毕业设计（论文）-小区集中供热及综合楼供暖系统设计.docx

小区集中供热及综合楼供暖系统设计中文摘要我国北方地区冬季气温较低，为了将室内温度维持在适宜范围内，需要利用供热系统将大量热量输送至建筑内部。此说明介绍了小区换热站、室外供热管网以及综合楼内部供暖系统的设计方案。此设计中利用水水换热站从市政供热管网取热，后通过室外直埋供热管道将供暖热水输送至各个建筑。综合楼室内部采暖系统形式为单管上供下回式，为避免底层散热器超压，分为高区和低区进行设计，采用散热器供暖。系统设计中通过热负荷计算、散热器计算和室内外管网的水力计算，选择各设备的型号规格以及各个管段的管径大小，确保系统内各处热媒的流量、温度足以满足热用户的需要，同时系统内的压力与各设备相适应，阻力控制在合理范围内。关键词：散热器供暖 换热站 无沟敷设 全套图纸加扣3012250582 AbstractIn north Chain，the temperature is low in water.。In order to keep indoor temperature in appropriate range，there is a lot of heat need to be sent to building by the heating system。This distriction introduces the designing scheme of heat exchanger station、outdoor heating pipe network and complex internal heating system design. Using the water - water heat exchanger station in the design of the heat removal from municipal heating pipelines or networks, then send heat to each building through outdoor directly buried heating hot water pipes.Complex building indoor heating system form is single pipe for next time type, to avoid the underlying radiator overpressure, divided into high and low area to carry on the design, the radiator heating.System design process through the calculation of heat load calculation, radiator and indoor and outdoor pipe network hydraulic calculation, selection of various equipment specifications and each section of pipe diameter size, make sure the system throughout the flow of heating medium, temperature, enough to meet the needs of heat users, at the same time, the pressure inside the system adapted to the equipment, resistance control within a reasonable range.Keywords：radiator heating heat exchange station pipelaying without trenching目 录1.1建筑原始资料11.1.1建筑概况11.1.2建筑特点：11.2气象资料：1第2章 热负荷计算32.1 围护结构传热耗热量32.1.1围护结构的基本耗热量32.1.2围护结构附加耗热量42.2 冷风渗透耗热量52.2.1冷风渗透量计算62.2.2冷风渗透耗热量计算82.3 外门冷风侵入耗热量82.5屋顶传热系数的计算9第3章 室内系统选择123.1 热媒选择123.2系统选择12第4章 散热器134.1散热器选择134.1.1散热器选择原则134.1.2常见散热器对比134.2散热器布置144.2.1布置原则144.2.2布置位置144.3散热器计算154.3.1计算原理154.3.2计算举例16第5章 室内系统水力计算195.1计算原理和公式195.1.1确定管段流量195.1.2压力损失计算195.1.3循环水泵扬程计算205.1.4不平衡率计算205.2计算步骤205.2.1最不利环路215.2.2各并联管段水力平衡计算225.2.3并联分支不平衡率计算23第6章 外网设计246.1外网概述246.2外网热负荷估算246.3外网水力计算256.3.1外网水力计算的目的256.3.2计算步骤256.4外网敷设266.4.1定线原则266.4.2敷设方式276.4.3管道形式276.4.3管道附件及检修276.5水压图286.5.1绘制水压图的目的286.5.2绘制步骤29第7章 换热站307.1换热站概述307.2补水定压方式307.3设备选型317.3.1换热器选型317.3.2循环水泵选型327.3.3补水泵选型337.3.4 其他设备选型347.3.5换热站布置注意事项36结语37致谢38参考文献39III第1章 原始资料1.1建筑原始资料1.1.1建筑概况该建筑是一综合性大楼，建筑高度47.8米，总建筑面积1.7万m2。地下一层，地上十二层，包括商场、餐厅、会服、宾馆等用房。工程为框架剪力墙结构。地下一层为设备用房，所处地面标高为-4.80米，首层地面标高为0.00米，一层、二层层高均为5.00米；三层高4.00米；十二层层高为4.80米，其余五至十一层均高3.50米。1层为厨房和商务会议用房，2层主要为餐饮用房，3为休闲娱乐用房；412层为客房。各层具体功能见建筑图所示。外墙采用200mm双面抹灰空心砖墙，内墙为100mm空心砖墙；屋顶采用干密度为2300kg/m3的钢筋混凝土，厚200mm，外加40mm沥青膨胀珍珠岩材料做保温；外门采用双层金属框外门，内门用单层内门；各层均采用传热系数较小的双层木窗。建筑地下室、楼梯间和电梯前室不供暖，其余空间均供暖，总供暖面积为10000 m2，走廊、大厅、电影院、自助餐厅、厨房、卫生间等房间设计温度为18；客房、接待室、会议室、办公室设计温度为20；总热负荷320kw，单位面积耗热量为32w/m2，符合节能住宅热指标标准。1.1.2建筑特点：一至三层较主体楼层突出一部分，一二层打通为一个大空间作为大厅，窗户较多且面积相对其它窗户要大，又由于房间高度接近标准楼层的三倍，高度附加较大，计算热负荷较大，三层为电影院，为避免水利失调这一部分可与主楼分开供暖；顶层北侧上有闷顶可减少顶层楼板传热；411层南侧与两端房间相邻的房间南外墙，较其他楼层对应房间要向外突出200mm；一二层的中间走廊相比三层及三层以上楼层向北偏2.2m。1.2气象资料：（1）天津3905N 11704E 2.5m（2）供暖室外计算温度：-7.0，密度：1.326kg/m3定压比热：1kj/(kg)（3）极端最低温度：-17.8（4）供暖期日平均温度：-0.6（5）供暖期：121天（6）冬季主要风向及频率：N、11%（7）冬季室外最多风向平均风速：4.8m/s（8）平均风速：2.4（9）最大冻土深度：58（10）冬季日照百分率：58%（规范50736，附录A室外空气计算参数）供热工况：级（长期逗留区21，其余20）(范50736第三章，室内空气计算参数）资料来自民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50736-2012以下简称为规范，实用供热空调设计手册第二版以下简称手册。第2章 热负荷计算一般民用建筑冬季供暖通风系统的热负荷分为以下几部分：（1 ）围护结构的耗热量，分为基本耗热量和附加耗热量两部分来计算；（2 ）加热由外门、窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量；（3 ）加热由外门开启时经外门进入室内的冷空气耗热量；（4） 通风耗热量；（5 ）通过其他途径散失或获得的热量。计算热负荷时不经常的散热量可不计算，炊事、照明、家电、办公设备等的散热是间歇性的而且很小，可作为安全量，计算热负荷时不予考虑。2.1 围护结构传热耗热量2.1.1围护结构的基本耗热量基本耗热量计算公式：Q1=KF（tn-tw） （2-1）式中: Q1围护结构的基本耗热量(W)；围护结构温差修正系数，按规范表5.2.3 采用；F 围护结构的面积(m2)；K 围护结构的传热系数W/(m2 )，该项目中采用空心砖双面抹灰墙体墙厚200mm Kq=1.976 W/(m2 )，双层木窗，Kc=2.3 W/(m2 )；tn 冬季室内设计温度( )， 按规范第3 章采用,本设计中选取tn =20；tw供暖室外计算温度( )， 按规范第4 章采用，查规范附录A得tw =-7.0。以102房间为例，房间位置如图2-1所示，设计温度为20 ，所有围护结构参数已列出如上，围护结构温差修正系数为1，各围护结构面积如下：南外墙：29.2m2；南外窗：10.8 m2；西外墙：38.63 m2；西外窗：12.32 m2。则102房间各围护结构的基本耗热量就是：南外墙：Q=1.97629.227=1557.88W；南外窗：Q=2.310.827=670.69 W ；西外墙：Q=1.97638.3627=2060.99 W；西外窗：Q=2.312.3227=765.07 W.Q1=1.976（29.2+38.36）27+2.3（10.8+12.32）27=5054.63W。注：对于建筑内部的内门、内墙、内窗，如果相邻空间温差大于或等于5，则代入相应的温差修正系数计算传热量，温差小于5的可以不予计算。该项目中对走廊进行了供暖不存在内门、内窗传热量的计算。与楼道相邻的房间内墙则需要计入热负荷中。规范表5.2.3 温差修正系数序号围护结构特征1外墙、屋顶、地面以及与室外相通的楼板等1.002屋顶和与室外空气相通的非采暖地下室上面的楼板等0.903非采暖地下室上面的楼板，外墙上有窗时0.754非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以上时0.605非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以下时0.406与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.707与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.408伸缩缝墙、沉降缝墙0.309防震缝墙0.702.1.2围护结构附加耗热量围护结构的附加耗热量，应按其占基本耗热量的百分率确定。各项附加（或修正）百分率，按下列规定的数值选用 朝向修正查暖通规范规定，选用朝向修正系数如下：表2-18 朝向修正系数表Xch南-15 -30北、东北、西北0 10东、西-5东南、西南-10%-15%天津地区冬季日照率为58%，所以在本次设计中朝向修正系数选定为：东、西：-5% ；南：-20% ；北：0%；以102房间为例，各围护结构基本耗热量和朝向修正系数如下：南外墙： 1557.88W -20%；南外窗： 670.69 W -20%；西外墙： 2060.99 W -5%；西外窗： 765.07 W -5%.则102房间各围护结构的修正耗热量计算如下：南外墙： 1557.88(1-20%)=1246.3W；南外窗： 670.69(1-20%)=536.552W；西外墙： 2060.99(1-5%)=1957.94W；西外窗： 765.07(1-5%)=726.82 W.朝向修正后耗热量为：Qch=（1557.88+670.69）(1-20%)+（2060.99+765.07）(1-5%)=4467.61W 风力修正风力附加率：建筑在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇特别高出的建筑物，垂直的外围护结构附加510。因该项目位于天津市内，高度并不突出，风力对传热的影响不很显著，故可忽略不予考虑。 高度修正民用建筑(楼梯间除外)的高度附加率，房间高度大于4m 时，每高出lm 应附加2，但总的附加率不应大于15。该项目仅第一、二、十二层需考虑高度修正。则102房间为例，高为五米，附加4%。前面已经算出102房间的耗热量为4467.61W，加高度附加后Qg=4467.61(1+4%)=4690.99 W。修正后的维护结构总负荷为：=(1+xch+xf+xg) Q1。对于102房间来说=（1557.88+670.69）(1-20%)+（2060.99+765.07）(1-5%)(1+4%)=4690.99 W。2.2 冷风渗透耗热量2.2.1冷风渗透量计算冷风渗透量计算可用缝隙法和换气次数法估算，本设计选用缝隙法计算。由于楼层较高需考虑风压热压的共同作用。冷风渗透空气量计算公式：V=L0l1mb m3/h （2-2）式中 V 经门、窗缝隙渗入室内的总空气量；L0单纯风压作用下，不考虑建筑内部隔断情况下，通过每米门窗缝隙进入室内的理论渗风量,m3/（mh）；l1 门、窗缝隙的计算长度，m；m 风压与热压共同作用下，考虑建筑体型、内部隔断和空气流通等因素后，不同朝向、不同高度的门窗冷风渗透压差综合修正系数；b 门窗缝隙渗风指数，当无实测数据时，可取b=0.67；单纯风压作用下的理论渗风量L0计算公式如下：L0=1（wv02/2）b （2-3）式中：1外门窗缝隙渗风系数m3/（m hPab），无实测数据时可按规范表F.0.3-1采用，该建筑外窗空气渗透性能为级，1=0.3；w 供暖室外计算温度下的空气密度，天津冬季室外气温为-7.0 , 相对湿度为56%，可得w =1.326 kg/ m3；v0冬季室外最多风向的平均风速，查规范附录A ,v0=4.8m/s；在该项目中L0=0.3(1.3264.82/2) 0.67=1.86 m3/（mh）冷风渗透压差综合修正系数m计算公式：m=CrCf（n1/b+C）Ch （2-4）式中：Cr热压系数，无法精确计算时，按规范表F.0.3-2采用，取Cr =0.3；Cf风压差系数，无实测数据时，可取0.7；n 渗入空气量的朝向修正系数，如下表2-1；C作用于门窗上的有效热压差与有效风压差之比；Ch高度修正系数；高度修正系数Ch计算公式如下：Ch=0.3h0.4 （2-5）式中：h计算门窗中心线标高m；以102南外窗为例，h=2.4m，Ch==0.43有效热压差与有效风压差之比C计算如下：C=70(hz-h)Cfv02h0.4tn-twn273+tn （2-6）式中 hz单纯热压作用下，建筑物中和面标高m，可取总高度的一半本项目中取hz =23.4m；twn冬季供暖室外计算温度，已查得为-7.0；tn 建筑物内部形成热压的竖井计算温度，取3.8；则对于102房间C=70（23.4-2.4）（0.74.822.40.4）（3.8+7）276.8=2.45最后算得102房间南外窗m=0.30.7（0.51.49+2.45）0.43=0.25284，V=L0l1mb=1.869.20.252840.67=6.81m3表2-1 渗透空气量的朝向修正系数n北1.00南0.15西0.4东0.2表F.0.3-1 外门窗缝隙渗风系数建筑外窗空气渗透性能分级1 m3/（m hpab）0.81.2规范表F.0.3-2 热压系数内部隔断情况开敞空间有内门或房间有前室门、楼梯间门、或走廊两端设门密闭性差密闭性好密闭性差密闭性好Cr1.01.0冷风渗透耗热量计算冷风渗透耗热量计算公式： （2-7）式中：0.278单位换算系数，1kj/h=0.278w； V 经门、窗缝隙渗入室内的总空气量，如上计算；w 供暖室外计算温度下的空气密度，该处取1.526kg/ m3；cp 冷空气的定压比热，c=1kJ/kg；tn 冬季室内设计温度( )， 按规范第3 章采用,本设计中选取tn =20；tw供暖室外计算温度( )， 按规范第4 章采用，查规范附录A得tw =-7.0。Q2=0.2786.811.526（20+7）=78.28w2.3 外门冷风侵入耗热量外门冷风侵入耗热量公式为： （2-8）式中 ： N 外门附加率，当楼层高度为n时，按：65n%（一道门）；80n%（两道门有门斗）；60n%（三道门两门斗）计算。该设计中仅一层有外门，形式为一道门，外门附加率按65%计； 外门的基本耗热量，W102房间无外门，不算此项。2.4通过地面传热产生的热负荷房间地面为非保温地面，底层贴土地面需考虑通过地面的温差传热产生的热负荷。温差传热采用近似计算法。即把地面划分成四类地带，各地带有确定的计算传热系数值。房间贴土地面的温差传热量计算公式： （2-9）式中 ：各计算地带的面积，m2；各计算地带的计算用传热系数，值是：第地带 =0.47W/m2.；第地带=0.23 W/m2.；第地带=0.12 W/m2.；第地带=0.07 W/m2.。统计102房间地面：第地带43.84 m2；第地带30.97 m2；第地带20.88 m2；第地带13.67 m2。计算（0.4743.84+30.970.23+20.880.12+13.670.07）27=841.59w。2.5屋顶传热系数的计算计算中要用到全部围护结构的传热系数，大部分可从手册查得，本项目中屋顶传热系数需自己计算。维护结构传热系数计算公式 ：K=1Rn+Rj+Rw （2-10）式中：Rn 、Rw围护结构内表面、外表面的传热阻，m2/W；Rj由单层或多层材料组成的围护结构各材料层的热阻，m2/W。R=1 （2-10）表面换热系数，W/(m2)；Rj=ii （2-11）i各层围护结构厚度，m；i各层围护结构材料导热系数，W/(m2)。屋顶材料主要是干密度为2300kg/m3的混凝土，厚度为200mm，外加40mm沥青膨胀珍珠岩保温，查得混凝土传热系数为1.61 W/(m2)，珍珠岩保温层热阻为0.333m2/W。计算Rj=0.2 1.61+0.333=0.457m2/W， 查取内外表面传热系数分别为8.7 W/(m2)和23 W/(m2)，所以求得Rn=0.115 m2/W，Rw=0.04 m2/W。可得K=10.115+0.457+0.04=1.63 W/(m2)。仅12层需考虑屋顶传热。综上，建筑总的热负荷为：Q总=+2.5 热负荷计算举例及汇总以102房间为例，计算表如下：表2-20 102房间热负荷计算表房间编号围护结构传热系数室内外计算温差温差修正系数基本耗热量耗热量修正冷风渗透耗热量冷风侵入耗热量名称面积K（W/m2）tn-tw()Q1（W）总修正量修正后耗热量（W）（W）F/m2xch+xg102南外墙29.31.9762711557.88-18%1246.3西外墙38.61.9762712060.99-3%1957.9南外窗10.82.3271670.68-18%536.5478.28西外窗12.322.3271765.07-3%726.82260.42第地带43.840.4727556.33556.33第地带30.970.3227192.36192.36第地带20.880.122767.6567.65第地带13.670.072725.8325.83总计Q总=5808.49w其他房间热负荷算法同上，计算结果见附表1.第3章 室内系统选择3.1 热媒选择系统为散热器供暖，热水相对蒸汽而言，作为热媒，不仅对供暖质量有明显的提高，而且便于进行调节，所以本设计采用热水作为热媒，按75/50连续供暖进行设计。3.2系统选择热水供暖系统可选择多种系统形式，目前适合高层建筑的采暖系统形式主要有以下几种： 1）上供下回及下供上回单管顺流式系统； 2）上下供中间合并回水单管顺流式系统； 3）分区式单管顺流式系统； 4）重叠式单管顺流式系统； 5）单双管系统； 7）双管系统。供暖系统的制式可采用双管系统，也可采用单管式系统。双管上供下回式是最常见的双管系统，系统中每组散热器都可自主调节，但双管系统在高层建筑中，会产生严重的垂直失调，这里不能采用。而单双管系统，既能缓弥补单管系统散热器不能单个调节的缺陷，又能避免双管系统的这种垂直失调现象。而且，系统的立管阻力较小，便于水力平衡，计算较简便。在高层建筑采暖工程，单双管系统是一种比较常用的系统，其缺点就是施工安装比较麻烦，管材消耗量大。 单管顺流式系统统，构造形式简单、排气方便、水利稳定性好，缺点是无法进行自主调节。该项目中对自主调节的要求并不高，所以可以采用单管上供下回式系统。由于此建筑共有十二层，用一个单管系统底层散热器承压可能过大，易出现设备超压的风险，而且从顶层到底层水温差距较大，导致散热器数量的极大不同不利于水利平衡。所以，该设计中对主楼部分分高区和低区两个系统进行供暖。一楼和三楼影院部分为突出的两层空间，而且为公共场所不需要频繁的温度调节，所以三层影院和一楼大厅部分采用独立的一个垂直单管上供下回异程式系统供暖。第4章 散热器4.1散热器选择采暖散热器是通过散热表面将热媒携带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)，外表面一侧是室内空气，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，所以热媒与室内空气温差越大传热效率就越高，热媒为系统设计温度，一般通过控制散热器的散热面积控制其在某个房间的散热量。4.1.1散热器选择原则选择散热器时应考虑热工、经济、卫生和美观方面的基本要求。实际工程中要根据具体情况有所侧重，总体来说设计应符合以下原则性规定：（1） 散热器的承压能力不可以超过厂家规定的压力值。尤其在高层建筑中使用热水供暖时首先应满足系统压力需求，该系统静水压线在46.5m，但分两个系统后散热器最大承压为250kpa，所选散热器承压必须在250kpa以上。（2） 商业及民用建筑中，需选择外形美观、尺寸适中、易于打扫的散热器。（3） 热水供暖系统中如果采用钢制散热器时，需考虑必要的防腐措施，并满足产品对水质的要求，水中含氧量不大于每升0.05mg；在非供暖季中供暖系统应充水保养；蒸汽供暖系统不应采用钢制柱型、板型或扁管等散热器。（4） 如果在有腐蚀性气体产生的厂房或相对湿度较大的房间，则需优先考虑采用铸铁散热器。（5） 需要安装热量表和恒温阀等设备的热水供暖系统不宜采用水流通道内含有粘砂的铸铁散热器，以防粘砂影响仪表和阀件工作；（6） 采用铝制散热器时，应选用内防腐型铝制散热器，并满足产品对水质的要求。4.1.2常见散热器对比传统的铸铁散热器结构简单、使用寿命长、耐腐蚀、造价低，但由于生产过程中存在金属耗量大、污染高、效率低、劳动强度大等缺陷，并且外观粗糙、承压能力低、安装和运转过程劳动繁重。在有些安装了热量表和恒温阀的热水采暖系统中，普通方法生产的铸铁散热器，内壁常有“粘砂”现象，易于造成热量表和恒温阀的堵塞，使系统不能正常运行，目前其使用受到一定的限制。铜管铝翅片对流散热器，用于各种水质热媒，耐腐蚀，使用寿命长。由于铜管铝翅片散热器采用全铜水道，传热速度远比通常散热器高。并且以其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，比较受欢迎。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。本项目中选用铜铝复合散热器TLZY8-6/10-1.0，中心距为1000mm，材料为铜铝合金，热强度一般可达2.2 W/kg.以上，相比之下铸铁散热器热强度一般为0.3-0.4 W/kg.，钢制管柱式散热器热强度一般为0.6 W/kg.，所以铜铝散热器所需散热面积较小；其承压能力可达1Mpa，完全可以满足该建筑所需的压力，造型大方简洁可以满足房间对美观的要求。4.2散热器布置4.2.1布置原则散热器布置应遵循以下原则：（1）有利于室内冷热空气的对流；（2）人们停留区应暖和，舒适，无冷空气直接侵扰；（3）少占使用空间，和有效空间。4.2.2布置位置散热器布置时需注意以下几点：（1）有外窗的房间，散热器宜安装在窗台下。进深较大的房间，宜在房间的内外侧分别布置散热器；（2） 楼梯间的散热器，应尽量布置在底层；（3） 散热器安装时，应留有足够的气流通道，并应方便维修；（4） 散热器的外表面，应刷非金属涂料。（5） 散热器一般明装，并宜布置在外窗的窗台下。室内有两个或两个以上朝向的外窗时，散热器应优先布置在热负荷较大的窗台下；（6） 门斗内不得设置散热器；（7） 托儿所、幼儿园、老年公寓等有防烫伤要求的场合，散热器必须安装或加防护罩；（8） 片式组对散热器的长度，底层每组不应超过1500mm（约25片），上层不宜超过1200mm（约20片），片数过多时可分组串联连接（串联组数不宜超过两组），串联接管的管径应25mm；供回水支管应采用异侧连接方式；4.3散热器计算4.3.1计算原理单管系统各层散热器供回水温度不同，所以要计算出各层的立管水温才能计算散热器片数。影院和大厅内的供水管道较长，计算散热器片数时需考虑室内不保暖管道在室内的散热量。（1）计算各层间立管水温计算公式：ti=tg-iN(tg-th) （4-1）式中：ti流出第i组散热器的水温，；iN沿水流方向，第i组散热器之前（包括第i组散热器）的全部散热负荷，W；立管上各组散热器总散热负荷，W。（2）室内明装不保暖采暖管线散热量计算计算公式：Q=FK(-) （4-2）式中Q明装不保温管道散入室内的热量，W;F管道外表面面积，m2；K管道传热系数W/(m2)，见表5.5-6；管道安装位置系数，见表5.5-7；散热器内热媒平均温度，；供暖室内计算温度，。手册表5.5-6 无保温管道传热系数K W/(m2) 管径mm温差蒸汽压力pa40-5050-6060-7070-8080以上7020032以下12.713.313.914.514.515.016.140-10011.011.612.112.713.314.516.1125-15011.011.612.112.712.113.314.2200以下9.89.813.314.2手册表5.5-7 管道安装位置系数安装位置立管沿顶棚敷设的管道沿地面敷设的管道0.750.51.0（3）散热器片数计算公 n=( Qj/Qs) 1234 （4-3）式中:n散热器散热面积，片； Qj采暖设计热负荷， W；Qs散热器的单位散热量，W/片或W/米； 1散热器组装片数修正系数； 2散热器连接形式修正系数； 3散热器安装形式修正系数; 4进入散热器流量修正系数。本次设计中所选择的TLZY8-6/10-1.0散热器单片散热量计算公式如下：Qs=1.143T1.250 （4-4）T管道热媒与室内空气的温差，。其他房间计算方法同上，屋内管道面积较小可不计算管道散热。计算结果见附表计算举例以一楼大堂为例计算所需安装的散热器片数：（1）计算一层供水管内的水温利用公式ti=tg-iN(tg-th)，iN为立管上三层影院部分的热负荷，供回水为75/50。以立管为例，三层负荷为5652W，总负荷为11304W，代入公式ti=75-（565211304）25=62.5（2） 不保温室内管道的散热量1）统计室内各种不保温管道的管径及各种管径管道的长度，列入表4-1；2）利用公式F=dl/1000计算各管道传热面积F填入表4-1；3）查手册表5.5-6、5.5-7确定管道传热系数和安装位置系数如果4-1所示；4）确定管道热媒与室内设计温度的温差t，由于在影院和大堂供暖系统中水流入一楼大堂时已经过一次温降，温度降为62.5，温差t=42.5。（温降具体计算过程将在5.2中阐述）5）利用公式Q=FK(-)计算管道散热量并汇总，结果列入下表：6）用房间总负荷减去管道散热量，计算出需要散热器提供的热量，列入表4-2。表4-1 一楼大厅管道散热量计算表一层管道散热量计算t管径d/mm管长l/m管道传热面积F/m2传热系数K管道安装位置系数散热量Q42.5 20.00 20.00 1.26 12.70 0.75 508.44 42.5 15.00 40.00 1.88 12.70 0.75 762.67 总计1271.11 （3）计算所需散热器片数1）将散热器热媒平均温度与室内温差T =36计算代入公式Qs=1.143T1.250计算单片散热器散热量，可得Qs=102.98W/片。2）大厅散热器安装方式为同侧上进下出半暗装，1234可自手册表5.5-1、5.5-2、5.5-3、5.5-4查得，一楼大厅散热器连接形式修正系数2=1.0、散热器组安装形式修正系数3=1.06、进入散热器流量修正系数4=0.94，散热器组装片数修正系数1各不相同，根据具体组装片数由手册表5.5-1确定。3）最后，将前面求得的Qj 、Qs 代入n=( Qj/Qs) 1234可求得所需散热器片数，结果列入表4-2。表4-2 散热器计算表散热器计算房间编号房间名称供暖负荷Qj（W）散热器188 铜铝复合散热器中心矩1000备注101a大厅27393164 原负荷28664W布置方式单面数量组装片数修正1校核散热量南外墙20*240 105 5950 20*240 105 5950 西外墙18*354 105 8033 东外墙18*354 105 8033 总量校核188 27967 第5章 室内系统水力计算系统设计时，为确定系统循环水泵型号，使系统各管段水流量符合设计要求，保证散热器水流量符合供热需求，达到设计供热效果，所以需要进行水力计算。水力计算方法有等温降法和不等温降法。等温降法是先假定每根立管（或散热器）的温降是相同的，即其供回水温度取相同值，然后在此前提下计算流量，进而确定管径、压降。不等温降法计算是在各立管温降不相等的前提下，首先选择管径确定各管段压降，再根据平衡需要的压力损失确定流量，根据流量确定实际温降，最后确定散热器数量。该设计采用等温降法进行计算。5.1计算原理和公式5.1.1确定管段流量计算公式：G =3600Q/c (Tg-Th)=0.86Q/(Tg-Th) （5-1）式中：G各管段设计流量 kg/h；Q计算管段设计热负荷 w；Tg系统设计供水温度 ；Th系统设计回水温度 ；C水的比热容，c=4.187103J/(Kg)。5.1.2压力损失计算当热水在管路中流动时，热水和管壁之间会存在摩擦损失能量，当热水流过管路上的一些附件时，由于流速和流向的变化，产生局部涡旋和撞击同样要损失能量。前者称为沿程损失，后者称为局部损失。热水管路的能量损失由沿程损失和局部损失组成。计算公式表示如下：P=Py+Pj （5-2）式中：P计算管段的总压力损失，Pa；Py计算管段的沿程损失，Pa；Pj计算管段的局部阻力损失，Pa。沿程损失计算公式：Py=RL （5-3）式中：R管道比摩阻，单位管段的压力损失，Pa/m；L管段长度，m。局部压力损失计算公式：Pj=Pd （5-4）式中：管段局部阻力系数，统计管段附件得到；Pd动压，Pa。动压计算公式：Pd=v2/2 （5-5）式中：相应温度下水的密度，kg/m3;本供暖设计中平均水温为62，取=983.248kg/m3v管道内水的流速，m/s。5.1.3循环水泵扬程计算循环水泵负责为提供循环所需的压力，确定水泵扬程时要在最不利环路总压降基础上附加10%的富裕量，用以消除未预计阻力、施工误差和水管结垢产生的压力损失，计算公式如下：P=1.1P （5-6）式中：P循环水泵扬程，Pa；P最不利环路总压降，Pa。5.1.4不平衡率计算为保证各个并联管路都能正常工作，避免水力失调造成供暖冷热不均的现象，需对各并联管路进行水力平衡的计算，保证其不平衡率在15%以内。计算公式：x=100%（P-P）/P （5-7）式中：x并连环路不平衡率；P 资用压力，Pa；P并连环路实际总压降，Pa。5.2计算步骤计算前首先在图中进行标注，标明每根管的序号、热负荷（W）和长度(M)。找到管路中的最不利环路，最不利环路即允许平均比摩阻最小的环路。5.2.1最不利环路各并联环路中允许平均比摩阻最小的一条环路（一般为最长的）。以低区北侧环路为例，最不利环路即由管段1、2、3、4、5、6、7、8、9、10组成的环路。如图5-12）所示。1）确定各管段流量 将热负荷代入流量计算公式：G =3600Q/c (Tg-Th)=0.86Q/(Tg-Th) 如，在1管段中，Q =140527w，代入公式得G =0.86Q/(Tg-Th)=0.8614052725=4834 kg/h。2）确定各管段管径 这一步根据上一步得出的流量，采用控制平均比摩阻的方法确定各管段管径，同时可确定其比摩阻和流速。和由于暂时无法确定系统的循环作用压力，先按经济比摩阻Rpj=60120Pa/m计，结合上一步计算出的各管段流量G，查手册表1.5.4，60热水管道水力计算表，确定各段管径d。用内插法计算出实际比摩阻R和实际流速v。例如，对北侧分支管段1，已求得流量为4834 kg/h,查表选取接近经济比摩阻的管径DN=50，用内插法计算得v=0.619m/s，R=104.857Pa/m。将这些数据填入表5-1中。3）计算各管段压力损失 第2）步中确定了管段比摩阻和管内流速，如管段1中，v=0.619m/s，R=104.857Pa/m， L=29m，则Py=RL=104.85729=3040.853 Pa；1管段管径为DN50仅有一个闸阀，统计得=0.5，Pd=v2/2=983.2480.6192=188.52Pa，Pj=Pd=188.520.5=94.26 Pa。总压降P=3040.853+94.26=3135.11 Pa。用同样方法计算其余各管段的压降，各管段压降之和即最不利环路总压降，列入表5-1。表5-1 低区北侧最不利环路水力计算表低区北侧最不利环路水力计算表管段编号热负荷W流量(kg/h)管段长度m管径mm流速(m/s)比摩阻(Pa/m)沿程损失pa局部阻力系数动压Pa局部阻力Pa管路损失Pa1140527483429500.62104.8630410.5188.5294.263135.1127750526665.5400.57124.76686.23160.41481.21167.4333909813454320.3867.418269.73.570.671247.3517.0224244098408250.42116.1928.8384.735254.21183.0151206741535.8200.33103.4537043453.90418335536.3561206741521200.33103.4521733553.90418874059.157244098408250.42116.1928.8384.735254.21183.0183909813454320.3867.418269.7370.671212481.68697750526665.5400.57124.76686.23160.41481.21167.431014052748344.8500.62104.86503.30.5188.5294.26597.571总计最不利环路压降19027.84）系统循环水泵扬程确定已知最不利环路总压降为P=19027.8Pa，循环水泵扬程P=1.1P=1.119027.8=20930.58 Pa。5.2.2各并联管段水力平衡计算根据并联环路节点压力平衡原理，确定其他各管段的管径，保证其不平衡率在15%以内。如图中11、12管段与5、6管段并联，用第（1）步方法确定5、6管段的管径和总压降，列表如下：表5-2 低区北侧