供暖课程设计---某学生公寓采暖设计

1、燕山大学课 程 设 计 说 明 书题目：北京市某学生公寓采暖设计学院（系）：燕山大学里仁学院年级专业： 08建筑环境 (1) 班学 号： 081607031013学生姓名： 张超磊 指导教师： 孙喜山 教师职称： 副教授燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：里仁学院 基层教学单位：建筑环境与设备工程学 号081607031013学生姓名张超磊专业（班级）08建环1班设计题目北京市某学生公寓采暖设计设计技术参数1、供水温度： 95 2、回水温度： 70 3、地点：北京，北纬, 39.55 东经116.244、建筑形式：学生公寓 5、建筑面积 5811.74 m2 6、层数：6层 7、外墙：厚3

2、60mm,贴50mm厚的聚氯乙烯硬泡沫塑料8、屋顶：钢筋混凝土9、外门：双层塑钢玻璃门，宽3000mm，高2700mm10、外窗: 采用双层玻璃 11、地面：不保温，k按传热地带计算采暖室外计算温度-9，冬季室外平均风速3.0 m/s各室内采暖温度:卧室，18；走廊:16；卫生间:15；楼梯，16；门厅，14；设计要求1、说明书按燕山大学课程设计说明书规范撰写；2、图纸有系统图.平面图和水力计算图；4、图纸用a3纸打印；工作量1、 计算：采暖热负荷的计算、水力计算；2、 选择：供热设备及供热形式；3、 绘图：采用cad绘图；工作计划第一天：布置设计任务第二六天：结合说明书编写绘制完成系统图第七

3、九天：结合说明书编写绘制完成平面图参考资料1 贺平 孙刚 主编 供热工程中国建筑工业出版社1993年2 陆耀庆 主编 实用供热通风空调设计手册中国建筑工业出版社 1993年 3 陆亚俊 马最良 诌平华 编著 暖通空调中国建筑工业出版社2007年4 付祥钊 主编 流体输配管网（第二版）中国建筑工业出版社 2006年6 暖通空调规范实施手册 中国建筑工业出版社 2000年指导教师签字基层教学单位主任签字目 录一 设计题目与原始条件-二 方案设计-三 负荷计算-四 散热器的选择-五 水力计算-六 设计总结-七 参考文献-一 设计题目与原始条件；1、供水温度： 95 2、回水温度： 70 3、地点：北

4、京 北纬 39.55 东经 116.24 4、建筑形式：学生宿舍 5、建筑面积 5811.74 m2 6、层数：6层 二方案设计本次设计为北京市某学生公寓的采暖，建筑结构较规整，房间横向较长，为方便散热器的布置,采用垂直式异程式系统，通过水力计算来平衡各并联管路的阻力平衡，由于层高为六层,故采用下供下回式系统减缓垂直水力失调问题。三 负荷计算；1.墙体的选择:高压蒸养粉煤灰砖360mm外墙: 外贴50mm厚的聚氯乙烯硬泡沫保温材料，其传热系数为0.048 w/(m2.)。经计算，墙体的传热系数为0.59 w/(m2 )。d=d490+6.85+490/0.587.52=9.06，属型墙。根据下

5、面公式进行结露验证2：式中： r0mim最小总热阻，m2k/w;tr冬季室内计算温度，；tow冬季室外计算温度，；温差修正系数； t室内外空气温度与维护结构内表面的允许温差。r0=1.041 m/w5,d=6.85.2冬季室内计算温度为18，北京地区冬季室外计算温度为-9，墙体不结露允许的温差为5.0，温差修正系数为1，则允许的热阻为1.041 m2/w，而该墙的热阻为6.02m2/w，满足不结露的要求 2.负荷计算过程1）基本耗热量的计算：q1=kf(tn-tw)其中： q1-围护结构的基本耗热量，w；k-围护结构的传热系数，w/m.2k；f-围护结构的面积，；-冬季室内计算温度，；-供暖室

6、外计算温度，；a-围护结构的温差修正系数。算出基本耗热量后再进行朝向、风向、高度修正：1）朝向修正率xch：北，东北，西北朝向；东，西朝向%；东南，西南朝向0%15%，取-10；南向-15%-25%，取-20%。2）风力修正xf：3）高度修正率xg：一二大厅共享大厅层高大于4米，一层房间层高均大于4米，需修正，其他由于层高m ,高度修正为。楼梯间层高不修正。楼梯间采暖。注意：l 计算 f时以建筑图为参考，自选墙体厚度为计算基准。l 计算外墙传热面积时要按房屋外轮廓尺寸来计算,计算顶层房间外墙高度时要算到该层天棚的保温层上皮。l 计算地面和顶棚传热面积时按房屋内轮廓尺寸计算。2）冷风渗透耗热量的

7、计算q2=0.278lla0cp(tr-to)m其中： l-每m门窗缝隙基准渗风量l-门窗缝隙长度a0-室外空气密度cp-空气定压比热m-冷风渗透的朝向修正系数房间总的热负荷：q=修正后围护结构的耗热量+冷风渗透耗热量+冷风侵入耗热量。3）建筑物采暖热指标的计算（1）体积热指标用下式计算：其中： q建筑物耗热量，w；qv采暖体积热指标，w/(m3.)；v建筑物外围体积，m；tn供暖室内计算温度；tw供暖室外计算温度； 经计算，=0.19 w/(m3.)。（2）面积热指标按下式计算：其中： q建筑物耗热量，w；qf采暖面积热指标，w/m2；a 建筑物建筑面积，m；=25.5w/m2; = 0.1

8、9w/m3以下举例101房间负荷计算表。其他房间的热负荷见 excel附表1北京市某学生公寓负荷计算表。101房间各部分基本耗热量计算房间编号房间名称围护结构传热系数室内计算温度室外计算温度室内外计算温度差温差修正系数基本耗热量名称及方向面积计算 (长)面积计算 (高)面积(m2)k w/(m2.0c)to.m (0c)ta (0c)to.m-ta (0c)a q (w)101宿舍地面14280.4718-9271101.52地面22.01524.030.2318-927125.0263南外窗1.51.52.256.418-9271388.8南外墙2.794.27.650.5918-92711

9、21.8645东外墙5.1315.30.5918-9271243.729101房间各垂直维护结构基本耗热量修正值房间编号房间名称围护结构基本耗热量耗热量修正房间热负荷(w)名称及方向 q (w)朝向修正率(%)风力附加(%)修正值修正后的热量高度附加101办公室地面1101.52001101.520101.52地面225.026300125.0263025.0263南外窗388.8-2001311.040311.04南外墙121.8645-200197.4916097.4916东外墙243.729-500.95231.54260231.5426101房间各部分垂直维护结构冷风渗透量计算房间编号

10、房间名称围护结构修正后房间热负荷(w)每m门窗缝隙基准渗风量门窗缝隙长度室外空气密度空气定压比热冷风渗透的朝向修正系数门窗缝隙渗入冷空气的耗热量各部分总负荷名称及方向（m2）（m2）(kg/m3)（kj/kg.oc)(w)(w)101宿舍地面1101.52001.4298100.00101.52地面225.0263001.4298100.0025.0263南外窗97.49161.2616.31.429810.323.54333.58南外墙311.04001.4298100.0097.4916东外墙231.5426001.4298100.00231.5426故最后101房间负荷值=790.160

11、5w。其他房间的热负荷见 excel附表1 北京市某学生公寓负荷计算表。附表1 公寓各房间负荷房间号热负荷房间号热负荷房间号热负荷房间号热负荷101790.16052011120.89301535.98401、501、601535.98102 103 104 105120670.2899202585.66302662.35402、502、602662.351211097.718203a338.97303a338.97403a503、603338.97122585.52203b353.61303b353.61403b、503、603353.611231545.048204662.35304670

12、.02404、504、604670.02124 125133905.6928205662.35305662.35405、505、605662.35134893.8334206829.103061419.57406、506、6061419.572073818.58307804.89407、507、607804.892123964.16308887.72408、508、608887.72z2586.89309887.72409、509、609887.72mt21079.974310887.72410、510、610887.72z13533.6731180489411、511、61180489mt1

13、6901.2553121419.57412、512、6121419.57lt1489.995z32346.48z4、z5、z6321.74lt2856.745四 散热器的选择； 四柱813型铸铁散热器，四柱813的选择计算如下： 1）组装片数修正系数如下：片数2010.951.001.051.102）单片散热器的面积a=0.28 m2，传热系数q10=6.887t1.306 w/(m2)(10片)，选用同侧上进下出，其散热器连接形式修正系数2 =1.00。3）选择窗台下半安装形式，则散热器安装形式修正系数3=1.06 利用公式 n=qq10 n=n123 对n的处理：三层以下包括三层采用进位取

14、整，三层以上采用四舍五入的方式取整。五 水力计算最不利环路允许的比摩阻最小，故应首先选择最不利环路进行水力计算，确定管径、流速及沿程阻力损失，在依次选择其他环路，逐个确定。本系统采用下供下回式，楼层高度易产生垂直失调，但因下层供水温度高，且同单元下层水流路程短，阻力损失小，故为最好的解决竖向失调的供水方式。所选四支不利环路的水力平衡见excel附表2 水力计算。注意，由d环水力计算结果可知，采用下供下回式系统各处的回水管路与供水管路负荷相同，安装附件相同，忽略干管安装差别，粗略认为供水管路与回水管路各处管径、流速及比摩阻相同，散热器按各占0.5计算，故供水损失结果的2倍即为计算环路总损失值。平

15、衡式百分比环立管阻力损失值d-a0.057d环1管段9246.875d-b0.344a环1管段9770.781d-c0.095b环1管段6065.177a-b0.379c环1管段8371.341a-c0.143b-c0.380最大值最小值的绝对值均小于5%。六 设计总结通过本次设计我学会了很多东西，各房间的热负荷计算方法，各种设备的合理布局以及管路布好后水力平衡的计算和调节方法，这对以后的工作有很大的帮助，尤其是管路连接好后的水力平衡和调节是难点，也是实际生活中最不容易满足的部分，要求我们足够的细心和耐心以及缜密的思维逻辑，来分析系统失调的原因。设计中还存在许多不足之处，在老师的指导下一点一点

16、改进，使图面驱于完善；各种管线的连接在平面图上要能反应出所有管线的连接情况，有时不能以实际看到的为准，空间布局要尽量的合理，使各管道井然有序，多而不乱；管道的选择在满足流量要求的前提下采用经济比摩阻；资用压力要有10%的富余量；七 参考文献；1 贺平 孙刚 主编 供热工程中国建筑工业出版社1993年2 陆耀庆 主编 实用供热通风空调设计手册中国建筑工业出版社 1993年3 陆亚俊 马最良 皱平华 编著 暖通空调中国建筑工业出版社2007年4 付祥钊 主编 流体输配管网（第二版）中国建筑工业出版社 2006年 5 暖通空调规范实施手册 中国建筑工业出版社 2000年附表 水力计算管段号设计热负荷

17、流量管长管径流速比摩阻比摩阻力损失局部阻力系数之和局部阻力损失总阻力损失wkg/hmmmm/spa/mpapapab1409632306.53.3320.4075.1247.8311.5904.58081152.411b2344501119.66.6320.3454.14357.32412.5710.39091067.715b3279368996.6320.2633.25219.45133.23351252.6835b4214226836.6250.3791.01600.666167.30278667.9688b513270355.66.6250.2135.2232.3211.5249.325

18、1481.6451b68865234.44200.2455.26221.04128.31731249.3573b77087214.33.5200.1835.77125.195579.64244204.8374b85744133.83.5200.1624.8186.835112.5854799.42047b94401122.83.5200.1216.2256.7717.07932863.84933b103057111.83.5200.087.9627.8613.14636831.00637b111714100.83.5200.052.9310.25514.517.8212328.07623b12

19、1714100.83.5200.082.9310.25514.545.6223455.87734b133057111.83.5200.087.9627.8613.14636831.00637b144401122.83.5200.1216.2256.7717.07932863.84933b155744133.83.5200.1624.8186.835112.5854799.42047b167087214.33.5200.1835.77125.195579.64244204.8374b178865234.44200.2455.26221.04128.31731249.3573b1813270355

20、.66.6250.2135.2232.3213281.8457514.1657b19214226836.6250.3791.01600.666167.30278667.9688b20279368996.6320.26131.7869.22133.23351902.4535b21344501119.66.6320.3454.14357.32413.5767.22221124.546b22409632306.53.3320.4075.1247.8310786.5921034.422b环总损失9246.8753320.3972.82240.3069.5710.3663950

21、.6723a2331001175.66.6320.3348.83322.27812642.449964.727a326586883.16.6250.42125825186.72177911.7218a418735478.56.6250.3268.89454.674150.34189505.0159a511425260.87200.3191.81642.6711.5543.31381185.984a66949212.13.5200.1935.10122.85117.74748140.5975a75636163.43.5200.1624.8186.835112.5854799.42047a8432

22、3114.73.5200.1213.3446.6917.07932853.76933a93010663.5200.087.9627.8614.545.6223473.48234a10169558.3083.5200.041.384.8310.7865925.616592回水管短1510735787.5082773.9932117.0144885.39a环总损失9770.7813320.3256.14185.2629.5478.2479663.5099d2260171199.46.6320.2531.25206.2511.5353.3519559.6019d319974906.86.6250.3373.07482.262153.53742535.7994d413931403.86.6250.2338.27252.58211.5299.077551.659d57888302.67200.2252.26365.82247.58882413.4088d66120171.73.5200.1728.4999.715228.41564128.1306d74975144.13.5200.1420.2971.015219.271590.2865d83831116