供热计算说明书建筑给排水暖通与智能化_建筑-给排水-暖通与智能化.pdf
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1、供热工程课程设计计算说明书 第 1 章 设计原始资料 1.1 设计目的 运用供热工程 课程所学到的理论知识,对图示建筑物进行供热工程设计计算,并进行方案选择以巩固所学理论知识和培养解决实际问题能力。1.2 设计题目 张家口市新区中学宿舍楼采暖设计 1.3 设计原始资料 1、建筑概况:(1)该建筑物为张家口市新区中学学生宿舍楼,共 5 层。(2)层高:该建筑物房间高度见图纸。(3)建筑结构:全部为砖混结构,外墙均为 37 墙,外墙加聚苯板保温。外窗为塑 钢窗,单、双层普通玻璃。外门为铝合金玻璃门,内门均为保温木门。门窗结构和尺 寸见图纸,其它未提条件见图纸。(4)设计热媒:60C/50 C 机械
2、循环单管顺流异程式热水系统。(5)宿舍居室每室 4 人,按单床布置,总建筑面积为 3169.10 平方米,其中 1-5 层建筑面积均为 633.82 平方米,檐口高度为 17.25 米。2、设计要求及条件 整栋建筑物均采用供暖系统。室内设计温度要求取 18C。第 2 章 供暖系统热负荷计算 2.1 设计气象资料 2.1.1 查出设计题目中建筑物所在地区的相关气象资料 查采暖通风与空气调节设计规范、实用供热空调设计手册(以下简称供热 手册)等其他规范及手册,得出以下设计参数:1、冬季供暖室外计算温度的确定 Ro 围m2 oG/W;围护结构的内表面、外表面的换热系数,W/(m2 oG);Rw 围护
3、结构的内表面、外表面的传热阻,m2 oG/W;采暖室外计算温度,应采用历年平均不保证 5 天的日平均温度,主要用于计算采 暖设计热负荷。查得张家口市冬季供暖室外计算温度为-12 C。2、冬季室外平均风速 冬季室外平均风速应采用累年最冷 3 个月各月平均风速的平均值,“累年最冷 3 个 月”,系指累年逐月平均气温最低的 3 个月,主要用来计算风力附加耗热量和冷风渗透 耗热量。查得张家口市冬季室外平均风速为 3.6 m/s。3、冬季主导风向 冬季“主导风向”即为“虽多风向”,采用的是累年最冷 3 个月平均频率最高的风 向,风向的频率指在一个观测周期内,某风向出现的次数占总数的百分数,主要用来 计算
4、冷风渗透耗热量。用四个字母 ESW 分别表示东南西北四个方向,其它方位用这四 个字母组合表示风的吹向,即风从外面刮来的方向。当风速小于 0.3 米/秒时,用字 母 c 来表示,参见供热手册,张家口主导风向为 WN 即西北风。2.2 围护结构热工性能 2.2.1 围护结构的传热系数 K 值 传热系数 K 值可用下式计算:1 2 o W/(m2 oG)Rn Rj Rw 式中 围护结构各层的厚度,m;供热工程设计计算并进行方案选择以巩固所学理论知识和培养解决实际问题能力设计题目张家口市新区中学宿舍楼采暖设计设计原始资料建筑概况该建筑物为张家口市新区中学学生宿舍楼共层层高该建筑物房间高度见图纸建筑结构
5、门门窗结构和尺寸见图纸其它未提条件见图纸设计热媒械循环单管顺流异程式热水系统宿舍居室每室人按单床布置总建筑面积为平方米其中层建筑面积均为平方米檐口高度为米设计要求及条件整栋建筑物均采用供暖系统室内设计温气调节设计规范实用供热空调设计手册以下简称供热手册等其他规范及手册得出以下设计参数冬季供暖室外计算温度的确定采暖室外计算温度应采用历年平均不保证天的日平均温度主要用于计算采暖设计热负荷查得张家口市冬季供i围护结构各层材料的导热系数,W/(m 0G);Rj由单层或多层材料组成的围护结构各材料层的热阻,m2 G/W。2.2.2 建筑各维护结构 K 值计算 供热工程设计计算并进行方案选择以巩固所学理论
6、知识和培养解决实际问题能力设计题目张家口市新区中学宿舍楼采暖设计设计原始资料建筑概况该建筑物为张家口市新区中学学生宿舍楼共层层高该建筑物房间高度见图纸建筑结构门门窗结构和尺寸见图纸其它未提条件见图纸设计热媒械循环单管顺流异程式热水系统宿舍居室每室人按单床布置总建筑面积为平方米其中层建筑面积均为平方米檐口高度为米设计要求及条件整栋建筑物均采用供暖系统室内设计温气调节设计规范实用供热空调设计手册以下简称供热手册等其他规范及手册得出以下设计参数冬季供暖室外计算温度的确定采暖室外计算温度应采用历年平均不保证天的日平均温度主要用于计算采暖设计热负荷查得张家口市冬季供0.115 空 0.81 0.06 0
7、.028 0.04 0.363W/(m2 2、计算屋顶的 K 值 屋顶材料为钢筋混凝土,厚度为 140mm 入=1.740,保温材料为聚苯乙烯泡沫塑 料板,厚度为 60mm 入=0.042,贝 1 1 1 R0 丄 丄 Rn Rj Rw n i w 0.115 0.14 1.74 0.382W/(m2 0.1 0.042 G)0.04 m2 oG/W 1、计算外墙的 K 值 外墙采用聚苯板外保温,外墙厚为 370mm 入=0.81,保温材料厚为 60mm 入=0.028,Rn=0.115,Rw=0.04,则:K 1 1 R0 丄 丄丄 Rn Rj Rw n i w 3、计算地面的 K 值 地面
8、为加保温地面,各地带的热阻值,可按下式算:式中:R0-贴土保温地面的热阻,m2 G/W;R0-非保温地面的热阻,m2 oG/W;i 保温层的厚度,m i 保温材料的导热系数,W/(m oG);n R0 R0-i 1 i 供热工程设计计算并进行方案选择以巩固所学理论知识和培养解决实际问题能力设计题目张家口市新区中学宿舍楼采暖设计设计原始资料建筑概况该建筑物为张家口市新区中学学生宿舍楼共层层高该建筑物房间高度见图纸建筑结构门门窗结构和尺寸见图纸其它未提条件见图纸设计热媒械循环单管顺流异程式热水系统宿舍居室每室人按单床布置总建筑面积为平方米其中层建筑面积均为平方米檐口高度为米设计要求及条件整栋建筑物
9、均采用供暖系统室内设计温气调节设计规范实用供热空调设计手册以下简称供热手册等其他规范及手册得出以下设计参数冬季供暖室外计算温度的确定采暖室外计算温度应采用历年平均不保证天的日平均温度主要用于计算采暖设计热负荷查得张家口市冬季供则:第一地带 R0 R0 n 2.15 i 1 i 0.06 0.042 0.280m2 oG/W 第二地带 R。R0 n 丄 4.30 i 1 i 0.06 0.042 2 0.175m oG/W 第三地带 R。R0 n 8.60 i 1 i 0.06 0.100m2 oG/W 0.042 第四地带R。R0 n 丄 14.2 i 1 i 0.06 0.064m2 oG/
10、W 0.042 4、其他维护结构 K 值的计算 由采暖通风规范查得固定铝合金落地窗的 K=6.4W/(m2 oG),定制铝合金玻门的 K=6.4W/(m2 oG),已知塑钢中空玻璃窗的 K=2.4W/(m2 oG)。2 2 综上所述,外墙的 k 为 0.363 W/(mC);屋顶加保温材料,K 为 0.382 W/(mC);2 2 地面加保温材料,第一地带 K 为 0.280W/(m C),第二地带 K 为 0.175 W/(m C),2 2 第三地带 K 为 0.100W/(m C),第四地带 K 为 0.064W/(m C);塑钢中空玻璃 K 2 2 为 2.4W/(m C);固定铝合金落
11、地窗 K 为 6.4 W/(m C);定制铝合金玻璃门 K Q 供暖总耗热量,W。本建筑物要求室内计算温度为 18C。2、围护结构的基本耗热量按下式计算:2 为 6.4 W/(m C)。2.3 房间热负荷计算 2.3.1 供暖系统的设计热负荷 1、供暖系统的设计热负荷一般分为以下几部分进行计算:Q Qi j Qi x Q2 Q3 式中:I Qlj 围护结构的基本耗热量,W I Qix 围护结构的附加(修正)耗热量,W I Q2 冷风渗透耗热量,W I Q3 冷风侵入耗热量,W 供热工程设计计算并进行方案选择以巩固所学理论知识和培养解决实际问题能力设计题目张家口市新区中学宿舍楼采暖设计设计原始资
12、料建筑概况该建筑物为张家口市新区中学学生宿舍楼共层层高该建筑物房间高度见图纸建筑结构门门窗结构和尺寸见图纸其它未提条件见图纸设计热媒械循环单管顺流异程式热水系统宿舍居室每室人按单床布置总建筑面积为平方米其中层建筑面积均为平方米檐口高度为米设计要求及条件整栋建筑物均采用供暖系统室内设计温气调节设计规范实用供热空调设计手册以下简称供热手册等其他规范及手册得出以下设计参数冬季供暖室外计算温度的确定采暖室外计算温度应采用历年平均不保证天的日平均温度主要用于计算采暖设计热负荷查得张家口市冬季供Q KF(tn tw)a W 式中:2 K围护结构的传热系数,W/(m C);2 F 围护结构的面积,m;a 围
13、护结构的温差修正系数;tn 冬季室内计算温度,C;tw 供暖室外计算温度,C。3、围护结构的修正耗热量(1)朝向修正耗热量 朝向修正耗热量是考虑建筑物受太阳照射而对外围护结构传热损失的修正。本建筑设计计算采用的朝向修正耗热量的修正率为:东:-5%;西:-5%;南:-20%;北:5%(2)风力附加耗热量 风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对维护结构耗热量的影响而附加的耗热 量。在计算围护结构基本耗热量时,外表面换热系数 w是对应风速约为 4 m/s 的计 算值。由采暖通风与空气调节设计规范 查得张家口冬季室外平均风速为 3.6 m/s,小于 4 m/s,所以本建筑设计计算风力附加耗热量为 0。(
14、3)高度附加耗热量 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%本建筑层 高为3.2m,所以高度附加耗热量为 0。楼梯间的高度附加耗热量取 15%综上所述,建筑物或房间在室外供暖计算温度下,通过维护结构的总耗热量 Q1,可用下式计算:Q1 Q1 j Q1 x(1 xg)KF(tn tw)(1 xch xf)W供热工程设计计算并进行方案选择以巩固所学理论知识和培养解决实际问题能力设计题目张家口市新区中学宿舍楼采暖设计设计原始资料建筑概况该建筑物为张家口市新区中学学生宿舍楼共层层高该建筑物房间高度见图纸建
15、筑结构门门窗结构和尺寸见图纸其它未提条件见图纸设计热媒械循环单管顺流异程式热水系统宿舍居室每室人按单床布置总建筑面积为平方米其中层建筑面积均为平方米檐口高度为米设计要求及条件整栋建筑物均采用供暖系统室内设计温气调节设计规范实用供热空调设计手册以下简称供热手册等其他规范及手册得出以下设计参数冬季供暖室外计算温度的确定采暖室外计算温度应采用历年平均不保证天的日平均温度主要用于计算采暖设计热负荷查得张家口市冬季供式中:xch 朝向修正率,%;Xf风力附加率,%Xf 0;Xg-高度附加率,%15%Xg 0。2.3.2 冷风渗透耗热量 Q2 在风压和热压的作用下,室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内,被
16、加热后逸 出。当未对采暖房间的门、窗缝隙采取密封措施时,冷空气就会通过门、窗缝隙渗入 到室内,把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量,称为冷风渗透耗 热量。在各类建筑物特别是工业建筑的耗热量中,冷风渗透耗热量所占比例是相当大的,有时高达 30左右,所以门窗缝隙渗透冷空气耗热量的计算显得尤为重要。根据现有的资料,暖通规范 中给出了用缝隙法计算民用建筑及生产辅助建筑物 的冷风渗透耗热量和用百分率附加法计算工业建筑的冷风渗透耗热量。1、多层建筑的渗透冷空气量,当无相关数据时,可按以下公式计算:3 V Ll n(m3/h)式中:L 每米门窗缝隙渗入室内的空气量;l 门窗缝隙的计算长度;n
17、渗透空气量的朝向修正系数。确定门、窗缝隙渗入空气量 V 后,冷风渗透耗热量Q2,可按下式计算:Q2 0.278V wcp(tn tw)W 式中:V 经门窗缝隙渗入室内的总空气量,m3/h;w 供暖室外计算温度下的空气密度,kg/m3;Cp 冷空气的定压比热,Cp 1kJ/(kg oG);供热工程设计计算并进行方案选择以巩固所学理论知识和培养解决实际问题能力设计题目张家口市新区中学宿舍楼采暖设计设计原始资料建筑概况该建筑物为张家口市新区中学学生宿舍楼共层层高该建筑物房间高度见图纸建筑结构门门窗结构和尺寸见图纸其它未提条件见图纸设计热媒械循环单管顺流异程式热水系统宿舍居室每室人按单床布置总建筑面积
18、为平方米其中层建筑面积均为平方米檐口高度为米设计要求及条件整栋建筑物均采用供暖系统室内设计温气调节设计规范实用供热空调设计手册以下简称供热手册等其他规范及手册得出以下设计参数冬季供暖室外计算温度的确定采暖室外计算温度应采用历年平均不保证天的日平均温度主要用于计算采暖设计热负荷查得张家口市冬季供2、计算出的房间冷风渗透量是否全部计入,应考虑下列因素:当房间有相对两面外围护物时,仅计入较大的一面缝隙;(3)当房间有三面外围护物时,仅计入风量较大的两面缝隙;当房问有四面外围护物时,则计入较多风向的 1/2 外围护物范围内的外门、窗 缝隙。3、计算建筑物耗热量时,为了简化计算,可作下列近似处理:(1)
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