采暖设计项目说明指导书.doc

供热工程课程设计阐明书

学 院：环境工程学院
专 业：建筑环境与设备工程
班 级：建环1102
题 目：北京市水暖器材厂办公楼采暖工程设计
指引教师：汤文华
姓 名：林弘杰
学 号：

目 录
一、设计任务 2
二、设计参数和原始资料 2
三、热负荷计算 3
四、散热器及系统部件选取计算 7
五、采暖系统流程简图 9
六、水力平衡计算 9
七、附表及附图 10
八、参照书目及资料 10

供热工程课程设计阐明书
一、设计题目
北京市水暖器材厂办公楼采暖工程设计（采用上供下回单管系统）
二、原始资料
本楼为三层砖混构造建筑物，层高3.6m。窗户为单层钢窗，窗高1800mm,窗台高为900mm ,5mm厚普通玻璃。墙体为240mm厚砖墙，墙内、外表面为20mm厚水泥砂浆。屋面构造类型详见《暖通空调》P362序号2（100mm厚沥青膨胀珍珠岩）。不保温地面。建筑图详见附图。
室内空气设计温度：办公室 、会议室、接待室为18℃；内走道、厕所为15℃。采暖管道由办公楼北面引入。建筑平面图详见附图。试完毕：⑴设计计算书一份（含采暖热负荷计算、散热器选取计算、管道水力计算）；
绘制3张采暖平面图和1张系统 轴侧图。

三、热负荷计算
3.1 室外参数

采暖计算温度 ℃
空调计算温度 ℃
冬季平均风速 m/s
相对湿度%
大气压(Pa)

-9
-12
2.8
45%
102040

3.2 建筑信息

楼号
总层数
总高度(m)
总面积(m2)
热负荷(KW)
新风热负荷
总热负荷(KW)
热指标(w/m2)

1号楼
3
10.8
1211.7
90.8
0
90.8
74.93

3.3 计算根据

1.通过围护构造基本耗热量计算公式

Qj = aFK(tn - twn)

Qj
—基本耗热量,W

K
—传热系数,W/(㎡·℃)

F
—计算传热面积,㎡

tn
—冬季室内设计温度,℃

twn
—采暖室外计算温度,℃

α
—温差修正系数

2.附加耗热量计算公式

Q = Qj(1 + βch + βf + βlang ) · (1 + βfg) · (1 + βjan)

Q
—考虑各项附加后，某围护耗热量,W

Qj
—某围护基本耗热量,W

βch
—朝向修正

βf
—风力修正

βlang
—两面外墙修正

βfg
—房高附加

βjan
—间歇附加率

3.冷风渗入计算

Q = 0.28·CP·pwn·V·(tn - twn)

Q
—通过门窗冷风渗入耗热量，W

Cp
—干空气定压质量比热容=1.0056kJ/(kg·℃)

pwn
—采暖室外计算温度下空气密度，kg/m3

V
—渗入冷空气量，m3/h

tn
—冬季室内设计温度，℃

twn
—采暖室外计算温度，℃

（1）通过门窗缝隙冷风渗入耗热量计算

V = L0·l1·mb

L0
—在基准高度单纯风压作用下，不考虑朝向修正和内部隔断状况时,每米门窗缝隙理论渗入冷空气量，m3/(m·h)

L0 = a1 · (pwn · v02/2)b

a1—外门窗缝隙渗风系数，m3/(m·h·Pab)当无实测数据时，可依照建筑外窗空气渗入性能分级原则采用

v0—基准高度冬季室外最多方向平均风速，m/s

l1
—外门窗缝隙长度，应分别按各朝向计算，m

b
—门窗缝隙渗风指数，b ＝ 0.56～0.78。当无实测数据时，可取b=0.67

m
—风压与热压共同作用下，考虑建筑体型、内部隔断和空气流通因素后，不同朝向、不同高度门窗冷风渗入压差综合修正系数

m = Cr·Cf·(n1/b + C)·ch

Cr—热压系数

Cf—风压差系数，当无实测数据时，可取0.7

n—渗入冷空气量朝向修正系数

Ch—高度修正系数

ch = 0.3·h0.4

h—计算门窗中心线标高

C—作用于门窗上有效热压差与有效风压差之比，按下式计算：

C = 70 · (hz - h) / (cf·v02·h0.4) · (t'n- twn) / (273 + t'n)

hz—单纯热压作用下，建筑物中和界标高（m），可取建筑物总高度一半

t'n—建筑物内形成热压作用竖井计算温度（楼梯间温度），℃

（2）忽视热压及室外风速沿房高递增，只计入风压作用时渗风量

V = ∑(l·L·n)

l
—房间某朝向上可启动门、窗缝隙长度，m

L
—每米门窗缝隙渗风量，m3/(m·h)，见表5.1-7（详见实用供热空调设计手册）

n
—渗风量朝向修正系数，见表5.1-8（详见实用供热空调设计手册）

（3）换气次数法

L = K·Vf

L
—房间冷风渗入量，m3/h

K
—换气次数，1/h,见表5.1-13（详见实用供热空调设计手册）

Vf
—房间净体积，m3

（4）比例法计算冷风渗入耗热量

Q = Qo·n

Q
—通过外门窗冷风渗入耗热量，W

Qo
—围护构造总耗热量，W

n
—渗入耗热量占围护构造总耗热量百分率，%

4.外门启动冲入冷风耗热量计算公式

Q = Qj·βkq

Q
—通过外门冷风侵入耗热量，W

Qj
—某围护基本耗热量，W

βkq
—外门启动外门启动冲入冷风耗热量附加率

3.4 热负荷计算书_简略表

楼号
楼层
房间
房间面积
各项负荷值
热负荷
新风热负荷
户间传热
总热负荷
总湿负荷
热指标
湿指标
新风量
m2
W
W
W
W
kg/h
W/m2
kg/hm2
m3/h
1号楼
1层
1001[办公101]
43.2
4139.5
0
0
4139.5
0
95.8
0
0
1002[办公（102、103）]*2
21.6
1359.8
0
0
1359.8
0
63
0
0
1003[接待室（104）]
43.2
2469.8
0
0
2469.8
0
57.2
0
0
1004[门厅、内走道、楼梯（105）]
123.1
13508.4
0
0
13508.4
0
109.7
0
0
1005[办公（106、107、108、109、110）]*6
21.6
1514.9
0
0
1514.9
0
70.1
0
0
1006[厕所]
21.6
2438.6
0
0
2438.6
0
112.9
0
0
1层小计
403.9
34365.1
0
0
34365.1
0
85.1
0
0
2层
[办公（201）]
43.2
3316.8
0
0
3316.8
0
76.8
0
0
[办公（202、203、204）]*4
21.6
932.9
0
0
932.9
0
43.2
0
0
[会议室（205）]
43.2
3316.8
0
0
3316.8
0
76.8
0
0
[办公（206、207、208、209、210）]*6
21.6
1073.9
0
0
1073.9
0
49.7
0
0
[厕所]
21.6
1893.4
0
0
1893.4
0
87.7
0
0
[内走道、楼梯]
79.9
6590.3
0
0
6590.3
0
82.5
0
0
2层小计
403.9
25292.4
0
0
25292.4
0
62.6
0
0
3层
3001[办公（301）]
43.2
4015.3
0
0
4015.3
0
92.9
0
0
3002[办公室（302、303、304）]*4
21.6
1318.4
0
0
1318.4
0
61
0
0
3003[会议室（305）]
43.2
4015.3
0
0
4015.3
0
92.9
0
0
3004[办公（306、307、308、309、310）]*6
21.6
1452.3
0
0
1452.3
0
67.2
0
0
3005[厕所]
21.6
2182.9
0
0
2182.9
0
101.1
0
0
3006[内走道、楼梯]
79.9
6938.8
0
0
6938.8
0
86.8
0
0
3层小计
403.9
31140.1
0
0
31140.1
0
77.1
0
0
1号楼小计
1211.7
90797.7
0
0
90797.7
0
74.9
0
0
工程共计
1211.7
90797.7
0
0
90797.7
0
74.9
0
0

3.5 热负荷计算书_详尽表（见附表1）

四、散热器及系统部件选取计算
4.1 系统选取原则
1、热媒与温度
⑴普通民用建筑应用热水供暖，工业建筑可用蒸汽供暖。
⑵高档居住建筑，办公建筑和医疗卫生及托幼建筑等，热水温度宜采用95℃；其她民用建筑，热水温度不应高于130℃。
⑶放散棉、毛纤维和木屑等有机物质生产厂房，热水温度不应高于130℃；蒸汽温度不应高于110℃。
⑷放散可燃气体，蒸汽或粉尘生产厂房，热媒温度不应高于上述物质自燃点80％，且热水温度不应高于130℃，蒸汽温度不应高于110℃。
2、热媒为热水时,供暖系统制式选取
⑴三层和三层如下建筑，且有室温调节规定宜采用双管系统；
⑵三层以上建筑，宜采用垂直单管顺序式，或单、双管混合式；
⑶单层建筑宜采用水平单管串联式，当串联管管径ｄ不不大于32mm时，可采用跨越式；
⑷建筑高度超过50m时、宜竖向分区供热、一种垂直立管供暖层数不限、以立管管径不不不大于32mm为宜。
3、热媒为蒸汽时,供暖系统制式选取
⑴普通宜采用上行下给式双管系统；
⑵四层和四层如下建筑，当房间温度不需调节时，可采用单管系统；
⑶水平单管串联系统，管径不适当不不大于25mm，环长不适当超过25m；
⑷高压蒸汽供暖系统，当疏水器集中设立时，宜采用同程式。
4.2 系统选取
由于本建筑为办公楼，3层建筑采用上供下回顺流单管同程系统，热媒采用95℃热水（不加疏水器）；将房间进行分区，经负荷计算，每户房间取热负荷为2kw，热水由办公楼北侧引入，采用截止阀进行水流开关及调节控制，由于管路较短，采用自然补偿，不加胀缩器。
其中管道布置为干管坡度为0.003，散热器分支管坡度为0.002。
4.3 散热器选取计算
散热器散热片片数n计算
n=（QJQS）β1β2β3β4
式中 QJ---------房间供热负荷，W；
QS---------散热器单位（每片或每米长），W/片或W/m；
β1---------柱型散热器组装片数修正系数及扁管型，板型散热器长度修正系
数；
β2---------散热器支管连接方式修正系数；
β3---------散热器安装形式修正系数；
β4---------进入散热器流量修正系数；
依照负荷计算选用卉艺三柱750型散热器，由《实用供热空调设计手册》查取参数，散热器散热片数选取见附表2。
4.4 散热器布置
所有房间统一选用卉艺三柱750型散热器且办公室、会议室、接待厅为15片，走廊、大厅、楼梯间为14片。
所有散热器明装，且全都布置在窗台之下。平面位置不能与室内卫生设备，工艺设备，电器设备等相冲突。
散热器布置在距地面为350毫米，窗台下550毫米位置。
考虑楼梯间热流上升，散热器布置在1-3层楼，1,2层各分派35%热负荷，3层各分派30%热负荷。散热器详细布置状况见散热器计算表，采暖平面图及系统图。
4.5 膨胀水箱选取
此系统热媒为95℃热水，本系统采用膨胀水箱定压补水，则
V膨胀水箱=0.034VC
式中VC--------采暖系统内水量；
已知卉艺三柱750型散热器参数为13.6L/kw，故可得：
V膨胀水箱=0.034*108*13.6=50L
五、采暖系统流程简图（采暖系统立管图）

六、水力平衡计算
6.1 水力平衡计算原则
1、供暖管道中热媒流速，应依照热媒资用压力，系统形式，对噪声规定等因素拟定，其最大容许流速不应超过相应规定值。
2、惯用水力计算办法有等温降法、变温降法和等压降法三种。计算办法参见教材或手册。
3、热水供暖系统并联环路之间压力损失容许差值：双管同程式15％；单管同程式10％；双管异程式25％；单管异程式15％。
4、建筑物内部系统各环路压力平衡后总压力损失可增长10％附加值，以备克服未预测到阻力。
5、单管异程式热水供暖系统中立管压力损失不适当不大于计算环路总压力损失70％。
6、热水供暖系统循环压力，普通宜保持在10～40kPa左右。当热网入口资用压力较高时，应装设调压装置。
6.2 水力平衡计算
本系统采用等温降法进行水力计算，水力平衡计算书见附表2
七、附表及附图
1.房间耗热量计算表
2.水力平衡计算表及散热器片数计算表
3.采暖平面图3张
4.采暖管道系统图1张
5.采暖系统立管图1张
八、参照书目及资料
[1] 《供暖通风设计手册》.陆耀庆 编著.中华人民共和国建筑工业出版社.1987 10

[1] 《供暖通风设计手册》.陆耀庆 编著.中华人民共和国建筑工业出版社.1987
[2] 《供热工程（第四版）》.贺平 孙刚 编著.中华人民共和国建筑工业出版社 .
[3] 《暖通空调惯用数据手册》.建筑工程参照数据系列手册编写组 编著.中华人民共和国建筑工业出版社.