哈工大供热工程课程设计室内采暖系统说明书.docx
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哈工大供热工程课程设计室内采暖系统说明书
哈尔滨工业大学课程设计任务书
姓名：
院（系）：
市政环境工程学院
专业：
建筑环境与设备工程班号：
任务起至日期：
2015年12月21日至2016年01月03日
课程设计题目：
牡丹江某7层住宅采暖设计
已知技术参数和设计要求：
热源：
独立锅炉房
资用压头：
6mH2O
设计供回水温度：
95/70℃
建筑周围环境：
无遮挡
设计地点：
室内
工作量：
1.室内供暖设计计算说明书
2.室内供暖设计系统图
3.室内供暖设计平面图
工作计划安排：
12月21日——22日热负荷计算
12月23日——24日绘制系统图
12月25日——27日水力计算
12月28日——30日绘制平面图
12月31日——2日整理设计说明书
同组设计者及分工：
指导教师签字___________________
年月日
教研室主任意见：
教研室主任签字___________________
年月日
一、设计题目1
二、原始资料1
三、热负荷计算1
1.有关的气象资料1
2.计算热负荷2
3.建筑物供暖热指标计算3
四、系统布置及散热器选择6
五、水力计算7
六、选择系统的附属设备和器具8
七、附表及附图9
围护结构耗热量计算表10
散热器计算表11
系统简图12
水力计算表13
管路压力平衡分析图14
八、参考书目及资料15
室内采暖系统课程设计说明书
一、设计题目牡丹江某7层住宅建筑采暖课程设计
2、原始资料
1.建筑物修建地区：
牡丹江
2.公建资料：
建筑物平面图（见附图一）
其他资料：
热源：
独立锅炉房；
资用压头：
60000Pa
设计供回水温度：
95/70℃；
建筑周围环境：
室内，无遮挡。
三、热负荷计算
1.有关的气象资料
（1）大气压力：
992.2hPa
（2）室外计算（干球）温度：
-22.4℃
（3）冬季主导风向及其频率：
CWSW1814
（4）冬季主导风向的平均风速：
2.3m/s
（5）冬季室外平均风速：
2.2m/s
（6）最大冻土深度：
191cm
（7）冬季日照率：
56%
2.热负荷计算
（1）围护结构基本耗热量计算
房间编号说明：
房间编号由三个数字和一个字母组成。
例如房间A101，字母A表示该房间属于A单元，（此建筑总分为七层，四个单元）字母A后的数字1表示该房间所属楼层为一楼，01则是该房间的编号。
以此类推，需要特殊说明的是房间编号还有类如A104-1形式的，表示A104内的小房间。
围护结构基本耗热量基本公式：
（a）室内计算温度
卧室、起居室：
18℃
厨房：
18℃
卫生间：
18℃
楼梯间：
14℃
门厅，走廊：
18℃
（b）供暖室外计算温度
：
-22.4℃
（c）温差修正系数
值:
卧室等房间与楼梯间温差
℃
由参【2】附录1-2根据维护结构特征选区所有的
值都等于1
（d）围护结构的传热系数K值
墙的传热系数:
选用外墙厚为490mm的空心砖墙，内抹灰，墙体热阻为1.018
℃/
传热系数K=0.98W/
℃，热惰性指标
=6.33>6，围护结构
型冬季围护结构室外计算温度
℃，校核外墙围护结构传热热阻是否满足最小热阻的要求：
根据公式：
，解得
，则
>
符合要求。
外窗：
一玻一平开窗,尺寸（宽×高）为1.8m（1.2m，1.5m，2.4m，2.7m）×1.4m.加密封条,传热系数K=6.4W/㎡·℃。
每米窗缝隙渗入的空气量L=0.14
。
可开启部分缝隙总长分别为7.6m,8m，14.8m
外门：
双层铝门，尺寸（宽×高）1.5m×2m为K=2.69W/㎡·℃。
天棚传热系数：
顶棚采用沥青膨胀珍珠岩做保温200mm，顶棚热阻
℃/W,所选顶棚属
型围护结构，从而
℃，查附录
℃，
0.132
℃/
，得到
=1.38W/
℃，显然
>
，符合要求。
地面的传热系数:
根据参【2】表1-5查得第一地带K=0.47W/
℃，第二地带K=0.23W/
℃，第三地带K=0.12W/
℃，无朝向，风向，高度修正。
（e）传热面积F
（2）围护结构附加耗热量
（a）朝向修正率Bch
朝向
南
西/东
北
修正率（%）
-15
-5
0
（b）风力修正率Bf:
（c）高度修正率Bg:
（3）围护结构传热耗热量计算
房间基本耗热量计算：
以底层A111房间为例：
a．房间编号说明：
编号字母表示单元，编号第一位表示楼层，第二位表示户数，第三位表示房间编号，其中卫生间特殊编号，如A115-1。
b．维护结构基本耗热量基本公式：
c．室内计算温度tn：
卧室、起居室18℃；厨房18℃；卫生间18℃；楼梯间14℃；门厅，走廊18℃
d．供暖室外计算温度:
=-22.4℃：
e．温差修正系数α值：
卧室等房间与楼梯间温差
℃，由参【】附录1-2根据维护结构特征
=1.
f．维护结构的传热系数K值：
墙的传热系数：
K1=0.98；
地面修正系数，单位W/（m²·℃）
地面采取分地带方法进行计算，传热系数见表格：
⑵A111号房间围护结构基本耗热量计算：
地带
R0
K0
第一地带
2.15
0.47
第二地带
4.30
0.23
第三地带
8.60
0.12
第四地带
14.2
0.07
A111号房间平面图如下：
①围护结构基本耗热量：
北外墙：
墙体传热系数K=0.98W/（m²·℃），墙体尺寸F=（3.6+0.37）*2.7-1.5*1.4=8.62m²
基本耗热量：
=341.28W
北外窗：
用1.5×1.4尺寸的平开铝窗，如下图所示：
根据参【】附录1-4查得该窗的传热系数K=6.4W/（m²·℃），窗的计算面积得：
F=1.4×1.5=2.10m²
基本耗热量：
=542.98W
西外墙：
墙体传热系数K=0.9W/（m²·℃），墙体尺寸F=（2.7+0.37）*2.7=8.29m²
基本耗热量：
=311.81W
地面：
分为两个传热地带，其中第一地带传热系数K=0.47W/（m²·℃），传热面积F1=2×（3.6-0.12）+2×（2.7-0.12）=12.12，耗热量=231.73W；第二地带传热系数K=0.23W/（m²·℃），传热面积F1=（1.6-0.12）×（0.7-0.12）=0.86，耗热量=7.99W。
②围护结构附加耗热量
（a）朝向修正率
朝向修正系数查表得：
南向：
-15％；北向：
0%，东向：
-5%；西向：
-5%
风速修正率
：
冬季平均风速2.2m/s＜4m/s，所以风速修正均为0.
高度修正率
：
因为A111房间高度为2.7m，不考虑高度修正。
所以基本耗热量为
=1434.19W
（4）冷风渗透耗热量计算
以A111北外窗为例
采用缝隙法，
查手册表得到n值修正
南向：
n=0.29；北向：
n=0.12，东向：
n=0.06；西向：
n=1.0.
因为牡丹江冬季室外平均风速为2.2m/s查手册得，L=0.14。
有l=7.6m，所以
=2.04W
（5）冷风侵入耗热量计算
因A111房间无外门，所以Q3=0。
（6）采暖房间设计热负荷计算
Q=Q1+Q2+Q3=1436.23W
本设计中各房间耗热量计算结果见围护结构耗热量计算表1。
3.建筑物供暖热指标计算
本设计7层住宅总热负荷为：
Q总=32660.76+27655.91*5+42512.5+5875.14*4=233953.36W
面积热指标
建筑物的外围面积=7*11.84*58.64=4860.08
由参【1】附录查得住宅的供暖面积热指标为35-50w/m²,符合要求。
四、系统布置及散热器选择
（1）系统布置原则
采暖系统类型的选择
根据建筑物的用途，建筑结构的特点，对采暖系统的要求等，确定该建筑采暖系统采用机械循环水平双管同程式系统。
室内热水供暖系统的管路布置
（2）供暖系统的引入口设置在建筑物一侧，系统总立管设置在楼梯间的竖井内，室内热水供暖系统的管路应明装，尽可能将支管布置在房间的角落，在每个立管的上下端应装阀门，以便检修防水，对于分户式供暖系统，供水干管和回水干管都设置在半通行地沟或不通行地沟内。
（3）散热器的布置
1散热器一般应安装在外墙的窗台下，这样沿散热器上升的对流热气流能阻止和改善从玻璃窗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服
2为防止冻裂散热器，两道外门之间不许设置散热器。
在楼梯间等有冻结危险的场所，其散热器应由单独的立，支管供热，且不得装设调节阀。
3散热器应采用明装，安装在墙面上加盖板。
4在楼梯间布置散热器时，尽量将散热器布置在底部三层，布置不下时再布置在建筑物的上几层。
5二柱（M132型）铸铁散热器的组装片数不宜超过20片。
（4）散热器的计算
计算散热器的平均热媒温度（以A111房间为例）:
℃
计算散热器的面积及片数；
根据参【2】式（2—1）得散热器面积计算公式;
选用M132型铸铁散热器,查表得
=7.99W
修正系数：
散热器组装片数修正系数，先假定β1=1
散热器连接形式修正系数，查表异侧上进下出β2=1.009
散热器安装形式修正系数，查表β3=1.05
℃，根据公式求得
M132型散热器每片散热面积为0.24m2，
片
查表，当散热器片数为11~20片，β1=1.05
实际所需散热器的面积：
实际采用片数：
片
其他房间所带散热器的计算结果列于散热器计算表中，详见附表2。
④楼梯间的散热器布置：
采用分层布置方式，底层占热负荷的40%，第二层占热负荷的40%，第三层占热负荷的20%。
详细的计算结果见附表2。
五、水力计算
1.分户采暖室内系统水利计算方法与步骤：
（1）在轴测图上进行编号，供回水管编号并注明各管段的负荷与管长，如图所示。
（2）计算各管段的管径
（3）以A11房间为例：
管段1的流量:
查表应取管径
，
，
，
，
总回路的压力损失为各管段压力损失之和，
Pa
2.分户采暖单元立管系统水力计算方法与步骤：
（1）在轴测图上进行编号，供回水管编号并注明各管段的负荷与管长，如图所示。
（2）计算各管段的管径
（3）以A单元为例：
管段1的流量：
查表应取管径
，
，
，
，
，
，依次算出各管段管径与压力损失。
3.不平衡率的计算
一单元一层用户阻力：
重力循环自然附加压力为
则第一单元第一层用户的资用压力为：
一单元二层用户的重力循环附加压力
：
并联环路中二层用户相对于一层用户的自然附加压力为：
它的资用压力为：
不平衡率：
，符合要求。
同理，以一单元一层用户为计算上层个用户的基准。
以此类推，以每单元一层用户为各单元上层用户基准，计算不平衡率，如附表所示。
六、选择系统的附属设备和器具
设备名称
单位
数量
说明
集气罐
台
8
排气
闸阀
个
114
提高水力稳定性，关闭严密
除污器
台
1
放在进水干管初始段
锁闭阀
个
112
户内采暖系统入户装置
Y型过滤器
个
58
水质过滤
散热器
片
1087
M-132型散热器，每组20片
热量表
个
56
热量计量
7、附表及附图
八、参考书目及资料
【1】贺平，孙刚主编《供热工程》（第三版）北京：
建筑工业出版社，1993；
【2】陆耀庆等，采暖通风设计手册，1987年，中国建筑工业出版社；
【3】《采暖、通风与空调工程》课程设计指导书；
【4】暖通空调制图标准GB/T50104——2001
【5】供热工程制图标准CJJ/T18——97
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