室内采暖Word格式.docx
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1.本工程为济南市某小区居民楼，整个建筑物为7层，建筑面积约2175.9平米，建筑占地面积约514平米，建筑总高18.6米。
地下一层为车库，一二层为商服，其余为住宅，每层都带有洗手间。
一层层高为3.8米，二层层高为3.65米，其余层高为3米。
热源由城市热网提供，供回水温度为：
95℃、70℃，引入口管径为DN50，供回水压差为20000Pa。
1.2设计任务
本设计为整栋住宅楼冬季热水供暖工程。
设计主要内容为：
（一）设计准备（收集和熟悉有关规范、标准并确定室内外设计参数）
（二）采暖设计热负荷及热指标的计算
（三）散热设备选择计算
（四）布置管道和附属设备选择，绘制设计草图
（五）管道水力计算
（六）平面布置图、系统原理图等绘制
（七）设备材料表、设计及施工说明的编制
1.3设计参数
1.3.1室外设计参数
根据建筑物所在的地区是山东省济南市，查附录3[1]，将哈尔滨市冬季室外气象参数列在表2.1中：
表1.3冬季室外气象参数表
地理位置
大气压力（Kpa）
室外平均风速（m/s）
冬季采暖室外计算干球温度/℃
冬季室内计算计算温度/℃
济南
100.15
3.8
-7
18
1.3.2建筑结构
墙体均选用陶粒混凝土：
地上外墙为250厚，27砖墙，其传热系数为1.57W∕﹙㎡℃﹚，内墙为200厚,12砖墙，其传热系数为2.31W∕﹙㎡℃﹚。
屋面：
屋面防水等级为Ⅱ级，做法从上到下依次为：
40厚C20细石混凝土（内配4@200双向）、
20厚1:
2.5水泥砂浆保护层；
80厚挤塑聚苯乙烯板；
高分子防水卷材两道；
3水泥砂浆找平层；
钢筋混凝土屋面板。
外窗：
单框两层玻璃窗，其传热系数为3.49W∕﹙㎡℃﹚；
内窗：
金属框单层窗，其传热系数为6.40W∕﹙㎡℃﹚
内门：
单层木门,其传热系数为4.65W∕﹙㎡℃﹚；
1.3．3朝向修正率
北朝向：
0%；
东、西朝向：
－5%；
南向：
－20%。
第2章供暖系统的设计热负荷
供暖热负荷是设计中最基本的数据。
它直接影响供暖系统方案的选择、供暖管道管径和散热器等设备的确定、关系到供暖系统的使用和经济效果。
2.1热负荷组成
1、基本耗热量（屋顶、墙、地板和窗耗热量）；
2、围护结构修正耗热量（朝向、风力、高度影响的修正）；
3、冷风渗透耗热量；
4、冷风侵入耗热量；
2.2负荷计算
2.2.1围护结构计算参数
1、外墙
根据设计资料，350mm厚加气砼砌块（ρ=400kg/m3、λ=0.17w/m·
K、c=0.83Kj/Kg·
K），外保温采用50mm厚挤塑聚苯乙烯板（ρ=30kg/m3、λ=0.042w/m·
K、c=2.093KJ/Kg·
K）。
查鸿业围护结构材料库，传热系数K=0.302w/m
·
℃。
热惰性指标D可根据公式（1-24）[1]]计算：
（3.1）
（3.2）
将以上数据代入得：
D=1.562
2、内墙
加气砼砌块厚200mm。
传热系数K=0.456w/m
℃，同上可求得热惰性指标D=0.83。
3、外窗
根据设计资料，双层塑钢窗，有尺寸（宽×
高）为3.8×
2.4m、3.2×
2.4m、3.1×
2.4m、3.8×
2.1m、3.2×
2.1m、3.1×
2.1m、1.5×
3.3m、1.5×
1.95m、1.5×
1.5m、1.8×
2.4m、1.8×
2.1m、1.8×
1.95m、0.9×
2.05m、0.9×
1.2m十四种型号。
查附录6[1]，传热系数K=6.40w/m
℃
4、玻璃幕墙
玻璃幕墙长×
高为7.8m×
2.75m.,面积为21.45平方米。
传热系数K=4.94。
5、门
外门一：
木（塑料）框单层外门，（宽×
高）为3.0×
2.7m；
外门二：
高）为1.0×
2.1m；
内门一：
木（塑料）框单层实体门，（宽×
高）为1.5×
2.1m，；
内门二：
2.1m；
内门三：
高）为0.8×
内门四：
高）为0.9×
6、屋面
3水泥砂浆；
传热系数K=0.301。
7、地面
非保温地面，平均传热系数K=0.39。
3.2.2校核围护结构传热热阻是否满足最小传热阻要求
1、校核外墙最小热阻
该外墙属于Ⅲ型围护结构（见表1-6[1]），围护结构冬季室外计算温度
w=0.3
w+0.4
=0.3（-26）+0.4（-38.1）=-23.04℃
按公式（1-15）[1]计算最小传热阻
Ro,min=
aRn（3.3）
式中：
Ro,min——围护结构的最小传热阻，
℃/W；
——冬季围护结构室外计算温度，℃；
——采暖室内设计温度，℃；
——根据舒适性确定的室内温度与围护结构内表面的温差，这里取6℃；
Rn——围护结构内表面换热系数，W/（㎡·
℃）；
α——围护结构的温差修正系数。
将上述参数代入得，
℃/W
外墙实际传热热阻为
℃/W>
0.88
满足要求。
3.2.3主要计算公式[1]
由于冬季室外温度的波动幅度远小于室内外的温差，因此在围护结构的基本耗热量计算中采用日平均温差的稳态计算法，
1.围护结构的基本耗热量
（3.4）
式中
——围护结构的基本耗热量形成的热负荷（W）；
——围护结构的温差修正系数；
——围护结构面积（㎡）；
——围护结构的传热系数[W/（㎡·
℃）]；
——冬季采暖室内计算温度（℃）；
——冬季采暖室外计算温度（℃）。
2.围护结构的附加耗热量
围护结构的附加耗热量按其占基本耗热量的百分率确定。
1）朝向修正率参考本设计2.7节；
2）风力附加率本设计不必要考虑风力附加；
3）围护结构的高度附加本设计中建筑只有一层高为4.2m，因此在本设计中高度附加可以忽略。
3.冷风渗透耗热量
=0.28Vρw
（3.5）
——冷风渗透耗热量（W）；
V——经门、窗隙入室内的总空气量，m3/h；
ρw——供暖室外计算温度下的空气密度，本设计取1.415kg/m3；
——冷空气的定压比热，
=1KJ/（kg·
℃）。
经门、窗隙入室内的总空气量按下式计算
V=
（3.6）
Lh——每米每小时缝隙入室内的空气量；
——门窗缝隙的计算长度，m；
n——渗透空气量的朝向修正系数。
Lh=（0.3h0.4）bα（0.5ρwν02）b（3.7）
h——计算门窗中心标高，m；
ν0——冬季室外最大风向的平均风速，m/s；
α——外门窗缝隙渗风系数，有表1-8[1]查得0.5。
b——门窗缝隙渗风指数，取0.67；
4.冷风侵入耗热量
开启外门时侵入的冷空气需要加热到室内温度，对于短时间开启无热风幕的外门，可以用外门的基本耗热量乘以相应的附加率：
=N
（3.8）
——外门基本耗热量，W;
N——考虑冷风侵入的外门附加率。
本设计中只有首层有外门，后门取附加率取65%，前门为主要通道，取附加率500%。
3.3首层热负荷计算
供暖室外计算温度tw=-23℃，冬季日照率为59%>
35%；
由2.7知各朝向修正系数。
因为内墙、楼板之间的传热温差在2℃之内，低于5℃，不考虑内墙、楼板耗热量。
3.3.1门厅热负荷计算
1、围护结构热负荷计算
1）东外玻璃幕墙的基本耗热量修正后为：
2376W
2）东外门的耗热量修正后为：
6237W
3）地面的基本耗热量为：
1265W
2、冷风渗透耗热量修正后为：
2004W
3、门厅总热负荷
门厅总热负荷为：
11882W
3.3.2公司成果展览厅热负荷计算
1）东外墙的基本耗热量修正后为：
2893W
2）东外窗的基本耗热量修正后为：
4622W
3）地面的基本耗热量为：
4835W
4）南外墙的基本耗热量修正后为：
552W
5）南外窗的基本耗热量修正后为：
461W
6）西外墙的基本耗热量修正后为：
439W
7）西外窗的基本耗热量修正后为：
270W
8）北内墙热负荷为：
40W
2、冷风渗透耗热量为：
11145W
3、展览厅总热负荷为：
27688W
3.3.3办公室101热负荷计算
642W
1118W
1002W
1241W
3、办公室101总热负荷为：
4008W
3.3.4办公室102热负荷计算
584W
950W
3）北外墙的基本耗热量修正后为：
242W
4）地面的基本耗热量为：
306W
530W
3、办公室102总热负荷为：
2612W
3.3.5办公室103热负荷计算
1）北外墙的基本耗热量修正后为：
188W
2）北外窗的基本耗热量修正后为：
598W
298W
518W
3、办公室103总热负荷为：
1602W
3.3.6办公室104热负荷计算
1）西外墙的基本耗热量修正后为：
164W
2）西外窗的基本耗热量修正后为：
708W
248W
313W
543W
3、办公室104总热负荷为：
1976W
3.3.7楼梯间热负荷计算
根据采暖通风设计规范，楼梯间不考虑高度修正，故其计算方法与本设计房间负荷计算相同，计算结果如下：
南楼梯间：
794W
北楼梯间：
2487W
3.3.8卫生间、茶水间热负荷计算
卫生间101：
921W茶水间：
1283W
卫生间102：
684W卫生间103：
921W
3.4二层热负荷计算
二层负荷计算方法同一层相同，各房间的负荷如下表3.1
表3.1二层热负荷汇总表
房间
成果展示区
多功能厅
卫生间201
卫生间202
茶水间
南楼梯间
负荷/w
19804
6186
607
512
1141
987
办公室201
办公室202
办公室203
办公室204
杂物间
北楼梯间
2565
1728
1099
1277
681
899
3.5三层热负荷计算
二层和三层结构相同，负荷同二层一样。
3.6四层热负荷计算
四层负荷计算方法同一层相同，各房间的热负荷如下表3.2。
表3.2四层热负荷汇总表
办公室401
办公室402
办公室403
办公室404
办公室408
3205
2413
2190
3402
办公室409
办公室410
办公室411
2001
1359
1557
1414
卫生间402
卫生间401
走廊
798
1339
1897
办公室405、406、407的热负荷同办公室404相同。
3.7构架层热负荷计算
构架层各房间的热负荷如下表3.3。
表3.3构架层热负荷汇总表
会议室
卫生间
楼梯间
4092
787
585
1276
916
3.8供暖系统总设计热负荷
该建筑各层的总热负荷如下表3.4。
表3.4热负荷统计表
层数
首层
二层
三层
四层
构架层
负荷小计（W）
56658
37386
39623
7656
总热负荷（KW）
=56.658+37.386+37.386+33.053+7.656=178.709
第4章热水供暖系统设计方案比较与确定
热水采暖系统形式的选择，应根据建筑物的具体条件，考虑功能可靠、经济，便于管理、维修等因素，采用适当的采暖形式。
4.1循环动力
根据设计资料中给出动力与能源资料为城市热网提供热媒（热水参数tg=95℃，th=70℃）且系统与室外管网连接，其引入口处供回水压差P=20000Pa。
故可确定本设计为机械循环系统。
4.2供、回水方式
供、回水方式可分为单管式和双管式[1]。
双管热水供暖系统：
因供回水支管均可装调节阀，系统调节管理较为方便，故易被人们接受，但双管热水供暖系统由于自然循环压头作用，容易引起垂直失调现象，故多用于四层以下的建筑。
按其供水干管的位置不同，可分为上供下回、中供下回、下供下回、上供上回等系统。
本设计采用上供下回式系统
单管热水供暖系统：
构造简单，节省管材，造价低，而且可减轻垂直失调现象，故五到六层建筑中宜采用单管式采暖系统，不过一个垂直单管采暖系统所连接的层数不宜超过十二层。
层数过多会使立管管径过大，下部水温过低，散热器面积过大不好布置，为了提高下层散热器的水温可设成带闭合管的单管垂直式采暖系统。
本工程为办公楼无需分户热计量，又总建筑为五层，由上述比较及分析可以确定本工程采用单管热水供暖系统。
4.3系统敷设方式
系统敷设方式可分为垂直式和水平式系统[1]。
水平式热水供暖系统：
水平式采暖系统结构管路简单，节省管材，无穿过各层楼板的立管，施工方便，造价低，可按层调节供热量，当设置较多立管有困难的多层建筑式高层建筑时，可采用单管水平串联系统。
但该系统的排气方式较为复杂，水平串联的散热器不宜过多，过多时除后面的水温过低而使散热器片数过多外，管道的膨胀问题处理不好易漏水。
垂直式热水供暖系统：
结构管路简单，节省管材，施工管理方便，造价低，但易造成垂直平失调。
在无需考虑分区问题，目前被广泛采用。
根据上述比较与分析，结合本工程单层散热器较多，房间结构简单，无需考虑分区问题，所以，本工程采用垂直式系统。
4.4供、回水管布置方式
供、回水管布置方式可分为同程式和异程式[1]
异程式系统布置简单、节省管材，但各立管的压力损失难以平衡，会出现严重的水力失调现象。
而同程式系统可消除式减轻水力失调现象，故有条件时宜采用同程式系统。
本设计采用同程式系统。
根据建筑特点，本工程采用环状同程式系统，即在底层设一根总的回水同程管。
4.5工程方案确定
综合上述分析，本工程热水供暖系统采用机械循环、垂直单管、同程上供下回式系统。
第5章散热器的选型及安装形式
5.1散热器的选择
选铸铁四柱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；
金属热强度大，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。
具体性能及参数见附录10[1]，如下表5.1：
表5.1散热器规格及传热系数
型号
散热面积
水容量
重量
工作压力
传热系数K
TZ4-6-5
（四柱760型）
0.235m
/片
1.16L/片
6.6kg/片
0.5MPa
=68.5
8.64w/m
=66.5
8.56w/m
=64.5
8.49w/m
=62.5
8.41w/m
其中K=2.503
，
为散热器热水热媒进出口温度的平均值与室内空气温度的差值：
=（95+70）/2-tn
5.2散热器的布置[1]
1.散热器布置一般安装在外墙窗台下，这样沿散热器上升的对流热气能阻止和改善从玻璃下降的冷气流和玻璃冷辐射的影响，使流经室内的空气比较暖和舒适；
2.为防止散热器冻裂，两道外门之间，门不准设置散热器。
在楼梯间或其它有冻结危险的场所，其散热器应由单独的立、支供热，且不得装设调节阀；
3.散热器一般明装或装在深度不超过130mm的墙槽内，布置简单，本设计采用明装；
4.在垂直单管或双管热水供暖系统中，同一房间的两组散热器可以串联连接；
贮藏室、厕所和厨房等辅助用室及走廊的散热器，可同邻居串联连接；
5.铸铁散热器的组装片数，不宜超过下列数值：
二柱（M132型）—20片；
柱型（四柱）—25片；
长翼型—7片。
考虑到传热效果，本设计散热片安装形式为同侧的上进下出。
本设散热器布置见平面图。
散热器片数参见表5.2。
5.3散热器的安装
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。
5.4散热器的计算
1、以办公室101为例：
热负荷Q=4008W，供水温度为tg=95℃，th=70℃，
=20℃，
=62.5℃
由本设计表5.1，K=8.41w/m
修正系数：
散热器组装片数修正系数，先假定
=1.0；
散热器连接形式修正系数，查表3-2[1]，
=1.0；
散热器安装形式修正系数，查表3-3[1]，
=1.02；
根据式（3-3）[1]
F′=
Q/（K·
Δt）=1.0×
1.0×
1.02×
4008/（8.41×
62.5）=7.778
（4.1）四柱760型散热器每片散热面积为0.235m2，计算片数n′为：
n′=F′/f=7.778/0.235=33.1>
25
所以，将其分成两组，每组16.55片。
查表3-1[1]，当散热器片数为10～20片时，β1=1.05。
16.55×
1.05=17.3775
0.3775×
0.235=0.09<
0.1。
所以，应采用两组17片的四柱760型散热器。
2、其他房间的散热器计算结果列于表5.2中。
表5.2各房间的散热器计算
名称编号
房间耗热量
K
F
n
N/片
一层
成果展示厅
27688
82.5
64.5
8.49
51.573
219.46
17片
共13组
办公室101
4008
20
62.5
8.41
7.778
33.1
17片共2组
办公室102
2612
5.069
21.569
22
办公室103
1602
3.171
13.49
14
办公室104
1976
3.835
16.317
17
门厅
11882
16
66.5
8.56
21.29
90.596
23片共4组
卫生间101
821
68.5
8.64
1.416
6.027
6
卫生间102
684
1.179
5.016
5
卫生间103
1283
2.211
9.409
10
794
1.368
5.823
2487
4.286
18.239
19
36.888
156.97
12片共13组
4.978
21.181
3.353
14.269
15
2.133
9.075
9
2.478
10.545
12.004
51.082
13片共4组
0.875
3.719
4
0.882
3.755
114
升级会员 