供热工程设计说明书未完待续

1、.某宿舍楼楼层采暖系统目录1 前言21.1设计方案22 设计依据32.1 参考资料32.2设计要求32.3设计的原始资料3 2.3.1气象资料32.3.2土建资料42.3.3根据任务书中给出的热源条件，确定系统入口位置和热媒参数。43供暖热负荷计算43.1进行房间编号(注意各层编号竖向统一，编号用三位数字，首位数表示层数)。43.2 一层围护结构的传热系数(以101室为为例)53.3 101房间设计热负荷计算步骤：5 3.3.1围护结构传热耗热量Q1的计算53.3.2冷风渗透耗热量按下式计算：63.3 一层各房间设计热负荷计算详表（见附录1-8）73.4 宿舍楼供暖负荷统计详表如下73.5二层

2、和三层宿舍楼各房间热负荷计算详表(见附录9-22)73.6 二层和三层宿舍楼供暖负荷统计详表如下84 散热器的选型及安装形式94.1散热器的选择94.2 散热器的布置94.3 散热器的安装尺寸应保证94.4 散热器的计算105 管路布置126 水力计算126.1 选择最不利环路126.2 确定最不利环路各管段的管径d126.3 确定长度压力损失Py=Rl136.4确定局部阻力损失Z136.5求各管段的压力损失136.6 求环路总压力损失136.7计算富裕压力136.8其他最不利环路的水力计算(方法步骤同最不利1)157 设计小结191 前言1.1 设计方案本设计为河南省郑州市某大学某宿舍楼一栋

3、三层的的建筑室内供热采暖设计系统，这三层的主体为宿舍，附带有楼梯间、门厅、卫生间、盥洗室。建筑总供暖面积约1841.805平方米。系统与室外管网连接，其引入口处供回水压差为10KPa.该工程采用热源为城市集中供热，采暖外线在建筑物北侧，供回水温度为95/70低温热水。供回水方式采用机械循环上供下回式热水供暖系统，散热器的连接形式为单管串联顺流式，楼层间独立立管供热。2 设计依据2.1 参考资料211、供热工程课程设计指导书;212、供热工程课程设计任务书。2.2设计要求供热工程教材； 采暖通风和空气调节设计规范；供暖通风设计手册； 实用供热空调设计手册2.3设计的原始资料2.3.1气象资料根据

4、设计任务书中给出的建筑物所在地区，查出该地区的有关气象参数，本设计所在地是河南省郑州市，其冬季基本气象参数见下表：表2.1 郑州市的冬季气象基本参数表室外采暖计算温度()-5室外空调计算温度()7室外平均风速(m/s)3.4最多方向平均风速(m/s)4.3最冷月平均相对湿度(%)60冬季日照率大于35%大气压力(bar)1012.8注 :一般地,室内设计温度:宿舍和值班室取18,门厅、走廊、楼梯间、卫生间和盥洗室取16 2.3.2土建资料根据土建图纸，找出建筑物的建筑特点（建筑物的方位、层数）和各部位的建筑构造与热工特征，外墙、屋顶、地面门窗构造)。2.3.3根据任务书中给出的热源条件，确定系

5、统入口位置和热媒参数。根据已知给定的供热管外网的供应位置和已知的建筑平面图，选定在宿舍楼108房间地层下的供水立管为接入点。热媒参数任务书中已给定。（供回水温度为95/70低温热水）3供暖热负荷计算对于本居民楼的热负荷计算只考虑围护结构传热的耗热量和冷风渗透引起的耗热量，人员、灯光等得热作为有利因素暂不考虑在热负荷计算当中。3.1进行房间编号(注意各层编号竖向统一，编号用三位数字，首位数表示层数)。 该建筑一层平面图中包括101-126等房间，主要是宿舍和四间卫生间。编号如平面图。二层与三层同一层。3.2 一层围护结构的传热系数(以101室为为例)已查得101室围护结构条件：外墙：一砖半厚(3

6、70mm)墙体，内面抹灰砖墙，K=1.57 W/m2*，对于热惰性的取值，应综合考虑实用性与经济性，在这里我们取第II种类型的墙体（中型质墙4.1-6.0）D=5.1外窗：单层铝合金框玻璃窗；尺寸为1.5m*1.5m窗型为三扇两开窗。可开启部分的缝隙总长9m。K=6.4门：尺寸1.5*2，修正系数取0.7，K=4.65内墙：一砖厚（240mm）墙体，内面抹灰砖墙，K=2.08靠近走廊墙以及临室的隔墙，由于两侧温差小于5，可不予考虑。屋面：屋面由概况中对应的材料布置, 一般平顶屋面采用绝热性能较好的隔热材料，厚度也相应的比一般维护墙体较厚，故取值为K=0.45 W/m2*.地面：不保温地面，K值

7、按划分地带计算。3.3 101房间设计热负荷计算步骤：3.3.1围护结构传热耗热量Q1的计算围护结构稳定传热时，基本耗热量可按下式计算1： 式中 K围护结构的传热系数（W/0C）；F围护结构的面积（）；tn冬季室内计算温度（0C）；供暖室外计算温度（0C）；围护结构的温差修正系数。详见实用供热空调设计手册表3.1.4。将已查得的数据代入上式，即得维护结构的总耗热量Q1=，其全部计算列于附录1中。l 考虑到维护结构中的附加耗热量:l 暖通规范规定：宜按下列规定的数值，选用不同朝向的修正率 北、东北、西北 010%； 东南、西南 -10%-15%； 东、西 -5% ； 南 -15%-30%。选用上

8、面朝向修正率时。应考虑当地冬季日照率小于35%的地区，东南、西南和南向修正率，宜采用-10%0%，东西向可不修正。l 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%。应注意：高度附加率，应附加于房间各围护结构基本耗热量和其他附加（修正）耗热量的总和上。由于该设计建筑层高只有3m，故不需要考虑高度附加率。l 暖通规范规定：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5%10%。综上所述，在实际的采暖附加耗热量计算

9、过程中，仅仅考虑朝向修正系数。3.3.2冷风渗透耗热量按下式计算：根据公式 式中 Q2冷风渗透耗热量（W）；V经门、窗隙入室内的总空气量，m3/h；w供暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3；Cp冷空气的定压比热，Cp =1KJ/（kg）；0.278单位换算系数，1KJ/h=0.278W。在工程设计中，六层或六层以下的建筑物计算冷空气的渗入量时主要考虑风压的作用，忽略热压的影响。而超过六层的多层和高层建筑物，则应综合考虑风压及热压的共同影响。本设计楼层为三层,不需要考虑风压的作用.101房间为宿舍，室内计算温度为18，郑州市冬季室外计算温度为-5。表3.1 郑州市的冷风朝向修正系数n地点东南西

10、北郑州市0.150.30.70.9注：此表取自供热工程附录1-5由附录1-5，郑州市的冷风朝向修正系数，北向0.9.对有一面或相邻两面外墙的房间，全部计入其门、窗可开启部分的冷风渗透量。由前面的数据，在冬季室外平均风速，单层推拉铝窗窗每米缝隙的冷风渗透量L=1.24 m3/（hm）.北向的一个窗户的缝隙总长度为=9m.总的冷风渗透量V等于=1.2490.9=10.044 m3/h冷风渗透量等于（空气状态参数表得，-5时=1.30kg/ m3)=0.27810.0441.301.0123=84.323W.房间功能和参数相同的，只计算一个房间。3.3 一层各房间设计热负荷计算详表（见附录1-8）3

11、.4 宿舍楼供暖负荷统计详表如下表3.2 一层宿舍楼供暖负荷统计房间编号用途总采暖负荷W101男卫生间2559.3103,111值班室2254.3104-110宿舍1241.5113女卫生间2671.9114女盥洗室2484.8116,124值班室2042.9117-123宿舍1060.7126男盥洗室2441.9一层总负荷34867.73.5二层和三层宿舍楼各房间热负荷计算详表(见附录9-22)注:第二层不需要考虑地面的热阻负荷,第三层需要考虑屋顶对各房间产生的热负荷.房顶的传热系数,在前面已给出,一般取K=0.5左右,这里我们取0.45.3.6 二层和三层宿舍楼供暖负荷统计详表如下表3.3

12、 二层宿舍楼供暖负荷统计房间编号用途总采暖负荷W201男卫生间2407.6203,211值班室2028204-210宿舍1128.2213女卫生间2470.5214女盥洗室2313.3215-225宿舍957.5226男盥洗室2235.3一层总负荷31912.6表3.4 三层宿舍楼供暖负荷统计房间编号用途总采暖负荷W301男卫生间2620.2303,311宿舍2232.9304-310宿舍1333.1313女卫生间2893314女盥洗室2534.4315-325宿舍1162.4326男盥洗室2447.9一层总负荷37079.44 散热器的选型及安装形式4.1散热器的选择 考虑到散热器耐用性和经

13、济性，本工程选用灰口铸铁四柱760型，高度为760mm它结构简单，耐腐蚀，使用寿命长，造价低，传热系数高；散出同样热量时金属耗量少，易消除积灰，外形也比较美观；每片散热器的面积少，易组成所需散热面积。“暖通规范”规定：安装热量表和恒温阀的热水供暖系统不宜采用水流通道内含有粘砂的散热器，应采取可靠的质量控制措施；所以要选用内腔干净无砂，外表喷塑或烤漆的灰铸铁散热器。具体性能及参数如下表2：表4.1 铸铁散热器参数型号散热面积水容量重量工作压力传热系数k四柱760型0.235m1.16L6.6kg0.5mpa8.49 w/m4.2 散热器的布置散热器布置在外墙窗台下，这样能迅速加热室外渗入的冷空气

14、，阻挡沿外墙下降的冷气流，改善外窗、外墙对人体冷辐射的影响，使室温均匀。为防止散热器冻裂，两道外门之间，门斗及开启频繁的外门附近不宜设置散热器；散热器一般明装或装在深度不超过130mm的墙槽内。本设计采用明装法.4.3 散热器的安装尺寸应保证底部距地面不小于60mm，通常取150mm；顶部距窗台板不小于50mm；背部与墙面净距不小于25mm。4.4 散热器的计算我们选定立管1为例:Q1Q2Q3Q1Q2Q3已知：Q1=Q1=1162.4W Q2=Q2=957.5W Q3=Q3=1060.7W例如 t1（三层和二层之间）= tg-2*1162.4/Qz （tg- th）=85.9同理可得t2（二层

15、和一层之间）=78.3我们选定120房间为例，进行换热器的片数计算：tpj=(95+85.9)/2=90.45， =5,t= =90.45-18=72.45查2附录2-1，对四柱760型，不能超过25片。查教材附录2-1 =8.969 w/m修正系数：散热器组装片数修正系数，先假定1=1.0；散热器连接形式修正系数，查教材附录2-4，2=1.0004；散热器安装形式修正系数，查教材附录2-5，3=1.03；（取A=80mm.）。根据下式F=Q/（Kt）123=1162.4/（8.96972.45）11.0041.03=1.85四柱760型散热器每片散热面积为0.235 m2，计算片数n为：n=

16、 F/f=1.85/0.235=8片查附录2-3，当散热器片数为610片时，1=1.0，因此，实际所需散热器面积为：F= F1=2.151=1.85 m2实际采用片数n为： n=F/f=8片取整数，应采用四柱760型散热器9片。其他房间的散热器计算结果见下表：（为保证散热器的散热效果，每组散热器的片数大于10的控制在11-20范围内）。表4.2 各房间散热器计算表名称编号房间耗热量（w）TgThtpjtntKFnn305-3101333.1958690.51872.58.9711.990883012620.29586.490.71674.79.0513.7716173032232.99586.

17、390.651872.658.9773.3314153041333.19586.390.651872.658.9771.99883112232.99586.490.71872.78.9783.3314153132893958690.51674.59.0444.1718193142534.49586.490.71674.79.0513.6415163151162.49585.790.351872.358.9651.74773161162.49585.790.351872.358.9651.7477317-3221162.49585.990.451872.458.9691.85883231162.

18、49587.191.051873.058.9911.72773241162.49587.191.051873.058.9911.72773251162.49585.290.11872.18.9561.75773262447.99585.290.11872.18.9563.681616205-2101128.28678.482.21864.28.6521.97882012047.686.478.482.41666.48.7393.431515203202886.378.682.451864.458.6623.5315162041128.286.378.682.451864.458.6621.96

19、388211202886.478.782.551864.558.6663.5215162132470.58678.382.151666.158.7294.1518192142313.386.478.582.451666.458.7413.871617215957.585.778.181.91863.98.6401.6877216957.585.778.181.91863.98.6401.6877217-222957.585.978.382.11864.18.6481.6877223957.587.178.382.71864.78.6721.6677224957.587.178.382.7186

20、4.78.6721.6677225957.585.276.680.91862.98.5991.72772262235.385.276.680.91664.98.6803.851617105-1101241.578.47074.21856.28.3152.5811121012559.378.47074.21658.28.4025.0819201032254.378.67074.31856.38.3204.6719201041241.578.67074.31856.38.3202.5711111112254.378.77074.351856.358.3224.6719201132671.978.3

21、7074.151658.158.4005.3119201142484.878.57074.251658.258.4054.9319201162042.978.17074.051856.058.3094.261819117-1221060.778.37074.151856.158.3132.21991231060.380.67075.31857.38.3642980.67075.31857.38.3644.1418181262441.976.67073.31657.38.3644.9519205 管路布置 本设计采用机械循环上供下回,单管立式串联形式,供水点位置在120

22、房间地沟中,即一层回水循环环路敷设在地沟中(地层下面),顶层供水循环,在楼层设置高位水箱定压,调节管路中循环流量,和系统的排气.根据建筑的结构形式，布置干管和立管，为每个房间分配散热器组。（见图纸）6 水力计算画出系统图，该系统由多个支路组成。首先计算最远的立管环路，图上小圆圈内的数字表示管段号，热负荷对应前面计算所得的值，管段长度与图示长度一一对应。实用供热空调设计手册中5.5.1与5.5.2规定：1、管网干管管径，不应小于50mm，通往各单体建筑物的管径对热水管道来讲不宜小于32mm。2、基础数据的确定：（1）、热力网管道内壁当量粗糙度，热水管道可采用0.0002m；（2）、热水热力网支干

23、线、支线应按允许压力降确定管径，但供热介质流速不应大于3.5m/s。6.1 选择最不利环路最不利环路是通过三层西侧126宿舍的散热器（2441.9w）的环路。这个环路从散热器经过管段1、2、a、3、4、5、6、7、8、9、10、11、b、126.2 确定最不利环路各管段的管径d（1）根据各管段的热负荷，求出各管段的流量，计算公式如下：G=3600Q/4.187103（tgth）=0.86Q/（tgth）kg/h 式中Q管段的热负荷，W； tg系统的设计供水温度，； th系统的设计回水温度，。（2）求单位长度平均比摩尔阻 根据经验得，在平均比摩阻60-120 Pa/m之间取值，查教材附录4-1表

24、，确定管道的公称直径，流速，实际比摩阻，以及其他参数。将查出的d、R、v和G值列入表6.1中。6.3 确定长度压力损失Py=Rl将每一管段R与l相乘，列入水力计算表中。6.4确定局部阻力损失Z（1）确定局部阻力系数 根据系统图中管路的实际情况，列出各管段阻力名称。利用教材中附录4-2，将其阻力系数记于表中，最后将各管段的总局部阻力系数列入表6.1中第9栏中。注意：在统计局部阻力时，对于三通和四通管件的局部阻力系数，应列在流量较小的管段上。（2）利用教材中附录表4-3，根据管段流速v，可查出动压头Pd，列入表6.1中的第10栏。又根据Pj=Pd，将求出的Pj值列入表7中的第11栏中。6.5求各管

25、段的压力损失P=PjPy。将表6.1中的第8栏与第11栏相加列入表6.1第12栏中。6.6 求环路总压力损失 即(PjPy)6.7计算富裕压力考虑由于施工的具体情况，可能增加一些在设计计算中未计入的压力损失。因此，要求考虑系统应有10%以上的富裕度。 %=PI1(PjPy)ab/PI1100% 式中 % 系统作用压力的富裕率； PI1通过最不利环路的作用压力，Pa； (PjPy)ab通过最不利环路的压力损失，Pa。最不利1的具体计算见下表。表6.1 水力计算表管段号QWGkg/hLmDmmVm/sRPa/mPy=RlPa局部阻力数PdPa局部阻力损失Pa总阻力损失Pa备注12345678910

26、111213通过立管的环路1103860357314.75500.4448.2710.952.596.8193.6904.55249287.216967.8400.3648.2375.96064.80375.96a2931110081320.2838.238.23.539.2137.21753229507896.6250.38102.8678.50.572.236.1714.64165885706.6250.2853.4352.4039.20352.4592453188.9200.2455.7495.73257.6115.2610656351545.6150.2270.87396.9448.4

27、193.6590.5724421545.1150.2270.87361.4448.419.3.6555892453188.9200.2455.7495.7257.6115.2610.9916588570.6.6250.2853.4352.4039.20352.410229507896.6250.38102.8678.5372.2216.6859.1b2931110081320.2838.238.23.539.2137.21751149287.2169612400.3648.2578.40.539.219.6598环路：(Py+Pj)=6678.2Pa入口处的剩余循环作用压力，用阀门节流。 立管

28、 立管资压力P=(Py+Pj)5,6,7,8=2366.4pa. 187343.4252.63.8150.38185.1703.8472.2288.8992.6195018.6126.35.6150.256.7317.5520100417.5203103.6126.35.6150.256.7317.5520100417.5 压力损失：不平衡百分率： 用立管阀门节流。 立管 立管资压力P=(Py+Pj)4,5,6,7,8,9=3071.2pa. 156361.22183.8150.32144.5549.1451.2144.4848.2164036.41095.6150.2485.7507.352

29、8.8144599.3172121.41095.6150.2485.7507.3528.8144599.3压力损失：不平衡百分率： 用立管阀门节流 立管 立管资压力P=(Py+Pj)3,4,5,6,7,8,9,10=4644pa. 156361.22183.8150.32144.5549.1451.2144.4848.2164036.41095.6150.2485.7507.3528.8144599.3172121.41095.6150.2485.7507.3528.8144599.3压力损失：不平衡百分率： 用立管阀门节流6.8其他最不利环路的水力计算(方法步骤同最不利1)最不利环路2表6.

30、2 水力计算表管段号QWGkg/hLmDmmVm/sRPa/mPy=RlPa局部阻力数PdPa局部阻力损失Pa总阻力损失Pa备注12345678910111213通过立管的环路1103860357314.75500.4448.2710.952.596.8193.6904.55249287.216967.8400.3648.2375.96064.80375.96319976.46876.33250.3581.5515.894.561.3275.6791.5413615.24686.6250.2338.23252.3026.50252.357332.52526.6200.2039.58352.22

31、2040392.2647981265.6150.255.7311.942080391.972484.81265.1150.255.7284.142080364.187332.52526.6200.2039.58352.222040392.2913615.24686.6250.2338.23252.3026.50252.31019976.468718.7250.3581.51524.14.561.3275.61800环路：(Py+Pj)=5917Pa入口处的剩余循环作用压力，用阀门节流。 立管 立管资压力P=(Py+Pj)5,6,7,8=1539.6pa. 116282.72163.8150.3

32、2144.5549.1448192741.11219151085.6150.253.5299.6520100399.6132042.91085.6150.253.5299.6520100399.6 压力损失：不平衡百分率： 用立管阀门节流。 立管 立管资压力P=(Py+Pj)4,5,6,7,8,9=2044.2pa. 146361.22183.8150.32144.5549.1451.2144.4848.2154036.41095.6150.2485.7507.3528.8144599.3162121.41095.6150.2485.7507.3528.8144599.3压力损失：不平衡百分率

33、： 最不利环路3表6.3 水力计算表管段号QWGkg/hLmDmmVm/sRPa/mPy=RlPa局部阻力数PdPa局部阻力损失Pa总阻力损失Pa备注12345678910111213通过立管的环路1103860357314.75500.4448.2710.952.596.8193.6904.5525457318774.68400.4068.28319.50.58040359.5a32616.511221320.3245.845.8351.2153.6199.4325210.98676.6250.47120.5795.30.5110.522.3817.6417805.36136.6250.30

34、60.9401.9045.00401.957587.12618.9200.2142.52378.4222.144.2400.564966.91305.6150.257.1319.8440160479.872559.31305.1150.257.1291.2440160451.287587.12618.9200.2142.52378.4222.144.2400.5917805.36136.6250.3060.9401.9045.00401.91025210.98676.6250.47120.5795.30.5110.522.3817.6b32616.511221320.3245.845.8351

35、.2153.6199.4115457318771400.4068.2862.280.58040142.28环路：(Py+Pj)=5574.3Pa入口处的剩余循环作用压力，用阀门节流。 立管 立管资压力P=(Py+Pj)5,6,7,8=1732pa. 1810218.2351.53.8150.38185.1703.8472.2288.8992.6195018.61765.6150.2490.59507.3528.8144651.3203103.61765.6150.2490.59507.3528.8144651.3 压力损失：不平衡百分率： 。 立管 立管资压力P=(Py+Pj)4,5,6,7,

36、8,9=2535.8pa. 157405.62543.8150.37185.7705.6468.5288.8992.6165018.61275.6150.256.8318.1520100418.7173103.61275.6150.256.8507.3520100418.7压力损失：不平衡百分率： 用立管阀门节流 立管 立管资压力P=(Py+Pj)3,4,5,6,7,8,9,10=4171pa. 187405.62543.8150.37185.7705.6468.5288.8992.6195018.61275.6150.256.8318.1520100418.7203103.61275.6150.256.8507.3520100418.7压力损失：不平衡百分率： 用立管阀门节流最不利环路4表6.4 水力计算表管段号QWGkg/hLmDmmVm/sRPa/mPy=RlPa局部阻力数PdPa局部阻力损失Pa总阻力损失Pa备注12345678910111213通过立管的环路1103860357314.75500.4448.2710.952.596.8193.6904.5525457318774.68400.4068.28319.50.58040359.5321956.17556.5250.3895.8619