1、第6章 建筑采暖系統(tǒng)任務(wù)和目的就是滿足人們?nèi)粘Ｉ詈蜕鐣a(chǎn)所需要的大量的熱能，它是利用熱媒(如熱水、水蒸汽或其他介質(zhì))將熱能從熱源通過熱力管道輸送至各個熱用戶的工程技術(shù)。6.1 采暖系統(tǒng)的分類與選擇 6.1.1 熱水采暖系統(tǒng) 1. 熱水采暖系統(tǒng)的分類 2.重力(自然)循環(huán)熱水水采暖系系統(tǒng)3.機械循環(huán)環(huán)熱水采采暖系統(tǒng)統(tǒng)4.同程式與與異程式式采暖系系統(tǒng)6.1.2高層建筑筑熱水采采暖系統(tǒng)統(tǒng)6.1.3蒸汽采暖暖系統(tǒng)2.蒸汽采暖暖系統(tǒng)的的分類1)低壓蒸汽汽采暖系系統(tǒng)2)高壓蒸汽汽采暖系系統(tǒng)6.1.5輻射采暖暖輻射采暖暖是一種種利用建建筑物內(nèi)內(nèi)的屋頂頂面、地地面、墻墻面或其其他表面面的輻射射散熱器器設(shè)備

2、散散出的熱熱量來達達到房間間或局部部工作點點采暖要要求的采采暖方法法。與土土木建筑筑專業(yè)聯(lián)聯(lián)系比較較密切。1.輻射采暖暖的特點點熱效應方方面2)舒適性方方面3)能源消耗耗方面地板輻射射采暖的的實感溫溫度比室室內(nèi)溫度度高出24，住宅室室內(nèi)溫度度每降低低1，可節(jié)約約燃料10%。因此輻輻射采暖暖設(shè)計的的室內(nèi)計計算溫度度可比對對流采暖暖時低(高溫輻射射可降低低510)。因此減減少了建建筑耗熱熱量，一一般情況況下，總總的耗熱熱量可減減少5%20%。16的設(shè)計溫溫度可達達到一般般采暖20的采暖效效果。在在20溫度時停停電停水水，室內(nèi)內(nèi)溫度在在24h內(nèi)仍可保保持18。低溫輻射射采暖的的熱源選擇擇靈活。在能提

3、供供35以上熱水水的地方方即可應應用。如如工業(yè)余余熱鍋爐爐水、各各種空調(diào)調(diào)回水、地熱水水等。6.1.6采暖系統(tǒng)統(tǒng)熱媒的的選擇采暖系統(tǒng)統(tǒng)熱媒的的選擇，應根據(jù)據(jù)熱媒的的特性、衛(wèi)生、經(jīng)濟、使用性性質(zhì)、地地區(qū)采暖暖規(guī)劃等等條件來來確定，見表6-2。表6-2采暖系統(tǒng)統(tǒng)熱媒的的選擇建筑物的種類采暖系統(tǒng)的熱媒適宜采用允許采用居住建筑、醫(yī)院、幼兒園、托兒所等不超過95的熱水 不超過110的熱水 低壓蒸汽辦公樓、學校、展覽館等 不超過95的熱水 低壓蒸汽不超過110的熱水車站、食堂、商業(yè)建筑等 不超過130的熱水 低壓蒸汽高壓蒸汽一般俱樂部、影劇院等 超過110的熱水 低壓蒸汽不超過130的熱水注：幼兒兒園、托

4、托兒所內(nèi)內(nèi)的散熱熱器及采采暖立管管應有防防燙措施施。壁掛爐風機盤盤管地板輻射射采暖系系統(tǒng)：6.2采暖系統(tǒng)統(tǒng)的熱負負荷與采采暖系統(tǒng)統(tǒng)的計算算6.2.1傳熱學的的基本理理論熱量傳遞遞有三種種基本方方式：導導熱、對對流和熱熱輻射。1.導熱導熱就是是物體各各部分之之間不發(fā)發(fā)生相對對位移時時，依靠靠分子、原子及及自由電電子等微微觀粒子子的熱運運動而產(chǎn)產(chǎn)生的熱熱量傳遞遞方式，或稱為為熱傳導導。 2.對流對流就是是指流體體各部分分之間發(fā)發(fā)生相對對位移，冷熱流流體相互互摻混所所引起的的熱量傳傳遞方式式。對流流僅發(fā)生生在流體體中，而而且必然然伴隨著著有導熱熱現(xiàn)象。工程上上常遇到到的不是是單純的的對流方方式，而而

5、是流體體流過另另一物體體表面時時對流與與導熱聯(lián)聯(lián)合作用用的熱量量傳遞過過程。后后者稱為為對流換熱熱。3.熱輻射物體因為為熱的原原因而發(fā)發(fā)出輻射射能的現(xiàn)現(xiàn)象稱為為熱輻射射。熱輻輻射可以以在真空空中傳播播，這是是熱輻射射區(qū)別于于導熱、對流，作為一一種獨立立的基本本熱量傳傳遞方式式的有力力說明。斯蒂芬-玻耳茲曼曼定律：Eb=Cb(T/1000)4一切實際際物體的的輻射力力E都低于同同溫度下下絕對黑黑體的輻輻射力，有：Eb=Cb(T/1000)4式中，為實際物物體表面面的發(fā)射射率，也也叫黑度度。其值值在01之間。4.傳熱過程程熱量從壁壁面一側(cè)側(cè)的流體體通過平平壁傳遞遞給另一一側(cè)的流流體，稱稱為傳熱熱過

6、程。實際平平壁的傳傳熱過程程非常復復雜，為為研究方方便，將將這一過過程理想想化，看看作是一一維的、穩(wěn)定的的傳熱過過程。 平壁的傳傳熱過程程Q=KF(tf1-tf2)K=1/(1/1+/+1/2)=1/RkRk=1/1+/+1/2傳熱過程程的熱阻阻等于熱熱流體、冷流體體的換熱熱熱阻和和壁面的的導熱熱熱阻之和和，類似似于電阻阻的計算算方法，掌握這這一點對對于分析析和計算算傳熱過過程十分分方便。6.2.2熱負荷采暖系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)計熱熱負荷是是在某一一室外溫溫度下，為了達達到室內(nèi)內(nèi)溫度要要求，保保持房間間的熱量量平衡，在單位位時間向向建筑物物供給的的熱量。建筑物物熱負荷荷有兩部部分：一部分是維護結(jié)結(jié)構(gòu)熱負負

7、荷，即即通過建建筑物門門、窗、地板、屋頂?shù)鹊染S護結(jié)結(jié)構(gòu)由室室內(nèi)向室室外散失失的熱量量；另一部分分是加熱由由門、窗窗縫隙滲滲入到室室內(nèi)的冷冷空氣的的冷風滲滲透耗熱熱量和加加熱由于于門、窗窗開啟而而進入到到室內(nèi)的的冷空氣氣的冷風風侵入耗耗熱量。1.維護結(jié)構(gòu)構(gòu)的耗熱熱量計算算維護結(jié)構(gòu)構(gòu)傳熱是是一個很很復雜的的過程，它通過過導熱、對流、輻射三三種基本本傳熱方方式將熱熱量傳到到室外。 2.室內(nèi)計算算溫度室內(nèi)空氣氣計算溫溫度一般般指距離離地面2.0m以內(nèi)人們們活動地地區(qū)的環(huán)環(huán)境平均均溫度，應滿足足人的生生活和生生產(chǎn)的工工藝要求求。表6-3部分民用用建筑采采暖室內(nèi)內(nèi)計算溫溫度序號房 間 名 稱室內(nèi)溫度(oC

8、)序號房 間 名 稱室內(nèi)溫度(oC)一、居住建筑二、體育建筑1飯店、賓館的臥室201比賽廳162起居室202休息廳163住宅、宿舍的臥室183練習廳164起居室184運動員更衣室225廚房105運動員休息室206走廊166游泳館267廁所158浴室259盥洗室183.室外計算算溫度采暖室外外計算溫溫度是某某一固定定數(shù)值，這一數(shù)數(shù)值的確確定應保保證采暖暖期內(nèi)絕絕大多數(shù)數(shù)時間，室內(nèi)空空氣溫度度是維持持在設(shè)計計所要求求的溫度度。我國國制定的的工業(yè)企業(yè)業(yè)采暖通通風與空空氣調(diào)節(jié)節(jié)設(shè)計規(guī)規(guī)范里規(guī)定：“供暖室室外計算算溫度，應采用用歷年平平均每年年不保證證5天的日平平均溫度度”，這里采用用“日平平均溫度度”

9、是考考慮到了了一般維維護結(jié)構(gòu)構(gòu)的熱惰惰性性質(zhì)質(zhì)，只有有在足夠夠長的時時間內(nèi)的的室外溫溫度波動動才能對對室內(nèi)溫溫度的變變化起到到實質(zhì)性性的作用用。4.溫差修正正系數(shù)引入溫差差修正系系數(shù)的目目的是：當有些些維護結(jié)結(jié)構(gòu)的外側(cè)并不不是室外外，而是是不采暖暖的房間間或空間間時，通過該該維護結(jié)結(jié)構(gòu)的傳傳熱量計計算公式式應為，其中是是傳熱達達到平衡衡時非采采暖房間間的溫度度，為了了計算上上的方便便，工程程上用代代替進行行計算，所以稱稱為維護護結(jié)構(gòu)溫溫差修正正系數(shù)。5.維護結(jié)構(gòu)構(gòu)的傳熱熱系數(shù)6.加熱進入入室內(nèi)的的冷空氣氣所需的的熱量加熱進入入室內(nèi)的的冷空氣氣所需要要的熱量量包括冷冷風侵入入耗熱量量和冷風風滲透

10、耗耗熱量。所謂冷冷風侵入入耗熱量量的產(chǎn)生生是由于于冷空氣在在風壓和和熱壓作作用下，由開啟啟的門、孔洞從從室外或或相鄰房房間和其其他生產(chǎn)產(chǎn)跨間侵侵入室內(nèi)內(nèi)，把這這部分冷冷空氣加加熱到室室內(nèi)所要要求的溫溫度而消消耗的熱熱量；冷冷風滲透透耗熱量量是在風風力及熱熱壓造成成的室內(nèi)內(nèi)外壓差差的作用用下，室室外冷空空氣通過過門、窗窗等縫隙隙滲入到到室內(nèi)被被加熱后后，又逸逸出室外外而消耗耗掉的熱熱量。這這兩種耗耗熱量均均可用式式(6-19)來計算出出概值： 7.熱負荷的的概算法法熱負荷概概算法一一般有兩兩種：單單位面積積熱指標標法和單單位體積積熱指標標法。熱熱指標法法是在調(diào)調(diào)查了同同一類型型建筑物物的采暖暖熱

11、負荷荷后，所所得出的的該種類類型建筑筑物每平平方米建建筑面積積或在室室內(nèi)外溫溫差為1時每立方方米建筑筑物體積積的平均均采暖熱熱負荷。8.高層建筑筑采暖熱熱負荷的的特點高層建筑筑中，高高層建筑筑物的高高層部分分的室外風速速大，因此對流流換熱更更加劇烈烈，根據(jù)據(jù)對流換換熱原理理可知，高層部部分的外外表面的的對流換換熱系數(shù)數(shù)也會比比較大。高層建筑筑高層部部分的外外表面的的輻射換熱熱系數(shù)也也顯著增增大。建筑物在在不同的的高度，其外維維護結(jié)構(gòu)構(gòu)所受的的風力作作用是不不同的冷風滲透透耗熱量量在采暖暖設(shè)計熱熱負荷計計算中所所占比重重很大，為了盡盡量減少少冷風滲滲透量，節(jié)約能能耗，則則對高層層建筑物物的門、窗

12、等的的密封性性能有了了更高要要求。6.2.3圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)的熱工工要求圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)必須滿滿足建筑筑結(jié)構(gòu)的的要求，但為了了減少采采暖熱負負荷，也也必須對對圍護結(jié)結(jié)構(gòu)的熱熱工性能能有一定定的要求求，使建建筑物保保持熱穩(wěn)穩(wěn)定性。1.低限熱阻阻(最小傳熱熱熱阻)圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)的傳熱熱熱阻越越小，墻墻壁的厚厚度可適適當減小小，可節(jié)節(jié)省建筑筑的初投投資。但但從上述述采暖耗耗熱量的的分析計計算可知知，圍護護結(jié)構(gòu)的的傳熱熱熱阻越小小，則采采暖耗熱熱量越大大，同時時也會影影響房間間的衛(wèi)生生要求和和使用條條件。因因此對圍圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)的傳熱熱熱阻要要有一個個基本的的要求。采暖室內(nèi)內(nèi)溫度與與圍護結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)表表面溫度度的允許許溫差，

13、2.經(jīng)濟熱阻阻經(jīng)濟熱阻阻就是在在一個規(guī)規(guī)定年限限內(nèi)，使使建筑物物的建造造費用與與經(jīng)營費費用之和和最小的的外圍護護結(jié)構(gòu)總總的傳熱熱熱阻。建造費費用包括括土建部部分和采采暖系統(tǒng)統(tǒng)的建造造費用；經(jīng)營費費用包括括維護結(jié)結(jié)構(gòu)和采采暖系統(tǒng)統(tǒng)的折舊舊費、維維修費及及其運行行費用。國內(nèi)外許許多資料料分析表表明，按按經(jīng)濟熱熱阻原則則確定的的圍護結(jié)結(jié)構(gòu)傳熱熱熱阻，比目前前采用的的實際傳傳熱熱阻阻值要大大很多。但目前前能源緊緊缺、價價格上漲漲，因此此從節(jié)能能和經(jīng)濟濟角度出出發(fā)，現(xiàn)現(xiàn)階段建筑外圍圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)總的傳傳熱熱阻阻應逐漸漸增大。3.圍護結(jié)構(gòu)構(gòu)的防潮潮當水蒸汽汽侵入維維護結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)部后后，會使使維護結(jié)結(jié)構(gòu)的導導熱性

14、能能增強，惡化隔隔熱效果果，因此此應采取取措施防防止水分分子的入入侵。4.窗戶層數(shù)數(shù)、面積積和氣密密性玻璃窗的的傳熱熱熱阻比磚磚墻要小小很多，且隨著著窗面積積的增加加，窗縫縫隙長也也要增大大，冷風風滲透耗耗熱量也也會增大大，這對對于窗戶戶的密封封性能要要求非常常重要。為減少少熱負荷荷，應盡盡量減少少窗的面面積，當當外墻的的總熱阻阻不小于于低限熱熱阻時，窗墻面面積比，北向不不大于0.20；東西向向不大于于0.25(單層窗)或0.30(雙層窗)；南向不不大于0.35。且在嚴嚴寒地區(qū)區(qū)，窗戶戶總熱阻阻不小于于0.307m2/W；寒冷地地區(qū)，北北向不小小于0.307m2/W，其余朝朝向不小小于0.15

15、6m2/W。且應采采用氣密密性良好好的窗戶戶。當窗窗戶密閉閉性達不不到要求求時，應應加強氣氣密措施施。5.建筑設(shè)計計和構(gòu)造造（介紹日日本的建建筑在環(huán)環(huán)保方面面的做法法）建筑物外外表面積積與其包包圍的體體積之比比宜控制制在0.35以下，并并盡可能能小。6.3熱源源6.3.1鍋爐與鍋鍋爐基本本特性參參數(shù)6.3.2鍋爐房設(shè)設(shè)備及系系統(tǒng)1.鍋爐2.鏈條爐排排3.蒸汽過熱熱器4.省煤器5.空氣預熱熱器6.除塵器7.引風機8.煙囪9.送風機10.給水泵11.運煤傳動動帶輸送送機12.煤倉13.灰車燃料燃燒燒系統(tǒng)2.汽水系統(tǒng)統(tǒng)3.通風除塵塵系統(tǒng)4.儀表控制制系統(tǒng)5.運煤和除除灰渣系系統(tǒng)6.3.3鍋爐房的的位