采暖设计说明书.pdf
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1、暖通空调课程设计说明书暖通空调课程设计说明书设计任务:河南郑州某五层办公楼采暖设计学院:城市建设学院专业:建筑环境与设备工程年级:指导教师:姓名:学号:设计时间:摘要摘要本工程是位于河南省郑州市的一栋五层办公楼,设计任务是做采暖系统,主要的内容有:热负荷的计算、散热器型式选择、散热器面积和片数的计算、系统形式的选择、绘图、水力计算。本工程选用的是4柱 813 型散热器,系统为单管上供下回同程式系统。供水立管从管道井内通向顶层,因本建筑没有地下室,所以底层回水管需设专门的地沟。关键词:热负荷;散热器;上供下回目录摘要.错误错误!未定义书签。未定义书签。第 1章 工程概况.错误错误!未定义书签。未
2、定义书签。工程概况.错误错误!未定义书签。未定义书签。设计范围.错误错误!未定义书签。未定义书签。建筑设计条件.错误错误!未定义书签。未定义书签。第 2章 采暖热负荷计算.错误错误!未定义书签。未定义书签。热负荷计算概述.错误错误!未定义书签。未定义书签。热负荷计算表.错误错误!未定义书签。未定义书签。第 3章 采暖系统的选择与确定.错误错误!未定义书签。未定义书签。系统型式的选择.错误错误!未定义书签。未定义书签。第 4章 散热器的选型.错误错误!未定义书签。未定义书签。散热器的计算.错误错误!未定义书签。未定义书签。42 各房间散热器计算表.错误错误!未定义书签。未定义书签。43 散热器的
3、布置.错误错误!未定义书签。未定义书签。第 5章 管道的水力计算.错误错误!未定义书签。未定义书签。绘制系统图.错误错误!未定义书签。未定义书签。供暖系统水力计算的任务.错误错误!未定义书签。未定义书签。水泵选型.错误错误!未定义书签。未定义书签。参考资料.错误错误!未定义书签。未定义书签。心得体会.错误错误!未定义书签。未定义书签。第第 1 1 章章工程概况工程概况工程概况工程概况本课程设计任务的工程是位于郑州的一栋五层办公楼,总建筑面积 4276.8m2,一至四层为办公室,第五层为居住宿舍和部分办公室。设计范围设计范围本次暖通空调设计的内容:采暖系统建筑设计条件建筑设计条件1.3.1 室外
4、空气设计参数本工程位于郑州市,该地区室外气象参数摘录如下:北纬:35东经:冬季采暖室外计算温度:51.3.2 室内空气设计参数冬季采暖室内设计计算温度办公室、宿舍、会议厅、休息厅:18走廊、厕所、大厅、电梯厅:14休息厅:16热源条件本建筑物北面有完善的热水采暖外网,供水温度 95,回水温度 70。第第 2 2 章章 采暖热负荷计算采暖热负荷计算热负荷计算概述热负荷计算概述本工程主要采用一维稳态传热法计算各个房间的热负荷,其中包括建筑的围护结构的耗热量和由门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量,最后将各个房汇总。211热负荷计算参数1、墙壁:本建筑外墙为 300mm 的加气混凝土墙,其传热系数:K=(
5、m K)。2、玻璃窗:双层透明中空玻璃,金属框,玻璃窗的传热系数为:K=W/(m2K)。3、屋面:屋面从上到下依次为:防水层加小豆石 10mm;水泥砂浆找平层 20mm;保温层,加气混凝土 200mm;隔气层;承重层 120 空心板60 孔;内粉刷。属型类,传热系数 K=(m2K)。4、地面:不保温地面。K 值按地带划分计算,从外墙每2m 划分一个带,地带划分如图 2-1所示第地带:K=W/(m2K)第地带:K=W/(m2K)第地带:K=W/(m2K)第地带:K=W/(m2K)2212热负荷计算方法对外墙、外窗、屋面、天窗、一层地面引起的热负荷进行计算,最后将各个房间耗热量汇总。1.围护结构耗
6、热量计算:Qj=AKaQj部分围护结构的基本耗热量,W;A 部分围护结构的表面积,m2;K 部分围护结构的传热系数,W/(m2);tR冬季室内计算温度,;采暖室外计算温度,;a围护结构温差修正系数;规范中规定:与相邻房间的温差大于5时,应计算通过隔墙楼板等的耗热量。与相邻房间的温差大于5,且通过隔墙楼板等的传热量大于该放假热负荷的 10%时,尚应计算其传热量。围护结构附加耗热量,应按其占基本耗热量的百分率确定。各项附加百分率应按下给定的数值选用:1)朝向修正率:北、东北、西北010%东、西-5%东南、西南-10%-15%南-15%-30%注:应根据当地冬季日照率、辐射照度、建筑物使用和被遮挡等
7、情况选用修正率。冬季日照率小于 35%的地区,东南、西南和南向的修正率,宜采用-10%0,东、西向可不修正。2)风力附加率:建筑在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物。以及城镇、厂区内特别高出的建筑物,垂直的外围护结构附加 5%10%。3)门外附加率:当建筑物的楼层数为 n时:一道门65%n两道门(有门斗)80%n三道门(有两个门斗)60%n公共建筑和工业建筑的主要出入口 500%注:外门附加率,只适用于短时间开启的、捂热空气幕的外门。阳台门不应计入外门附加。4)高度附加率:民用建筑和工业企业辅助建筑(楼梯间除外)的高度附加率,房间高度大于 4m 时,没高出 1m 应附加 2%,但总的附加
8、率应大于 15%。注:高度附加率,应附加于围护结构的基本耗热量和其他附加耗热量上。2.用换气次数法对门窗缝隙渗入冷空气耗热量进行计算:Qi=w(tR-tw)Qi-冷风渗透耗热量,W;C-空气定压比热,c=1kJ/(kg);Vf-房间容积,m3;nk-房间换气次数,次/h;w-空气密度,kg/m3;tR-冬季室内计算温度,;tw-采暖室外计算温度,;本建筑换气次数采用表本建筑换气次数采用表表表 2-12-1房间办公室、宿舍走廊、楼梯间、电梯厅,休息厅门厅换气次数(次/h)热负荷计算表热负荷计算表二层某办公室热负荷计算表二层某办公室热负荷计算表表表 2-22-2围护结构耗热量计算表温差室内室外室内
9、外修基本耗计算计算计算温正热量温度温度度差系数()ta()()Q(W)围护结构房间编号房间名称名称及方向面积计算面积(m2)传热系数KW/(m2)a朝向修正率(%)00北外墙办5公北外窗室东外墙618-523111注:北外墙的长应为 36004+250=14650mm,东墙同样处理。外窗,在计算北外墙面积时未扣除窗的面积,即窗已按墙的K值计算了传热量,故此处计算窗墙传热系数差值三层某办公室热负荷计算表三层某办公室热负荷计算表表表 2-32-3围护结构耗热量计算表室内外计算温度差温差修正系数房间编号房间名称名称及方向围护结构传热系数室内室外计算计算温度温度基本耗热量面积计算面积(m2)KW/(m
10、2)()ta()()aQ(W)朝向修正率(%)办南外墙1公室南外窗318-52311西外墙61-5注:南外墙的长应为 3600+250=3850mm,西墙同样处理。外窗,在计算南外墙面积时未扣除窗的面积,即窗已按墙的K值计算了传热量,故此处计算窗墙传热系数差值四层某办公室热负荷计算表四层某办公室热负荷计算表表表 2-42-4围护结构耗热量计算表温差室内室外室内外修基本耗计算计算计算温正热量温度温度度差系数()ta()()Q(W)围护结构房间编号房间名称名称及方向面积计算面积(m2)传热系数KW/(m2)a朝向修正率(%)北外墙办10公室北外窗西外墙3118-5231100-5注:北外墙的长应为
11、 36002+250=7450mm,西墙同样处理。汇总表汇总表表表 2-52-5楼层房间办公室 1办公室 2办公室 4底层办公室 5办公室 6办公室 7走廊 8公厕 9楼梯间 10围护结构耗热量1892142718921077529437门窗冷风渗透量12650总热负荷外窗,在计算北外墙面积时未扣除窗的面积,即窗已按墙的K值计算了传热量,故此处计算窗墙传热系数差值电梯厅 11会议室 12休息厅 13走廊 14门厅 14通道 15办公室 1办公室 2办公室 3办公室 4办公室 5二层办公室 6办公室 8办公室 8办公室 9电梯厅走廊走廊厕所楼梯间办公室 1办公室 2办公室 3三层三层办公室 4办
12、公室 5办公室 6办公室 7办公室 9办公室 10电梯厅走廊走廊厕所楼梯间四办公室 1办公室 2办公室 3办公室 421381615255910941265676层办公室 5办公室 6办公室 7办公室 9办公室 10电梯厅走廊走廊厕所楼梯间宿舍 1宿舍 2办公室 3楼梯间 4宿舍 51094131626593669131612541235150915091077676顶层宿舍 6宿舍 7宿舍 8厕所 9宿舍 10走廊 11走廊 11电梯厅 0第第 3 3 章章 采暖系统的选择与确定采暖系统的选择与确定系统型式的选择系统型式的选择可供选择的系统型式,按系统循环动力的不同可分为重力循环系统和机械循
13、环系统。靠水的密度差进行循环的系统称重力循环系统重力循环热水供暖系统常用几种型式重力循环热水供暖系统常用几种型式表表 3-13-1序型式名称号1单管上供下回式适用范围作用半径不超过 50m的多层建筑特点升温慢、作用压力小、管径大、系统简单、不消耗电能水力稳定性好可缩小锅炉中心与散热器中心的距离升温慢、作用压力小、管径大、系统简单、不消耗电能易产生垂直失调室温可调节一般锅炉与散热器在同一平面,故散热器安装至少提高到 300到 400mm高度尽量缩小配管长度减少阻力2双管上供下回式作用半径不超过 50m的三层以下建筑3单户式单户单层建筑考机械力进行循环的系统称机械循环系统机械循环热水供暖系统常用几
14、种型式机械循环热水供暖系统常用几种型式表表 3-23-2序号型式名称适用范围特点最常用的双管系统做法排气方便室温可调节易产生垂直失调1双管上供下回式室温有调节要求的 4 层以下建筑2双管下供下回式 缓和了上供下回式系统的垂直失调现象室温有调节要求且顶层不能安装供、回水干管需设置地沟敷设干管时的 4 层以下建筑室内无供水干管,顶层房间美观排气不变序号型式名称适用范围特点可解决一般供水干管当窗问题解决垂直失调比上供下回有利对楼层扩建有利排气不利3双管中供式顶层干管无法敷设或边施工边使用的建筑4双管下供上回式热媒为高温水、室温有调节要求的 4层以下建筑对解决垂直失调有利排气方便能适应高温水热媒,可降
15、低散热器表面温度降低散热器传热系数,浪费散热器常用的一般单管系统做法水力稳定性好排气方便安装构造简单当热媒为高温水时,可降低散热器表面温度排气阀的安装必须正确可降低散热器的表面温度降低散热器传热量,浪费散热器节约地沟造价系统泄水不方便影响室内底层房屋美观排气不便检修方便可解决建筑层数过多垂直失调问题避免垂直失调现象产生可解决散热器立管管径过大的问题克服单管系统不能调节的问题 解决高温水热媒直接系统的最佳方法之一常用的水平串联系统,经济、美观、安装简便,散热器接口处易漏水,排气不便每个环路串联散热器数量不受限制每组散热器可调节排气不便入口设换热装置造价高管理较复杂采用开式水箱,空气进入系统,易腐
16、蚀管道5垂直单管顺利式垂直单管双线式垂直单管下供上回式垂直单管上供中回式垂直单管三通阀跨越式单双管式混合式水平单管串联式水平单管跨越式分层式双水箱分层式一般多层建筑67顶层无法敷设供水干管的多次建筑热媒为高温水多层建筑8不宜设置地沟的多层建筑9101112131415多层建筑和高层建筑8 层以上建筑热媒为高温水的多层建筑单层建筑或不能敷设立管的多层建筑单层建筑串联散热器组数过多时高温水热源低温水热源注:无论系统大小,有条件时,尽量采用同程式,以便压力平衡。水平供水干管敷设坡度不应小于。坡度应与水流方向相反,以便排气。考虑到本工程的实际规模和施工的方便性,本设计采用上供下回式机械循环,同程式。散
17、热片安装形式为同侧的上进下出,设计供回水温度为9570。根据建筑结构形式,布置干管和立管,为每个房间分配散热器组(如图 3-1所示)回水干管的坡度不应小于,坡度应与水流方向相同。图 3-1 采暖系统图第第 4 4 章章 散热器的选型散热器的选型考虑到散热器耐用性和经济性,本工程选用铸铁柱型散热器。结合室内负荷,选择 4柱 813 型散热器。散热器的主要参数如下:散热面积片水容量片重量8kg/片工作压力散热器安装在窗下,距窗底 80mm,表面喷银粉。散热器的计算散热器的计算本设计采用 4 柱 813 型散热器。411 散热面积的计算采暖房间的散热器向房间供应热量以补偿房间的热损失,根据热平衡原理
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