采暖课程设计---某多层住宅室内采暖系统的设计.doc

环境与市政工程学院 课课程程设设计计说说明明书书 题题目：目： 采暖课程设计采暖课程设计_ 姓名：姓名：_亓峰亓峰_学号：学号：_ 200705197_200705197_ 专业专业： ：建筑环境与设备工程建筑环境与设备工程 班班级级:_ _0707 级级 1 1 班班_ 课课 程程 设设 计计 成成 绩绩 栏栏 评阅成绩比例（） 答辩成绩比例（） 总评成绩 指导教师签名 2010 年 6 月 16 日 采暖课程设计 - 1 - 采暖工程采暖工程课程设计任务书课程设计任务书 设计题目：某多层住宅室内采暖系统的设计设计题目：某多层住宅室内采暖系统的设计 设计目的：设计目的：培养学生运用供热工程课程学习时所掌握的理论和技术知识解决实际 工程问题，进一步提高设计计算、制图和使用参考资料能力，培养学生创造能力。通 过课程设计，掌握室内采暖系统的设计内容、程序和基本原则，巩固所学理论知识， 并运用这些知识解决实际问题。 原始资料：原始资料： （一）建筑物修建地区 从下列城市中选取：北京、长春、沈阳、大连、石家庄、太原、济南、青岛、 兰州、西宁 （二）土建资料：建筑物的平、立、剖面图 （三）其他资料 热源：换热站 热媒：热水 热媒参数：95/70 建筑物周围环境：城市内、无遮挡 设计内容和要求：设计内容和要求： 第一部分：采暖系统的设计计算第一部分：采暖系统的设计计算 （一）计算采暖设计热负荷（一）计算采暖设计热负荷 1 查取与采暖设计有关的气象资料： 采暖室外计算温度 tw 、冬季最多风向及最多风向的平均风速 v0 、冬季日照率。 2 计算各采暖房间的热负荷 （1）将各采暖房间分别加以编号 （2）计算各采暖房间围护结构的基本耗热量和附加耗热量 （3）计算各采暖房间的冷风渗透耗热量 （4）计算各采暖房间的冷风侵入耗热量 （5）计算各采暖房间的采暖热负荷 3 计算建筑物的总采暖热负荷及采暖面积热指标 建筑物的总热负荷等于各采暖房间热负荷之和；然后根据建筑物的建筑面积，计 算采暖面积热指标。 上述负荷计算结果整理成附表上述负荷计算结果整理成附表 1 1 的形式。的形式。 （二）采暖系统布置（二）采暖系统布置 1 确定采暖系统形式，布置采暖管道和散热器 根据建筑物的用途、建筑结构的特点以及对采暖系统的要求等条件，确定采暖系 统的形式。 2布置采暖管道和散热器 确定建筑物热力入口位置，确定户内采暖系统入户装置位置，布置采暖系统的供回 采暖课程设计 - 2 - 水干管、立管、散热器支管等管道系统，确定管道的敷设方式。布置散热器。 3确定散热器型式及采暖系统其它设备装置的型式 确定散热器型式，确定建筑物热力入口及户内采暖系统入户装置中的热量表、过 滤器等装置的型式，确定散热器恒温阀、排气设备等采暖系统附属设备的型式。 4 绘制采暖系统简图（轴测图） ，并注明各计算管段的编号、热负荷及管长 （三）散热器选择计算（三）散热器选择计算 散热器选择计算计算结果填入附表散热器选择计算计算结果填入附表 2 2 中。中。 （四）采暖系统的水力计算（四）采暖系统的水力计算 1 根据采暖系统简图，确定和计算最不利环路 进行必要的分析与比较，确定出最不利环路，根据经济比摩阻计算最不利环路的 管径和阻力损失。 2计算其他并联环路的管径和阻力损失，并校核其不平衡率。 水力计算结果填入表水力计算结果填入表 3-13-1（等温降法用）（等温降法用） 、表、表 3-23-2（不等温降法用）和表（不等温降法用）和表 4 4（局部阻力系（局部阻力系 数统计表）数统计表） 。 （五）编制设计计算说明书（五）编制设计计算说明书 设计说明书按上述设计内容依次编写，逐页编号，要求内容完整、层次清晰、阐 述清楚、计算正确、字迹工整。 设计说明书的撰写和装订必须符合环境与市政工程学院课程设计教学工作规范 的要求。 第二部分：采暖工程施工图纸绘制第二部分：采暖工程施工图纸绘制 （一）采暖平面图（一）采暖平面图 计算机绘图，一张。 图幅大小根据建筑平面图来选择，比例为 1：100 或 1：200。 （二）采暖系统轴测图（二）采暖系统轴测图 计算机绘图，一张。 图幅大小参考平面图确定，比例为 1：100 或 1：200。 （三）热力入口检查室祥图（三）热力入口检查室祥图 计算机绘图，一张。 绘图比例选用 1：10 或 1：20。 （四）设计施工说明（四）设计施工说明 计算机绘图，与采暖系统轴测图共用一张图纸。设计施工说明的书写内容应根据 设计需要，可参照例图中的格式书写。 施工图纸绘制要求图面清洁，图中各项内容符合制图规范要求。 采暖课程设计 - 3 - 前前 言言 本设计由亓峰、卜凡奇和冯坤同学共同完成 1 号住宅建筑图（地点： 北京）的采暖设计，具体分工如下： 亓峰： 1、第一单元 A 用户耗热量的计算； 2、第一单元 A 用户散热器的计算； 3、通过 I IV 立管环路及最不利环路的水力计算； 4、绘制第一层楼的管段布置； 5、绘制第一单元的轴测图； 6、绘制建筑物热力入口详图。 卜凡奇： 7、第一单元 B 用户耗热量的计算； 8、第一单元 B 用户散热器的计算； 9、通过 II 立管环路的水力计算； 10、 绘制第二层楼的管段布置； 11、 绘制第二单元的轴测图； 冯坤： 12、 第二单元 D 用户耗热量的计算； 13、 第二单元 D 用户散热器的计算； 14、 第二单元 D 用户水力计算； 15、 绘制第五层楼的管段布置； 采暖课程设计 - 4 - 目目 录录 1、 采暖热负荷的计算采暖热负荷的计算.- 5 - 1.1 计算方法计算方法- 5 - 1.1.1 围护结构基本耗热量和附加耗热量的计算- 5 - 1.1.2 冷风渗透耗热量的计算- 6 - 1.1.3 冷风侵入耗热量的计算- 7 - 1.21.2 各采暖房间热负荷计算汇总表各采暖房间热负荷计算汇总表.- 7 - 1.31.3 建筑物总热负荷与采暖负荷面积热指标建筑物总热负荷与采暖负荷面积热指标- 7 - 2、采暖系统布置、采暖系统布置.- 7 - 2.12.1 采暖系统布置采暖系统布置.- 7 - 2.1.1 系统形式- 7 - 2.1.2 散热器形式.- 8 - 2.1.3 采暖管道的敷设方式.- 8 - 2.1.4 户内采暖系统入户装置- 8 - 2.1.5 建筑物热力入口装置- 8 - 2.1.6 散热器恒温阀等附属设备.- 8 - 2.1.7 其它应予说明的问题- 9 - 2.22.2 绘制采暖系统简图绘制采暖系统简图.- 9 - 3、散热器选择计算、散热器选择计算.- 9 - 3.13.1 散热器的计算方法散热器的计算方法- 9 - 3.23.2 散热器计算结果汇总表散热器计算结果汇总表- 9 - 4、采暖系统水力计算、采暖系统水力计算- 9 - 4.14.1 水力计算方法水力计算方法.- 9 - 4.24.2 水力计算结果汇总水力计算结果汇总- 10 - 参考文献：参考文献：.- 11 - 附录部分附录部分 采暖课程设计 - 5 - 1、 采暖热负荷的计算采暖热负荷的计算 查参考资料3知，北京采暖室外计算(干球)温度为-9，最低日平均温度为- 15.9，冬季大气压 102040Pa，冬季室外最多风向平均风速 4.8m/s，冬季室外平均风 速为 2.8m/s。 室内设计温度： 房间功能卧室客厅餐厅及厨房走廊淋浴室卫生间 室内设计 温度（） 202017182518 根据不同位置将建筑物分为一、二一、二两个单元，建筑物每层共有四个用户，分别 对各个房间进行编号，且四户分别记为 A、B、C、D，房间具体编号见采暖平面图。 1.1 计算方法计算方法 采暖热负荷的计算应根据热平衡原则即 Q=Q1+Q2+Q3 进行综合设计计算，式中上标“ ”表示设计工况下的各种参数， Q 表示供暖 设计热负荷，Q1表示通过围护物的传热耗热量，Q2表示冷风渗透耗热量，Q3表 示冷风侵入耗热量。 1.1.11.1.1 围护结构基本耗热量和附加耗热量的计算围护结构基本耗热量和附加耗热量的计算 围护结构基本耗热量按下式计算： 式中 Q 围护结构基本耗热量（W） ； K 围护结构的传热系 W/()； F 围护结构的面积 ( )； tn 采暖室内计算温度（） ； tw 采暖室外计算温度（） ； 温差修正系数； 即围护物的传热耗热量按稳态传热计算方法处理，其包括两部分：基本耗热量及附加 耗热量（包括朝向修正、风力修正、高度修正） 。在计算热负荷时将房间各面围护物独 立起来分别计算，然后相加。 采暖课程设计 - 6 - 围护结构的附加耗热量，按其占基本耗热量的百分率确定。 1、朝向修正率（查参考文献3） 东南西北 -5-20-50 2、风力附加率：不考虑风力附加。 3、房高附加耗热量 由图纸材料可知房间净高为 2.9m，小于 4m，因此不考虑房高附加耗热量。 1.1.21.1.2 冷风渗透耗热量的计算冷风渗透耗热量的计算 冷风渗透耗热量按下式计算： )(278 . 0 2wnpw ttcVq 式中 q2 由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量（W） ； V 渗透冷空气量(m3/h)； 供暖室外计算温度下的干空气密度(kg/m3)； Cp 空气的定压比热容， Cp =1kJ/()； tn 采暖室内计算温度（） ； tw 采暖室外计算温度（） ； （一）渗透冷空气量可根据不同朝向，按下式计算： V=nLl 式中： L每米缝隙的渗风量 m3/(hm) l门、窗缝隙长度 m n 单纯风压作用下，渗透冷空气量的朝向修正系数，查参考文献1得 出北京地区 n 值列于下表： （二）通过每米门窗缝隙进入室内的理论渗透空气量，按下式进行计算： 东南西北 0.150.150.41.0 采暖课程设计 - 7 - L=1pf1/b 式中 ：1 b与门、窗框气密性有关的实验系数，根据建筑外窗空气渗透性能 分级的相关标准，取级。1 =0.5 b=1.5 pf纯风压作用下的有效风压差 pf=Cfv2/2 w Cf风压差系数，无实测数据取 0.7 v基准高度冬季室外最多风向的平均风速； 1.1.31.1.3 冷风侵入耗热量的计算冷风侵入耗热量的计算 由材料图纸可知户门并没有对外开启而是在楼梯间，并且每个单元均设有单元门， 对于阳台上的门并不是常开启，因此不考虑冷风侵入耗热量。 1.21.2 各采暖房间热负荷计算汇总表各采暖房间热负荷计算汇总表 见附表（一） 1.31.3 建筑物总热负荷与采暖负荷面积热指标建筑物总热负荷与采暖负荷面积热指标 建筑物总热负荷 Q = 114578W； 建筑面积F= 2662m2； 采暖负荷面积热指标 qf = 114578/2662=43.04W/m2; 以上得出的采暖负荷面积热指标值与我国城市热力网设计规范给出的供暖面 积热指标推荐值相符。表明以上计算基本正确。 2、采暖系统布置、采暖系统布置 2.12.1 采暖系统布置采暖系统布置 2.1.12.1.1 系统形式系统形式 采暖系统实现分户热计量功能，由于该建筑为民用住宅楼，考虑到本工程的实 际规模和施工的方便性，室外采用双管，室内选用闭式下供下回垂直水平单管式系统。 在每个用户第一组散热器入口管段设置散热器恒温控制阀。对于各用户采暖的房间， 采用水平串联式系统，立管为其供水。 散热器及立管布置见轴测图，立管及干管编号见简图。 采暖课程设计 - 8 - 2.1.22.1.2 散热器形式散热器形式 在相同温差下，上进下出连接方式 K 值最大，虽然同侧连接较异侧连接的 K 值大 约 27%，但是异侧布置相对同侧而言较方便，故本次设计中大部分散热器的连接方式采 用异侧上进下出，又出于管道布置整体性的考虑，部分房间采用同侧上进下出的连接 方式。 设计供回水温度为 95/70。本工程选用铸铁 M-132 型散热器。 据根建筑的结构形式，为每个房间分配散热器组。 （见平面图） 2.1.32.1.3 采暖管道的敷设方式采暖管道的敷设方式 共用空间采暖系统管道（如共用立管） ，采用热镀锌钢管螺纹连接。户内采暖系统 管道暗装，采用铝塑复合管（XPAP 管） 。 采暖管道敷设时应注意要有一定的坡度。 2.1.42.1.4 户内采暖系统入户装置户内采暖系统入户装置 户内采暖系统入户装置由供水管上的锁闭调节阀、MULTICAL型热量表、Y 型过滤 器、截止阀及回水管上的关断阀组成，设于安装在管道井的热量表箱内，具体布置见 平面图。 2.1.52.1.5 建筑物热力入口装置建筑物热力入口装置 在供水管上设置锁闭调节阀、压力表、两级过滤器、积分仪、截止阀等， 在回水管上设置截止阀、过滤器、流量计、自力式压差控制阀、温度计、压力表; 在供回水管之间设置再循环管。 详细布置见室外管井详图。 热力入口位置：在室外管沟入口设置小室，具体位置见系统图。 2.1.62.1.6 散热器恒温阀等附属设备散热器恒温阀等附属设备 散热器恒温控制阀选用 Honeywell 散热器恒温阀 UBG 型（依据为流经散热器的流 量） ，此类恒温控制阀常用于单管系统，适用流量为 30250Kg/h，属于常用型。散热 器恒温阀的比例带控制按照 2k 精度进行查表从而确定局部阻力。 用于室外管井的闸阀选用 Z41T-10P 型，用于用户热力入口的截止阀选用 J16T-16P 型。 用于楼梯间立管的自动放风阀采用 WZ85-2 型（适用于管道末端） ，铜制，公称直 径为 DN15。 2.1.72.1.7 其它应予说明的问题其它应予说明的问题 采暖课程设计 - 9 - 共用立管顶端设置自动排气阀；水平敷设的采暖管道，有不小于 0.002 的坡度； 散热器处也存在一定的坡度。 2.22.2 绘制采暖系统简图绘制采暖系统简图 在系统简图中，对各计算管段分别加以编号，以便进行后面的水力计算 见附表（五） 。 3、散热器选择计算、散热器选择计算 3.13.1 散热器的计算方法散热器的计算方法 热器的计算就是决定供暖房间所需的散热器的散热面积和片数。由于室内供暖系 统采用水平单管串联式系统，所以每户各组散热器进出口水温并不相同，应根据设计 供回水温度按各自负荷比例确定各自散热器的进出口水温。由此进行散热器的选型计 算。 （1）散热器的散热面积计算依据为： F=Q123/K（tp-tn） 式中： F散热器的散热面积，单位为 m2； Q散热器的散热量，单位为 W； K散热器的传热系数，单位为 W/(m2)； tp散热器内热媒平均温度，单位为； tn室内供暖设计温度，单位为； 123分别为散热器片数修正系数、连接形式修正系数、安装方式修正系 数。 123的取值详见附表二。 （2）散热器片数的确定： n=F/f 其中 f 为每片或每米散热器的散热面积。本设计中根据散热器的选型 f=0.24 3.23.2 散热器计算结果汇总表散热器计算结果汇总表 散热器计算结果见附表（二） ； 采暖课程设计 - 10 - 4、采暖系统水力计算、采暖系统水力计算 4.14.1 水力计算方法水力计算方法 本次课程设计中，水力计算采用等温降法。 画出系统图，求出通过各管段的流