供热工程课设说明书.docx

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供热工程课设说明书

学号12030104

天津城建大学

供热工程课程设计

设计说明书

某建筑供暖系统设计

起止日期：

2015年9月7日至2015年9月18日

学生姓名

班级

12建环4班

成绩

指导教师（签字）

能源与安全工程学院

2015年9月18日

天津城建大学

课程设计任务书

2015－2016学年第1学期

能源与安全工程学院建筑环境与设备工程专业12级4班班级

课程设计名称：

供热工程课程设计

设计题目：

某建筑物供暖工程设计

完成期限：

自2015年9月7日至2015年9月18日共2周

指导教师（签字）：

系主任（签字）：

批准日期：

年月日

设计依据、要求及主要内容：

一、设计原始资料

1.土建资料：

建筑、结构图纸及说明。

2.气象资料：

采用北京市气象资料，室内设计参数根据建筑用途按设计规范及手册选取。

3.热源及参数：

热媒由集中锅炉房或换热站供给，供、回水温度为85/60℃，

热力入口资用压力为：

30kPa。

二、设计基本依据

《民用建筑采暖通风与空气调节设计规范》（GB50736－2012）

三、设计计算基本内容

供暖系统方案选择与确定；

散热器选择和计算；

供暖系统进行水力计算；

课程设计说明书编制；

设计图纸绘制。

四、课程设计说明书的编制要求

必须符合我院有关课程设计说明书规范化要求。

正文部分一般应包括：

设计概况（建筑概况和设计方案综述）、设计热负荷计算、系统方案选择与确定、散热器选择和计算、水力计算等主要内容。

各项内容必须反映各项数据的来源、计算过程、计算结果，并附有必要的计算图和表格，设备选择应有必要的选择说明。

五、设计图纸的绘制要求

至少完成两张图纸，符合本专业的制图要求。

供暖系统平面图（首层、顶层及标准层，1:

100或1:

50）和供暖系统图（1:

100或1:

50），可根据具体情况绘制热力入口详图等（1:

20）。

六、设计手册及资料

详见指导书。

1概述..............................................................................................................................................1

1.1设计概况..........................................................................................................................1

1.2设计依据及室内供暖要求..........................................................................................1

1.3供暖设备和管路在室内布置的一般要求...............................................................1

1.4初步方案比较.................................................................................................................1

2设计方案确定及热负荷计算................................................................................................2

4.1水力计算步骤.................................................................................................................8

4.2系统水力计算实例........................................................................................................8

附录

附表3局部阻力系数计算表

附表4供暖系统水力计算表

1、概述

1.1设计概况

某市某办公建筑楼工程供暖设计。

本项目位于天津市，建筑共三层，层高均为3.6m.建筑总高度11.4m.保温外墙K=0.7W/㎡·℃；外门为双层金属框门，K=2.7W/㎡·℃；外窗为推拉铝窗，K=2.6W/㎡·℃.

1.2设计依据及室内供暖要求

《民用建筑采暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）

本工程为居民楼室内供暖系统，要求供暖热舒适性高，可调节性强，并且安全可靠，使用年限长，尽量美观、便于装修，无其他特殊要求。

1.3供暖设备和管路在室内布置的一般要求

散热器要求：

散热性能良好，金属热强度大，能够满足热用户要求，且价格便宜，经久耐用，使用寿命长。

安装要求：

供暖设备要求明装，便于设备工作和设备检修。

管路在室内布置时，应尽可能暗装，阀门等处设置检修口即可，但不可过多改变管路方向。

1.4初步方案比较

1、技术方案

采用上供下回式系统，这个系统作用范围比较大，上供下回有以下优点：

（1）美观，房间内的管路数减少，可集中进行隐藏处理。

（2）在下部布置供水干管，管路直接散热给室内供暖，热损失减少。

（3）比较容易排除系统内的空气。

综合考虑，采用上供下回式热水供暖系统。

2.设计方案确定及热负荷计算

2.1室外气象参数

天津市供暖室外计算温度tw=-7℃（出自《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）），冬季室外平均风速vw=2.4m/s，ρ=1.327kg/m³。

各类房间室内计算温度：

办公室20℃，休息室18℃，卫生间16℃，食堂18℃，接待室18℃。

（出自《公共建筑节能设计标准》表4.1.2-1）

2.2供暖设备要求

散热器要求散热性能好，金属热强度大，承压能力高，经久耐用。

2.3热负荷计算

围护结构的基本条件：

屋顶：

平屋面，上人屋面。

传热系数K=0.4W/㎡·℃；

地面：

不保温地面，第一地带平均传热系数K=0.47，第二地带平均传热系数K=0.23，第三地带平均传热系数K=0.12；

外墙：

聚苯板钢筋混凝土复合保温墙体，墙体厚300mm,K=0.7W/㎡·℃；

外窗：

推拉铝窗，窗台高1m。

窗型参数表1-1

窗型

C—1

C—2

C—3

C—4

窗宽（mm）

1500

1500

1500

1500

窗高（mm）

2000

2000

2000

2000

平均传热系数

K=2.6W/㎡·℃

负荷计算过程：

（1）外围护结构的基本耗热量计算公式如下：

=（-）α

——围护结构的传热系数，W/（㎡·℃）；

——围护结构的面积，㎡；

——冬季室内计算温度，℃；

——供暖室外计算温度，℃；

α——围护结构的温差修正系数。

整个建筑的基本耗热量等于它的围护结构各部分基本耗热量的总和,算出基本耗热量后再进行朝向和高度修正（因风速较小，风力修正忽略不计）。

（2）门窗的冷风渗透耗热量，采用换气次数法计算：

′（-）W

——换气次数，次/h；

——房间内部体积，㎡；

——冷空气的定压比热，=1KJ/（kg·℃）；

——室外计算温度下的空气密度，kg/㎡。

注：

当外窗为双层玻璃时，以上系数乘0.7

（3）门的冷风侵入耗热量计算按下式

Q3′=NQ′1.j.mW

Q′1.j.m——外门的基本耗热量,W；

N——考虑冷风侵入的外门附加率，按表1—9计算

（4）以下是朝向，风力，高度的修正：

1.《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0~10%；东南、西南-10%~-15%；

东、西-5%；南-15%~-30%。

选用上面朝向修正率时。

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。

2.《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。

3.《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%。

详细计算见房间耗热量表。

以首层110办公室房间为例，为例说明房间号热量的计算过程：

该办公室有两个窗户靠南，面积1.8*1.8*2=6.48㎡，传热系数k=2.6W/㎡·℃，供暖室外计算温度-7℃，室内计算温度20℃，室内外计算温度差为20-（-7）=27℃，温差修正系数α=1，由公式q=kF（tn-tw’）α可以算出基本耗热量为388W，朝向修正-15，风向修正0，修正后耗热量为（1-15%+0）*388=330W。

该办公室有一面南外墙和一面西外墙，南外墙面积：

7.5*3.6-2*1.8*1.8=20.52㎡，西外墙：

6.25*3.6=22.5㎡。

传热系数k=0.7W/㎡·℃，供暖室外计算温度-7℃，室内计算温度20℃，室内外计算温度差为20-（-7）=27℃，温差修正系数α=1，由公式q=kF（tn-tw’）α可以算出南外墙基本耗热量为455W，朝向修正-15，风向修正0，修正后耗热量为（1-15%+0）*455=387W；西外墙基本耗热量为425W，朝向修正-5，风向修正0，修正后耗热量为（1-15%+0）*425=404W.

该办公室可以划分三个地带，考虑到建筑走廊不供暖，故将该房间向外延伸至建筑中心线处，故该房间可以划分四个地带，面积分别为地带Ⅰ：

6*2+7.5*2=27㎡，地带Ⅱ：

4*2+3.5*2=15㎡,地带Ⅲ：

3.5*2=7㎡,地带Ⅳ为0.传热系数分别为地带Ⅰk=0.47W/㎡·℃，地带Ⅱk=0.23W/㎡·℃，地带Ⅲk=0.12W/㎡·℃，供暖室外计算温度-7℃，室内计算温度20℃，室内外计算温度差为20-（-7）=27℃，温差修正系数α=1，由公式q=kF（tn-tw’）α可以算出基本耗热量分别为地带Ⅰ343W，地带Ⅱ93W，地带Ⅲ23W，朝向修正均为0，风向修正均为0，修正后耗热量分别为地带Ⅰ（1+0+0）*343=343W，地带Ⅱ（1+0+0）*93=93W，地带Ⅲ（1+0+0）*23=23W。

该房间修正后总耗热为330+404+343+93+23=1578.76W，由于该房间高度3.6m，故高度修正为0%，故该房间围护结构耗热量为1578.76*100%=1578.76W。

查书20页表1-6，选取推拉铝窗，得到L=2.05m³/（h·m）,窗缝隙为9.84m，n=0.15，ρ=1.327kg/m³，可以求出冷风渗透耗热量为14.71W，由于该房间没有外门，故无冷风侵入耗热量，故该房间总耗热量为1593.47W。

3、散热器的选择及计算

本建筑选用TZ2-5-5型（M132型）。

具体性能及参数如下表：

表4.1TZ2-5-5型散热器参数

型号

每片散热面积

水容量

重量