供热工程课程设计说明书.doc

1.地板辐射式采暖简介 1.1原理低温辐射地板采暖是通过埋设于地板下的加热管铝塑复合管或导电管，把地板加热到表面温度18至32摄氏度，均匀地向室内辐射热量而达到采暖效果。同时它可以由分户式燃气采暖炉、市政热力管网、小区锅炉房等各种不同方式提供热源。 1.2优点（1）地面温度均匀，室温自下而上逐渐递减，舒适度高； （2）空气对流减弱，有较好的空气洁净度；（3）与其他采暖方式相比，较为节能，节能幅度约为10至20； （4）有利于屋内装修，增加2至3的室内使用面积； （5）有利于隔声和降低楼板撞击声。 1.3缺点 （1）对层高有8厘米左右的占用； （2）地面二次装修时，易损坏地下管线； （3）铺设木地板则有干裂的麻烦，最好选用地砖或复合地板； （4）设定温度不能太高，否则会大大降低输送管道的使用寿命； （5）由于防水需要，卫生间不便铺设，还要借助于电暖气。 1.4运行费用： 一个采暖季节每平方米大约需要14元（18情况下）2.设计依据和原始资料2.1设计依据为“供热工程”课程设计任务书2.2设计原始资料本工程为哈尔滨市某别墅供暖设计，共3层。建筑围护结构的热工特性外墙：490空心砖墙双面抹灰，传热系数K=0.96W/外窗：双层塑料窗，对开窗，上亮宽同窗，高500mm，高900mm，传热系数K=2.4 W/外门：双层木门，传热系数K=2.33 W/屋面：200加气混凝土，传热系数K=0.96 W/楼面：钢筋混凝土地面，传热系数K=1.1 W/地面：非保温地面层高： 3.8m2.3采暖设计参数2.3.1室外设计参数采暖设计室外计算温度：-26室外计算风速3.8m/s2.3.2室内设计参数室内计算温度：162.3.3设计指标建筑面积383采暖热负荷97387W单位面积平均热负荷84.8W3.采暖设计3.1采暖热媒采暖热媒为低温水供水温度：45回水温度：353.2采暖系统本设计为低温地板辐射采暖，盘管的布置形式采用双回形布置，采用这种布管的主要原因为温度分布比较均匀。在其它面积较小，或者采用双回形布管比较困难的情况采用了单S形布管。供回水的形式为机械循环下供下回式。3.3盘管的的选择与布置本设计采用PE-X管，管径选择公称外径为25mm。根据暖通规范规定，单根管总长度不超过120m，单个管长不超过6m，管子的弯曲半径不超过管子直径的12倍，大于管径的6倍。 图1 地板辐射采暖构造层结构1、聚苯乙烯保温板 2、PE-X管 3、地面层 4、水泥沙将找平层 5、细石混凝土 6、聚苯乙烯保温板 8、楼板 4.热负荷计算房间的热负荷Q主要包括以下几部分： = + + 式中： 围护结构耗热量； 冷风渗透耗热量； 冷风侵入耗热量。4.1维护结构的基本耗热量计算围护结构的基本耗热量：式中 ： K围护结构的传热系数，W/K； F围护结构的计算面积，； 冬季室内空气的计算温度，； 冬季室外空气的计算温度，；a围护结构的温差修正系数；是用来考虑供暖房间并不直接接触室外大气时，围护结构的基本耗热量会因内外传热温差的 削弱而减少的修正，其值取决于邻室非供暖房间或空间的保温性能和透气情况。4.2维护结构耗热量的修正维护结构的耗热量修正应考虑朝向修正、风力附加和高度附加三个方面。4.2.1朝向附加修正朝向附加耗热量是考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的修正。按供热工程课本上规定，朝向修正率宜按下列规定的数值选用： 北、东北、西北 010； 东南、西南 1015； 东、西 -5； 南 1530；本次设计修正值的选用如下：东、西向各为-5%，北向为5%，南向为-12%4.2.2风力附加修正风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对围护结构基本耗热量的修正。供热工程课本上规定：在一般情况下，不必考虑风力附加。只对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别突出的建筑物，才考虑垂直外围护结构附加510。哈尔滨市冬季室外平均风速为3.8 m/s，所以不考虑风力附加。4.2.3高度附加修正高度附加耗热量是考虑房屋高度对围护结构耗热量的影响而附加的耗热量。暖通规范规定：民用建筑和工业辅助建筑物（楼梯间除外）的高度附加率，当房间高度大于4m时，每高出1m应附加2，但总的附加率不应大于15。该别墅所有房间除了一楼的大堂为7.6m外，其余高度均小于4m，故除了大厅增加7.2%的高度修正外，其余的房间不考虑高度附加。综上所述，建筑物或房间在室外供暖设计温度下，通过维护结构的总后热量，可用下式综合表示：W4.3冷风渗透耗热量公式如下：式中：V= Lln L每米门窗缝隙渗入室内的空气量，按当地冬季平均风速，m3 /hm l 门窗缝隙的计算长度，m n渗透空气量的朝向修正系数，哈尔滨的为北向：0.3；南向：1.0；东向：0.2；西向：0.7；w冬季供暖室外计算温度下的空气密度，w=1.4Kg/ m3；Cp冷空气的定压比热，Cp=1KJ/Kg；tn冬季室内空气的计算温度，； tw冬季室外空气的计算温度，。4.4冷风侵入耗热量 在冬季手风压和热压作用下，冷空气有开启的外门侵入室内。吧这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量。冷风侵入耗热量采用外门基本耗热量成一外门附加率N值的简便方法进行计算。公式如下：4.5热负荷计算举例以下是101房间（大堂）的热负荷计算过程4.5.1计算基本耗热量北外墙的面积为F=16*3.8-5*1.4-3*2.5+17*3.8-5*1.4=103.9；南外墙的面积为F= 16*3.8-7.2*1.4-3*2.5+16*3.8-10.2*1.4= 89.74；东外墙的面积为F= 1.95*7.6= 14.82西外墙的面积为F= 1.95*7.6= 14.82北外门的面积为F=3*2.5=7.5北外窗的面积为F=12*1.4=16.8南外门的面积为F=3*2.5=7.5南外窗的面积为F=17.4*1.4=24.36与储藏室接触的面积为F=1.6*7.6=12.36根据暖通规范，除了与储藏室接触的面积温差修正系数a均取为0.4外，其余温差修正系数a全部取1。按照围护结构基本耗热量公式，计算出各房间的维护结构基本耗热量。例：北外墙的耗热量计算：=0.96*103.98*16-（-26）= 4189.25 W对于该建筑物，东西朝向修正率取-5%，北向取5%，南向取-12%，风力附加不予考虑,高度修正=(7.6-4)*2%=7.2%得出维护结构耗热量。=14215.4W4.5.2计算冷风渗透耗热量（见后面附表）= Lln=+= Lln=+由于因此南侧计算冷风渗透4.5.3计算冷风渗透耗热量北门的冷风渗透耗热量： =+4.5.4 101房间（大堂）热负荷 = + + 4.6热负荷计算表见附录1注：在计算热负荷时，由于采用了低温地板辐射采暖的方式，所以不需计算地板的传热量。计算全面地板辐射采暖系统的热负荷时，室内计算温度的取值应比对流采暖系统的室内计算温度低2。4.7建筑平面图及房间编号(见后面附表）5.水力计算（见后面附表）5.1水力计算步骤（1）确定最不利环路，由系统管路图，最不利环路选116，既通过立管I的环路。（2）本设计采用推荐比摩阻法确定管径。推荐比摩阻R大致为60120Pa/m。根据各管段热负荷，由公式，求出各个管段的流量Q。 （3）由热水供暖系统管道水力计算表，通过流量Q和推荐比摩阻R查出管径R。5.2水力计算举例由热水供暖系统管道水力计算表，选1管段的管径为DN25。5.3水力计算表见附录26.感谢本次课程设计感谢崔明辉老师的指导，帮助我们解决了很多搞不清楚的问题。通过这次课程设计，使我熟悉了低温地板辐射采暖的设计步骤和注意事项，为以后实际工程的应用打下了坚实的基础，同时通过使用AutoCAD画图，也能够使用画图软件进行工程制图。7.参考文献1贺平 孙刚供热工程（第三版）北京：中国建筑工业出版社，199