地板辐射采暖设计说明书

1、目录第一章概述1.1 设计目的11.2 设计任务11.3 工程概况1第二章技术参数22.1 气象资料22.2 室设计参数22.3 建筑参数2第三章供暖热负荷计算43.1 起居室热负荷计算41 .1.1围护结构传热耗热量计算43 . 1.2冷风渗透耗热量计算63.2 其他房间负荷计算6第四章供暖系统设计81.1 1热源条件81.2 供暖系统形式选择81.3 如热管的选择及布置84. 3.1塑料管材的选用84. 3.2埋地管的敷设84.4低温热水地板辐射供暖散热设备的选择计算 94. 4.1计算方法94. 4.2相关房间采暖盘管计算 104. 4.3地暧盘管管径及其立管管径的确定第五章采暖水系统设

2、计105. 1系统水力计算方法105.2 户环路水力计算105.3 室外管网水力计算10第六章 管道的保温116. 1保温管道的确定原则127. 2保温材料的选择128. 总结139. 1410. 献15第一章概述1.1设计目的供热工程课程设计是供热工程课程教学的重要环节与容，是在学完该这门专业课 之后进行的一次重要实践训练，是理论联系实际的重要阶段，通过这一实践性教学环节， 使学生掌握供热工程的基本理论和基本设计程序，同时也使学生学会查阅和使用设计资 料，培养和提高学生运用所学课程知识分析并解决工程问题的能力。12设计任务完成该工程的供热系统设计，容包括：供暖热负荷计算、方案选择，加热盘 管

3、的敷设. 水力计算、施工图绘制等。1.3工程概况本工程为地处市一栋居民楼建筑供暖系统设计，根据业主要求采用低温地板辐射采暖 形式。建筑而积4261m2,本工程建筑层数为地上3层，各层层高为3m。建筑高度：9m。第二章技术参数2.1 气象资料查阅相关文献资料查得工程地点市的相关气象资料如下表所示表2.1室外气象参数表地理位置大气压力（mbar）室外平均风速（m/s ）冬季最多风 向平均风速北纬东经3906*117 101026.62.41.9室外设计参数（冬季）如下表:表2.2室外计算参数表冬季空调室外计算温度干球温度（七）冬季空调室外计算温 度相对湿度采暖室外计算温度（）-20.669%-72

4、.2 室设计参数根据规和本工程的设计特点，由于采用的是地板辐射采暖，根据辐射采暖特点及市气 象条件，可适当降低室设计温度,因此室设计温度采用20o2.3 建筑参数围护结构的传热系数：夕卜墙：k=0. 43W/m2 K外窗:k 二 2. 2W/m2 - K外大门：k=2. 33W/m2 K台外门：k=3. 26W/m2 K地带 1:k=0. 47W/m2 K地带 2 :k=0. 22W/m2 K地带 3 :k=0. 12W/m2-K顶棚：k=0. 36 W/m2 K围护结构特征，温差修正系数ah朝向修正率采暖通风空调设计规（GB50019-2003 ）给出了宜采用的修正率值：北.西北.东北0-1

5、0%;东南西南 T0旷-15%东西-5% ;南T 5旷-30%要求选用时，要考虑当地的冬季日照率，太阳辐射照度，建筑物的使用和被遮挡等情 况。当冬季日照率小于35%时，东南，西南和南向的修正率，宜采用TO犷0,东，西可不 修正。温差修正系数表如图：圉护结构特性a外墙,屋顶.地面.与室外相通的楼板1.0闷顶,与室外空气相通的非供暖地下室上面的楼板0.9与有外门窗的不供暖楼梯间相邻的隔墙（广6层建筑）0.6与有外门窗的不供暖楼梯间相邻的隔墙（730层建筑）0.5非供暖地下室上面的楼板.外墙上有窗时0. 750.6非供暖地下室上而的楼板.外墙上无窗且位于室外地坪以上时非供暖地下室上而的楼板.外墙上无

6、窗且位于室外地坪以下时0 4与有外门窗的非供暖房间相邻的隔墙 0.7与无外门窗的非供暖房间相邻的隔墙0.4伸缩缝墙.沉降缝墙0.3防震缝墙第三章供暖热负荷计算3.1 1单元1号楼起居室F1-1热负荷计算3.1.1 围护结构传热耗热量计算围护结构传热耗热量按下式计算：q=KF(g-qv)a式中K围护结构的传热系数W/(m2 K)F围护结构的传热面积(m2);tn一一供暖室计算温度()：供暖室外计算温度(”；J二口J/皿夕女乂1、外墙，外窗传热耗热量计算北外墙F = (3.6x3.0 1.5 x 1.8)m2 = 8.1m2g =0, k=0. 43W/m2 - K北外墙的传热耗热量为：q ； =

7、QKF(g_q ; )(l+b) =1 x 0.43 x 8.1 x (20 + 7) = 94.04W北外窗X = 0, k=2. 2W/m2 - K北外窗的传热耗热量为q ； =QKF(g_q ; )(l+b)=1 x 2.2 x 8.1 x (20 + 7) x 1 = 160.38W西外墙F = 6.6x3-1.5 x 1.8m2 = 17.1m2礼彳=-5%, k=0. 43W/m2 - K西外墙的传热耗热量为q ； =QKF(g_q ; )(l+礼力)=1 X 0.43 X 17.1 X (20 + 7)x (1-0.05) = 188.60W西外窗F = (1.5x 1.8)用=

8、2.7m2r =-5%, k=2. 2W/m2 - K西外窗的传热耗热量为q ； =aKF(g_q ; )(l+b)=1 x 2.2 x 2.7 X (20 + 7) x (1 - 0.05) = 152.36W2、地带传热耗热量计算地带1Qi=如(匚_ . ) ( 1+礼力)K=0. 47W/m2-K地带1的传热耗热量为地带2F = 6.6X2 4- 1.6X2 + 10 4-4 = 30.43m2Qi =QKF(g_q ; )(1 + %)K=0. 23W/m2 K地带2的传热耗热量为=1 x 0.23 x 10x(20+ 7)x 1 = 62.1W 地带 3q ； =QKF(g_q ;

9、) (i + 礼力)K=0. 12W/m2 K地带3的传热耗热量为=1 x 0.12 x 4 x (20 + 7) x 1 = 12.96W3、外门传热耗热量计算东外门F= 0.9X2= 1.8m2,K=2. 33W/m2 K, xCh =-5%东外门的传热耗热量为q ； =QKF(g_q : )(l+b)=1 x 2.33 x 1.8x(20 + 7)x (1-0.05)=107. 58W4 顶棚(第三楼起居室)传热耗热量计算顶棚K=0. 36W/m2 - K, . = 0%顶棚的传热耗热量为q ； =QKF(g_q : )(1+礼力)=1 X 0.36 X 30.43 X (20 + 7)

10、 X 1=295. 78W312冷风渗透耗热量计算冷风渗透耗热量计算采用缝隙法进行计算。室渗透冷空气量计算按下式计算:V = Lin m3/h式中：L每米门，窗缝隙渗入室的空气量，按当地冬季室外平均风速，采用表 1-6 的数据,m3/(hm)I门.窗缝隙的计算长度,m;n一一渗透空气量的朝向修正系数。市冷风朝向修正系数:北东南西1.00.20. 150.4门窗缝隙的计算长度：当房间仅有一面或相邻两面外墙时，全部计入其门.窗可开 启部分的缝隙长度；确定门,窗缝隙渗入空气量V后，冷风渗透耗热量Q 2,可按下试计算Q , 2 = 0.278 p wCp (tn-tw) W市冬季室外平均风速：Vpj

11、= 2.4 m/s西外窗：平开铝窗(尺寸1.5X 1.8),窗型为两扇一开窗：可开启，带上亮，高0.5m :可开启缝隙 总长：1.5+2. 6=4.1L 二 0.18m3/(h.m)（不计入）东外门：双层木门（0. 9x2。门型：无上亮，单扇门，可开启缝隙总长：（0.9+2） X2 = 5.8L=1.64x2 = 3.28m3/（h.m）V = 3.28 x 5.8 x 0.2 = 3.8 m3/hQ2 = 0.278 X 3.8 X 1.34 X 27 = 38.22W北外窗：如西窗，可开启缝隙总长：4.1mL=0.18m3/（h.m）V =0.18X4.1X 1 = 0.738m3/hQ2

12、 = 0.278 X 0.738 X 1.34X27 = 7.42 W根据气象参数可算得起居室的冷风渗透耗热量为3.0+7. 42=10. 42kWo根据以上计算，起居室负荷计算结果列表如下：32其他房间负荷计算其他房间负荷计算与起居室热负荷计算方法相同，现将其他房间负荷列表如下:热负荷计算汇总如下表第四章供暖系统设计4.1 热源条件热源：城市供热管网。热水参数：供水温度：口 =95。回水温度： = 70 :供水压差：Ap = 20000Pa。热力入口位置：如图所示，位于楼梯间；供水管管径：DN = 20mmo4.2 供暖系统形式选择根据设计要求，本设计采用低温地板辐射采暖形式。4. 3加热管

13、的选择及布置 4. 3.1塑料管材的选用目前建筑供暖埋地管主要有UPVC管、CPVC管、PB管、PAP管、PE-X管、PPR管、ABS管、不锈钢塑料复合管等。我国常用的主要有PAP管、PEX管和PP -R管。它们除具有塑料管质量轻、耐腐蚀、不易结垢、使用寿命长等 优点外，还具有以 下特点:良好的卫生性能，可用于饮用水系统且可避免金属管材常出现的“锈水”现较好的耐热性能，上述3种管材的最高工作温度均可达95 ;安装方便，连接可本工程根据设计条件选用PE-X管。4. 3.2埋地管的敷设管的敷设形式有：单蛇形、双蛇形，中回型、交错双蛇形、单回形、双回形。埋管 铺设广泛采用双回形布置方式，其热工性能比

14、较好，供热温度场温度梯度小，纾适性好。 本设计管道采用中回型布置方式。为了保证地热盘管的安全有效运行，施工要注意以下问题：地热管施工前必须对地 面进行硬化和找平，当房间面积超过40”,或长度超过6m时，现浇填充层应设置伸缩缝， 伸缩缝间距应小于10m o由于每个环路的阻力不宜超过30kPa ,这样就决定了每个环路的 盘管长度不能过长，不宜超过120m。4.4低温热水地板辐射供暖散热设备的选择计算4. 4.1计算方法辐射地板选择计算的主要任务是在设计供回水温度下，确定满足散热量要求 的管径 和加热管间距。加热管的间距，应根据房间热负荷、地面散热量、室计算 温度、平均水温 及地面传热热阻等确定。(

15、1)地板辐射符合确定全面辐射供暖的热负荷为第三章所示的负荷计算。本设计的房间一楼为商场，三楼、 四楼为办公类建筑，应使用全面辐射供暖。(2)辐射供暖地面散热量采用地板辐射供暖时，地面作为散热面，充当供暖系统的散热设备。辐射供暖地面 与周围空气对流换热和与周围物体建辐射散热换热向房间供给热量。因此，单位地板面积 散热量q可用下列公式计算Qd = 2.1 3(tb; tn)式中-单位地板面积以辐射换热方式供给房间的热量，W/m2 :如-单位地板面积以对流换热方式供给房间的热量，W/m2;tbj地板表而平均温度，;上拓-一室非加热表面的加权平均温度，”C;tn供暖室计算温度，O(3)房间所需的地而散

16、热量在进行辐射供暖设计，确定加热管间距时，以房间所需的地面散热量为依据。 单位地板面积所需散热量裂为Q铁二正式中F敷设加热管的地而面积(mJ ;Q房间所需的地面散热量(W)。按以上计算得出结果查供热工程附表B-9可得加热盘管的合理间距，表中的加热盘管间距在100300mm之间。选取了加热盘管的间距，可按照敷设的面积计算出地热盘管的敷设长度。并应该校 核地表面的平均温度，确保其不超过它的最高限额。根据地面辐射采暖技术规程中相 关规定，地表面平均温度可按下式计算：/ a 、0.969tpj =tn + 9.82 X1004. 4.2相关房间采暖盘管计算(1)起居室采暖盘管计算起居室面积为30. 4

17、3m2,房间负荷1047. 32W,则单位地面的散热量01047.32qx - =34.42W/m2供水温度：兮二459;回水温度：t, 二359,即供回水平均温度为40C。房间设计温度为20Co当房间供暖盘管布满整个面积时，采用最大间距300mm布管时，地板单位而积散 热量为66. 8W/m2,即散热量将大于房间热负荷。所以本设计采用最大间距300mm为间 距，布管而积小于房间而积的布置方法布置地热盘管。盘管布置面积为：面积二房间热负荷/单位地板面积散热量=1047. 32/66. 8=15. 68m2。(2)其他房间采暖盘管计算其他房间的采暖盘管计算与商场的计算方法相同。所有盘管间距都为3

18、00mm。4.4. 3地暖盘管管径及其立管管径的确定一般来说，地暖盘管管径不需要计算，在大多数民用建筑中，用De20(DN15)的管径 就可以满足要求。计算立管管径时，先计算出该段立管所带负荷，以便求出流量，把比摩 阻控制在80120Pa/m围选择管径。第五章采暖水系统设计5. 1系统水力计算方法总阻力：AP = AF,+甲=RL+ 弓(51)比摩阻：R = 7 (5-2)(12雷诺数：R尸$Y摩擦阻力系数：X产0.3164(5-4)水流量翼 (5-!式中：AP计算管段的压力损失，Pa;电,一一计算管段的沿程损失，Pa :AP,计算管段的局部损失，Pa;R每米管长的沿程损失，Pa/m;L管段长

19、度，m : 2摩擦阻力系数d管子径，mm :v 一一热煤在管中的流速，m/s :P热煤密度, kg/m3 ;丫热煤的运动粘滞系数，这里平均温度为83。,取0.342X10”6/7?2/5。5.2户环路水力计算本系统采用下供下回垂直双管并联系统，户为水平单管闭合式.，各组盘管并联。根 据地面辐射采暖交聚乙烯管道工程技术规程附录B,由水量查得管段比摩阻，算得沿 程阻力。系统管道的总阻力取沿程阻力的120%。计算结果如下表所示：第六章管道的保温为了减少热媒在输送过程中的热损失，节约燃料；保证操作人员的安全，改 造劳动 条件：保证热媒的使用温度等，需要对供热管道及其附件采取保温措施。6.1保温管道 的

20、确定原则保温管道的确定原则如下：(D敷设在地下管沟、屋顶管沟，设备层、闷顶及竖井的采暖管道。(2)设在室的供回水干管、主立管及暗装的采暖支管；(3)管道敷设在容易被冻结的地方；(4)管道通过的房间或地点，需要采暖管道采取保温措施时；6. 2保温材料的选择水泥膨胀珍珠岩管壳，具有较好的保温性能，产量大，价格比较便宜，是目 前管道 保温常用的材料。岩棉、矿棉及玻璃棉管壳，保温性能好，无毒、耐久且施工方便。民 用建筑节能设计标准推荐采用以上两种材料。当采暖供热热媒与周围空气的温度差小于 60度时，安装在室外、室管沟中的采暖供热管道的最 小保温厚度水泥珍珠岩管壳工称直 径为2570mm时最小保温厚度为

21、40mm (民 用建筑采暖设计与施工安装手册表8- 18)0管道保温并非越厚越好。保温层越厚，表面积也越大，超过一定的限度时，由于表 面积的增大反而使管道损失增加，因此，管道保温层不能超过下表的极限厚度，以达到经 济合理的目的。表6.1保温层厚度表公径W3240507080100125150200250极厚4555658095110115120125130设计总结通过这次课程设计，我基本能够充分利用所学的现有的知识，完成了该办公 建筑供 暖工程的设计。设计过程中，主要利用了浩辰暖通软件进行设计的绘图和计算工作。在这 个过程中，我认真学习了该软件的使用方法，进一步熟悉了该软件是使用方法。在设计过 程当中，碰到很多上课过程中没有弄僮的问题和一些没有接触的实际问题，自己通过对课 本的复习和通过网络的搜索解决了设计过程中的一些问题。此次设计基本上实现了我们从 理论知识向实际工程设计的转变，充分的把理论知识应用到实际的工程当中，并对设计的 方案、容加以有针对性地、有说服力地论证，从而实现设计工程的可行性。通过本次设计， 自己各方面的能力得到了很大的提高。在这次一段时间的设计过程中，把所学的专业知识 触汇到了工程实际设计中。认识到工程的严谨