市北欧小区住宅楼采暖及防排烟设计说明书.doc

XX科技大学毕业设计说明书XX市北欧小区住宅楼采暖及防排烟设计摘 要本设计是XX市北欧小区住宅楼采暖及防排烟设计。要求根据土建资料和其它相关资料，设计一套安全可靠节能的采暖系统,采暖设计要求对用户进行分户热计量，对住宅楼采暖通风及防排烟系统进行合理化设计。采暖设计部分根据建筑的具体情况选用了下供下回双管异程式系统。在系统布局安排上，以简化系统、节省管材、减少地下埋管，节省室内空间、排气顺畅、满足用户要求为宗旨。小高层住宅进行防排烟设计，系统选用正压送风防烟系统，每层设一送风口，送风机装设于屋顶。按热媒的温度不同，可分为低温水供暖系统和高温水供暖系统。在我国，习惯认为，水温低于或等于100的热水，称为低温水，水温超过100的热水，称为高温水。室内热水供暖系统大多数采用低温水作为热媒。本设计供回水温 为95/70。关键词：采暖 分户热计量 防排烟 The design of heating and smoke controlling about a commercial building of Xingfu district in ShijiazhuangAbstractThe project is about the design of heating and smoke controlling about a commercial building of Xingfu district in Yinchuan. The paper requirements designing a reasonable heating and smoke control system for building which according to civil engineering and other relevant information . The project about heating requirements metering heat for the users.The design is a residential building in Dalian district quirements of the user household heat metering,On the rationalization of district heating station design.The Design of heating chooses downfeed and direct return riser system which based in construction of the specific circumstances form. The purpose about distribution arrangements in the system are to simplify the system,saving pipe,buried underground to reduce,saving interior space and concent requirements for the users.The design of smoke control are main contenders high-rise residential. It chooses a air supply system and set up a delivery outlet every two-tier. The blower is installed in the roof.HTM by different temperature,Can be divided into low-temperature water heating system and high temperature water heating system.In China,Habits that,Temperature less than or equal to 100 hot water,Called low-temperature water,Temperature of the water more than 100 ,Known as high-temperature water.The majority of indoor hot water heating system using low-temperature water as a heat medium.Back to the design for the water temperature for 95/70 .Key words： Heating Household heat metering smoke controlling目录摘 要IAbstractII第一章 设计概况21.1 工程概况21.2 设计成果21.3 设计原始资料21.3.1 气象资料21.3.2 室内计算参数31.3.3 维护结构参数3第二章 室内采暖42.1 校核低限热阻42.2 维护结构的耗热量52.2.1 维护结构基本耗热量52.2.2 附加耗热量82.2.3 冷风渗透耗热量92.2.4 中和面的确定112.2.5 负荷计算示例12第三章 系统的选择及确定153.1 垂直式系统153.2 水平式系统163.3 单、双管混合式系统173.4 系统的确定18第四章 散热器的选择及计算194.1 散热器的选择194.1.1 对散热器的要求194.1.2 选择散热器的注意事项194.2 散热器的计算204.2.1 散热器的计算原则204.2.2 散热器片数的计算214.2.3 散热器的计算实例234.2.4 散热器布置的规定244.2.5 散热器的安装254.3 水力计算264.3.1 水力计算任务264.3.2 水力计算方法264.3.3 本设计中系统水力计算274.3.4 热水供暖系统管路水力计算的基本公式284.3.5 水力计算示例28第五章 管道布置及附件选择305.1 管道的布置305.1.1 供水立管的布置305.1.2 室内管线的布置305.1.3 支管的布置305.1.4 管道支架的安装305.1.5 注意事项315.2 附件的选择325.2.1 蝶阀325.2.2 锁闭阀325.2.3 闸阀335.2.4 热量表335.2.5 Y型过滤器335.3 室内采暖管道的材料及保温33第六章 防排烟系统的设计346.1 自然排烟的条件346.2 机械加压系统送风系统需注意346.3 基本条件的确定356.3.1 基本条件的确定356.3.2 浮动条件的确定356.3.3 对同一个工程而言，设计时还应注意的事项356.4 加压送风系统376.4.1 加压送风量的计算376.4.2 风机的选型386.4.3 送风口386.5 加压系统的控制396.6 地下室防排烟396.6.1 地下室防排烟416.7 小结42参考文献43附录A：热负荷计算表.44附录B: 冷风渗透耗热量计算表.129附录C：散热器计算表.132附录D：水力计算表.143附录E:外文翻译.146致 谢.157V前 言毕业设计是大学生涯的最后一门课程，也是重中之重的一门课程，它不仅是对大学里所学过的专业课程的融会贯通而且是提高大学生综合能力的有效途径。冬季，在我国北方地区，采暖问题一直都占有重要的地位，这不仅因为采暖直接与人民群众的切身利益相关，而且根据实际条件的具备情况和决策时考虑的侧重点的不同，给出实际情况下的最为优化与适宜的采暖方式，与调整优化整个城市的采暖系统结构息息相关。本次毕业设计的研究对象和主要内容是XX市某住宅楼的采暖及防排烟系统设计。设计的内容涵盖了大学期间所学的所有与采暖有关的专业知识。采暖设计主要是维持一定的室内温度，为人们创造舒适的工作和生活条件；通风及防排烟设计主要是满足着火时尽快将烟气排出，疏散楼内人群，以确保人员的生命安全。本次设计为我以后的工作及学习打下了一个良好的基础，在设计过程中得到了指导老师和同学的大力帮助，但是我知道我的知识水平有限，设计仍有不足之处，恳请各位老师提出批评和指正。第一章 设计概况1.1 工程概况本设计为XX市北欧小区住宅楼采暖及防排烟设计.建筑为高层住宅楼，主体为33层建筑 ，层高2.9m，总高度为98.10m 。1.2 设计成果采暖平面图（地下一层采暖及防排烟平面图、首层采暖及防排烟平面图、二到八层采暖及防排烟平面图、九到十七层采暖及防排烟平面图、水箱间采暖及风机布置平面图），采暖系统图(A、B单元采暖户内系统图、C单元采暖户内系统图、采暖立管系统图、防排烟系统图)，管井大样图(低区管井大样图、高区管井大样图、顶层管井大样图)，设计说明书一份。1.3 设计原始资料1.3.1 气象资料XX市的气象资料为：表1.1 XX市气象参数4 采暖室外计算温度（）：-8设计计算用采暖日期数（日）：129冬季室外平均风速：（m/s）2.8冬季最多风向:N冬季室外大气压力(kPa):102.02历年最低气温:- 19.3最大冻土深度cm841.3.2 室内计算参数表1.2 室内设计参数 房间类型温度（）卫生间25卧室20厨房20起居室20餐厅20车库141.3.3 维护结构参数由土建资料可查得各维护结构参数如下:1） 外墙：300加气混凝土砌块。K=0.83W/.（校核低限热阻）；2） 内墙：240砖墙。K=2.03W/.；3） 屋面：100钢筋混凝土，苯板，芯板各5。K=0.46 W/.（校核低限热阻）；4） 地面：保温K0.25 W/.；5） 外窗：单框双玻钢窗， K3.9 W/.；6） 阳台门：玻璃木门，K5.8 W/.；第二章 室内采暖2.1 校核低限热阻 供暖系统设计时对其建筑热工提出如下要求：实施供暖设计，在本着节能的基础上，使室温达到用户要求值；如果室温达不到设计值，相对湿度大时易产生结露现象；采暖不足时经常发生，墙面结露产生的黑色霉斑严重影响了住户的室内环境，破环装修，应加以避免，当设计供暖系统时对其建筑热工提出如下要求：1）围护结构热工性能应满足国家民用建筑节能设计标准及地方标准民用建筑节能设计标准实施细则的要求。经计算表明，对于“节能型建筑”如供暖有间歇，并不致使外墙内表面结露。2）墙及楼板的热工性能不应低于民用建筑热工设计规范第4.1.1条及现行采暖通风与空气调节设计规范中第3.1.4条围护结构最小热阻值的要求。由以上分析可见，有必要对外墙及屋顶进行热工性能的校核。根据公式： 1 式（2-1）其中：=1 =20 =-8当计算外墙时 =6.0 当计算屋面时=4.5外墙最小热阻 =0.536 式（2-2） =0.268 外墙实际传热阻为 式（2-3）满足要求屋顶最小热阻 =0.889 式（2-4） 屋顶实际传热阻为 式（2-5） 满足要求2.2 围护结构的耗热量2.2.1 围护结构基本耗热量在工程设计中，围护结构的基本耗热量是按一维稳定传热过程进行计算的，即假设在计算时间内，室内、外空气温度和其它传热过程参数都不随时间变化。对室内温度容许有一定的波动幅度的一般建筑物来说，采用稳定传热计算可以简化计算方法并能基本满足要求。建筑物围护结构的耗热量，包括基本耗热量和附加耗热量两部分。基本耗热量是通过房间个部分围护结构（墙，屋顶，地面、门、窗等），由于室内外空气的温度差，从室内传向室外的热量。附加耗热量是对于围护结构的朝向、风力、气象条件等不同，对基本耗热量的修正。而围护结构的基本耗热量是房间的得热量与失热量的总和。一、房间的失热量包括：1、经地面、屋顶、墙、门、窗等围护结构传出的热量；2、加热室内冷空气所需要的热量；3、加热进入室内冷物料所需要的热量；4、由于室内水分蒸发所损耗的热量；5、通风耗热量；6、经其它途径散失的热量。 二、房间的得热量包括： 1、生产车间最小负荷班的工艺设备散热量； 2、非供暖通风系统的其它管道和热表面的散热量； 3、热物料的散热量；4、太阳辐射进入室内得热量。三、外墙传热的热量传递可包括三个过程：（1）外墙内表面吸收室内热量，是由墙面附近空气的对流换热以及其它表面对它辐射换热引起的。（2）外墙内表面吸收的热量传自外墙外表面是墙体本身导热的结果，易受到墙体材料热阻的影响而产生温度降落。（3）外墙外表面与室外空气的对流换热和该表面本身对周围的辐射换热，而失热量散发于室外。由于围护结构热负荷的获得与传热有着密切的联系，所以在进行围护结构的热负荷计算之前可以先来了解一下传热的基本原理：传热是自然界和生产领域中非常普遍的现象。从传热的机理来分，传热有三种形式，即导热、对流、和辐射。导热是指物体个部分无相对位移或不同物体直接接触物质的分子、原子及自由电子等微粒子热运动而进行的热量传递现象。能量是在连续体内各部分之间传递，所以导热可以是固体、液体、气体中发生。但实际上单纯的导热只能发生在密实的固体中。因为流体中如果存在温差，就会出现对流现象，难以维持单纯的导热。材料的导热系数，是表明材料本身导热能力的数据。流换热只存在于流体当中。流体或气体每一居局部由于受热体积膨胀，密度减小而上升，冷的部分就补充上去形成分子的相对运动而传向低温处，实际上是以混合的方式进行热交换，因在产生对流的同时，也伴随着导热过程，一般把这种综合过程称为对流换热。在围护结构耗热量计算中遇到的问题，多数为流体与固体壁直接接触的换热问题，如墙的表面与空气之间存在温差时，相互间就产生对流换热。其中包括空气分子之间的导热和由空气分子相对位移而引起热量转移这两种传热方式。为了正确地计算出围护结构的基本耗热量，必须了解和掌握计算的步骤及冬季室内计算温度、采暖室外计算温度围护结构的传热系数和传热面积等的确定方法。(1)房间的编号(a)按房间的一定顺序编号，号码应简单明了，并能反映出房间的楼层数及大致位置。(b)尽量使各楼层方位和面积相同的房间编号后两数字相同。例如：一层的第一个房间为101，它上面的二层对应房间为201等。(c)楼梯间在计算时不用分层编号，统一计算即可。(d)有大走廊的建筑物，走廊和楼梯间分开编号，走廊可分层编号。(2)冬季室内计算温度的确定(tn)生产要求的室内温度一般由工艺设计人员提出，人们生活要求的温度，主要决定于人体的生理热平衡。一般房间的温度是上热下凉， 由于人们生活和工作一般均在两米以下的地点，因此把离地面两米以下的平均空气温度看作室内计算温度。设计采暖时，冬季室内计算温度应根据建筑物的用途，按下列规定采用：(a)民用建筑的主要房间，宜采用1624，当工艺或使用条件有特殊要求时，各类建筑物的室内温度可按国家现行有关专业标准、规范执行。(b)计算围护结构耗热量时，冬季室内计算温度，应按照规定采用。但对于层高大于4m的工业建筑，为了考虑室内竖向温度梯度的影响，常采用下面两种不同的计算方法：室内设备散热量小于23 w/m3的工业建筑，当其温度梯度值不能确定时，把需要控制的工作地区温度视为采暖室内计算温度，无论计算地面、顶棚或室外墙的耗热量时均选用同一个计算温度。这种方法比较简单，但无选择余地，不能做到根据建筑物的不同性质区别对待，只是用于室内散热量较小，上部空间温度增高不显著的建筑物，如民用建筑及辅助建筑物等。于是采暖规范规定：“散热量小于23 w/m3的工业建筑，当其温度梯度值不能确定时，可用工作地点温度计算围护结构耗热量，但应进行高度附加”。室内设各散热量大于23 w/m3的工业建筑，在计算地面耗热量时仍然区工作地点的温度为室内计算温度；而计算屋顶和天窗的耗热量时，应采用屋顶下的温度(tn)为室内计算温度；计算外墙、外门、外窗的耗热量时取上述两个温度的平均值为室内计算温度。对房间各部分围护结构采用不同的室内温度计算耗热量，即使房间高度高于4m时也不计入高度附加。这种方法比较麻烦，但可适应各种性质的建筑物，尤其是室内散热量较大，上部空间温度明显升高的工业建筑，一般t=0.31.5/m。(d)设置集中采暖的公共建筑和工业建筑，当其位于严寒地区或寒冷地区,且在非工作时间或中断使用的时间内，室内温度必须保持在O以上，而利用房间蓄热量不能满足要求时，室内温度应按5设置值班温度。按照下式计算： 式(2-6)式中：K 围护结构的传热系数，W/()； F 围护结构的面积，； 围护结构的温差修正系数； 冬季室内计算温度，； 供暖室外计算温度，。2.2.2 附加耗热量围护结构的附加耗热量用下式计算： 2 式（2-7）式中：附加耗热量；朝向附加率（或称朝向修正系数）；风力附加率（或称风力修正系数）；高度附加；其中取值如表2.1：表2.1 XX市建筑采暖朝向修正率4朝向北西东南附加率+1%-5%-5%-25%在本设计中风力附加率为零。2.2.3 冷风渗透耗热量在风压和热压的作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出。当未对采暖房间的门、窗缝隙采取密封措施时，冷空气就会通过门、窗缝隙渗入到室内，把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量，称为冷风渗透耗热量。在各类建筑物特别是工业建筑的耗热量中，冷风渗透耗热量所占比例是相当大的，有时高达30左右，所以门窗缝隙渗透冷空气耗热量的计算显得尤为重要。根据现有的资料，暖通规范中给出了用缝隙法计算民用建筑及生产辅助建筑物的冷风渗透耗热量和用百分率附加法计算工业建筑的冷风渗透耗热量。1、多层和高层民用建筑，加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量。2、多层建筑的渗透冷空气量，当无相关数据时，可按以下公式计算： L=kV 式（2-8）式中：V房间体积()； K换气次数(次h)。 3、工业建筑，加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量，可根据教材进行设计。4、计算出的房间冷风渗透量是否全部计入，应考虑下列因素； (1)当房间仅有一面或相邻两面外围护物时，全部计入其外门、窗缝隙； (2)当房间有相对两面外围护物时，仅计入较大的一面缝隙； (3)当房间有三面外围护物时，仅计入风量较大的两面缝隙； (4)当房问有四面外围护物时，则计入较多风向的1/2外围护物范围内的外门、窗缝隙。5、计算建筑物耗热量时，为了简化计算，可作下列近似处理： (1)与相邻房间温差小于5时，不计算耗热量； (2)伸缩缝或沉降缝墙按外墙基本耗热量的30计算； (3)内门的传热系数按隔墙的传热系数考虑； 6、计算外门面积时，不扣除腰头窗的面积：计算冷风渗透耗热量有以下三种方法： 缝隙法、换气次数法和百分数法。本设计按照缝隙法计算冷风渗透耗热量， 公式如下： W 式 (2-9)式中： 冷风渗透耗热量W； V经门、窗缝隙渗入室内的总空气量； w采暖室外计算温度下的空气密度(kg/m3)； 采暖室内计算温度()； 冷空气的定压比热c=1kg/；采暖室外计算温度()。m综合修正系数7、用缝隙法计算冷风渗透耗热量时，由于冬季的风向是变化的，不位于主导风向的门窗，在某一时间也会处于迎风面，必然会渗入冷空气。因此，暖通规范明确规定：建筑物门窗缝隙的长度分别按各朝向所有的可开启的外门，窗缝隙丈量。在计算不同朝向的冷风渗透空气量时，引进一个渗透空气量的朝向修正系数n.即： 式(2-10)式中：-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确定。 -门、窗缝隙的计算长度， -渗透空气量的朝向修正系数。 表2.2XX市渗透空气量的朝向修正系数4朝向北N东E南S西Wn1.000.150.151.00 表2.2每米门、窗缝隙渗入的空气量门窗类型冬季室外平均风速（m/s）123456单层木窗1.02.03.14.35.56.7双层木窗0.71.42.23.03.94.7单层钢窗0.61.52.63.95.26.7双层钢窗 0.41.11.82.73.64.7推拉铝窗0.20.51.01.62.32.9平拉铝窗0.00.10.30.40.60.82.2.4 中和面的确定室内空气柱的温度为=20时室内空气柱的密度为=1.1767/室外空气温度为=-8时，空气密度为=1.27/。压差系数取0.2；= 0.7v=2.8m/s；连立公式： 4 式（2-11）中和面的高度m；住室内外压差为零的界面。通常在纯热压作用下，一般取建筑物的建筑高度的一半；计算门窗的中心线的标高m；（注意：由于分母表示风压差，故当h-1 式（2-12）求的值： 北向门窗的m值： 式（2-13）东向、南向中和面在第十层，西向、北向中和面在第二十二层。计算见附录B2.2.5 负荷计算示例（一）现以1001活动室为例， 计算其房间热负荷 式（2-14）北外墙的耗热量 =0.67.71271 124.9 W 朝向修正率6% =229.1(1+1%)=137.39北外窗的耗热量 2.32.4281 160.0W朝向修正率10% =327.6(1+10%)=176 W西内墙的耗热量 0.831.89281 78 W东外墙的耗热量 =0.64.79281 =83 W朝向修正率-5% =83（1-5%）=79 W地面的耗热量 5.780.5281 84.1 W围护结构耗热量 124.9+160+78+79+84.1=554 W窗户的冷风渗透耗热量由下式计算北外窗的冷风渗透耗热量： 3.511.365284.92 =412 W房间总耗热量为 =554+412 =960.7 W同理得其它房间热负荷见热负荷附录。第三章 系统的选择及确定按系统中水的循环动力将采暖系统分为重力（自然）循环系统和机械循环系统。靠水的密度差进行循环的系统，称重力循环系统；靠机械力进行循环的系统，称机械循环系统。每个区域内室内采暖系统基本形式如下：3.1 垂直式系统（1） 上供下回式双管上供下回式系统特点：各层散热器都并联在供、回立管上，热水直接流经供水干管、立管进入各层散热器，冷却后的回水经回水立管、干管直接流回锅炉。一般高层建筑不宜采用这种双管系统。单管上供下回式系统特点： 。（2） 双管下供下回式该系统与上供下回式系统相比，特点：主立管长度小，管路的无效热损失较小；上层的作用压力虽然较大，但循环环路长，阻力也较大；下层作用压力虽然较小，但循环环路短，阻力也较小，这可以缓解双管系统的垂直失调问题；可安装好一层使用一层，能适应冬季施工的需要。（3） 中供式中供式系统用于顶层梁下和窗户之间的距离不能布置供水干管时采用。特点：上部的下供上回式系统应考虑解决好空气的排除问题；下部的上供下回式系统，由于层数减少，可以缓和垂直失调问题。（4） 下供上回式适用于高温水采暖，该系统多采用单管顺流式。特点：有利于排气；无效热损失少；底层散热器供水温度最高，可以减少底层房间所需的散热面积，有利于布置散热器。（5） 混合式适用于热媒为高温水的多层建筑。特点：解决高温水热媒直接系统的最佳方法之一。3.2 水平式系统（1） 水平单管顺流式系统适合于在住户入口有集中调节控制装置的建筑。特点：住户室内水平串联散热器的组数过多时，末端散热器的片数会过多，不便于布置。（2） 水平单管跨越式系统这种形式允许在散热器支管上安装温控阀，能够调节散热器的进流量，室温调节灵活，热舒适性好，对散热器的组对没有限制。特点：使各住户间的分户热量计量成为可能；排气困难。（3） 水平双线式系统高层建筑采用双线式采暖系统，垂直方向不再需要分区即可较好地解决垂直热力失调问题。3.3 单、双管混合式系统这种系统既能缓解双管系统在楼层数过多时产生垂直失调问题，又能避免单管顺流式系统散热器支管管径过大的缺点，而且能进行散热器的个体调节。按供、回水方式的不同，可分为单管系统和双管系统。热水经立管或水平供水管顺序流过多组散热器，并顺序地在各散热器中冷却的系统，称为单管系统；热水经过供水立管或水平管平行地分配给多组散热器，冷却后的回水自每个散热器直接沿回水立管或水平回水管流回热源的系统，称双管系统。按系统管道的敷设方式不同，可分为垂直式系统和水平式系统。垂直式系统，按供、回水干干管布置的位置不同，又分为以下几种:（1） 上供下回式双管和单管热水供暖系统（2） 下供下回式双管热水供暖系统；（3） 中供式热水供暖系统；（4） 下供上回式热水供暖系统（5） 混合式热水供暖系统户外共用立管的形式可以:有上供下回同程式、上供下回异程式、下供下回异程式、下供下回同程式。双管系统最大的问题是垂直失调问题，楼层越多，重力作用的附加压力就越大，在不额外设置阻力平衡元件的情况下，应尽量减少垂直失调问题实现较好阻力平衡。上供下回异程式系统和下供下回异程式系统中，各层循环环路在设计工况下阻力近似相同，上层作用压力大于下层而产生的垂直失调问题无法解决；上供下回异程式系统，上层循环环路短阻力小，下层循环环路长阻力大，这会加剧垂直失调问题；只有下供下回同程式系统，上层循环环路长阻力大，刚好可以抵消上层较大的重力作用压力，而下层循环环路短阻力小，下层的重力作用压力也较小，这能减小垂直失调问题，因此，对于高层住宅分户热计量系统，在同等条件下，下供下回同程双管系统是首选的系统形式。按热媒的温度不同，可分为低温水供暖系统和高温水供暖系统。在我国，习惯认为，水温低于或等于100的热水，称为低温水，水温超过100的热水，称为高温水。室内热水供暖系统大多数采用低温水作为热媒。设计供回水温度多采用95/70。3.4 系统的确定高度超过30m的建筑物，由于静压较大，不宜采用高温水供暖。对高层建筑，可在垂直方向上分一至两个区，竖向分区。竖向分区应考虑散热器的承压能力、管材特性、室外管网压力和系统水力计算的平衡情况，决定每区的极 限楼层数。根据经验值高规中规定：一般高层建筑高于50米要分区，另外，双管系统最大的问题垂直失调，楼层越多，重力作用的附加压力就越大，在不额外设阻力平衡元件条件下，应尽量减少在垂直方向上的失调，实现较好的阻力平衡，可以设置阻力较大的阀门来影响户内阻力，以实现系统水力平衡。根据建筑物的特点和分户采暖热计量的要求，本设计在管道井中设置共用立管，共用立管采用下供下回异程式双管系统；采用这种形式下供下回同程式相比较有很多优点：对于异程式来说上层循环环路长度长阻力大，下层循环环路长度短阻力小，刚好抵消重力作用产生的上层大于下层的附加压力，减小垂直失调的问题。在户内采用水平双管同程式散热器供暖系统，供水回水干管敷设在垫层内，距地平面50 mm，。每户形成一个相对独立的循环环路，这种方式的优点可实现分户调节，热性适舒性比较好，且户内系统的阻力较大，易于实现供暖系统的平衡和稳定。第四章 散热器的选择及计算4.1 散热器的选择4.1.1 对散热器的要求采暖散热器是通过热媒将热源产生的热量传递给室内空气的一种散热设备。散热器的内表面一侧是热媒(热水或蒸汽)，外表面一侧室内空气，当热媒温度高于室内空气温度时散热器的金属壁面就将热媒携带的热量传递给室内空气。散热器的功能是将供暖系统的热媒（蒸汽或水）所携带的热量，通过散热器避面传给房间。热工性能方面的要求 散热器的传热系数越高，说明散热器散热性能越好。 经济方面的要求，散热器传给房间的单位热量所需金属耗量越少成本越低，其经济性越好。安装使用和工艺方面的要求 散热器应具有一定机械强度和承压能力，散热器的结构形式应便于组合成所需要的散热面积，结构尺寸要小，少占房间面积和空间。卫生和美观方面的要求 散热器外表光滑，不积灰易于清洗，散热器装设应影响房间美观。使用寿命要求散热器应不易于被腐蚀和破坏，使用年限长。随着我国能源政策的改变和生活水平的不断提高，传统的铸铁散热器由于生产过程的高污染、低效率、劳动强度大、外观粗糙等原因，使用受到一定的限制。铜管铝翅片对流散热器，以较为完美的外观和可以拆、装的外罩，在保障了散热器的使用效果的同时，又解决了散热器外观和清扫的问题，同时也起到了防护的作用。钢制、铝制散热器等由于生产过程污染小、效率高、劳动强度低、散热器承压能力高、表面光滑易于清扫、外形美观且形式多样，既可满足产品的使用要求，又可起到一定的装饰作用。4.1.2 选择散热器的注意事项(1)具有腐蚀性气体的工业建筑或相对湿度较大的房问，应采用耐腐蚀的散热器。(2)采用钢制散热器时，必须注意防腐问题。应采用闭式系统，并满足产品对水质的要求，在非采暖季节采暖系统应充水保养。(3)铝制散热器的腐蚀问题日益突出，造成的腐蚀主要是碱腐蚀，采用铝制散热器时应选用内防腐性铝制散热器，并满足产品对水质的要求。(4)安装热量表和恒温阀的热水采暖系统不宜采用水流通道内含有粘砂的铸铁等散热器。(5)热水采暖系统选用散热器时，钢制散热器与铝制散热器不应在同一热水采暖系统中使用。4.2 散热器的计算4.2.1 散热器的计算原则在我国的民用建筑及公共建筑中，如果承压要求不高、没有特殊的美观要求的情况下，普遍采用的是铸铁散热器中的翼型散热器和柱型散热器。本设计为小高层的居民住宅楼，对室内有一定的美观要求，室内不会有腐蚀性气体，而且铸铁散热器比较笨重，故本设计选用钢制柱式散热器。 一、散热器散热面积的计算散热面积的计算可按供热手册或教材中的计算公式进行计算。1、散热器内热媒平均温度t的确定(1)本毕业设计在计算时，不考虑管道散热引起的温降。(2)对于双管热水供暖系统，为系统计算供、回水温度之和的一半，而且对所有散热器都相同。(3)对于单管热水供暖系统，由于每组散热器的进、出口水温沿流动方向下降，所以每组散热器的进、出口水温必须按公式逐一分别计算。2，用等温降法计算管路时，系统中各立管的供、回水温度都取相同的数值。布置完散热器和立管后即可进行详细计算。3、用不等温降法计算管路时，各立管供水温度相同，回水温度不同只有在管道水力计算完毕得出每根立管的温降之后，才能根据各立管的温降去计算散热器的面积和片数。4、散热器的传热系数是否正确，直接影响散热器的数量，要注意它的准确性。5、散热面积的计算应该在布置完散热器和立管后进行。6、设计中，为简化计算，散热器的热负荷中不扣除管道的散热量。二、散热器片数的计算散热器片数的计算可按下列步骤进行：（1）利用散热器散热面积公式求出房间内所需总散热面积(由于每组片未定，故先按1计算)；（2）得出所需散热器总片数或总长度H；（3）确定房间内散热器的组数m；（4）将总片数n分成m组，得出每组片数n，若均分则n=nm(片组)；（5）对每组片数n进行片数修正，乘以b，即得到修正后的每组散热器片数，可根据下述原则进行取舍；(1)对柱型及长翼型散热器，散热面积的减少不得超过0.1；(2)对圆翼型散热器散热面积的减少不得超过计算面积的10。4.2.2 散热器片数的计算本设计采用钢制柱型GZ361.0型散热器。钢制柱形散热器：金属耗量少；耐压强度高；外形美观，占地小，便于布置；主要缺点是容易被腐蚀，使用寿命比铸铁散热器短；外形美观，易清除积尘，易组成所需面积。1、 计算公式 式(4-1)式中: 散热器散热面积，； 散热器的散热量， W； 散热器内热媒平均温度，； 供暖室内计算温度，；， 散热器的传热系数，； 散热器组装片数修正系数； 散热器组连接形式修正系数； 散热器组安装形式修正系数。由于系统采用的为同侧进出式，故=1.0。散热器明装,敞开布置； =1.00。计算散热器面积时，先取=1.00，算出F后，求出总片数，然后再根据片数修正系统的范围乘以对应的值，其范围见表4.1。规范中还规定了每组散热器片数的最大值，对此系统的钢制柱式600120型散热器每组片数不超过25片, 在热水供暖系统中，散热器进出口水温的算术平均 式(4-2)式中： 散热器进水温度，95； 散热器出水温度，70。2、散热器传热系数的计算在设计条件下单位时间内散热器的散热量应等于房间需要的采暖设计热负荷。 式（4-3）式中 散热器的传热系数，； 、试验结果整理得到的系数；=2.489, =0.307。表4.1 片数修正系数每组片数200.9511.051.14.2.3 散热器的计算实例1. 计算各层散热器片数n,以1001北卧室为例计算暖气片数. 式（4-4） =1.01.01.0967.7/8.94(82.5-20) =1.35 N = F/f = 1.35/0.15 = 9 其它房间散热器片数见图纸标注.散热器的片数修正系数符合上表的要求，则无需修正；若不符合，则按实际系数修正。2、散热器的计算说明：根据建筑特点和散热器的布置原则及热负荷的分布情况而知，同一房间的散热器均匀分组，片数均分。按散热器的计算实例的步骤，将整个建筑的散热器片数计算出来。4.2.4 散热器布置的规定l、散热器宜安装在外墙窗台下，这样，沿散热器上升的对流热气流能阻止和改善从玻璃窗下降的冷气流和玻璃冷辐射的影响，是流经室内的气流比较暖和。当安装或布置管道有困难时，也可靠内墙安装。如设在窗台下时，医院、托幼、学校、老弱病残者住宅中，散热器的长度不应小于窗宽度的75；商店橱窗下的散热器应按窗的全长布置，内部装修要求较高的民用建筑可暗装。2、为防止冻裂散热器，两道外门之间，不准设置散热器。在陋习建或其它有冻结危险的场合，应由单独的立，支管供热，且不得装设调解阀。3、散热器在布置时，不能与室内卫生设备、工艺设备、电气设备冲突。暖气壁龛应比散热器的实际宽度多350400毫米。台下的高度应能满足散热器的安装要求，非置地式散热器顶部离窗台板下面高度应50毫米，离地可为100200毫米。底层散热器安装高度应考虑回水管及跑坡、支管连接等要求。4、在垂直单管或双关供暖系统中，同一房间的两组散热器可以串联连接；贮藏室、盥洗室、厕所和厨房等辅助用室及走廊的散热器，可同临室串联连接。 5、公共建筑楼梯间的散热器，宜分配在底层或按一定比例分配在下部各层，住宅楼梯间一般可不设置散热器。把散热器布置在楼梯间的底层，可以利用热压作用，使加热了的空气自行上到楼梯间的上部补偿其耗热量。6、在楼梯间布置散热器时，考虑楼梯间热流上升的特点，应尽量布置在底层。4.2.5 散热器的安装1、散热器组对后，以及整组出厂的散热器在安装之前应作水压试验。2、散热器宜明装。暗装时装饰罩应由合理的气流通道、足够的通道面积并方便维修。这是根据建筑物的用途，考虑有利于散热器放热、安全、适应室内装修要求以及维护管理等方面考虑的。3、幼儿园的散热器必须暗装或加防护罩。4、考虑到组装的方便，铸铁散热器的组装片数，不宜超过下列数值：表4.2粗柱型(包括柱翼型)20片细柱型25片K翼型7片 5、双管采暖系统，同一房问的两组散热器可串联连接；贮藏室、盥洗室、厕所和厨房等辅助用室及走廊的散热器，亦可同邻室串联连接，主要是考虑在有些情况下单独设支立管有困难或不经济。但注意，热水采暖系统两组散热器串联时，有在管道水力计算完毕得出每根立管的温降之后，才能根据各立管的温降去计算散热可采用同侧连接，但上、下串联管道直接应与散热器接口直径相同。6、冻结危险的楼梯间或其他有冻结危险的场所，应由单独的立、支管供暖。一般不应将其散热器同临室连接，以防影响临室的采暖效果，甚至冻裂散热器。散热器前不得设置调节阀。随着建筑水平和物业管理水平的提高及采暖区域的扩大，有的楼梯问已经无冻结危险，因此，对楼梯间也不能一概而论。4.3 水力计算4.3.1 水力计算任务室内热水采暖系统通过进行水力计算可以确定系统中各管段的管径，使进入各管段的流量和进入散热器的流量符合要求，进而确定各管段的阻力损失。水力计算在确定了系统形式、管路布置及散热器的选择计算后进行，是采暖系统设计计算中的重要组成部分。