S市山水悅城房地產(chǎn)項(xiàng)目1號樓采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要改革開放后的我國政府有能力對全國的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行建設(shè)，這其中集中供熱系統(tǒng)對我國來說意義重大，不僅對節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境有著很重要的作用，而且也是關(guān)乎我國民生福祉的重大舉措。經(jīng)過幾十年的穩(wěn)定發(fā)展，如今集中供熱系統(tǒng)在我國發(fā)展十分迅速，已經(jīng)成為我國主要采暖供暖方式。本次設(shè)計(jì)旨在提供一種盡可能節(jié)能和環(huán)保的采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，施工地點(diǎn)在河北省唐山市，建筑名為山水悅城一號樓，其建筑面積2321.76m2。本次設(shè)計(jì)的采暖形式是散熱器采暖，熱媒是供給溫度95°，回流溫度70°的水，我們的單元立管，采取了機(jī)械循環(huán)的方式，而戶內(nèi)則采取了水平雙管的系統(tǒng)，分別為異程和同程模式。經(jīng)過計(jì)算，整個(gè)設(shè)計(jì)建筑的熱負(fù)荷數(shù)值為85.76kw，經(jīng)過篩選后所選擇的散熱器型號為橢圓柱翼二柱670SC(WS)TTYZY2-6-8(10)型散熱器。關(guān)鍵詞：立管同程異程熱負(fù)荷計(jì)算采暖系統(tǒng)目錄TOC\o"1-3"\h\u5976第一章緒論 1190861.1集中供熱系統(tǒng)簡介 1259141.2集中供熱發(fā)展?fàn)顩r 110181.2.1國外集中供熱發(fā)展簡介 1308181.2.2我國集中供熱發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 24704第二章設(shè)計(jì)原始資料 4253962.1設(shè)計(jì)目的 4181772.2設(shè)計(jì)簡介 4165592.3原始資料 4114162.3.1住宅建筑平面圖：見資料 4177792.3.2設(shè)計(jì)工程所在地點(diǎn)：河北省唐山市 4283642.3.3室外氣象資料 4148302.3.4室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù) 5230932.3.5熱源參數(shù) 5119792.3.6建筑資料 585662.3.7圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工計(jì)算參數(shù) 515732.3.8設(shè)計(jì)方案 514392第三章集中供熱系統(tǒng)的熱負(fù)荷計(jì)算 6325233.1供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷 6233203.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量 677623.2.1室內(nèi)計(jì)算溫度tn 7214283.2.2供暖室外計(jì)算溫度t'w 7263143.2.3溫差修正系數(shù)α值 7170283.2.4圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K值 792993.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加(修正)耗熱量 8174453.3.1朝向修正耗熱量 8267243.3.2風(fēng)力附加耗熱量 8138783.3.3高度附加耗熱量 930753.4冷風(fēng)滲透耗熱量 9163863.5冷風(fēng)侵入耗熱量 9271993.6熱負(fù)荷計(jì)算舉例 109095第四章散熱設(shè)備的選擇與計(jì)算 135234.1散熱設(shè)備概述 13171294.2散熱器的基本要求 1355674.2.1熱工性能方面的要求 1373914.2.2經(jīng)濟(jì)性方面的要求 1322484.2.3安裝等方面的要求 131624.2.4清潔方面的要求 13266284.2.5使用時(shí)長的要求 13327614.3散熱器的選用與布置 14238054.3.1散熱器的選用 14270684.3.2散熱器的布置 14247834.4散熱器的計(jì)算 15188364.4.1散熱面積的計(jì)算 15295634.4.2散熱器內(nèi)熱媒平均溫度 1578254.4.3散熱器的傳熱系數(shù)及修正系數(shù) 16252444.4.4散熱器片數(shù)或長度的確定 17183134.4.5散熱器計(jì)算舉例 1717098第五章室內(nèi)的熱水供暖系統(tǒng)及其水力計(jì)算 19233925.1室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的選擇 1952935.2水力計(jì)算方法及步驟 19244375.2.1基本原理 19295205.2.2計(jì)算步驟 2063575.2.3水力計(jì)算舉例 213065第六章其他設(shè)備的選擇 23129696.1干管及立管上的閥門 23319226.2散熱器上的恒溫控制閥以及回水調(diào)節(jié)閥 23268746.3熱水采暖系統(tǒng)水平管道 23304406.3.1熱水采暖系統(tǒng)水平管道的敷設(shè) 23325106.3.2自動排氣閥或集氣罐的選用 2447436.4供暖管道的保溫 2420540第七章總結(jié) 2531521參考文獻(xiàn) 2610133附錄 2820290附錄1：供暖熱負(fù)荷計(jì)算表 28附錄2：散熱器選型計(jì)算表4429648附錄3：戶內(nèi)水力計(jì)算表 492902附錄4：系統(tǒng)水力計(jì)算表 74緒論集中供熱系統(tǒng)簡介我國的集中供暖系統(tǒng)覆蓋不僅應(yīng)用規(guī)模大，而且發(fā)展速度十分迅猛。如今我國北方冬季的采暖形式以集中供熱系統(tǒng)為主，其應(yīng)用和推廣的范圍也在日益增加。隨著我國的綜合國力飛速增強(qiáng)，我國整體能源消耗量日益增長，能源供求關(guān)系日益緊張，而我國人民生活水平的提高，使得廣大人民群眾在滿足溫飽的前提下開始提高了對生活質(zhì)量的要求[1]。當(dāng)前我國現(xiàn)有供暖系統(tǒng)的耗能指標(biāo)是西方發(fā)達(dá)國家的三倍左右，能耗非常高，環(huán)境問題和我國采暖系統(tǒng)再發(fā)展的阻礙日益顯現(xiàn)。綜上所述，對供暖系統(tǒng)的制作方法細(xì)節(jié)的控制不僅是關(guān)乎我國供暖系統(tǒng)熱效率進(jìn)步的關(guān)鍵，而且也是提升我國人民生活舒適度的重要手段，對其大規(guī)模應(yīng)用之后也可以降低環(huán)境和能源壓力。在挑戰(zhàn)和機(jī)遇并存的二十一世紀(jì)，我國政府并沒有只關(guān)注經(jīng)濟(jì)發(fā)展而放松對民生的建設(shè)。在此期間，供暖問題作為民生大計(jì)，得到了國家的大力支持[2]。通過努力，如今我國的集中供熱事業(yè)已經(jīng)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，不管是量還是質(zhì)，已經(jīng)與曾經(jīng)的我們相比有了巨大的進(jìn)步。上世紀(jì)九十年代，曾經(jīng)有一些發(fā)達(dá)國家的專家表示：促進(jìn)中國采暖系統(tǒng)達(dá)成節(jié)能目標(biāo)的重要舉措，必然是對集中供熱采暖系統(tǒng)體制的改革。隨著十三五計(jì)劃的完成以及十四五計(jì)劃的頒布，我國在節(jié)能減排之路上已經(jīng)越走越遠(yuǎn)[3]。集中供熱系統(tǒng)之所以能夠成為我國大規(guī)模供暖設(shè)計(jì)的首選，是因?yàn)樗臒嵝蔬h(yuǎn)遠(yuǎn)高于分散供暖的小型供暖系統(tǒng)，而且由于規(guī)模大，更適合集中改善排放，既節(jié)約了能耗，也減輕了人工成本，由此可見，集中供熱系統(tǒng)的使用乃是大勢所趨[4]。集中供熱發(fā)展?fàn)顩r1.2.1國外集中供熱發(fā)展簡介由于所處地理位置，地域內(nèi)可利用能源，所需技術(shù)水平以及一些地緣政治、歷史問題各有差別，世界各國的供熱方式都有所不同。例如日本、冰島等國家，由于地?zé)豳Y源豐富，地?zé)崮茉吹睦檬制毡閇5]；美國等國家生物能資源豐富，利用這一條件，不僅使采暖系統(tǒng)的污染排放降低，也增加了很多經(jīng)濟(jì)效益[6]。冰島由于缺乏煤、石油等化石燃料，與這些燃料的大型出口國又相隔甚遠(yuǎn)，故而無法使用化石燃料燃燒供暖的方式，但是地下熱水的豐富度居世界前列，使得全國有近九成的房屋是由地?zé)豳Y源供暖[7]。同處北歐的丹麥，則是大規(guī)模使用集中供熱系統(tǒng)的典范，其熱電聯(lián)產(chǎn)的發(fā)達(dá)程度居世界前列，熱電廠和垃圾焚燒處理廠遍布全國，自上世紀(jì)七八十年代以來，丹麥的經(jīng)濟(jì)總量的發(fā)展十分可觀，但是其能源總消耗量依然與當(dāng)年相持平，這與其發(fā)達(dá)的熱處理技術(shù)以及供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)密不可分[8]。俄羅斯作為世界上面積最大的國家，資源的豐富程度使他們幾乎不需要考慮進(jìn)口，但也由于地廣人稀，耗能高的緣故，其供暖系統(tǒng)的發(fā)展也得到了國家的大力重視，如今，這個(gè)龐然大物擁有世界上最多，最大的熱電廠以及最大規(guī)模的熱網(wǎng)系統(tǒng)[9]。日本韓國作為我們的鄰居，氣候與我國類似，地域限制使其無法大規(guī)模使用集中供熱系統(tǒng)，分戶單獨(dú)使用地板輻射熱采暖成為其主要特點(diǎn)，同時(shí)，日本等發(fā)達(dá)國家對集中供熱供冷聯(lián)供的研究已經(jīng)得到了很可觀的發(fā)展，同時(shí)取得了不小的經(jīng)濟(jì)收益[10]。其實(shí)在國外那些供熱系統(tǒng)發(fā)展較早的國家，例如上述的北歐各國，都對多熱源聯(lián)合供暖有著很高的水平，天然氣、石油、各種垃圾作為多熱源，使其經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能效果都十分顯著，而且計(jì)算機(jī)化已經(jīng)成為這些供熱系統(tǒng)發(fā)達(dá)國家的重要手段，將來會逐步成為對采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析的主力[11]。1.2.2我國集中供熱發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢當(dāng)前，我國的供暖結(jié)構(gòu)已經(jīng)開始發(fā)生變化，單純的燃煤為供熱原料已經(jīng)成為歷史。由于我國地理面積大，氣候多變，從南到北的地理差異很大，各不同地區(qū)采用不同的供暖方式的情況已經(jīng)出現(xiàn)，比如電熱膜供暖、低溫輻射供暖和中央空調(diào)采暖等等。長江以南一直已空調(diào)采暖為主，北方的供暖系統(tǒng)則以優(yōu)化后的熱電廠，垃圾焚燒廠等等供熱為主[11]。從時(shí)間上看，從上世紀(jì)八九十年代起，我國的集中供暖系統(tǒng)發(fā)展已經(jīng)呈突飛猛進(jìn)之勢，1990年左右到二十世紀(jì)初，我國的總供熱面積就翻了五倍之多，達(dá)到了十億平方米。到了2016年，總供熱面積已經(jīng)達(dá)到了69.63億平方米之多[12]。國家大力發(fā)展集中供熱系統(tǒng)，逐漸關(guān)閉了幾乎全部的小型鍋爐，同時(shí)在每個(gè)五年計(jì)劃里設(shè)立節(jié)能減排目標(biāo)，全國上下為之努力，達(dá)成聯(lián)合國節(jié)能減排目標(biāo)指日可待[13]。目前，我國的多種熱源形式和供暖方式基本滿足不同地域人群的需要，已經(jīng)出現(xiàn)了很多元化的供熱產(chǎn)業(yè)，對我國今后的供暖行業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[14]?，F(xiàn)階段我國的供暖系統(tǒng)還存在很多問題[15]，例如供熱的質(zhì)量差，很多地區(qū)供熱效果無法保證一致，依然存在單管蒸汽采暖系統(tǒng)效率低下卻還在使用的情況[16]；集中供熱系統(tǒng)的管理漏洞一直存在，絕大多數(shù)供熱站在建立之初就沒有考慮到節(jié)能，同時(shí)系統(tǒng)的人工化依然很嚴(yán)重，導(dǎo)致供熱浪費(fèi)的情況一直沒有得到根本性的解決，各熱用戶得熱不均的情況時(shí)有發(fā)生[17]；很多地區(qū)擁有集中供熱系統(tǒng)，但是操作系統(tǒng)的落后導(dǎo)致無法根據(jù)熱用戶的不同狀況而及時(shí)做出應(yīng)對等等。針對上述的一系列問題，我國作為正在崛起的超級大國，經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展使得國家更有底氣對全國范圍內(nèi)的采暖系統(tǒng)進(jìn)行更新[18]。其實(shí)在以往很長一段時(shí)間，煤和石油等化石燃料的燃燒一直是我們國家主要的采暖手段，我們的集中供熱系統(tǒng)雖然同樣規(guī)模龐大，但是我們在供熱系統(tǒng)的發(fā)達(dá)程度上，其實(shí)和那些發(fā)達(dá)國家還有不小的距離[19]。雖然還存在很多漏洞和不足，但是我國政府在集中供熱系統(tǒng)的改造和應(yīng)用上還是已經(jīng)取得了很多成果[20]。比如在熱用戶方面，也就是熱計(jì)量方式上，我國的上海交通大學(xué)研究出的新型熱費(fèi)分?jǐn)偡椒?，已?jīng)得到國家的大力支持，這種方法建立了熱費(fèi)計(jì)算公式，使得集中供熱系統(tǒng)變得更高效[21]。從上面的事例可以發(fā)現(xiàn)，我國已經(jīng)在集中供熱系統(tǒng)的發(fā)展過程中取得了一定的成果，但由于我國的二次熱力管網(wǎng)供暖面積十分巨大，跟西方國家的差距幾乎達(dá)到了十倍，導(dǎo)致我們的熱力系統(tǒng)進(jìn)步有限[22]。相信在未來的時(shí)間里，我國的集中供熱系統(tǒng)建設(shè)會吸取前人經(jīng)驗(yàn)，求同存異，取得更大的發(fā)展[23]。設(shè)計(jì)原始資料2.1設(shè)計(jì)目的作為畢業(yè)之前最后一次挑戰(zhàn)，畢業(yè)設(shè)計(jì)程一定是我們目前最有意義的人生經(jīng)歷，四年的知識儲備是否能夠得以熟練運(yùn)用，是我眼下最重要的事。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，要求通過實(shí)踐讓我們將書本上的知識熟練地使用出來。在此期間，說明書的撰寫，Excel，設(shè)計(jì)軟件的使用以及有關(guān)文獻(xiàn)資料的查閱過程，各種手段的使用都將會讓我們更加熟悉了書本上的知識，更加早的體會設(shè)計(jì)工作的復(fù)雜，對于我們今后的職業(yè)生涯甚至人生都有很重要的啟發(fā)和教育作用。當(dāng)前人類正面對很嚴(yán)峻的能源問題，節(jié)能減排迫在眉睫。推廣清潔能源的使用，設(shè)計(jì)更優(yōu)化的集中供熱系統(tǒng)，提高能源的利用率對我們來說是最重要的事。由此，我進(jìn)行了下面的設(shè)計(jì)工作。2.2設(shè)計(jì)所需資料概覽2.2.1設(shè)計(jì)建物的平面圖：有開發(fā)商提供，查閱可得。2.2.2設(shè)計(jì)地點(diǎn)的地理氣象參數(shù)資料所在地冬季時(shí)的供暖室外溫度：；所在地冬天的室外風(fēng)速：；所在地凍土層最深處的深度：cm2.2.3室內(nèi)溫度參數(shù)如下表。表2.1室內(nèi)溫度戶內(nèi)各房間名稱室內(nèi)溫度主臥、次臥、客廳及餐廳烹飪間衛(wèi)生間工作室2.2.4設(shè)計(jì)采用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱參數(shù)外窗：外墻：屋頂：內(nèi)墻：2.2.5設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)過程中各部分計(jì)算參數(shù)和計(jì)算過程詳見第三章至第六章。第三章熱負(fù)荷計(jì)算3.1總系統(tǒng)熱負(fù)荷計(jì)算供暖系統(tǒng)所需的熱負(fù)荷，指的是設(shè)定一個(gè)建筑所處的環(huán)境溫度，此溫度被要求由供暖系統(tǒng)工作使得建筑內(nèi)部溫度達(dá)到一個(gè)符合要求的數(shù)值，在此過程中供熱裝置在單位時(shí)間內(nèi)向建筑物提供的熱量。這一數(shù)據(jù)不僅對系統(tǒng)方案的選定十分重要，而且還關(guān)乎后面的散熱器設(shè)備確定等等部分。熱負(fù)荷的計(jì)算式：(3.1)式中：——；——，W；——，W；——，W；——總耗熱量，W。3.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量基本計(jì)算公式：(3.2)式中：————㎡——，℃——，℃——存在溫差時(shí)的修正參數(shù)3.2.1戶內(nèi)所需計(jì)算溫度以及室外所需的計(jì)算溫度設(shè)計(jì)人員將居住區(qū)域中離地表兩米內(nèi)空間中的溫度稱為戶內(nèi)計(jì)算溫度，不同用處房間的這個(gè)參數(shù)通常是不同的。我國通常使用不保證天數(shù)原則來確定室外的計(jì)算溫度。在本次供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我通過查閱《設(shè)計(jì)規(guī)范》，河北省唐山市的室外供暖干球計(jì)算溫度是-9.2℃。3.2.2溫差修正系數(shù)此參數(shù)同樣是整個(gè)設(shè)計(jì)過程中一個(gè)不可或缺的值。按照標(biāo)準(zhǔn)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)外部與大氣直接接觸的情況下，我們應(yīng)該將取值定為1。但在實(shí)際設(shè)計(jì)施工情況下，與圍護(hù)結(jié)構(gòu)外直接接觸的房間類型不一定是封閉的，針對這種情況，我們在按照步驟計(jì)算出結(jié)果后，需要進(jìn)行校核。戶間傳熱也是必須要被考慮的部分，但這個(gè)參數(shù)有其應(yīng)用條件，即需在兩緊挨著的房間設(shè)計(jì)溫度的差值超過五攝氏度。此數(shù)值的大小會受到很多因素的影響，例如設(shè)計(jì)時(shí)不被要求供暖的房間通風(fēng)情況，或者此房間對溫度的保持能力等等。本設(shè)計(jì)只有六層，且不考慮內(nèi)墻傳熱，所以只使用了外墻屋頂?shù)冉Y(jié)構(gòu)的修正參數(shù)，根據(jù)查閱資料，此參數(shù)的數(shù)值為。3.2.3各圍護(hù)結(jié)構(gòu)的材料及參數(shù)信息外門：單層金屬制外框雙玻璃外門(玻璃比例小于百分之三十)，K=2.50W/(m2·℃)；外窗：PA斷橋鋁合金輻射率≤0.25Low-E中空玻璃，K=3.00W/(m2·℃)；外墻：混凝土空心砌塊二排孔磚（水泥聚苯板），K=0.89W/(m2·℃)；屋頂：由聚苯?；旌纤频纳碀{鑄成，K=0.65W/(m2·℃)；地面：保溫防潮地面,采用地帶劃分法。非保溫地面也有固定的熱阻和傳熱系數(shù)，由于本設(shè)計(jì)不采取非保溫地面，所以在此不對其數(shù)值進(jìn)行標(biāo)識。保溫地帶的熱阻，通過下面的算式進(jìn)行計(jì)算：，其中各個(gè)字母所代表的數(shù)值可由《供熱工程》查閱得到。3.3需要額外考慮的結(jié)構(gòu)耗熱量在傳熱過程處于穩(wěn)定狀態(tài)下時(shí)，我們要用到前面提到的公式（3.2）。然而由于實(shí)際施工時(shí)的條件不一，突發(fā)狀況的可能性，都會導(dǎo)致前面計(jì)算的數(shù)值收到很大的影響，針對這種情況，研究人員設(shè)定了一些不同條件下的修改參數(shù)，使用前面公式所得的數(shù)值與其相乘即可得到真實(shí)情況下的耗熱量。3.3.1考慮朝向時(shí)的數(shù)值此參數(shù)指由于建筑物外部結(jié)構(gòu)被太陽照射時(shí)會產(chǎn)生的熱損失，對其進(jìn)行修正后的數(shù)據(jù)。實(shí)際情況下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的所在位置朝向幾乎都不一樣，此時(shí)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)被太陽所照射到的面積就各不相同，其整個(gè)結(jié)構(gòu)所吸收的熱量也就肯定不一樣。這時(shí)我們需要查閱相關(guān)資料對朝向修正的數(shù)值進(jìn)行篩選，取得合適的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算。有時(shí)候，我們設(shè)計(jì)的建筑附近會有我們無法進(jìn)行干預(yù)的干擾設(shè)施，此時(shí)，朝向修正可以不予考慮。所以我們應(yīng)該提前對施工設(shè)計(jì)區(qū)域進(jìn)行調(diào)查觀測，減少進(jìn)行沒有實(shí)際意義的工作，減少工作強(qiáng)度。通過查閱《設(shè)計(jì)規(guī)范》可知，在不同的方向下的修正率，分別是東北方，北方，西北方的修正率為在零到百分之十之間取值；東北以及西南方的則是在負(fù)百分之十到百分之十五之間取值；東方和南方是固定值，為負(fù)百分之五；南方是在負(fù)百分之十五到百分之十五之間取值。取值方法均根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況而定。根據(jù)查閱，本設(shè)計(jì)所在地的修正率為：東方：；西方：；南方：；北方：。3.3.2考慮風(fēng)力時(shí)的數(shù)值此數(shù)據(jù)是根據(jù)當(dāng)?shù)仫L(fēng)速來決定的，我們通常使用取四米每秒的風(fēng)速來進(jìn)行計(jì)算。但由于我們的實(shí)際設(shè)計(jì)地點(diǎn)在河北省唐山市，根據(jù)查閱，此地室外的平均風(fēng)速是2.2m/s，所以根據(jù)上述情況，在本次設(shè)計(jì)中對這個(gè)參數(shù)予以省略。3.3.3為何考慮設(shè)施高度當(dāng)我們考慮設(shè)施的高度時(shí)，高度的多少會對我們的計(jì)算結(jié)果造成很大的影響，整個(gè)計(jì)算過程會變得非常繁瑣和復(fù)雜，當(dāng)然，當(dāng)我們按照本設(shè)計(jì)方案進(jìn)行建造時(shí)，由于規(guī)定層高為三米，所以我們不需要在本次設(shè)計(jì)中對這一附加值進(jìn)行計(jì)算，此數(shù)值即直接按忽略不計(jì)處理。3.4冷風(fēng)滲透耗熱量考慮到由于門縫窗縫會有風(fēng)滲透，在此情況下，房間內(nèi)部需要保持溫差就要使?jié)B透的冷空氣升溫，這就要消耗很大一部分熱量。這部分被消耗的熱量在整個(gè)熱負(fù)荷計(jì)算中有著很大的占比，所以我們必須將考慮進(jìn)去。而且，在實(shí)際施工的過程中，門窗的結(jié)構(gòu)等室內(nèi)因素，風(fēng)速等室外因素，會同時(shí)對這個(gè)數(shù)值有所影響，使其波動幅度無法被忽略。在本次設(shè)計(jì)中，根據(jù)建筑的各種參數(shù)和規(guī)定的設(shè)計(jì)要求，除風(fēng)壓外其他因素均不納入被考慮的條件范圍內(nèi)。本設(shè)計(jì)采用縫隙法計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量，按照規(guī)定，建筑物門窗的縫隙的長度按可開啟門窗縫隙的長度進(jìn)行丈量，進(jìn)行不同朝向的冷風(fēng)滲透空氣量的計(jì)算過程中，朝向修正系數(shù)n會被設(shè)計(jì)人員引入。即(3.3)以下公式用來計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量的值W(3.4)本公式中所提及的參數(shù)含義，請?jiān)斠姼戒洝?3.5冷風(fēng)侵入耗熱量外門的開啟會使得室外溫度低于室內(nèi)的氣體會滲入戶內(nèi)，致使房間內(nèi)的溫度有所下降，對于這種情況，維持室內(nèi)原本的溫度就需要需要更多的熱量使這部分侵入的冷量升溫至與室內(nèi)溫度相同。這部分熱量的占比同樣不可被忽視。此數(shù)值的計(jì)算公式如下：(3.5)式中——，W；——量，W；N——。3.5.1不同的外門附加率確定方法外門根據(jù)實(shí)際情況會有不同的布置方式，比如外門的數(shù)量，外門是否有其他附加結(jié)構(gòu)，或者需要被計(jì)算的外門位于特殊房間的出口等等，根據(jù)這些不同的情況，其附加率的數(shù)值也會有所變化，具體的數(shù)值可以通過查閱規(guī)范得知。3.6計(jì)算舉例我們經(jīng)過反復(fù)考量，決定以2012室的熱負(fù)荷計(jì)算細(xì)節(jié)作為例子進(jìn)行說明。圖3.12012分戶主臥平面圖根據(jù)方案和實(shí)際資料我們可以得到以下參數(shù):該房間的高度是3m，長是4.5m，寬則是3.3m，該房間四周需要被考慮計(jì)算的結(jié)構(gòu)包括兩面外墻和一扇外窗，他們的傳熱系數(shù)在上一章中有所提及，同時(shí)該房間為主要的起居室，它的設(shè)計(jì)溫度由我查閱資料和根據(jù)實(shí)際情況定為二十?dāng)z氏度。（1）該房間各結(jié)構(gòu)未修正前的基礎(chǔ)耗熱量東外墻：南外墻：南外窗：西外墻：（2）訂正后的耗熱量東外墻：西外墻：南外墻：南外窗：（3）由于冷風(fēng)滲透窗戶而需要訂正的耗熱量（4）由于冷風(fēng)侵入外門而需要訂正的耗熱量（5）總耗熱量其他房間的具體參數(shù)，請?jiān)斠娬暮蟮母戒涰?。第四章散熱器選擇細(xì)則4.1對散熱器基本信息的概述供熱系統(tǒng)之所以能夠讓室內(nèi)升溫，直接與房間內(nèi)進(jìn)行熱交換的設(shè)備就是散熱器。熱水由供熱單位通過管道輸送到每戶的散熱器中，從而達(dá)到使室內(nèi)升溫的目的。本次設(shè)計(jì)最終選擇的末端設(shè)備就是散熱器，通過對流與周邊環(huán)境進(jìn)行熱量的交換，從而達(dá)成對目標(biāo)房間的供熱目的。4.2選擇散熱器時(shí)需要考慮的細(xì)節(jié)4.2.1成本以及使用年限傳熱達(dá)到一定量時(shí)，散熱器的金屬消耗量越來越少，就說明此裝置所需的成本越低，換句話說，散熱器的經(jīng)濟(jì)性就更好。根據(jù)規(guī)定，我們作為設(shè)計(jì)人員使用金屬熱強(qiáng)度得多少來表示散熱器的經(jīng)濟(jì)性好壞，它的計(jì)算公式如下所示：（4.1）4.2.2安裝和使用便利性由于本設(shè)計(jì)旨在為小區(qū)居民和當(dāng)?shù)卣O(shè)計(jì)一個(gè)盡可能滿足舒適度的系統(tǒng)，所以，在散熱器的選擇環(huán)節(jié)，這些客觀的要素也必須考慮進(jìn)去。我們在選擇過程中要盡量選擇安裝便利且易于進(jìn)行后續(xù)維修的設(shè)備，不僅為市政節(jié)省開支，也為市民減少麻煩。同時(shí)，散熱器外觀是否美觀，也是本設(shè)計(jì)是否能夠被使用者接受的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，所以，美觀和便捷都必須兼顧。4.3散熱器選型及布置細(xì)則4.3.1當(dāng)前市場上可選取的散熱器類型當(dāng)前市場上，由于材質(zhì)為決定傳熱效率的最根本條件，所以我們在挑選過程中，優(yōu)先考慮散熱器的材質(zhì)。采暖系統(tǒng)各種設(shè)備經(jīng)過多年的發(fā)展，如今的暖氣片市場已經(jīng)大致以鑄鐵制和鋼制為主流材質(zhì)，在很多特殊建筑，或者不考慮成本的建筑內(nèi)，人們也發(fā)明了很多合金材料或者復(fù)合材料的散熱器，它們的性能更加優(yōu)異，但反之缺點(diǎn)就是價(jià)格會更高；此外，還有其他的分類方式，比如以結(jié)構(gòu)為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)等等。4.3.2散熱器選擇原則對散熱器的選擇過程要參照下面所列舉的硬性規(guī)定：散熱器在工作中有硬性的壓力指標(biāo)，如果超過了這個(gè)數(shù)值，有可能會發(fā)生破損甚至對附近人員造成傷害，所以應(yīng)對其壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，保證其不會出現(xiàn)異常。散熱器的清理便捷度也需要按實(shí)際情況進(jìn)行考慮。通常只有閉式系統(tǒng)才會應(yīng)用鋼材料所制的散熱器，因?yàn)槠渌到y(tǒng)中，鋼材料很容易被腐蝕。根據(jù)上述的原則和各種挑選要求，我們選擇了最適宜本設(shè)計(jì)的散熱器，它的名稱為鑄鐵制橢圓柱翼二柱670SC(WS)TTYZY2-6-8(10)型的散熱器。性能參數(shù)請?jiān)斠姼戒洝?.3.3散熱器安裝位置原則窗戶下方一般情況下是房間內(nèi)最好的散熱器布置位置，這里會讓散熱器的傳熱效果盡可能最大化，達(dá)到供暖需求。但在實(shí)際施工時(shí)，有些房間不具備這樣的設(shè)置條件，則視情況而定。由于有些特殊場所的溫度過低，為了防止散熱器內(nèi)的水凍住導(dǎo)致散熱器無法正常工作，所以獨(dú)立供熱立管在這里應(yīng)運(yùn)而生。通過安裝這種單獨(dú)的裝置，即便在惡劣溫度環(huán)境下，該散熱器也可以正常運(yùn)行。需要注意的是，在這種特殊環(huán)境下，不可以安裝調(diào)節(jié)閥。由于有些建筑在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮了對樓道內(nèi)進(jìn)行供暖，此時(shí)應(yīng)該將散熱器布置在整個(gè)建筑的最下層，以減少不應(yīng)該有的熱損。當(dāng)采取垂直單管以及雙管供暖系統(tǒng)中同一個(gè)房間內(nèi)的采暖終端，也就是散熱器，直接連接，可以使熱水的流速均衡，防止發(fā)生堵塞。一般的居住建筑的散熱器應(yīng)該布置在明顯的位置上，而且，整個(gè)安裝的過程要簡便，為以后可能發(fā)生的維修情況提供便利。散熱器的片數(shù)應(yīng)該遵循規(guī)定，這個(gè)取值會直接影響我們選擇怎樣的散熱器。4.4散熱器的計(jì)算4.4.1散熱面積的計(jì)算上述數(shù)值需要下式計(jì)算：m2(4.2)式中符號所代表的數(shù)值在附錄中可查，在此不多做贅述。4.4.2散熱器中流通的熱媒溫度根據(jù)規(guī)定，此數(shù)值應(yīng)該用下面的算式得出：（4.3）式中——散熱器內(nèi)流通水的平均溫度，℃；——散熱器進(jìn)口處水溫，℃；——散熱器出口處水溫，℃。當(dāng)供暖系統(tǒng)形式的不同時(shí)上述的數(shù)值取值會有所變化，單管和雙管系統(tǒng)就有很大的差別。比如進(jìn)出口水溫在數(shù)值上等于熱媒的供回溫度就是只能在系統(tǒng)為雙管式時(shí)才可以采用；如果設(shè)計(jì)采用的是雙管系統(tǒng)時(shí)，流經(jīng)路徑過長會使得溫度下降，下降的這一部分溫度無法在計(jì)算時(shí)被省略，所以此情況下的取值方法與單管不同。4.4.3散熱器傳熱性能及修正參數(shù)傳熱性能的科學(xué)衡量方法是用傳熱系數(shù)來表示，它的計(jì)算公式如下：W/（m2·℃）(4.4)上述公式中的參數(shù)含義：——公式計(jì)算后所得的傳熱系數(shù)數(shù)值W/（m2·℃）；——實(shí)驗(yàn)參數(shù)值；——散熱器中的熱水溫與建筑物內(nèi)氣溫的平均值，℃。散熱器的K值及散熱量Q值要在規(guī)定的條件下，由大量實(shí)驗(yàn)得出結(jié)果，再通過整理得出相應(yīng)關(guān)系式。當(dāng)有不符合的條件的結(jié)果時(shí)，需要修正試驗(yàn)結(jié)果[21]。需要考慮片數(shù)，傳熱系數(shù)以及散熱器安裝的所需要的修正數(shù)值，具體的修正系數(shù)詳見附錄，在此給出安裝散熱器的修正系數(shù)，如下圖4.1所示：圖4.1散熱器的安裝方式修正系數(shù)β３4.4.4計(jì)算舉例按照多方面考慮決定使用標(biāo)準(zhǔn)層第二層第一戶的主臥室作為舉例所在房間。熱負(fù)荷數(shù)值經(jīng)過計(jì)算得到數(shù)值為853.18W，散熱器的布置方式以及布置位置，均在前文中有所體現(xiàn)，在此只做結(jié)果表述而不進(jìn)行解釋：安裝方式為在窗戶下方直接布置，連接形式為同側(cè)上進(jìn)水，下出水。已知：該房間熱負(fù)荷為853.18W，=℃=℃，=℃，=()℃=℃。橢圓柱翼二柱670SC(WS)TTYZY2-6-8(10)型散熱器的性能參數(shù)直接用于下式計(jì)算：2.426Δt0.286=2.426×()0.286=7.84W/(m2·℃)取；；；采用計(jì)算式（3.5）對其F進(jìn)行計(jì)算：單位片數(shù)散熱面積都為平方米。片數(shù)的計(jì)算公式如下：，片數(shù)修正的條件是計(jì)算后的片數(shù)超過6片。散熱器片數(shù)取整數(shù)，選用8片橢圓柱翼二柱670SC(WS)TTYZY2-6-8(10)型散熱器。下面的表格4.1給出的是第一個(gè)立管的散熱器計(jì)算結(jié)果，其余樓層請?jiān)斠姼戒洝１?.1立管一散熱器計(jì)算表層內(nèi)位置編號負(fù)荷(W)室溫(℃)片(m)單片面積（㎡）傳熱系數(shù)（W/㎡·℃)片數(shù)修正連接修正餐廳及客廳R1827.98208片0.247.9811廁所R2325.74233片0.247.9811廚房R3367.31184片0.247.9811主臥R4634.43206片0.247.9811次臥R5379.89204片0.247.9811書房R6527225片0.247.9811餐廳及客廳R11210.012012片0.247.9811廁所R2325.74233片0.247.9811廚房R3652.05186片0.247.9811主臥R41011.012010片0.247.9811次臥R5379.89204片0.247.9811書房R6527225片0.247.9811餐廳及客廳R1570.25206片0.247.9811廁所R2266.92233片0.247.9811廚房R3342.3184片0.247.9811主臥R4502.34205片0.247.9811次臥R5300.78203片0.247.9811書房R6424.47224片0.247.9811餐廳及客廳R1875.61208片0.247.9811廁所R2266.92233片0.247.9811廚房R3614.9186片0.247.9811主臥R4853.18208片0.247.9811次臥R5300.78203片0.247.9811書房R6424.47224片0.247.9811餐廳及客廳R1570.25206片0.247.9811廁所R2266.92233片0.247.9811廚房R3342.3184片0.247.9811主臥R4502.34205片0.247.9811次臥R5300.78203片0.247.9811書房R6424.47224片0.247.9811餐廳及客廳R1875.61208片0.247.9811廁所R2266.92233片0.247.9811廚房R3614.9186片0.247.9811主臥R4853.18208片0.247.9811次臥R5300.78203片0.247.9811書房R6424.47224片0.247.9811餐廳及客廳R1570.25206片0.247.9811廁所R2266.92233片0.247.9811廚房R3342.3184片0.247.9811主臥R4502.34205片0.247.9811次臥R5300.78203片0.247.9811書房R6424.47224片0.247.9811餐廳及客廳R1875.61208片0.247.9811廁所R2266.92233片0.247.9811廚房R3614.9186片0.247.9811主臥R4853.18208片0.247.9811次臥R5300.78203片0.247.9811書房R6424.47224片0.247.9811餐廳及客廳R1570.25206片0.247.9811廁所R2266.92233片0.247.9811廚房R3342.3184片0.247.9811主臥R4502.34205片0.247.9811次臥R5300.78203片0.247.9811書房R6424.47224片0.247.9811餐廳及客廳R1875.61208片0.247.9811廁所R2266.92233片0.247.9811廚房R3614.9186片0.247.9811主臥R4853.18208片0.247.9811次臥R5300.78203片0.247.9811書房R6424.47224片0.247.9811餐廳及客廳R11048.972010片0.247.9811廁所R2309.46233片0.247.9811廚房R3381.34184片0.247.9811主臥R4665.82207片0.247.9811次臥R5435.78204片0.247.9811書房R6561.72226片0.247.9811餐廳及客廳R11354.332013片0.247.9811廁所R2309.46233片0.247.9811廚房R3634.52186片0.247.9811主臥R41016.662010片0.247.9811次臥R5435.78204片0.247.9811書房R6561.72226片0.247.9811第五章水力計(jì)算5.1本設(shè)計(jì)供暖系統(tǒng)概述本次設(shè)計(jì)的單元立管采用機(jī)械式循環(huán)，供回為下供下回的異程式系統(tǒng)；而在戶內(nèi)采用水平放置的雙管同程式系統(tǒng)。5.2水力計(jì)算的細(xì)節(jié)以及原理5.2.1水力計(jì)算各參數(shù)及公式介紹1.局部損失按下面的公式對局部損失進(jìn)行計(jì)算：Pa(5.1)2.單獨(dú)一個(gè)管段內(nèi)熱媒的流量：kg/h(5.2)式中——被選擇的管段的熱負(fù)荷，W；——整個(gè)系統(tǒng)的供水溫度，℃；——整個(gè)系統(tǒng)的回水溫度，℃。3.沿程壓力的損失沿程壓力損失的計(jì)算公式(5.3)4.局部壓力的損失局部壓力損失計(jì)算公式（5.4）上述有三個(gè)公式內(nèi)的參數(shù)在此未做具體介紹，詳情請參考附錄。5.2.2計(jì)算過程表述分戶采暖情形下的水力計(jì)算過程（1）首先對已知的數(shù)值在圖紙上進(jìn)行標(biāo)識，例如所使用的的管材的直徑等。（2）通過公式計(jì)算熱媒（此設(shè)計(jì)中使用的是熱水）流經(jīng)管各部分時(shí)的流量。（3）畫出系統(tǒng)圖，對其中的局部阻力進(jìn)行計(jì)算，后面的計(jì)算會用到此參數(shù)。（4）得出比摩阻，局部阻力系數(shù)及沿程阻力，并根據(jù)這些參數(shù)對損失的壓力值進(jìn)行計(jì)算，所得即為所求。2.立管與干管部分的水力計(jì)算過程（1）首先將已知數(shù)值（在此指的是熱負(fù)荷）作為參照，進(jìn)行各個(gè)管段的標(biāo)注工作。（2）要計(jì)算流量，就必須先確定管子的直徑。確定之后，由計(jì)算式即可求得流量。（3）計(jì)算比摩阻，沿程阻力等參數(shù)，接下來即可直接使用上述參數(shù)進(jìn)行總阻力的求解，整個(gè)計(jì)算結(jié)束。5.2.3對上述概念進(jìn)行計(jì)算模式的舉例1.戶內(nèi)系統(tǒng)的水力計(jì)算與前文相同，我們在此計(jì)算所用的房間依然是標(biāo)準(zhǔn)層二層的201室，計(jì)算的詳細(xì)過程如下。標(biāo)識參數(shù)（軸測圖）。圖5.1分戶的采暖系統(tǒng)的軸測圖（2）計(jì)算管徑。是用來計(jì)算每個(gè)管段的流量的算式。由于篇幅有限，在此只對管段5進(jìn)行帶入過程的詳細(xì)表述，如下：根據(jù)上式的計(jì)算方式，我們可以很容易的得出其他五個(gè)管段的流量數(shù)值，下表5.1對所有管段的流量進(jìn)行了列舉：表5.1舉例中管段1,2,3,4,6的流量管段代號流量（kg/h）1105.34276.86365.66453.02618.131號管段需要設(shè)置2個(gè)彎頭，所以4根據(jù)公式算出局部阻力損失：其余各管段阻力見附錄3。單元立管以及水平干管的水力計(jì)算標(biāo)識參數(shù)（軸測圖）。圖5.2采暖立管系統(tǒng)的軸測圖（2）根據(jù)公式，即可算出各個(gè)部分的流量。（3）求出比摩阻、局部阻力系數(shù)，并對沿程阻力進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)所有結(jié)果可以算出總壓力，計(jì)算完畢。詳細(xì)參數(shù)由于數(shù)量過大請參閱附錄4。

系統(tǒng)所需的其他裝置介紹6.1管路上各種閥門的介紹1.由于并聯(lián)環(huán)路系統(tǒng)的特性，在遭遇意外狀況時(shí)，比如裝置所在區(qū)域溫度驟降，環(huán)路有結(jié)冰凍住的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，我們需要及時(shí)做出反應(yīng)，對這種風(fēng)險(xiǎn)造成的損害進(jìn)行規(guī)避，這就要求我們將閥門安置到妥善的地方。細(xì)節(jié)上指立管上閥門與主要干管的距離需要滿足大于12mm這一要求，如果不能按照此規(guī)定安裝，在上述的風(fēng)險(xiǎn)狀況時(shí)就一定會致使整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生故障，這是我們必須避免的。2.調(diào)節(jié)閥安裝在供水管的起始位置，這樣才能對整個(gè)系