供热工程设计说明书范例_secret.doc

摘 要人们在日常生活和社会生产中都需要使用大量的热能。将自然界的能源直接或间接地转化为热能，以满足人们需要的科学技术，称为热能工程。供暖就是用人工方法向室内供给热量，使保持一定的室内温度，以创造适宜的生活条件或工作条件的技术。所有供暖系统都由热媒制备（热源）、热媒输送和热媒利用（散热设备）三个主要部分组成。本设计主要采用集中式供热系统，散热器给室内供热方式有对流供热和辐射供热。根据此建筑物的特点采用垂直单管跨越式同程系统，此系统的好处是既可以避免垂直方向的垂直失调，即底层用户不至于过冷；又可以避免水平方向的水平失调，即不至于使距干管最远用户无法达到要求的温度。同时，还考虑了经济、可靠、节能等方面。关键词：热能工程；热媒；热源；对流；辐射 AbstractThe people all need to use mass heat energy in day-to-day life and society produce. The sources of energy with nature directly or a ground connection changes to heat energy, are called the heat energy engineering with the science and technology that satisfies peoples needs. The heating supplies quantity of heat to the indoor with the man-made method exactly, the indoor temperature that makes to keep fixed, and with the technology to create suitable living conditions or hot conditions. All heating systems are all prepared ( heat source ) by hot matchmaker and hot matchmaker transport and hot matchmaker use ( dissipating heat equipment ) three major parts to form. This design chiefly adopts concentrated(ly) type supplies the hot system, the radiator supplies that the hot method has the convection to supply to heat up and the radiation supplying heating up to the indoor. The characteristic according to this building adopts perpendicular one pipe striding across type with the range system, and the benefit of this system is can avoid the perpendicular imbalance of above-below direction, namely first floor user does not go so far as the overcooling; Can avoid the horizontal imbalance of horizontal direction, and does not go so far as to make again apart from doing the temperature that the farthest away user of pipe can not achieve the requirement. At the same time, still think over economically and the aspect synthesis such as reliable and save energy etc thinking over.Key Words: Heating systems; Hot matchmaker; Heat source; Convection; Radiation目 录第1章 设计原始资料11.1设计题目 11.2设计原始资料 1第2章 供暖系统热负荷计算2.1设计气象资料22.2围护结构的热工性能2.3房间热负荷计算6第3章 散热器的选择及计算3.1散热器的选用3.2散热器的计算3.3管道布置第4章 管道的水力计算4.2水力计算第5章 辅助设备的选择5.1伸缩器5.2集气罐和自动排气阀5.3疏水器5.4除污器5.5补偿器第6章 总结致谢附录附表1房间热负荷计算附表2散热器计算表附表3机械循环同程式单管热水供暖系统系统管路水利计算表附表4局部阻力系数表第1章 设计原始资料1.1设计题目哈尔滨市道里区某实验中心室内采暖设计1.2设计原始资料 1.建筑地址：哈尔滨市道里区2.气象资料：冬季供暖室外计算温度为-263.设计热媒：95/70 机械循环热水系统4.土建资料：1）建筑平面图及剖面图2）天棚大样图、外墙构造及门窗规格表天棚大样图如下： 1 2 3 41.刚柔防水层（40厚C20细石混凝土掺入水泥用量10%）；2. C7.5找坡层拍实，厚度为25厚；3. 保温层厚120（硅质密实剂）；4. 钢筋混凝土结构层（120-180）；1）墙体构造：408厚泡沫珍珠岩（导热系数为0.24 W/(m)）,内外各抹灰15厚；2）门窗尺寸：门尺寸为：高度为3米、2.1米，宽度见平面图；窗尺寸为：高度为2.1米，宽度见平面图。第2章 供暖系统热负荷计算2.1设计气象资料2.1.1查出设计题目中建筑物所在地区的相关气象资料查实用供热空调设计手册，以下简称供热手册及供热工程。1、冬季室外计算温度的确定。采暖室外计算温度，应采用历年平均不保证5天的日平均温度，主要用于计算采暖设计热负荷。为减少投资起见，一般建筑不必按每年最冷那几天的热负荷进行设计，就是说，对于一些要求不很严格的建筑物，允许平均每年有几天室温稍低于设计温度，这在术语上叫做“不保证”。在采暖热负荷计算中，如何确定室外计算温度是非常重要的。单纯从技术观点来看，采暖系统的最大出力，恰好等于当地出现最冷天气时所需要的冷负荷，是最理想的，但这往往同采暖系统的经济性相违背。从气象资料中就可以看出，最冷的天气并不是每年都会出现。如果采暖设备是根据历年最不利条件选择的，即把室外计算温度定得过低，那么，在采暖运行期的绝大多数时间里，会显得设计能力富余过多，造成浪费；反之，如果把室外计算温度定得过高，则在较长的时间内不能保证必要的室内温度，达不到采暖的目的和要求。因此，正确地确定和合理的采用采暖室外计算温度是一个技术与经济统一的问题。采暖通风与空气调节设计规范GB 5001 9-2003(以下简称设计规范)所规定的采暖室外计算温度t适用于连续采暖或间歇时间较短的采暖系统的热负荷计算。2、冬季室外平均风速(v。)冬季室外平均风速应采用累年最冷3个月各月平均风速的平均值，“累年最冷3个月”，系指累年逐月平均气温最低的3个月，主要用来计算风力附加耗热量和冷风渗透耗热量。3、冬季主导风向冬季“主导风向”即为“虽多风向”，采用的是累年最冷3个月平均频率最高的风向，风向的频率指在一个观测周期内，某风向出现的次数占总数的百分数，主要用来计算冷风渗透耗热量。用四个字母ESWN分别表示东南西北四个方向，其它方位用这四个字母组合表示风的吹向，即风从外面刮来的方向。当风速小于0. 3米秒时，用字母c来表示，各地区冬季主导风向可参见供热手册，如哈尔滨主导风向为SSW，安达主导风向为NW，即分别表示为南西南风和西北风。4、冬季日照率冬季FI照率(冬季日照百分率)，采用历年最冷3个月平均日照率的平均值，系指在一个观测周期(全月)内，实测日照总时数占可照总时数的百分率，用来确定朝向修正率。2.1.2熟悉土建资料l、看懂建筑物的平、立、剖面图，对所设计的建筑物的概况有所了解，如建筑物的地点、方位、采暖外网情况及建筑物周边情况等要清楚。2、清楚用来计算热负荷的建筑物的建筑尺寸。3、了解围护结构所用的材料及墙体厚度、楼层高度；清楚每个房间的用途(为室内计算温度准备)、各部分围护结构的主要特点及房间的特殊要求等。采暖热负荷是指在某一段时间内为了使房间或建筑物的室内温度达到采暖设计所要求的标准而需由散热设备在单位时间内供给房间或建筑物的热量，它的值可根据冬季采暖房间的热平衡计算出来。由于室外温度时高时低、室外风速时大时小、热管道向室内散热和太阳辐射到房间里的热时多时少以及房间里的人和物时进时出等等因素，故采暖热负荷是一个时刻都在变化着的值。 采暖设计热负荷是指计算采暖管道、散热设备和锅炉时采用的那个采暖热负荷数据，它是采暖设计中最基本的数据。它的数值直接影响着采暖方案的选择、采暖管径的大小、采暖设备的多少和采暖系统的使用效果。原则上，不采用最大的，而采用接近最大的那个采暖热负荷数据作为计算数据，这样，既可避免浪费投资和设备，又可以满足气候冷的时候房间要求采暖设备供应的热量。对于一般民用建筑和产热量很小的工业建筑，采暖热负荷的计算指考虑围护结构的传热耗热量、冷风渗透耗热量和外门冷风侵入耗热量等三项失热量并减去热管道散热量，其它因素则忽略不计。2.1.3合理的确定采暖设计热负荷(1)仔细分析对局部有影响的因素，对能影响到局部房间的各项因素和数据应仔细分析，勿使不遗漏，并且做充分的估计。例如，不同朝向的太阳辐射热的扣除量、传给相邻冷房间(如温度较低的楼梯问等)的热量计算，特别是经外门渗透进来的冷空气量等，都应尽量考虑周全。 (2)在管理上应尽量采取减少冷空气渗透措施，对冷空气的处理，首先立足于堵漏，使渗漏的冷空气量减少到最低程度，例如安装门斗、糊窗缝等。这对节约燃料、合理使用采暖设备以及提高室内温度的均匀性等是有效的。 2.1.4数据的舍取 计算各部分围护结构耗热量时取整数，每一房间的耗热量取到10w，传热系数取小数点后2位，面积取小数点后1位。根据建筑物所在城市-哈尔滨 查出当地的气象资料如下1：1. 北纬45度41分；东经126度37分海拔171.7米2.大气压力：冬季Pb =1020.4 hPa；夏季Pb =998.6 hPa； 3.冬季供暖室外计算温度：-26；4.冬季最低日平均： -33；5.冬季空气调节： -29；6.冬季室外平均风速： 3.8 m/s； 7.冬季通风： -20；8.冬季日照率： 63 %； 9.设计计算用采暖期天数及平均温度 供暖期：日平均温度：+5， 天数：177天。2.2围护结构的热工性能2.2.1热工的性能校核必要性4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，内墙，及屋顶进行热工性能的校核。根据房间用途确定供暖计算温度如下：1、门厅 14；2、走廊 16；3、卫生间 14；4、展室 15；5、实验室、测量实验室、工程地质实验室 16；6、教研室、教室、画室 16。2.2.2查出有关围护结构传热系数外门：3.26W/(m)；外窗：3.49 W/(m)；外墙： 墙的组成：泡沫珍珠岩（0.24 W/() 给定）； 内外各抹灰15cm厚 （0.87W/()）； 墙的传热系由下式求出： W/() （2-1） 式中：-围护结构内表面的换热系数，W/()；-围护结构外表面的换热系数，W/()。其中：=8.7 W/()；=23.26 W/()。由式（2-1）得： 49墙：=0.474 W/()；37墙：=0.621 W/()； 20墙：=1.110 W/()。 屋面：刚柔防水层 - 碎石混凝土 =1.28 W/()；C7.5炉渣找坡层拍实-高炉炉渣 =0.26 W/()；保温层 硅质密实剂 =0.24 W/()；钢筋混凝土结构层 =1.74 W/()。其中：=5.82 W/() 由式 (2-1) 得出：=1.171 W/()2.2.3校核围护结构传热热阻是否满足最小传热热阻的要求 围护结构的最大允许传热系数(Kmax) (a)为了同时满足人们热工和卫生方面的要求，在稳定传热条件下可得出围护结构的最大传热系数和最小传热热阻，建筑物围护结构采用的传热阻值。应大于最小传热阻。1.校核外墙最小传热热阻 (1) 外墙组成：泡沫珍珠岩(0.24 W/() )； 内外各抹灰15cm厚(0.87 W/()； 围护结构的传热热阻: W/() （2-2） 49墙：=2.11 W/()； 37墙：=1.61 W/()； 20墙：=0.901 W/()。 (2) 结构的最小传热热阻 本围护结构属于轻型结构(型) 围护结构冬季室外计算温度 33；其中：累年最低日平均温度，；根据下列公式： (2-3)式中：围护结构的最小传热热阻，； 围护结构内表面的传热热阻，；其中： =0.11 ； 允许温差,；其中：=6.0 ； 围护结构温差修正系数。其中：对于外墙、平屋顶及直接接触室外空气的楼板，=1.0 把查得的数据代入式(2-3)得: =0.898 该围护结构的实际传热热阻大于最小传热热阻满足规定。注意：1、本公式不适用于窗、阳台门和天窗。2、砖石墙体的传热阻，可比式的计算结果小5。3、外门(阳台门除外)的最小传热阻不应小于按采暖室外计算温度所确定的外墙最小传热阻的60。4、当相邻房间的温差大于10时，内围护结构的最小传热阻，亦应通过计算确定。5、当居住建筑、医院、幼儿园、办公楼、学校和门诊部等建筑物的外墙为轻质材料或内侧复合轻质材料时，采用轻型结构时，其外墙最小传热阻在按式计算结果的基础上进行附加。 天棚的结构，如屋面有坡时，校核最小热阻应按最小厚度处进行计算，计算天棚的耗热量时可按平均厚度去计算天棚的传热系数，校核公式RR0min。2.3房间热负荷计算1、计算房间的采暖热负荷 (1)将房间编号（已编号完毕，见CAD图 ）； (2)根据房间的不同用途，来确定房间的室内计算温度； (3)计算或查出有关围护结构的传热系数，计算出其面积； (4)确定温差修正系数，(见表2-2)； (5)计算出各部分围护结构的基本耗热量； (6)校核围护结构热阻是否大于最小热阻；(7)计算出房间的热负荷。2、对计算房间热负荷的要求 (1)计算出一处外墙的传热系数并与资料上查得的数值对照： (2)计算天棚的传热系数并校核其热阻是否满足最小热阻的要求； (3)分地带计算任一拐角房间及与其相邻的另外一个房间的地面耗热量。3、计算全部建筑物的采暖热负荷及热指标 (1)计算出建筑物总的采暖热负荷，它等于各房间的采暖热负荷之和； (2)计算出总的建筑面积；(3)计算出建筑物的体积采暖热指标和面积热指标。表2.2 围护结构的温差正系数 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闷顶和与室外空气相通的非采暖地下室上面的楼板等0.903与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙（1 6层建筑）0.604与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙（7 30层建筑）0.505非采暖地下室上面的楼板，外墙上有窗时0.756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0.607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0.408与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙、防震缝墙0.709与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.4010伸缩缝墙、沉降缝墙0.302.3.1供暖系统的设计热负荷利用下计算： (2-4)式中：围护结构的基本耗热量，W； 围护结构的附加(修正)耗热量，W； 冷风渗透耗热量，W；冷风侵入耗热量，W；供暖总耗热量，W。2.3.2 围护结构的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Q7； 2、非供暖通风系统的其它管道和热表面的散热量Q8； 3、热物料的散热量Q9；4、太阳辐射进入室内得热量Q10。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。对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(tw) 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。 (e)建议室内计算温度一般取中值以及使相邻空间室内计算温差小于5来选。按照下式计算： W (2-5)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，。2.3.3 围护结构的附加耗热量围护结构的基本耗热量是在稳定条件下计算得出的。实际耗热量会受到气象条件以及建筑物因素等各种影响而有所增减。所以要对房间围护结构的基本耗热量进行修正。修正后的耗热量即为附加耗热量。通常按基本耗热量的百分率计算。包括朝向修正，风力附加和高度附加等。基本耗热量还不是建筑物围护结构的全部耗热量，因为建筑物围护结构的耗热量还与它所处的地理位置及它的形状等因素(如朝向、风速、高度等)有关，这些因素在计算它的基本耗热量时并没有考虑进去。在附加耗热量中，应按其占基本耗热量的百分率确定。 (1)朝向修正耗热量 朝向修正耗热量是考虑建筑物受太阳照射而对外围护结构传热损失的修正。 (a)不同朝向的围护结构所得的太阳辐射热是不同的，如为连续采暖时，朝向修正率应按设计规范规定的数值选用，可参见供热手册。 (b)考虑到我国幅员辽阔，各地实际情况比较复杂，影响因素很多，南北向房间耗热量客观存在一定的差异(1030左右)，以及北向房间由于接受不到太阳直射作用而使人们的实感温度低(约差2)。而且墙体的干燥程度北向也比南向差。为使南北向房间在整个采暖期均能维持大体均衡的温度，规定了附加的范围值，对日照率较大的地区取偏大的数值。 (c)需要减少(或附加)的耗热量等于垂直的外围结构(门、窗、外墙及屋顶的垂直部分)基本耗热量乘以相应的朝向修正率。垂直外围护结构名称前的朝向直接查ch值。 (d)建筑物被遮挡时不进行朝向修正，此要了解所设计建筑物的周边环境。(e)一般情况下，课程设计提供的建筑图上都有指南针，在进行朝向修正时要按建筑物的方位进行设计，如图中无指南针，仍按上北下南来考虑。朝向修正耗热量的修正为： 东： -5； 西： -5； 南： -15； 北： 1 0。 （2）风力附加耗热量 风力附加是考虑室外风速变化而对外围结构传热耗热量的修正。设计规范规定：在一般情况下，不必考虑风力附加，只对建筑在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别高出的建筑物，垂直的外围护结构附加510。风力附加率，是指在采暖耗热量计算中，基于较大的室外风速会引起围护结构外表面换热系数增大即大于23w/()而增加的附加系数。由于我国大部份地区冬季平均风速不大，一般为23m/s，仅个别地区大于5m/s，影响不大，为简化计算起见，一般建筑物不必考虑风力附加，仅对建筑在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别高出的建筑物的风力附加系数做了规定。(3)高度附加耗热量 民用建筑和工业企业辅助建筑(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。 高度附加率，是基于房间高度大于4m时，由于竖向温度梯度的影响导致上部空间及围护结构的耗热量增大而加的附加系数。由于围护结构耗热作用等影响，房间竖向温度的分布并不总是逐步升高的因此对高度附加率的上限值做了不应大于15的限制。 对于多层建筑物楼梯间的耗热量计算不考虑高度附加，因为楼梯间的空气和各楼层相通，只是在布置散热器时，尽量放在底层。这就已考虑竖向温度梯度了。 注意：高度附加率，应附加于围护结构的基本耗热量和其他附加耗热量上。 (4)对公用建筑，当房间有两面及两面以上外墙时，将外墙、窗、们的基本耗热增加5。 (5)窗墙面积比超过1：l时，对窗的基本耗热附加10。 (6)间隙附加：当建筑不要求全天维持设计室温，而允许定时降低室内温度时，采暖系统可按间歇采暧设计。此时除上述各项附加外，将基本耗热附加以下百分数： 仅百天采暖者(例如办公楼、教学楼等)， 20；不经常使用者(例如礼堂等)， 30。风力修正耗热量和高度修正耗热量由于本建筑层高不大于4米，便不用考虑高度修正。2.3.4 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 （2-6）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。 由于本设计选取缝隙长度不方便所以按照换气次数法计算， 公如下： W (2-7)式中：房间内部体积，； 房间的换气次, 次/h； w采暖室外计算温度下的空气密度(kg/m3)； Vn采暖房间的体积 (m3)； tn 采暖室内计算温度()；tw 采暖室外计算温度()。可以按下表选用：表2.3 概算换气次数房间外墙暴露情况一面又外墙或外门1/42/3两面有外墙或外门1/21 三面有外墙外门11.5 门 厅22.3.5 冷风侵入耗热量在冬季受风压和热压作用下，冷空气由开启的外门侵入室内。把这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为侵入耗热量。1、外门附加率，是基于建筑物外门开启的频繁程度以及冲入建筑物中的冷空气导致耗热量增大而加的系数，冷风侵入耗热量的计算方法见供热手册或教材。对于一般民用建筑及工业辅助建筑物仅供人员出入短时间开启的外门，其冷风渗透耗热量，可以考虑为外门的基本耗热量乘以附加百分数。附加时可直接将附加值填入表1中外门耗热量的各注栏中，并说明是外门开启附加。2、计算楼梯间外门的冷风侵入耗热量时，式中的楼层数n应为建筑物的楼层数。3、外门附加率，只适用于短时间开启的、无热空气幕的外门。4、阳台门不应计入外门附加。5、此处所指的外门是建筑物底层入口的门，而不是各层每户的外门。6、关于外门附加率中“一道门附加65*n，两道门附加80*n”的有关规定很难理解，一道门与两道门的传热系数是不同的：一道门的传热系数是4.65w/()，两道门的传热系数是2.33 w/()。例如：设楼层数n=5， 一道门的附加65n为：4.65x65*5=15.11 两道门的附加80n为：2.33x80*5=9.32 显然一道门附加的多，而两道门附加的少。 按照下列公计算： (2-8)式中：外门的基本耗热量，W； 冷风侵入耗热量，W； N 考虑冷风侵入的外门附加。表2.4 外门附加率N值外门布置状况附加率一道门65n%两道门（又门斗）80n%三道门60n%供暖建筑和生产厂房的主要出口 500%注：n-建筑物的楼层数。先对房间进行编号见CAD图根据以上公式计算出各部分耗热量后，得出房间总的耗热量，见表2.1热量分布说明。 走廊和大厅部分设置散热器，其余的热量由邻近的房间平衡，均可达到设计要求。 算出的热负荷，按照各房间的百分比将大厅不能提供的热负荷分配到各个供暖房间。 未在表2.1中列出的热负荷，如下说明：37层卫生间的热负荷与2层卫生间相同；37层楼梯间的热负荷与2层楼梯间相同；306,406,506,603的热负荷与206相同；309,409,509,607的热负荷与209相同；301,401, 501的热负荷同201 ；305同205；307,407,507,605的热负荷同207；310同210；311同211；316,514同216；317同217；402a同302；403a,403b,405a的热负荷同402b；404同204；407同207；408,606同208；415同315；504同204；507同207；602同503；608同510；609同511；610同512；611同513。2.3.6计算整个建筑物供暖热负荷和热指标采暖工程的概算常常是在还没有建筑结构图纸的情况下进行的，此时无法详细计算采暖热负荷，可是却需要提出采暖系统的主要设备(如锅炉、散热器)，以便订货，为此就要采用简单易行的热指标的方法，估算出系统的采暖热负荷。 温差修正系数(a)室内外计算温差修正系数a，实际上是对(tn-tw)的修正。当围护结构外侧直接对大气时(=1)，则基本耗热量的公式应为=KF(tn-tw)。但是，在计算围护结构时，还常遇到围护结构外侧并不直接与室外空气接触，它的外侧是不供暖的房间 或空间(如顶棚或地下室等)，而这些房间或空间通常是有同室外相通的门或窗。为了便于计算，规定仍利用温差tn-tw 计算耗热量，而用系数进行修正，温差修正系数是根据经验确定的。可查下表。表2.3 民用建筑的面积热指标 建筑类型（W / m2）建筑类型（W / m2）住 宅别墅（12层建筑）办 公医 院试验楼旅 馆影剧院50 70100 12565 9065 9568 9860 8590 120图书馆幼儿园、托儿所学 校商 店礼 堂食 堂体育馆65 9075 12060 8065 100100 16085 14080 150还有一种情况：有时采暖房间围护结构的另一侧也是采暖房间，但两侧的室温不同，与相邻房间的温差大于或等于5时，应计算通过隔墙或楼板等的传热量。与相邻房间的温差小于5时，且通过隔墙和楼板等的传热量大于该房间热负荷的10时，尚应计算其传热量。 (4)围护结构的传热系数(K) 常见围护结构的传热系数可直接查手册，如供热手册或教材。查不到的K值要根据公式进行计算，计算时注意材料的导热系数及围护结构的厚度。 (a)外墙和屋顶的传热系数 一般建筑物的外墙和屋顶多属于匀质多层材料组成的平壁结构，根据传热学原理计算。 (b)地面的传热系数 直接铺在土壤上的不保温地面，地面各层材料的导热系数 1 16 w/ )，不论其厚度如何均为不保温地板)，地面的传热情况与墙、顶棚等不同，在工程上常采用近似计算方法，即把地面沿与外墙平行的方向分成四个计算地带进行计算。 工程计算中也采用对整个房间地面取平均传热系数的方法进行更简易的计算。从供热手册中，可根据房问具有外墙的情况(一面外墙或两面相邻外墙)及进深直接查得房间地面的KF值。 具有相邻两外墙的房间，根据该房问的长宽值直接可以查得其平均传热系数；当房间有三面外墙时，需将地面面积先划分为两个面积相等的部分，每部分均包括一个冷拐角，然后根据分割后的长宽值查得其平均传热系数；当房间具有四面外墙时，需将地面面积先划分为四个面积相等的部分，每部分均包括一个冷拐角，然后根据分割后的长宽值查得其平均传热系数。 (c)在进行采暖设计热负荷计算时，将每一项围护结构填入表中的一行，门、窗、外墙须在名称前冠以朝向，如北外墙表示朝北的外墙，地面如分地带计算耗热量，每一地带应占有表中的一行。1.计算整个建筑物供暖热负荷：支路供暖热负荷: =215 kw；支路供暖热负荷: =272 kw；整个建筑物供暖热负荷: =485 kw。2.计算热指标:根据本建筑物的特点知: 建筑面积F=9136.44所以供暖面积热指标： 有： （2-9）热负荷计算见附表2-1 第3章 散热器的选择及计算3.1散热器的选用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。3.1.1对散热器的要求1、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。 2、 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。3、 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。4、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。3.1.2对散热器的注意事项(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热水采暖系统中使用。3.1.3散热器的类型比较散热器按制造材质的不同分为铸铁、钢制、铝质和其他材质散热器；按结构形式的不同分为柱型、翼型、管型和板型散热器；按传热方式的不同分为对流型(对流散热量占总散热量的60以上)和辐射型(辐射散热量占总散热量的50以上)散热器。1、铸铁散热器常用的铸铁散热器有柱型和翼型两种形式。(1)翼型散热器：翼型散热器又分为长翼型和圆冀型两种。长翼型散热器，其外表面上有许多竖向肋片，内部为扁盒状空间，高度通常为60常称为60型散热器。每片的标准长度有280(大60)和200(小60)两种规格，宽度为115。圆翼型散热器是一根内径为DN=75的管子，其外表面带有许多圆形肋片。圆翼型散热器的长度有750和100两种，两端带有法兰盘，可将数根并联成散热器组。 翼型散热器制造工艺简单，造价较低，但金属耗量大，传热性能不如柱型散热器，外型不美观，不易恰好组成所需面积，翼型散热器现已逐渐被柱型散热器取代。(2)柱型散热器：柱型散热器是单片的柱状连通体，每片各有几个中空的立柱相互连通，可根据散热面积的需要，把各个单片组对成一组。柱型散热器常用的有二柱