供热工程课程设计的步骤.docx

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供热工程课程设计的步骤

一、课程设计目的和要求

本课程设计是继课程教学以后进行的，它是深切学习和消化设计标准、设计手册的重要环节，通过设计使学生把握一样供暖设计的大体方式和步骤，同时具有运用设计资料，进行方案分析比较，计算和选择设备，作施工图等能力。

学生应在教师指导下独立完成设计，为引导和帮忙同窗更深切而顺利地把握设计程序，特编写此指导书，由于工程实际的千差万别，明白内容不能一应俱全，学生在设计中应紧密结合自己的工程实际，独立试探，不可生搬硬套。

提倡相互讨论，但要幸免彼此剽窃。

二、供暖设计的步骤和方式

㈠熟悉和搜集资料

设计的原始资料是考虑方案，选择设备，进行计算的依据，应准切无误，实际工程中，一些资料是设计者通过调研和查阅资料取得的。

本课程设计中大部份已由教师给定，学生应熟悉其相关内容。

另外某些资料需要学生自己查阅相关资料取得。

资料齐全后，可着手设计。

设计中需要的要紧原始资料如下：

⑴建筑物修筑地址，它是决定供暖室内、外气象条件的重要资料，一样应由工程所属单位提供；

⑵气象资料，它是决定耗热量及热媒种类的重要依据，一样可按设计标准和设计手册选用；

⑶土建资料，一样由土建设计人提供，它是计算耗热量、选择系统方案、布置管网及设备等的依据，通常有建筑总平面图、剖面图等，从中可知建筑物形状、尺寸及结构。

如：

各围护物（门、窗、外墙、屋顶、地板）的具体尺寸及材料组成。

同时还应了解房间性质及对供暖的要求，以便决定热媒及室内计算温度等；

⑷动力资料，它要紧阻碍热媒、系统及设备的选择。

动力资料要紧包括：

a）热媒的性质及位置；

b）热源内锅炉型号或热媒的种类和参数。

假设供暖系统与外网连接时，应了解外网的位置、热媒种类及参数。

㈡外围护结构耗热量的计算

⑴依照各层建筑平面图，进行房间编号，并应尽可能使各层编号码对齐；

⑵确信室内、外计算温度；

室内计算见参考资料1；

室外计算温度及供暖总天数和室外风速等都可由设计标准和设计手册查得。

⑶确信外围护结构的最小热阻，参见教材有关章节；

⑷计算外墙、屋顶、地板等围护结构的传热系数，并校核是不是符合要求（即）。

关于地板，直接敷设于土壤上的非保温地板的传热系数，可按设计手册快速计算，如有其它表格，也可利用。

⑸围护结构传热面积的丈量。

依照建筑平面图及供暖设计中的具体规定（详见教材有关部份），丈量各围护物的面积，丈量中应注意：

a、建筑图上是以离外墙内表面半砖处为轴线来标注尺寸的；

b、建筑尺寸要求精度到一名小数。

⑹围护物大体耗热量的计算

依照上述各值对房间进行大体耗热量计算，计算中应注意：

a、民用建筑的走廊不设置散热设备，应按非供暖房间处置；

b、计算中应注意方式的简化，准中求快，把凡是能统一的数据都先标出来（如：

对门窗可按其型号先计算出每一个的耗热量）；

c、耗热量计算要求精度只到10W。

⑺附加耗热量计算

a、朝向修正（只对垂直的外围护结构进行修正）。

见标准

b、风力修正。

见标准或教材。

c、外门冷风侵入附加。

见标准或教材。

d、高度附加。

见标准或教材。

e、冷风渗透耗热量。

见标准或教材，建议采纳裂缝法。

⑻总耗热量计算

计算各房间及整个建筑物的总耗热量，并将计算结果逐项填入热负荷的计算表格中。

同时，计算出建筑物的热特性指标，以便进行经济比较的参考（体积或面积为单位都可）。

㈢选择热媒及供暖系统

1热媒及参数的选择可依照热源给定的具体条件加以考虑，当热媒尚未定出锅炉种类时，可依照本建筑物供暖要求进行考虑；

二、供暖系统应包括：

a、用户引入口的型式（与外网的连接方式及要紧设备）一样绘草图说明之；

b、供暖系统图式。

水平干管、立管的布置，走向（即上分与下分，单管与双管，并联与串联等型式）；

c、系统中各附属设备、配件的布置，（如阀门、补偿器、排水、排气、膨胀水箱、除污器等）。

在选择某种热媒和系统型式时，最好能找出两种或两种以上可行的方案加以分析比较，最后说明所选某种方案的理由。

（在必要时，可进行经济比较，与指导教师商量决定）。

㈣散热设备的选择计算

⑴选择散热设备型式，确信与支管的连接方式；

⑵确信各房间散热设备数量；

⑶计算中应注意各类修正值（见教材）；

该部份参见教材有关章节及设计手册。

对单管系统应在水力计算后确信散热器片数。

以上供暖系统的型式，热媒的种类及散热器的选择计算在设计中应综合反复考虑。

例如某系统采纳低温热水，计算结果室内布置散热器过量，这将迫使改变热媒或参数以至整个系统。

同时，在管网及散热器布置方面，还应兼顾到有利于水力阻力的平稳。

（如：

散热器的布置上尽可能使立管双侧彼此均匀散布）。

㈤管道的水力计算

管路布置好后，即可进行水力计算，第一应绘制计算草图。

在该图上注明立管编号、各管段编号、各管段长度及局部阻力，热负荷的大小等（注意检查总供、回两管的负荷值是不是与建筑耗热量相符）。

依照各类供暖图式特点，计算时应注意以下几点：

⑴机械循环热水供暖系统循环压力值（包括摩擦阻力及局部阻力）按以下原那么确信：

a、集中锅炉房或间接连接于城市（或区域）热网的室内供暖系统，其循环压力应依照管道内水流速度（在许诺范围内）并考虑各环路压力损失的平稳来计算决定（一样在2～5米水柱的范围内）；

b、对直接连接于已建成的热网（城市或区域）应依照连接点处供、回水压力差决定，当供给压力过大时，可用缩小管径、装调压板、调剂阀门等加以解决。

⑵机械循环热水供暖系统，由于管道内冷却而产生的自然循环压力（或附加压头）不予考虑，由于散热器冷却而产生的自然循环压力应予考虑；

关于机械循环双管系统，由于立管本身的各层散热器均为并联循环环路，应考虑各层不同的自然循环压力，以幸免竖向失调。

（自然循环压力一样可按设计水温条件下最大循环压力的1/5～2/3计算）。

（3）在计算系统时，一样选择最远环路为最不利环路，但当它的热负荷很小，即便选DN15的管径，比摩阻R仍小于许诺R平均时，可考虑以临近一根立管为最不利环路，以幸免其它管径过粗。

水力计算的具体步骤，因所选系统图式及所用计算方式而异，这一部份可参考教材中的例题。

计算中所用图表必然要注意与所设计的热媒参数等利用条件一致。

计算中所用图表及各类数据（如：

并联环路的平稳要求，管道中流体最大许诺流速，和供暖系统的局部阻力系数值等）都可查教材附表，附录和设计手册。

㈥管道附属设备的选择计算

⑴三层或高于三层以上的立管上应装阀门，并应考虑排水设施。

双管热水供暖系统中的散热器，除有冻结危险的地址（如：

门厅、楼梯间和次要房间）外，一样均应安装调剂阀门；

⑵减压阀后的管道上应设平安阀，减压阀前后均应安装压力表；

⑶管道内的热膨胀量利用自然转弯补偿，当不足以补偿时，应选补偿器，一样室内选用∏型伸缩器，依照系统管路的布置先把固定支座布置好，然后确信伸缩器的具体尺寸，其选择见教材或设计手册，计算管道的伸长量时，管道的安装温度可按0℃计；

⑷膨胀水箱的选择计算，要求确信膨胀水箱的尺寸，同时把膨胀水箱上的各根管道连接好，绘出安装草图；

⑸调压板、除污器及集气罐的选择计算（见手册）；

（6）当管道沿程温降超过要求数值，不能知足所要求的热媒参数时，管道应保温；

（7）管道敷设于易冻的地址或设于地沟及闷顶内时，管道应保温；

（8）当管道表面温度高时，易于令人烫伤的地址，应进行保温。

㈧管沟

当室内设管沟时，应考虑检修方便，没30米距离（或小于30米）应设人孔，尺寸大小不小于0.5×0.6米；

有过门时应作过门地沟，且设排水、排气阀；

入口小室高度不得小于1.2米。

宽度应能知足观看及调剂操作的要求。

三、设计功效要求

要紧依照设计题目中所规定的各项内容，逐项加以说明。

内容要求紧密结合自己设计实际并说明具体，层次清楚，选择方案的理由充分，论点明确。

表达要简明，书写工整。

说明书中所绘草图不得徒手草绘，应力求按规定图例绘制。

各类符号应注有文字说明，线条清楚，大小适合。

要求运算公式正确，引用数据有依照。

计算图表应与利用条件一致。

计算书应步骤层次清楚，计算结果应列入计算表格内。

说明书和计算书，能够分开写，也能够合之。

本课程设计图纸应按施工图深度要求，即所画图应知足施工要求。

施工图是设计者用意的集中表现形式，是施工人员的施工依据。

因此对图纸的具体要求是：

⑴与设计用意完全一致（与说明书、计算书一致）；

⑵图纸上的内容应符合施工要求；

⑶要统一图例；

⑷比例适合、线条清楚，图面布置匀称（轻、重、主、次分明）；

⑸应完成的要紧图纸：

a、供暖分层平面图

①平面图上应有建筑面积，形状及尺寸（要紧与供暖有关的部份，如轴线不必然全数），开向尺寸，总尺寸，门窗、柱、管沟、检查孔位置等。

从而表现出供热管道及设备的安装位置尺寸。

②平面图上应绘出散热器的位置，散热器的规格、片数。

③平面图上应注出固定卡，伸缩器等位置，应绘出膨胀水箱、集气罐的位置。

④假设多层建筑，许诺对相同的各层归并为一张平面图，但应加以说明。

b、供暖系统图

为使供暖系统各层间的连接，走向等一目了然，需要绘斜视图，斜视图上要求：

①绘出整个系统图。

管道走向、膨胀水箱的位置及与系统管道的连接，集气罐、空气导管等与系统的连接及其高度。

②系统图中所注尺寸与平面图一致。

如长度、标高、坡度及坡向。

③当图中有前后管道或散热重视叠时，应将系统切断表示，并注明切断的连接符号。

c、详图

在平面图和透视图中，某些构件与建筑物的关系（如：

供暖系统入口管道连接，膨胀水箱的构造和安装等），不能清楚表达设计用意的部份，或需要施工单位另行加工的构件及现场进行组装者应有详图。

当采纳统一图册或标准图时，那么没必要另画详图。

可只在适当的图上注明该详图的图册编号，并于编号前加“详××”的字样。

三、计算说明书的编制

（一）说明书的结构和内容

设计说明书能够依照以下顺序来

（

设计题目：

    目录：

    1 热负荷计算

各供暖房间编号的说明

1.1 计算方式

    1.2 各供暖房间热负荷计算汇总表

    1.3 建筑物总热负荷与供暖负荷面积热指标

    2 供暖系统布置

2.1.5建筑物热力入口装置

2.2 绘制供暖系统简图

在系统简图中，对各计算管段别离加以编号，以便进行后面的水力计算。

    3  散热器选择计算

3.1  散热器的计算方式

3.2  散热器计算结果汇总表

    4  供暖系统水力计算

4.1  水力计算方式

4.2  水力计算结果汇总

最不利环路和各并联分支环路的水力计算表和环路中相关计算管段的局部阻力系数统计表。

各并联分支环路的水力计算完成后，应计算此环路与最不利环路的水力不平稳百分率。

    参考文献

附录，不便放进论文的表格等资料放入附录中

四、施工图纸绘制

完成设计计算后，进行施工图纸绘制。

包括设计施工说明，供暖平面图（一张）、供暖系统轴测图（一张）、热力入口检查室祥图（一张）。

均为运算机绘制。

一、一样规定

（1）基准线宽

线宽b 可在、、、、当选取。

（2）比例

供暖系统的比例宜与工程设计项目的主导专业（一样为建筑专业）一致。

（3）线型

供暖系统中一样用粗实线表示供水管、粗虚线表示回水管。

散热设备等用中粗线表示。

建筑轮廓、及门窗用细线，尺寸、标高、角度等标注线及引出线均用细线表示。

（4）供暖系统中管道一样采纳单线绘制，同时标注管段规格（管径尺寸）。

（5）通用设备、阀门仪表（泵、除污器、闸阀、截止阀、排气阀、集气罐）和供暖设备（散热器）、调控装置及仪表等用图例表示。

（6）关于垂直式系统，要对立管进行编号。

用一个直径为6～8mm的中粗实线圆，其内书写编号，编号为N后跟阿拉伯数字。

见《暖通空调制图标准》

（7）供暖工程包括的图纸

①图纸目录；②设计施工说明；③供暖平面图、剖面图；④供暖系统轴测图；⑤热力入口、立管竖井祥图，非标准设备的加工和安装祥图。

本次课程设计，需要完成设计施工说明、供暖平面图、供暖系统轴测图、热表管道井祥图（大样图）。

二、管道表达与图形符号

（一）管道表达

《暖通空调制图标准》中规定了管道遮挡、重叠、分支的画法和管道的标注方式。

这些表达方式大体上遵循投影原那么，但也有很多示意表达方式，不完全遵守投影原那么。

1 管道画法

（1）管道表示：

用单线（粗线）或双线（中粗线）绘制，当省去一段管道时，可用折断线，折断线应成双对应。

供暖系统中管道一样采纳单线绘制。

（2）管道空间交叉时，上面或前面的管道应连通；在下面或后面的管道应断开。

（3）管道分支时，应表示出支管的方向。

见《暖通空调制图标准》。

（4）管道重叠时，假设需要表示下面或后面的管道，可将上面或前面的管道断开。

管道断开时，假设管道的上下前后关系明确，可不标注断开点符号。

见《暖通空调制图标准》。

（5）同一管道的两个折断号在一张图中，折断符号的编号用小写英文字母表示。

当管道在本图中断，转至其它图面表示（或由其它图中引来时），应注明转至（或来自）的图样编号。

见《暖通空调制图标准》。

（6）弯头转向、管道跨越、管道交叉（四通）的画法，见《暖通空调制图标准》。

2 管道标注

（1）管道规格

① 管道规格的单位为mm，可省略不写。

② 低压流体采纳焊接钢管，管段规格应标注公称通径。

公称通径的标记由字母DN后跟一个以毫米为单位的数值组成，如DN15，DN20 等。

③ 输送流体用无缝钢管、螺旋缝或直缝钢管、铜管、不锈钢管，当需要标注管径和壁厚时，用D（或φ）外径×壁厚来表示，如D108×4、φ108×4 ；在不致引发误解时，也可采纳公称通径表示。

同一管道外径可有多个管壁厚度与之对应，壁厚要紧依照管道承压能力确信。

④ 塑料管，管段规格用d表示，如d10 。

本次课程设计，公用空间供暖管道（干管或共用立管）采纳焊接钢管，管段规格标注如②所规定；室内供暖管道若是采纳塑料管，管段规格标注如④所规定。

（2）管径尺寸标注的位置

① 水平管道的管径尺寸应注在管道的上方；竖直管道的尺寸应注在管道的左侧；斜管道（如供暖系统轴测图中与Y轴平行的管道，与水平线的夹角为45o）管径尺寸应平行标注在管道的斜上方。

双线表示的管道，其规格也可标注在管道的轮廓线内。

见《暖通空调制图标准》

② 当管径尺寸无法按上述位置标注时，可另找适当位置标注，但应用引出线示意该尺寸与管段的关系。

③ 多条管线的规格标注，见《暖通空调制图标准》。

（3）标高的标注

① 水、汽管道所注的标高未予说明时，表示管中心标高。

② 水、汽管道标注管外底或顶标高时，应加注“底”或“顶”字样。

③ 标高符号的绘制方式。

见《暖通空调制图标准》。

应以直角等腰三角形表示，其尖端应指至被注高度的位置，尖端一样应向下，也可向上。

标高数字应以米为单位，注意写到小数点以后第三位。

零点标高应注写成±0.000正数标高不注“＋”，负数标高应注“－”，例如3.000，-0.600。

（4）坡度的标注。

坡度符号为单面箭头，箭头应指向下坡方向。

（二）图形符号

1 水汽管道阀门和附件经常使用图例

《暖通空调制图标准》给出了暖通空调工程中经常使用水、汽管道附件的图形符号。

见《暖通空调制图标准》。

2 暖通空调设备图例

见《暖通空调制图标准》

3 调剂操纵装置图形符号

调剂操纵装置及仪表的图例见《暖通空调制图标准》

三、供暖工程制图

（一）设计施工说明

通常包括以下内容：

供暖室内外计算温度；供暖建筑面积；供暖热负荷；热媒来源、种类和参数；散热器形式；管道材质、连接形式和安装方式；防腐和保温做法；散热器试压和系统试压；应遵守的标准和标准等。

本次课程设计，设计施工说明可与供暖系统轴测图共用一张图纸。

设计施工说明的书写内容应依照设计需要，参照例图中的格式书写。

（二）平面图

1 内容

室内供暖平面图要紧表达供暖管道及设备布置，要紧内容有：

（1）供暖系统的干管、立管、支管的平面位置、走向、立管编号和管道安装方式，管道规格。

（2）散热器平面位置、规格、数量和安装方式。

（3）供暖干管上的阀门、固定支架和与供暖系统有关设备（如膨胀水箱、集气罐、疏水器等）的平面位置和规格。

（4）热力入口的情形，热媒来源、流向及与室外热网的连接。

2 画法

（1）平面图中管道采纳单线绘制。

供水管用粗实线、回水管用粗虚线、散热设备等用中实线。

平面图上本专业所需的建筑物轮廓应与建筑图一致，建筑轮廓、门窗和尺寸用细线。

（2）散热器及其支管、供水管道、回水管道的绘制

（3）散热器规格及数量的标注

民用建筑中经常使用的柱式散热器只标注数量。

（4）上供下回式单管或双管系统，通常绘制首层平面图（其中有回水干管的布置）、顶层平面图（其中有供水干管的布置）、标准层平面图（无供回水干管，中间各层散热器的片数按从上到下的顺序标注在标准层上）。

适应分户热计量要求的垂直水平式系统（又称分户水平式系统），不同楼层的住户的供暖系统的布置一样完全相同，首层和顶层也没有回水干管或供水干管，而且许多系统中间层的散热器片数也完全相同，现在，能够将三张平面图合而为一，在上面按从上到下的顺序标注各层散热器片数，并说明具体的楼层或楼层范围，例如，六层，16片；2～5层，13片；一层，15片。

参见例图。

（三）供暖系统轴测图

1 轴测图内容

要紧表达供暖系统中的管道、设备的连接关系、规格与数量。

不表达建筑内容。

（1）供暖系统中的所有管道、管道附件、设备都要绘制出来。

（2）标明管径、水平管道标高、坡向与坡度。

（3）散热器的规格、数量、标高，散热器与管道的连接方式。

2 画法

（1）采纳轴测投影法绘制，一样采纳正等轴测或正面斜轴测投影法。

当采纳正面斜轴测投影法时，Y轴与水平线的夹角应选用45o或30o。

目前，多采纳正面斜等测绘制，Y轴与水平线的夹角为45o 。

（2）管道用单线绘制。

供水干管、立管用粗实线，回水干管用粗虚线，散热器支管、散热器及其它设备用中粗实线，标注用细线。

（3）与相对应的平面图的比例相同

（4）标高

管道应标注管中心标高，并应标在管段的始端或结尾。

散热器标注底标高，同一层、同标高的散热器只标注右端的一组。

（5）轴测图中散热器画法：

附录13。

轴测图中散热器标注：

柱式散热器的数量，应标注在散热器内。

（6）管路系统的表达

轴测图中的重叠、密集处可断开引出绘制。

相应的断开处宜用相同的小写拉丁字母注明，也可用细虚线连接。

参见例图。

垂直水平式系统，由于不同楼层楼层的供暖系统完全相同（散热器位置、片数、各管段管径），没有一一绘制的必要。

关于多层建筑，能够共用立管为中心，绘制系统轴测图，在上面标注各楼层标高、立管管径，并绘制各室内系统与立管的连接管道及附件。

只绘制某几个（如首层、标准层、顶层）的室内供暖系统，其它楼层的管段从共用立管接出后，马上打断，并注明与此层室内系统相同的楼层号。

参见例图。

（7）一样而言，立管与供回水干管都通过乙字弯相连，散热器的供回水支管上也有乙字弯，但目前的适应画法是不绘制乙字弯，此点需要注意。

附：

参考书

1.供热工程（教材）   建筑工业出版社

2.有效供热空调设计手册   建筑工业出版社

3.民用建筑供暖通风与空气调剂设计标准   GB50736-2021

4.暖通空调（教材）   建筑工业出版社

5.公共建筑节能设计标准  GB 50189-2005

6.暖通空调制图标准 GB/T50114-2020

8.住宅建筑标准  GB50368-2005

9.通风与空调工程施工质量验收标准  GB50243-2002

10.全国民用建筑工程设计技术方法—暖通空调·动力  2020年版

11. 酷寒和严寒地域居住建筑节能设计标准 JGJ26-2020

12. 其他相关技术规程和标准