即twe=tw根据式（11）可得，外墙的最小传热阻 r0，min由此可得，r0=0.778（m2k）/w r0，min=0.613（m2k）/w，则外墙满足围护结构最小传热阻的要求。1.1.2屋顶的最小传热阻计算查手册得，屋面结构各层的热导率和蓄热系数依次为：钢筋混凝土屋面板1=1.74w/（mk），s1=17.2w/（m2k）；挤塑聚苯板保温层2=0.047w/（mk），s2=0.7w/（m2k）；水泥砂浆找平层3=0.93w/（mk），s3=11.37w/（m2k）；混凝土板4=1.3w/（mk），s4=13.28w/（m2k）。围护结构的传热阻r0可按下式计算 .（13） 式中 r0围护结构的传热阻（m2k/w）； ，围护结构内、外表面传热系数w/（m2k）； i各层材料的厚度（m）； i 各层材料的热导率w/（mk）；则屋面的传热阻传热系数根据式（12）可得，屋面的热惰性指标屋面属于iii类围护结构，查手册得，固原市累年最低日平均温度tp,min=22，则可以计算出根据式（11）可得屋面的最小传热阻r0，min由此可得，r0.r0，min，故屋顶满足围护结构最小传热阻的要求。1.2房间供暖系统的设计热负荷计算1.2.1 101房间供暖系统设计热负荷计算1、围护结构传热耗热量q1 围护结构传热耗热量q可按下式计算 .（14）式中 a围护结构的温差修正系数（取1.0）； k围护结构的传热系数w/（m2k）； f围护结构的传热面积（m2）； tn，tw供暖室内、外计算温度（） xch围护结构的朝向修正率；北外墙 北外墙的传热耗热量为北外窗 北外窗的传热耗热量为西外墙 西外墙的传热耗热量为地面 地带划分如图11所示 2700 2000 700 200031005100 第一 地带 第 二 地 带 图11地面各地带传热系数k1=0.47w/（m2k），k2=0.23w/（m2k）地面的传热耗热量为：101房间围护结构的传热耗热量2、101房间的冷风渗透耗热量q2(按换气次数法)室内渗透冷空气量l（m3/h） . .（15）式中 k换气次数（次/h），可按表11采用； v房间体积（m）则101房间的渗透冷空气量l=kv=0.5（2.75.13.9）=26.85m/h表11 换气次数房间类型一面有外窗两面有外窗三面有外窗门厅k/（次/h）0.50.51.01.01.52冷风渗透耗热量q2 .（16）式中 cp冷空气的比定压热容，cp=1kj/（kgk）； w供暖室外计算温度下的空气密度（kg/m）；则101房间的冷风渗透耗热量101房间的供暖系统设计热负荷为1.2.2 601房间供暖系统设计热负荷计算1、围护结构耗热量q1(1)北外墙 北外墙的传热耗热量为(2)北外窗北外窗的传热耗热量为(3)西外墙西外墙的传热耗热量为(4)屋顶 屋顶的传热耗热量为601房间围护结构的传热耗热量2、601房间的冷风渗透耗热量q2(按换气次数法)l=kv=0.5（2.75.13.3）=22.72m/h601房间的冷风渗透耗热量601房间的供暖系统设计热负荷为1.2.3 供暖系统设计热负荷计算表 其他房间的供暖系统设计热负荷计算方法同101和106房间，计算结果汇总详见表12。表12 供暖系统设计热负荷计算表房间编号围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度/温差修正系数传热系数/w/（m2k）朝向修正率传热耗热量/w名称及朝向面积计算面积/m2101北外墙2.73.9-1.51.87.8318-1411.28510%354.17北外窗1.51.82.76.4608.26西外墙5.13.919.891.285-5%776.98地带一25.1+2.7215.60.470190.44地带二0.73.12.170.230围护结构传热耗热量1929.8冷风渗透耗热量327.91101房间的供暖系统设计热负荷2257.8102108北外墙7.23.9-1.81.8221.618-1411.28510%977.01北外窗1.81.826.482.5570.24地带一7.2214.40.470216.58地带二7.2214.40.230105.98地带三7.2214.40.12055.30地带四7.20.64.320.0709.68围护结构传热耗热量1934.8冷风渗透耗热量1131.7102房间的供暖系统设计热负荷3066.5103104105北外墙3.63.9-1.81.810.818-1411.28510%488.51北外窗1.81.83.242.5285.12地带一3.627.20.470108.29地带二3.627.20.23053.00地带三3.627.20.12027.64地带四3.60.60.720.0701.61围护结构传热耗热量964.17冷风渗透耗热量565.80103房间的供暖系统设计热负荷1529.9106北外墙7.23.9-4.21.820.518-1411.28510%928.16 北外窗4.21.87.562.5665.28 地带一7.2214.40.470216.58 地带二7.2214.40.230105.98 地带三7.20.85.760.12022.12 围护结构传热耗热量1971.3冷风渗透耗热量1131.6 106房间的供暖系统设计热负荷3102.9107北外墙10.83.9-1.81.8332.418-1411.28510%1465.5 北外窗1.81.839.722.5855.36 地带一10.8221.60.470324.86 地带二10.8221.60.230158.98 地带三10.8221.60.12082.94 地带四10.80.66.480.07014.52 围护结构传热耗热量2902.2 冷风渗透耗热量1697.5 107房间的供暖系统设计热负荷4599.7 109北外墙2.73.9-1.51.87.8318-1411.28510%354.17 北外窗1.51.82.76.4608.26 东外墙5.13.919.91.285-5%776.98地带一25.1+2.7215.60.470190.44 地带二0.73.12.170.230围护结构传热耗热量1929.8冷风渗透耗热量327.91 109房间的供暖系统设计热负荷2257.7 110南外墙5.73.9-2.42.416.518-1411.285-20%541.80 南外窗2.42.45.766.4943.72 西外墙7.53.929.21.285-5%1142.6 地带一7.52+5.7226.40.470397.06 地带二3.75.5-1.73.514.40.230105.98 地带三1.73.55.950.12022.85 围护结构传热耗热量3154.0冷风渗透耗热量1018.1 110房间的供暖系统设计热负荷4172.1111115南外墙14.43.9-2.71.8436.718-1411.285-20%1207.9 南外窗2.71.8419.42.51244.2地带一14.4228.80.470433.15 地带二14.4228.80.230211.97 地带三14.4228.80.12010.37 地带四14.40.68.640.07019.35 围护结构传热耗热量3126.9 冷风渗透耗热量2263.3 111房间的供暖系统设计热负荷5390.3 112114南外墙3.63.9-2.71.89.1818-1411.285-20%301.99 南外窗2.71.84.862.5311.04 地带一3.627.20.470108.29 地带二3.627.20.23052.99 地带三3.627.20.12027.65 地带四3.60.62.160.0704.84 围护结构传热耗热量806.79 冷风渗透耗热量565.83 112房间的供暖系统设计热负荷1372.6113南外墙12.32(7.2-3.3-2.1)22.218-1411.285-20%729.50 南外门6.83.322.43.92240.4 南外窗2.763.32+12.322.144.13.94401.7地带一12.32224.60.470370.59 地带二12.32224.60.230181.35 地带三12.32224.60.12094.62 地带四12.320.67.390.07016.56 围护结构传热耗热量8034.8 冷风渗透耗热量3574.9 113房间的供暖系统设计热负荷11609116南外墙5.73.9-2.42.416.518-1411.285-20%541.80 南外窗2.42.45.766.4943.72 东外墙7.53.929.21.285-5%1142.6 地带一7.52+5.7226.40.470397.06 地带二3.75.5-1.73.514.40.230105.98 地带三1.73.55.950.12022.85 围护结构传热耗热量3154.0冷风渗透耗热量1018.1 116房间的供暖系统设计热负荷4172.1 走廊1西外墙2.43.9-1.82.74.518-1411.285-5%175.8 西外门1.82.74.863.9576.2 东外墙2.43.9-1.82.74.51.285-5%175.79 东外门1.82.74.863.9576.20 地带一2.4229.60.470144.38 地带二2.4229.60.23070.66 地带三2.4229.60.12036.86 地带四2.4229.60.07021.50 围护结构传热耗热量1777.4 冷风渗透耗热量6954.6走廊1的供暖系统设计热负荷8731.9201301501北外墙2.73.3-1.51.86.2118-1411.28510%280.89 北外窗1.51.82.76.4608.26 西外墙5.13.316.81.285-5%657.45 围护结构传热耗热量1546.6冷风渗透耗热量277.47 201房间的供暖系统设计热负荷1824.1 202203302502303503307507北外墙7.23.3-1.81.8217.318-1411.28510%781.61 北外窗1.81.826.482.5570.24 围护结构传热耗热量1351.9冷风渗透耗热量957.56 202房间的供暖系统设计热负荷2309.4 204206208304504北外墙3.63.3-1.81.88.6418-1411.28510%390.80 北外窗1.81.83.242.5285.12 围护结构传热耗热量675.92 冷风渗透耗热量478.78 204房间的供暖系统设计热负荷1154.7 205305505北外墙7.23.3-4.21.816.218-1411.28510%732.76 北外窗4.21.87.562.5665.28 围护结构传热耗热量1398 冷风渗透耗热量957.56 205房间的供暖系统设计热负荷2355.6 207306506北外墙10.83.3-1.81.8325.9218-1411.28510%1172.4北外窗1.81.839.722.5855.36 围护结构传热耗热量2027.7 冷风渗透耗热量1436.3 207房间的供暖系统设计热负荷3464.1 209308508北外墙2.73.3-1.51.86.2118-1411.28510%280.89 北外窗1.51.82.76.4608.26 东外墙5.13.316.81.285-5%657.45 围护结构传热耗热量1546.6 冷风渗透耗热量277.47 209房间的供暖系统设计热负荷1824.1210309509南外墙5.73.3-2.42.413.118-1411.285-20%429.29 南外窗2.42.45.766.4943.72 西外墙7.53.324.81.285-5%966.83 围护结构传热耗热量2339.9冷风渗透耗热量861.44 210房间的供暖系统设计热负荷3201.3211212310510314514南外墙7.23.3-2.71.8214.018-1411.29-20%461.86 南外窗2.71.829.722.5622.08 围护结构传热耗热量1083.9冷风渗透耗热量957.56 211房间的供暖系统设计热负荷2041.5213214南外墙3.63.3-2.71.87.0218-1411.285-20%230.93 南外窗2.71.84.862.5311.04 围护结构传热耗热量541.97 冷风渗透耗热量478.78 213房间的供暖系统设计热负荷1020.8215南外墙14.43.3-2.71.8428.118-1411.285-20%923.72 南外窗2.71.8419.42.51244.2围护结构传热耗热量2167.9冷风渗透耗热量1915.1215房间的供暖系统设计热负荷4083216315516南外墙5.73.3-2.42.413.118-1411.285-20%429.29 南外窗2.42.45.766.4943.72 东外墙7.53.324.11.285-5%966.83 围护结构传热耗热量2339.9冷风渗透耗热量861.44 216房间的供暖系统设计热负荷3201.3走廊2走廊5西外墙2.43.3-1.81.84.6818-1411.285-5%182.82 西外窗1.81.83.242.5246.24 东外墙2.43.3-1.81.84.681.285-5%182.82 东外窗1.81.83.242.5246.24 围护结构传热耗热量 858.12冷风渗透耗热量 6954.5走廊2的供暖系统设计热负荷7812.7311511313513南外墙10.83.3-2.71.8321.118-1411.285-20%692.79 南外窗2.71.8314.62.5933.12 围护结构传热耗热量1625.9 冷风渗透耗热量1436.3311房间的供暖系统设计热负荷3062.2 312512南外墙12.32（3.3-2.1）14.818-1411.285-20%486.33 南外窗12.322.125.96.44238.9 围护结构传热耗热量4725.2冷风渗透耗热量1638.5 312房间的供暖系统设计热负荷6363.7 601北外墙2.73.3-1.51.86.2118-1411.28510%280.89 北外窗1.51.82.76.4608.26 西外墙5.13.316.81.285-5%657.45 屋顶2.75.113.80.410180.66 围护结构传热耗热量1727.7冷风渗透耗热量277.47 601房间的供暖系统设计热负荷2004.7602606北外墙14.43.3-1.81.8434.618-1411.28510%1563.2北外窗1.81.8413.02.51140.5 屋顶14.46.695.00.4101246.9围护结构传热耗热量3950.6冷风渗透耗热量1915.1 602房间的供暖系统设计热负荷5865.7603605北外墙3.63.3-1.81.88.6418-1411.28510%390.80 北外窗1.81.83.242.5285.12 屋顶3.66.623.80.410311.73 围护结构传热耗热量987.66 冷风渗透耗热量478.78 603房间的供暖系统设计热负荷1466.4604北外墙7.23.3-4.21.816.218-1411.28510%732.76 北外窗4.21.87.562.5665.28 屋顶7.26.647.60.410624.19 围护结构传热耗热量2021.5冷风渗透耗热量957.56 604房间的供暖系统设计热负荷2979.1 607北外墙2.73.3-1.51.86.218-1411.28510%280.89 北外窗1.51.82.76.4608.26 东外墙5.13.316.831.285-5%657.45 屋顶2.75.113.80.410180.66 围护结构传热耗热量1727.3冷风渗透耗热量277.47 607房间的供暖系统设计热负荷2004.7608南外墙5.73.3-2.42.413.118-1411.285-20%429.29 南外窗2.42.45.766.4943.72 西外墙7.53.324.81.285-5%966.83 屋顶7.55.742.80.410560.88 围护结构传热耗热量2900.7冷风渗透耗热量861.44 608房间的供暖系统设计热负荷3762.2609611南外墙183.3-2.71.8535.118-1411.285-20%1154.7 南外窗2.71.8524.32.51555.2屋顶186.6118.80.4101558.7围护结构传热耗热量4268.5冷风渗透耗热量2393.9609房间的供暖系统设计热负荷6662.4 610南外墙12.32（3.3-2.1）14.7818-1411.285-20%486.33 南外窗12.322.125.876.44238.9屋顶12.326.681.310.4101066.8围护结构传热耗热量5792.0冷风渗透耗热量1938.5610房间的供暖系统设计热负荷7730.5612南外墙5.73.3-2.42.413.0518-1411.285-20%429.29 南外窗2.42.45.766.4943.72 东外墙7.53.324.751.285-5%966.83 屋顶7.55.742.750.410560.88 围护结构传热耗热量2900.7 冷风渗透耗热量861.44 612房间的供暖系统设计热负荷3762.2走廊6西外墙2.43.3-1.81.84.6818-1411.285-5%182.82 西外窗1.81.83.242.5246.24 东外墙2.43.3-1.81.84.681.285-5%182.82 东外窗1.81.83.242.5246.24 屋顶60.842.41460.4101915.7 围护结构传热耗热量2773.9冷风渗透耗热量6954.6 走廊6的供暖系统设计热负荷9728.4 楼梯间1楼梯间2北外墙320.4-1.51.864518-1411.28510%2035.4 北外窗1.51.8616.26.43649.5 地带一3260.47090.24 地带二3260.23044.16 地带三3260.12023.04 地带四30.61.80.0704.03 屋顶36.619.80.410259.78 围护结构传热耗热量6106.2冷风渗透耗热量2466.4 楼梯间1的供暖系统设计热负荷8572.7 1.2.4 房间供暖系统设计热负荷计算结果汇总 表13 热负荷结果汇总表房间编号房间总耗热量房间编号房间总耗热量房间编号房间总耗热量房间编号房间总耗热量1012257.762081154.73153201.295072309.411023066.462091824.07走廊37812.295081824.071031529.972103201.284011824.075093201.281041529.972112041.54022309.415102999.051051529.972122041.54032309.415113062.241062761.142131020.754041154.75126363.691074599.662141020.754052094.445133062.241083066.462154082.994063464.115142999.051092257.762163201.994072309.415153201.291104172.09走廊27812.294081824.07走廊57812.291115390.263011824.074093201.286012004.731121372.633022309.414102999.056025865.7311311609.73032309.414113062.246031466.431141372.093041154.74126363.696042547.871155390.263052094.444133062.246051466.431164172.093063464.114142999.056065865.73走廊18731.943072309.414153201.296072004.732011824.073081824.07走廊47812.296083762.162022309.413093201.285011824.076096662.42032309.413102999.055022309.416107730.52041154.73113062.245032309.416116662.42052094.443126363.695041154.76123762.172061154.73133062.245052094.44走廊69728.42073464.113142999.055063464.11楼梯18572.66楼梯28572.66总热负荷335085.221.3 供暖散热器的选择与计算1.3.1 散热器的选用 设计选择散热器时，需考虑对散热器在热工、经济、卫生美观及使用寿命等方面的要求，所以，本设计散热器选用具有工作压力高、外形美观光洁，占地小，便于布置等优点的钢制柱式散热器600800型。1.3.2 散热器的布置与安装 本设计散热器明装安装在外墙窗台下，楼梯间的散热器安装时，考虑到楼梯间热流上升的特点，本设计尽量布置在底层，如散热器数量过多，在底层无法布置时，可按一定比例分配在下部各层，见表14。安装时组装片数不超过20片。表14. 楼梯间散热器的分配（%）建筑物总层数 计算结果12346502015151.3.3 散热器的计算1、散热器散热面积的计算 散热器散热面积按下式计算 .（17）式中 f散热器的散热面积（m2）； q散热器的散热面积（w）； k散热器的传热系数w/（m2）； tpj散热器内热媒平均温度（）； tn供暖室内计算温度（）； 1散热器组装片数修正系数； 2散热器连接方式修正系数； 3散热器安装形式修正系数；散热器片数可按下式计算 .（18）式中 f每片散热器面积（m2/片）；2、 散热器内热媒平均温度计算 本设计拟选用单管顺流热水供暖系统，每组散热器的进、出口水温沿流动方向下降，因而，每组散热器的进、出口水温必须逐一分别计算。 单管系统各层水温的计算，可用下式计算 .（19）式中 ti流出第i 组散热器的水温（）； tg立管的供水温度（）； th立管的回水温度（）； q立管的总负荷（w）； 沿水流方向，在第i组（包括第i组）散热器前的全部散热器的散热量（w）。1.3.4 601房间散热器的计算 根据式（19）流出第六层散热器的水温t6则tpj=（95+90.6）/2=92.8，t=tpjtn=（92.818）=74.8，查手册得，钢制柱式散热器600800型传热系数k=2.489t0.3069=2.489（74.8）0.3069w/（m2/）=9.36w/（m/），先假设散热器组装片数修正系数1=1.0；散热器连接方式修正系数2=1.0；散热器安装形式修正系数3=1.02。根据式（17）f=q123/（kt）=2004.731.01.01.02/（9.3674.8）=2.9m2钢制柱式散热器600800型每片散热面积为0.15m2，计算片数n为n= f /f=2.9/0.15=19.3片查手册得，散热器组装片数为1120片时，1=1.05，实际所需散热器面积为f=f1=2.91.05=3.04m2实际采用片数n=f/f=3.04/0.15=20片 其他房间散热器的计算同601房间的计算方法。1.3.5 房间散热器的计算结果汇总 表15 散热器计算结果汇总房间编号散热器片数房间编号散热器片数房间编号散热器片数房间编号散热器片数10136 20816 3154650730 10250 20928 走廊311450824 10325 21047 40122 50942 10425 21128 40231 5102610525 21228 40331 5113910645 21314 40416 51280 10774 21414 40529 51339 10850 21559 40647 51426 10936 21647 40731 51542 11067 走廊2114 40822 走廊5100 11187 30124 40944 60120 11222 30232 4102760262 113183 30332 4114160316 11422 30416 41290 60427 11587 30530 41341 60516 11667 30648 41427 60662 走廊1141 30732 4154460720 20126 30824 走廊411060840 20234 30946 50121 60971 20334 3102850230 61082 20416 3114250330 61171 20530 312100 50415 61240 20616 31342 50528 走廊6103 20750 31428 50645 楼梯191 楼梯291 1.4 供暖系统的水力计算 1.4.1 热水供暖系统方式选择 本设计系统选用机械循环上供下回垂直单管同程式供暖系统。采用pp-r管，热熔连接。1.4.2 水力计算方法和步骤 本设计供暖系统分a和b两个系统，并且a系统与b系统对称设计，所以水力计算一样，以a系统水力计算为例进行计算： 1、在系统图上进行管段编号、立管编号并注明各管段的热负荷和管长。 2、确定最不利环路。本系统为异程式单管系统，一般取最远立管的环路作为最不利环路。最不利环路是从入