1、課程設(shè)計說明書設(shè)計題目B、某小學(xué)學(xué)校教學(xué)樓采暖系統(tǒng)設(shè)計原始資料1、建筑物修建地點(diǎn)：銀川市。2、建筑物朝向：南。3、土建資料：建筑物的平、立面圖。4、其他資料：熱源：獨(dú)立的鍋爐房；資用壓頭：lOOOOPa；設(shè)計供回水溫度：95C/70C；建筑物周圍環(huán)境：市內(nèi)、無遮擋；設(shè)計內(nèi)容和要求1、設(shè)計應(yīng)包括以下主要內(nèi)容：（1）計算供暖設(shè)計熱負(fù)荷（2）布置管道和散熱設(shè)備、選擇計算散熱設(shè)備（3）管道的水力計算及附屬設(shè)備的選擇2、說明書要闡述設(shè)計方案主要依據(jù)和基本計算公式。說明書的文字要簡練，字跡要工整說明書中要有以下幾張表格和附圖：（1）房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量計算表（2）散熱器計算表（3）管路水力計算表、局部阻力系

2、數(shù)統(tǒng)計表（4）管路水力計算簡圖3、繪制的圖紙圖面要清潔，圖中各項內(nèi)容符合制圖要求，要有文字說明，要有以下圖紙：1）采暖系統(tǒng)平面圖2)采暖系統(tǒng)圖本設(shè)計涉及到的規(guī)范有：采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)規(guī)范GB50019-2003；采暖與衛(wèi)生工程施工及驗收規(guī)范GB50242-2002暖通空調(diào)制圖標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014-2001；(4)民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)JGJ26-95集氣罐制作與安裝T903；散熱器系統(tǒng)安裝K402-12；方形伸縮器N106。目錄1原始資料錯誤!未定義書簽。1.1自然條件錯誤!未定義書簽1.1.1氣象條件（銀川市）：錯誤!未定義書簽1.1.2設(shè)計熱媒：錯誤!未定義書簽1.2土建資料錯誤!未定義書簽

3、1.2.1建筑平面圖（已知）錯誤!未定義書簽1.2.2屋頂構(gòu)造圖：錯誤!未定義書簽1.3墻體構(gòu)造錯誤!未定義書簽2熱負(fù)荷的計算錯誤!未定義書簽2.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量錯誤!未定義書簽圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱系數(shù)的校核計算錯誤!未定義書簽2.1.2室內(nèi)溫度設(shè)計=18C錯誤!未定義書簽。2.1.3室外溫度的確定錯誤!未定義書簽2.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量錯誤!未定義書簽朝向修正耗熱量：錯誤!未定義書簽風(fēng)力附加耗熱量：錯誤!未定義書簽門窗縫隙滲入冷空氣的耗熱量錯誤!未定義書簽冷風(fēng)侵入耗熱量錯誤!未定義書簽建筑物采暖熱指標(biāo)的計算錯誤!未定義書簽熱負(fù)荷計算錯誤!未定義書簽3采暖熱媒和采暖系統(tǒng)的選擇錯誤!未定義書簽3.1采

4、暖熱媒的選擇錯誤!未定義書簽。3.2采暖系統(tǒng)的確定錯誤!未定義書簽4.散熱器的選擇與計算錯誤!未定義書簽4.1散熱器的計算錯誤!未定義書簽4.1.1散熱面積的計算錯誤!未定義書簽4.1.2散熱器內(nèi)熱媒平均溫度錯誤!未定義書簽4.1.3散熱器傳熱系數(shù)錯誤!未定義書簽4.1.4散熱器片數(shù)的確定錯誤!未定義書簽4.2散熱器的計算實例錯誤!未定義書簽5水力計算錯誤!未定義書簽5.1水力計算的基本原理錯誤!未定義書簽5.2水力計算的方法錯誤!未定義書簽5.3水力計算錯誤!未定義書簽6輔助設(shè)備的選擇與計算錯誤!未定義書簽6.1集氣罐的選擇錯誤!未定義書簽6.2各種閥門的選擇錯誤!未定義書簽6.2.1截止閥

5、錯誤!未定義書簽致謝錯誤!未定義書簽原始資料自然條件1.1.1氣象條件(銀川市)：設(shè)計熱媒：設(shè)計熱媒：95/70C熱水、重力循環(huán)土建資料建筑平面圖(已知)屋頂構(gòu)造圖：它的構(gòu)造是：(1)面層用戶自理50厚C30細(xì)石混凝土，表面撒1:1水泥中粗砂壓實抹光(內(nèi)配b4200雙向鋼筋網(wǎng)片)，每開間設(shè)分格縫，縫寬20,縱橫間距不大于6m,縫內(nèi)下部填砂，上部填專用密封膏4厚SBS改性瀝青防水卷材1道1:8水泥加氣砼砌塊碎料實鋪找坡層，坡度2，最薄處3040厚噴射混凝土(配鋼筋網(wǎng))原屋面板屬于II型，傳熱系數(shù)K=0.55W/(m2C)墻體構(gòu)造墻的構(gòu)造是：外墻：外墻涂料(1)外墻高彈涂料面層(2)8厚1:2.5

6、水泥砂漿罩面(3)50厚噴射C25砼(配鋼筋網(wǎng))(4)基層墻體傳熱系數(shù)為K=1.97w/(m2。C)。外門窗規(guī)格表1-2門窗名稱門窗尺寸m門窗面積傳熱系數(shù)W/(mC)M-18301.8X3.05.43.26M-10301.0X3.03.03.87M-15231.5X2.33.453.87M-09270.9X2.72.433.87M-09300.9X3.02.73.87C-15211.5X2.13.153.87C-12211.2X2.12.523.87C-35303.5X3.010.53.87C-34303.4X3.010.23.87熱負(fù)荷的計算供暖熱負(fù)荷主要包括：圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量、圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加耗

7、熱量、冷風(fēng)滲透耗熱量公式為：Q二Ql+Q2+Q3I圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量計算圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量時可把一些數(shù)據(jù)相同的圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量分別算出來（如各種規(guī)格的門、窗耗熱量。同一高度和厚度每米寬墻體的耗熱量等）然后對不同房間將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行組合。圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)溫差小于5C時不計算傳熱量。圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量，可按下列公式計算：Q=-仁）a（2-2）式中Q圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱負(fù)荷，W；Kjj部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/m2-K;Ajj部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積，m?tR冬季室內(nèi)計算溫度，C；to.w冬季供暖室外計算溫度，C；a圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)。2.1.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱系數(shù)K的校核計算校核公式如下：R-a(t-t)RRnwR0mi

8、n&tnR0min最小總熱阻，m2.K/W.冬季室內(nèi)計算溫度，C;：冬季室外計算溫度，C；a溫差修正系數(shù)；圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱熱阻，m2K/W；“一一室內(nèi)空氣溫度與外圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的允許溫差。最小傳熱熱阻的計算。該外墻屬于II型圍護(hù)結(jié)構(gòu)，維護(hù)結(jié)構(gòu)的冬季室外計算溫度為we0.6tw+0.4tp.min=0.6X(-24.1)+0.4X(-32.9)=-29.54c最小傳熱阻Ro.min18+29.46x1x0.1150.911m2.oyn外墻實際傳熱阻為R-1.41m2.0C/W0.911m2.0C/WR0K0.71omin所以滿足要求。該屋面圍護(hù)結(jié)構(gòu)屬于II型，圍護(hù)結(jié)構(gòu)冬季室外計算溫度twe0.

9、3tw+0-7tp.min=0.3X(-24.1)+0.7X(-37.7)=-29.54C根據(jù)已知條件及查的的數(shù)據(jù)，以t18oC,t29.54oC,At5.5oC,a1,anwynW/m2.oC代入，得Ro.mina(t一t)xRnwAty(18+29.54)53x1x0.115=0.994m2.oC/W屋面實際傳熱阻為屋面實際傳熱阻為11R=1.852m2.0C/W0.994m2.C/W二R0K0.54omin，所以滿足要求。室內(nèi)溫度設(shè)計辦公室tR=18C教室tR=16C走廊tR=14C樓梯間tR=16C衛(wèi)生間tR=16C2.1.3室外溫度仁的確定冬季供暖室外計算溫度可由手冊查的銀川市的室外

10、溫度仁=-15C。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量朝向修正耗熱量：由規(guī)范可知朝向修正的具體數(shù)值：北、東北、西北：010%（取0%）,東、西：-5%（取-5%）,東南、西南：-10%-15%（取-10%）,南：-15%-30%（取-15%）風(fēng)力附加耗熱量：因為在規(guī)范中明確規(guī)定：只是在不避風(fēng)的高地、河邊、海岸、曠野上的建筑物以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內(nèi)特別突出的建筑物,垂直圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加5%10%。銀川市地區(qū)不符合上述規(guī)定,所以不必考慮風(fēng)力附加。高度附加耗熱量：高度附加耗熱量是考慮房屋高度對圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量的影響而附加的耗熱量。暖通規(guī)范規(guī)定：民用建筑和工業(yè)輔助建筑物(樓梯間)的高度附加率，當(dāng)房間的高度大于4m時，每高出1m應(yīng)

11、附加2%,但總的附加率不應(yīng)該大于15%。因為本設(shè)計房間的階梯教室是6m,階梯教室考慮高度附加4%。門窗縫隙滲入冷空氣的耗熱量在風(fēng)力和熱壓造成的室外壓差作用下,室外的冷空氣通過門、窗等縫隙滲入室內(nèi),被加熱后逸出。把這部分冷空氣從室外溫度加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量,稱為冷風(fēng)滲透耗熱量。規(guī)范規(guī)定：對于民用建筑,冷風(fēng)滲透耗熱量可按縫隙法計算,建筑物門窗縫隙的長度分別按各朝向所有可開啟的外門、窗縫隙丈量,在計算不同朝向的冷風(fēng)滲透空氣量時，引入一個滲透空氣量的朝向修正系數(shù)n即V=Llnm3/h(2-3)式中L每米門、窗縫隙滲入室內(nèi)的空氣量，按當(dāng)?shù)囟臼彝馄骄L(fēng)速查規(guī)范確定，m3/h.m；1門、窗縫隙的計算

12、長度，m；n滲透空氣量的朝向修正系數(shù)。朝向北東南西修正系數(shù)0.30.21.00.7確定門、窗縫隙滲入空氣量V后，冷風(fēng)滲透耗熱量Q2,可按下式計算:Q2=0.278VPwCp(to-tw)W(2-4)式中V經(jīng)門、窗縫隙滲入室內(nèi)的總空氣量，m3/h；Pw一供暖室外計算溫度下的空氣密度，Kg/m3；Cp冷空氣的定壓比熱；規(guī)范規(guī)定：對于工業(yè)建筑,加熱由門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量,可查表滲入耗熱量占圍護(hù)結(jié)構(gòu)總耗熱量的百分率(%)建筑物高度(m)4.54.510.010.0玻璃窗層數(shù)單層253540單雙層均有203035雙層152530冷風(fēng)侵入耗熱量通過外門的冷風(fēng)侵入耗熱量有些書上也叫外門開啟附加，

13、外門冷風(fēng)侵入耗熱量以外門基本耗熱量為基準(zhǔn)乘以附加百分?jǐn)?shù)，可按下式計算：Q3Z=NQ1Z.j.mW(2-5)式中Q1.j.m一外門基本耗熱量，W；N考慮冷分侵入的外門附加率。按暖通規(guī)范的規(guī)定，民用建筑陽臺外門不經(jīng)常開啟不考慮冷風(fēng)侵入耗熱量。計算樓梯間外門的冷風(fēng)侵入耗熱量時，外門附加率公式中的樓梯附加率根據(jù)規(guī)范查得選擇65%。本次設(shè)計中不需考慮。建筑物采暖熱指標(biāo)的計算建筑物采暖熱指標(biāo)常用的有體積熱指標(biāo)及面積熱指標(biāo)。體積熱指標(biāo)用下式計算：nw2-6)式中：qv米暖體積熱指標(biāo)，W/m3C；V建筑物外圍體積，m3。面積熱指標(biāo)按下式計算：q=QAvA（2-7）式中：Q供熱設(shè)計熱負(fù)荷；qv供暖熱指標(biāo)W/m2

14、；A房間建筑面積m2。本工程一層至三層均為教學(xué)樓，總建筑面積為：1300m2,總層高11.6m。一層總負(fù)荷為71684.59W；二層總負(fù)荷為21587.35W；三層總負(fù)荷為25798.63W；由此知總負(fù)荷為.58W。計算面積熱指標(biāo)：qv=.58/1300=91.59W/m2符合要求熱負(fù)荷計算首層教學(xué)樓的基本圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量可劃分這樣幾個區(qū)域計算：四間教室的熱負(fù)荷相同，可統(tǒng)一計算，辦公室有B-2和B-5與其他不同，可分為兩部分計算，兩個樓梯間的熱負(fù)荷相同，兩個衛(wèi)生間的熱負(fù)荷相同，首層走廊可分為5部分計算，還有階梯教室的熱負(fù)荷單獨(dú)計算。教室包括:北外墻,北外窗，地面I.II.III,冷風(fēng)滲透量。具體

15、步驟和算法如下：1)北外墻的耗熱量Q=-fo.w)a=32.4x1.97x1x(16-(-15)=1170.7W因為朝向修正是0%，所以修正后的北墻的耗熱量是：Q=1170.7W2)北外窗的耗熱量Q=13.2x3.87X31x1=1587.2W因為朝向修正是0%，所以修正后的北外墻的耗熱量是：Q=1587.2W地面IQ=AjKj(tR-to.w)a=17.6X0.47X31X1=253.7W地面IIQ=AjKj(tR-to.w)a=17.6X0.23X31X1=127.1W地面IIIQ=AjKj(tR-to.w)a=17.6X0.12X31X1=63.1W此處僅以教室的熱負(fù)荷計算為例，其余皆按

16、照此類方式進(jìn)行計算。6)冷風(fēng)滲透耗熱量Q=0.278X0.5X8.8X6.4X3.6X1.19X31=1039.65W所以首層的耗熱量的總和為:Q=.58W采暖熱媒和采暖系統(tǒng)的選擇采暖熱媒的選擇根據(jù)本設(shè)計是處于銀川市，屬于供暖集中區(qū)域，由熱力站統(tǒng)一供給95/70C熱水熱媒。因為95/70C的低溫?zé)崦讲膳到y(tǒng)是宿舍、學(xué)校、旅館、辦公樓和住宅等較好的采暖熱媒，且在初投資和安全可靠性方面都有較大的優(yōu)點(diǎn)。本著適用、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、安全的原則，本設(shè)計采用95/70C的低溫?zé)崴疅崦讲膳?。采暖系統(tǒng)的確定采暖系統(tǒng)立管選用上供下回式、機(jī)械式單管異程式供暖系統(tǒng)。4.散熱器的選擇與計算房間內(nèi)部的散熱器采用四柱813型，

17、重力循環(huán)單管順流系統(tǒng)的鑄鐵散熱器，則B2=1;散熱器采用明裝在散熱器上部距窗臺高度為150mm下部距地200mm，則=1.0;而B1先按照1進(jìn)行計算求得散熱器片數(shù)后再查表進(jìn)行修正，當(dāng)n=6片時,B1=0.95；當(dāng)n=610片時,31=1.0；當(dāng)n=1120片時,31=1.05；當(dāng)n20片時，31=1.10。每片散熱器的面積f=0.28m2o散熱器的計算散熱面積的計算散熱器的散熱面積是根據(jù)以下的公式計算的：F二QxPxPxP/(Kx(t-1123/pjh(4_1)式中P1散熱器的組裝片數(shù)修正系數(shù)；P2散熱器的連接形式修正系數(shù)；P3散熱器的安裝形式修正系數(shù)；K散熱器的傳熱系數(shù)W/m2K。散熱器內(nèi)熱

18、媒平均溫度散熱器的平均溫度隨著供暖熱媒的參數(shù)和供暖系統(tǒng)形式而定。它是進(jìn)水溫度與出水溫度的平均值。即符合以下計算式：式中：爲(wèi)一散熱器的平均溫度，。c；tsg散熱器的進(jìn)水溫度，C；tsh散熱器的出水溫度，c。散熱器傳熱系數(shù)傳熱系數(shù)的計算公式可按：K=2.237At0-302W/m2K散熱器片數(shù)的確定算出散熱器的散熱面積后，可以按照如下的公式計算出所所需的散熱器的面積n二Ff式中：F所需散熱器面積，f每片散熱器散熱面積，m?。暖通空調(diào)規(guī)定，柱型散熱器的散熱面積可比計算數(shù)值小0.1m（片數(shù)只能取整數(shù)）,翼型和其它散熱器的散熱面積可比計算值小5%。每組散熱器的片數(shù)規(guī)定為：細(xì)柱型（813）25片；粗柱型（

19、M132）20片；長翼型6片。散熱器的計算實例供暖系統(tǒng)采用的是單管供暖系統(tǒng)。以首層辦公室計算為例根據(jù)供水溫度85C，回水溫度70C，算出每層的進(jìn)出水溫，求出平均水溫，根據(jù)傳熱系數(shù)的公式求得傳熱系數(shù)的大小，然后根據(jù)散熱面積的計算公式求出散熱面積，確定實際片數(shù)后再計算出實際熱負(fù)荷的大小，計算過程如下：計算進(jìn)出水的溫降為：山=15C，首層的出水溫度為t=70C，可以確定進(jìn)水溫c度為t=85C,熱平均溫度為：=(70+85)/2=77.5C,傳熱溫差A(yù)t=77.5-16=61.5C,ipj傳熱系數(shù)，K=2.237At0302W/m2K散熱面積為A=8.88,計算片數(shù)n=(8.88/0.28)x1.10

20、 x1x1=34.3片，取34片。依次進(jìn)行計算。5水力計算水力計算的基本原理設(shè)計熱水供暖系統(tǒng)，是使系統(tǒng)中各管段的水流量符合水流量的要求，以保證流進(jìn)各個散熱器的水流量符合要求，就要進(jìn)行管路的水力計算。當(dāng)流體沿管路流動時，由于流體分子間及與其管壁間的摩擦，就要損失能量，這部分能量損失叫做沿程阻力損失；當(dāng)流體流過管段的局部構(gòu)件時，由于其流動方向或是速度的改變，產(chǎn)生局部旋渦和撞擊，也要損失能量，這部分能量損失叫做局部阻力損失。它的總損失的表達(dá)式如下：AP二AP+AP二RL+AP心1、ylj(5-1)式中：AP計算管段的壓力損失，Pa；APy計算管段的沿程損失，Pa；APj計算管段的局部損失，Pa；R每

21、米管長的沿程損失，Pa/mL管段的長度,m。水力計算的方法熱水供暖系統(tǒng)的水力計算，可分為等溫降法和變溫降法。等溫降法的計算特點(diǎn)是預(yù)先規(guī)定每根立管的水溫降，系統(tǒng)中各立管的供、回水溫度都取相同的數(shù)值，在這個前提下來計算流量。這種方法的任務(wù)的兩種方法通常是：一種是已知各管段的流量，給定最不利環(huán)路各管段的管徑；另一種是根據(jù)給定的壓力損失，選擇流過給定流量所需要的管徑。因為所給的系統(tǒng)是供回水的溫差是25C,所以選用的水力計算的方法是等溫降法。水力計算首先根據(jù)公式計算出流量：G_3600 xQ_0.86xQ4.187xlCh（t-1）t-1ghgh（5-2）式中：G管段的水流量,kg/h；Q管段的熱負(fù)荷,W；tg系統(tǒng)的設(shè)計供水溫度，C；th系統(tǒng)的設(shè)計回水溫度，C。計算出各個管段的流量后,根據(jù)有關(guān)規(guī)定（水管離圍護(hù)結(jié)構(gòu)的距離）確定各個管段的長度,計算出各個管段的沿程阻力損失；另外,計算出各個管段的局部阻力損失。計算平均比摩阻Rpj廠10000 x0.5R=