供热课程设计--住宅供暖工程设计.docx

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1、石家庄铁道大学四方学院课程设计住宅供暖工程设计2009 级 电气工程系专 业建筑环境与设备工程学号. XXX .学生姓名.XXX指导教师XXX完成日期 2012年12月3日n一一渗透空气量的朝向修正系数。4=(0.3户丫40.5P“/(2-6)式中：h 一 计算门窗中心标高，m；v o冬季室外最大风向的平均风速，m/s；a外门窗缝隙渗风系数，有表上8查得0.5。b 一一门窗隙渗风指数，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：(2-7)式中：Qini外门基本耗热量，W;N一一考虑冷风侵入的外

2、门附加率。本设计中户门通过单元楼门与外界相隔并不与大气直接接触，因此可不考虑冷风侵 入。5 .户间传热量对于集中供暖分户热计量供暖系统，在确定户内采暖设备容量和计算户内管道 时，还应考虑间歇供暧和分室调节引起的隔墙或楼板间的传热，计入向邻户传热引起 的耗热量附加，也称户间传热负荷，户间传热负荷不统计在供暖系统的总热负荷内。目前工程中户间传热负荷多按下式计算：4二 N Z KFMi( 2.g)式中a,一一户间总热负荷，卬；K户间楼板或隔墙的传热系数，W/ (m2.K)；P户间楼板或隔墙的传热面积，m2；4一一户间传热量附加率；功户间传热计算温差，(。进行户间传热负荷计算时，必须注意以下几点：(1

3、)户间传热负荷的计算温差加，一般宜取58(,本设计取7C。(2)户间传热量附加率%,是考虑户间楼板及隔墙同时发生传热的概率，一般 可取50%。对于顶层或底层房间，由于垂直方向只有向下或向上传热，宜考虑较大概 率，一般可取70%80机 本设计底层取70%,顶层取75%,标准层取50%2.4手动计算标准层热负荷2.4.1 围护结构传热耗热量Q下面以A-301、A-302房间为例计算供暖设计热负荷。302房间承当热负荷的围护结构有西外墙、南外墙、南外窗以及上下楼板的户间 传热。A-302房间围护结构基本耗热量/q，= KFm W(2-9)式中q 围护结构基本耗热量，W；K一一围护结构的传热系数，W/

4、 (m2-K)；F一一围护结构的传热面积，而；tn供暖室内计算温度，C；4一一供暖室外计算温度，；。一一围护结构的温差修正系数。整个供暖房间的基本耗热量Q：/,应等于它的围护结构各局部(墙、窗、门、楼板、 屋顶、地面等)基本耗热量/的总和。即(2-10)西外墙：西外墙的面积：4. 5*3=13. 5 m2基本耗热量 q； = akF(tn - 4 )(1 + % )=297.54南外墙：南外墙的面积：3. 3*3-1. 5*1. 8=7. 2 m2基本耗热量： = akF(tn -)(1 + xdl)= 133.63南外窗：南外窗的面积：1.5*1.8=2. 7 m?基本耗热量：/ 二成 L)

5、(1 + %户187.92户间传热耗热量(2)户间传热量：(2-11)户间传热量附加率K户间楼板或隔墙的传热系数F户间楼板或隔墙的传热面积一一户间传热计算温度下楼板面积:4. 5*3. 3=14. 85 m2户间传热量：Q；.=x,lKFAtfl =98.01 W即，总的户间传热耗热量为196. 02W4.3冷风渗透耗热量冷风渗透耗热量：。2=0.28金4,4/1(乙一()(2-12)冷空气的比定压热容4供暖室外计算温度下的空气密度4通过每米门窗缝隙进入室内的理论渗透冷空气量4-门窗缝隙的计算长度5。室内外温度差二渗透冷空气量的修正系数。2 =0.28 4 A(4 -4,)n =79. 23

6、W2. 4. 4手算顶层屋顶热负荷及底层层大面热负荷顶层屋顶热负荷。3 6=kFbt K底层地面热负荷0、= akFZ K标准层热负荷:房 间 编 号围护结构温 差 修 正 系 数耗热量修 正冷风 渗透 耗热 量(w)历 问 名 称名 称 及 方 向面积 (nV)室内温 度()室外温 度(C)室内外 温差 ()传热系数 (w/m2 )朝 向 修 正 %修正耗 热量 (w)房间耗 热量 (w)户间热 负荷 (w)房间总 耗热量 (W)西外13.50.81-5297.54起墙301居东20-9290.60608. 42886. 42室内12. 061.4- 5133.19墙东2. 1630.511

7、2.75内 门6南 内 墙1.8721.40.6-2 013. 1南 内 门1.72830.6-2 051.84上楼 板21.0652.20.60139下 楼板21.062.20.60139302卧 室西 外 墙13.520-9290.81-5297. 5479. 23698. 32894. 34南 外 墙7.20.81-20133. 63南 外窗2.72.51-20187.92上 楼 板14.8552.20.6098.01下 楼 板14.850.6098.01303卧 室南 内 墙4.8320-9291.40.6-2 0196. 1495. 83691.85南 内 门4.3230.6-2 0

8、175. 39北 内 墙6. 4851.40.6045. 36东 内 墙13.51.40.6-578.98上 楼 板14. 852.20.6078. 98下 楼 板14. 852.20.6078. 98304卫 生 :南 内 墙6. 4851.40.6-2 045. 36315.4407. 78西 内 墙9. 721.40.6-2 068. 04北 内 墙1.8721.40.6-513. 1北 内 门1.72823-93230.6-551.84北 内 墙2. 8981.40.6-580. 68北 内 窗1.0830.6-556. 38上 楼板6. 998452.20.6046. 19下楼 板6

9、. 99842.20.6046. 19305卦室西 外 墙920-9290.81-5223. 1357.621003. 61122.4北 外 墙90.810234.9北 外窗2. 162.510187. 92上 楼 板952.20.6059.4下 楼 板92.20.6059.4306餐：东 内 墙8. 2851.40.65230. 52230. 52325. 56上楼 板7.22.20.6047. 52下 楼 板7.22.20, 6047. 52307厨房东 外 墙4.515-9240.815117. 45460.5488. 51西 外 墙4.50.815117.45北 外 墙8. 640.8

10、10225.5上 楼板4.3252.20.6028.51下 楼 板4.322.20.6028.51顶层热负荷:表2-7热负荷计算表房 间 编 号房 间 名 称围护结构室内 温度 ()室外 温度 (七)室内 外温 差 (C)传热系 数(w/ m2 )温 差 修 正 系 数耗热量修正冷风 渗透 耗热 量(w)房间耗热 量(w)户间 热负 荷(w)房间总耗 热量(W)名 称 及 方 向面积(m2)朝 向 修 正修正耗 热量 (w)501起居东 外13.520-9290.81-5297. 5401158.0861297. 086培室西 内 堵12. 061.40.6-5133. 19东 内 门2,16

11、30.6-5112. 75南 内 埼1.8721.40.6-2013. 1南 内 门1.72830.6-2051.84楼 顶21.060.810549.666下 楼 板21.0652.20.60139502卧 室东 外 墙13.520-9290.81-5297.5479. 231006. 6751104.685南 外 墙7.20.81-20133. 63南 外 窗2.72.51-20187. 92楼 顶14. 850.810387.585下楼 板14. 852.20.6098.01503卧 室南 内 墙4.8320-9291.40.6-20196. 1883.415981.425南 内 n4.

12、3230.6-20175.39北 内6. 4851.40.6045. 36培第一章设计任务21.2 设计目的与要求21.3 设计步骤3第二章热负荷计算32.1 建筑概述42.2 住宅供暖设计参数42.3 热负荷的计算依据52.3.1 热负荷组成52.3.2 主要计算公式62.4 手动计算标准层热负荷82.4.1 围护结构传热耗热量.82.4.2 户间传热耗热量.92.4.3 A 冷风渗透耗热量.9242手算顶层屋顶热负荷及底层大面热负荷92.5 建筑面积热指标19第三章供暖方案确定193.1 热媒的选择193.2 供暖形式确实定193.3 供、回水方式193.4 系统敷设方式19第四章散热器确

13、实定224.1 散热器的选择234.2 散热器的计算244.3 散热器布置24第五章管路水力计算255.1绘制采暖系统图255.2水力计算26设计总结27参考文献28西 内 埼13.551.40.6-578. 98楼 顶14. 8520-9290.810387.585下 楼 板14. 8552.20.6098.01504卫 生 间南 内 墙6.4851.40.6-2045. 36498.0582544.2482东 内 墙9. 7251.40.6-568. 04北 内 墙1.87251.40.6-513. 1北 内111. 72823-93230.6051.84北 内 墙2. 8981.40.6

14、080. 68北 内 窗1.0830.6056. 38楼 顶6. 99840.810182.658 2下楼 板6. 998452.20.6046. 19505孙 室西 外 墙920-9290.81-5223. 1357.621238. 441297. 84北 外 墙90.810234.9北 外 窗2. 162.510187. 92楼 顶90.810234. 9下 楼 板952.20.6059.4506餐 厅西 内 埼8. 2851.40.6-5230.52418.44465. 96楼 顶7.220-9290.810187. 92下 楼 板7.252.20.6047. 52507厨 房西 外 埼

15、4.515-9240.81-5117. 45573. 152601.662东 外 埼4.50.81-5117. 45北 外 墙8. 640.810225.5楼 顶4.320.810112.752下 楼 板4.3252.20.6028.51底层热负荷:表2-8底层热负荷计算表房 间 编 号房 间 名 称围护结构耗热量修 正名室内温 度-C）室外温 度（。室内外传热系温差朝 向 修 正气冷风渗房间户间房间总称 及 方 向面积 (m1)温差（）数（w/ 行）修正 系数修正耗 热量 （w）透耗热 量（w）耗热 量（v）热负 荷（w）耗热量（w）101起 居东外13.520-9290.81-5297 5

16、40828.2 9967. 29室墙西 内 墙12.061.40.8-5133.19西 内 n2,1630.8-5112. 75南 内 墙1.8721.40.8-2013. 1南 内 门1.72830.8-2051.84下 楼板21.060.80.40219. 87上 楼 板21.0652.20.80139102卧 室东 外墙13.520-9290.81-5297. 5479. 23853.35951.36南 外 墙7.20.81-20133. 63南 外 窗2.72.51-20187. 92下楼 板14.850.80.40155.03上 楼 板14.852.20.8098.01103卧 室南

17、 内 墙4. 8320-9291.40.8-20196. 1650.8 3748.84南 内 门4. 3230.8-20175. 39北6. 4851.40.8045. 36内 墙西 内 墙13.51.40.8578. 98下 楼 板14.8520-9290.80.40155上 楼板14.852.20.8098.01104卫 生 间南 内 墙6. 4851.40.8-2045. 36388.4 6434. 65东 内 墙9. 721.40.8-568. 04北 内 墙1.8721.40.8013. 1北 内 门1.72823-93230.8051.84北 内 墙2. 8981.40.8080.

18、 68北 内 窗1.082.50.8056. 38下 楼 板6.99840.80.4073. 06上 楼 板6. 998452.20.846. 19105卧 室东 外 墙920-9290.81-5223. 1357. 621098.51157.9北 外 墙90.810234.9北 外 窗2. 162.510187. 92下 楼 板90.80.4094. 96上楼 板952.20.8059.4106餐 厅西 内 墙8. 2851.40.8-5230. 52305. 5 2353. 04下 楼板7.220-9290.80.4075上 楼 板7.252.20.8047. 52107厨 房西 外 墙4

19、.515-9240.81-5117. 45437.85466. 36东 外墙4.50.81-5117. 45北 外 墙8. 640.810112. 75下楼 板4. 320.80.4090.2上 楼 板4. 3252.20.8028.512.5建筑物的面积热指标公式为分吟e/一一供暖设计热负荷qf建筑物供暖面积热指标F供暖建筑物的建筑面积标准层西户的供暖设计热负荷3812. 59w,东户3379. 48w标准层西户的建筑面积100. 16 nf东户100. 16 m2供暖面积热指标为38. 06 (w/m2),东户为33. 74 (w/m2)第三章供暖方案确定3.1 热媒的选择本住宅建筑选择热

20、水供暖系统，供水温度”=95。&回水温度=7(TC。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。3.2 供暖形式确实定本住宅建筑采用单管跨越式供暖方式，供回水管道敷设在地下。3. 3供、回水方式供、回水方式可分为单管式和双管式。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

21、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。本工程为民用住宅楼需分户热计量，总建筑为五层，由上述比拟及分析可以确定 本工程采用单管热水供暖系统。3.4系统敷设方式系统敷设方式可分为垂直式和水平式系统。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

22、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。根据上述比拟与分析，本工程采用水平式系统。第四章散热器的选择与布置4.1散热器选择设计选择散热器时，需考虑对散热器在热工、经济、卫生美观及使用寿命等方面 的要求。具体要求需满足以下几个条件：1、热工性能满足传热系数K值高，散热器散热性能好；2、经济性能满足散热器单位散热量的本钱越低越好；3、安装使用方便，散热器结构形式便于组装，少占用房间

23、面积和空间；4、卫生美观，散热器外表光滑美观，不积灰、易于清洁，易与建筑装饰相协调;5、使用寿命长，散热器不易被腐蚀和破坏。选铸铁四柱813型，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，外形也比拟美观；每片散热器的面积少，易组成所需散 热面积。其基本参数如下表所示：表4T 四柱813型散热器参数表型号散热面积/水容量（1/质量/(kg/工作压力传热系数计算公式（曲/片）片）片）/MpaK/W/m 四柱813型0. 281.480.5K = 2.237A103024.2散热器计算以住宅建筑标准层层西户301为例手动计算而每个房间所需散热器的片数：室内安装四柱

24、813型散热器，散热器明装，上部有窗台板覆盖，散热器距窗台高 度为lOOnim。供暖系统为单管跨越式。设计供、回水温度为95。（2、7（TC,支管与散热 器间采用同侧上进下出连接方式，求散热器面积及片数。查供热工程课本四柱813型散热器K = 2.237产302 =7.79W/.k散热器组装片数修正系数，先假定才=1.0散热器连接形式修正系数，查供热工程课本附录B中表B-5,=1。散热器安装形式修正系数，查供热工程课本附录B中表B-6,四二 1.02KtKtAAA =886.42xl.0xl.0xl.l9 = 2.16/772四柱813型散热器每片面积为0.28/ 计算片数=：=坐 =7.73

25、片610f 。.28片由附录B-4查，当散热器片数为610片，伙=1.0因此，实际所需散热器面积为尸=2.16x1.0 = 2.16疗第一章设计任务1.1 设计目的与要求本课程的目的是培养学生运用所学的暖通空调、流体输配管网课程的理论和技术 知识解决实际问题，进一步提高运算、制图和使用资料的能力。通过设计，了解室内 采暖系统的设计内容、程序和基本原那么，巩固所学理论知识，培养利用这些知识解决 实际问题的能力，逐步树立正确的设计观点。采暖课程设计是建筑环境与设备专业培养学生解决实际问题能力的一个重要的 教学实践环节，在建筑环境与设备专业的教学计划中占有重要的地位和作用。1.2 设计步骤本课程设计

26、是完成普通住宅建筑分户计量热水供暖系统的工程设计，末端采暖设 备采用散热器，以对流采暖为主。主要设计步骤：1 .收集资料2 .确定室内、外设计参数3 .确定热水供暖系统方案1 ).热媒确实定-供回水温度95/70； 85/60； 75/50；2 ).确定供暖系统的形式及管道布置。4 .供暖设计热负荷的计算5 .散热器的计算1) .散热器形式的选择；2) .散热器面积的计算与片数确实定；3) .列出各房间散热器的组数，片数统计表。6 .供暖系统的水力计算1) .绘出供暖系统的轴测图；2) .进行供暖系统的水力计算；7 .撰写课程设计说明书1) .工程设计概述：建筑物所在地点建筑面积，建筑物层次，

27、其它设计依据等。2) .设计方案概述；实际采用片数=。=迫 =7.73片 应采用四柱813型散热器8片。J 0-28由以上步骤可得：本住宅楼所有房间所需的散热器片数如下表: 表4-2散热器片数房间名称暖气片数房间名称暖气片数房间名称暖气片数卫生间4卫生间5卫生间4标准层卧室6二 口卧室9卧室6顶层底层卧室8卧室10卧室9起居室8起居室12起居室9卧室10卧室12卧室10餐厅7餐厅9餐厅74.3散热器布置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拟暖和舒适；2 .为防止散热器冻裂，两道外门之间，门不准设置

28、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，不宜超过以下数值：二柱（M132型）一20片；柱型（四柱）一25片；长翼型一7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。本设计散热器布置 见平面图。第五章管路水力计算5.1绘制采暖系统图5. 2水力计算建筑供暖系统图如下:对每段管段标号：1到24

29、,1-12为供回水立管，13-24为用户管路。水力计算得到各管段所承载的符合，根据G = 0.86Q/（4-九）最分户计量热用户平均比摩阻：Rpj = aWEl可取：30到60由课本附录中D-1选择最接近R口的管径查处、L R各管段的沿程损失APV等于每一管段R与/相乘由个管段上的管路设备将各管段总局部阻力系数24列入表中，可得各管路水力 计算表：表57水力计算表序负荷流量管径管长v (m/ R(Pa/m APy (Pa动压 APjea APy+APj号(kW)(kg/h)(m)s) )(Pa)(Pa)141.554941429. 49DN3230. 402 75. 857 227. 5711

30、161.8114. 6 79. 57641389. 385232.405451114. 75DN3230.314 47.04141. 1214.6 48. 392 706. 525847.645325.21338867. 34DN253123. 65 0. 4285370. 9661314. 6214.6 90. 04371685. 593418. 0213619.933DN2530. 306 64. 856194.56818. 146 832.6041027. 172510. 82924372.526DN2030. 297 84. 168 252. 5032 43.292 86. 58333

31、9. 086610. 82924372.526DN2030. 297 84. 168 252. 5032 43. 292 86. 583339. 086718. 82924647. 726DN2530. 32 70. 532211.59710.5 50.217 527. 281738.878825.21338867. 34DN253123. 65 0. 4285370. 9661395. 6615.5 90. 04361766. 632932. 405451114.75DN3230.314 47.04141. 1214.5 48. 392 701.686842.8061041.55494142

32、9.49DN3210. 402 75. 85775. 8571392. 5817. 5 79. 57651468.442116. 74879232.158DN208.9880. 185 34. 392 309. 119 25. 5 16. 814 428. 745737.864126. 74879232.158Del55. 9660. 185 34. 392 205. 185 24. 5 16. 814 411. 931617.116136. 74879232.158Del51.7740. 185 34. 39261.01220.8 16.814 349. 721410. 733146. 74

33、879232.158De 159.0140. 185 34. 392310.01320.8 16.814 349. 721659. 734156. 74879232.158De 154. 4230. 185 34. 392152. 118 20.8 16.814 349. 721501.839166. 74879232.158De 150.9195 0. 185 34.39231.62418.8 16.814 316. 094347.718176. 74879232.158Del54.2170. 185 34. 392145. 03319.3 16.814 324. 501469. 53418

34、5.4159186.307Del58.988105. 320. 278946. 686 25.5 35. 881 914. 9591861.645195.4159186. 307Del55.966105. 320. 278628. 38624.5 35. 881 879. 0791507. 465205.4159186.307De 151. 774105. 320. 278186.85120.8 35. 881 746. 32933. 171215.4159186. 307Del59.0140. 27 105. 32 949. 425 20.8 35. 881 746. 321695. 745

35、225.4159186.307De 154. 423105. 320. 278465. 865 20.8 35. 881746.321212. 185235.4159186. 307Del50.9195105. 320. 27896. 849 18.8 35. 881674.558771.407245.4159186. 307Del54.217105. 320. 278444. 167 19. 3 35.881692. 4991136.666257.215248.196Del58. 9880. 198 38. 989 350. 432 25. 519.217 490. 027840.459267.215248.196De 155. 9660. 198 38. 989232. 608 24. 519.217470.81703.418277.215248.196De 151. 7740. 198 38. 98969. 166 20.819.217 399. 708468.874287.215248