小区供暖设计项目新版说明书.doc

目 录

第1章 绪论 1
1.1 课程设计目标 1
1.2 工程概述 1
1.3 设计任务 1
第2章 设计依据 2
2.1 关键参考资料 2
2.2 设计范围 2
2.3 设计参数 2
2.3.1 室外设计参数 2
2.3.2 室内设计参数 2
2.4 设计原始资料 2
2.4.1 土建资料 3
2.4.2 建筑结构 3
2.5 动力和能源资料 3
2.6 其它资料 3
2.7 朝向修正率 4
第3章 供暖系统设计热负荷 5
3.1 热负荷组成 5
3.2 负荷计算 5
3.2.1 围护结构计算参数 5
3.2.2 关键计算公式 5
3.3热负荷计算 6
第4章 热水供暖系统设计方案比较和确定 7
4.1 循环动力 7
4.2 供、回水方法 7
4.3 系统敷设方法 8
4.4 供、回水管部署方法 8
第5章 散热器选型及安装形式 9
5.1散热器选择 9
5.2 散热器部署 9
5.3 散热器安装 9
5.4 散热器计算 9
设计总结……………………………………………………………………11
第1章 绪论

1.1 课程设计目标
综合课程设计（二）是学生在学完教学计划要求专业课—《暖通空调》、《锅炉及锅炉房设计》、《供热工程》、《流体输配管网》等——所必需进行关键实践性教学步骤之一，经过多层建筑采暖设计，综合利用和深化所学理论知识，培养独立分析、思索和处理工程实际问题能力，使学生受到基础训练，为毕业设计作好准备。
供热工程课程设计是建筑环境和设备专业培养学生处理实际问题能力一个关键教学实践步骤，在建筑环境和设备专业教学计划中占相关键地位和作用。
1.2 工程概述
本工程为甘肃省兰州市某建筑小区，整个建筑物为7层，建筑总供暖面积约4730平方米。系统和室外管网连接，供水温度95℃，回水温度70℃。该工程采取接外热网下供下回式分户热水供暖系统，楼梯间不供热。热源由城市热网提供，引入口管径为DN70。
1.3 设计任务
本设计为整栋小区冬季热水供暖工程。设计关键内容为：
（一）设计准备（搜集和熟悉相关规范、标准并确定室内外设计参数）
（二）采暖设计热负荷及热指标计算
（三）散热设备选择计算
（四）部署管道和隶属设备选择，绘制设计草图
（五）管道水力计算
（六）平面部署图、系统原理图等绘制
（七）设计及施工说明编制
第2章 设计依据

2.1 关键参考资料
1. 李德英，许文发 供热工程，中国建筑工业出版社
2. 陆亚俊 暖通空调，中国建筑工业出版社
3. 陆耀庆 实用供热空调设计手册，中国建筑工业出版社
6. 李岱森 简明供热设计手册，中国建筑工业出版社
2.2 设计范围
此次设计任务为整栋小区冬季采暖系统设计。采暖日期为11月18日~3月18日。
本采暖设计，已经给出热媒，并由城市热网提供。
2.3 设计参数
2.3.1 室外设计参数
依据建筑物所在地域是甘肃省兰州市，查附录，将哈尔滨市冬季室外气象参数列在表2.1中：
表2.1 冬季室外气象参数表
地理位置
大气压力（Kpa）
室外平均风速（m/s）
冬季采暖室外计算干球温度/℃
冬季室外计算相对湿度/%
甘肃省兰州市
99.15
5.1
-8.8
64
2.3.2 室内设计参数
依据设计建筑类型，确定室内设计参数以下:
室内供暖温度为18℃
2.4 设计原始资料
2.4.1 土建资料
本工程为甘肃省兰州市某小区，整个建筑物为7层，建筑面积约4730平米，层高为2.8米。
2.4.2 建筑结构
墙体均选择粉煤灰烧砌砖块。
外窗：单层玻璃两扇推拉铝框窗，不带上亮。
内门：单层木门，门型为无上亮单散门。
2.5 动力和能源资料
1. 热源：城市热网
2. 热媒：热水参数tg=95℃ th=70℃
3. 热力入口位置：系统和室外管网连接（详见图纸标示）
2.6 其它资料
采暖设备要求
散热器要求散热性能好，金属热强度大，承压能力高，价格廉价，经久耐用，使用寿命长。
该设计中采暖设备选择散热器供暖。对散热器要求关键有以下几点：
热工性能方面要求，散热器传热系数值越高，说明其散热性能越好。提升散热器散热量，增大散热器传热系数方法，能够采取增加外壁散热面积（在外壁上加肋片）、提升散热器周围空气流动速度和增加散热器向外辐射强度等路径。
经济方面要求，散热器传给房间单位热量所需金属耗量越少，成本越低越好。
安装使用和工艺方面要求，散热器应含有一定机械强度和承压能力；散热器结构形式应便于组合成所需要散热面积，结构尺寸要小，少占房间面积和空间，散热器生产工艺应满足大批量生产要求。
卫生美观方面要求，散热器要外表光滑，不积灰和易于清扫，散热器装设不应影响房间观感。
使用寿命要求，散热器应不易被腐蚀和破损，使用年限长。
2.7 朝向修正率
北朝向： 10%；
东、西朝向： －5%；
南向： －20%。
第3章 供暖系统设计热负荷

供暖热负荷是设计中最基础数据。它直接影响供暖系统方案选择、供暖管道管径和散热器等设备确实定、关系到供暖系统使用和经济效果。
3.1 热负荷组成
1、基础耗热量（屋顶、墙、地板和窗耗热量）；
2、围护结构修正耗热量（朝向、风力、高度影响修正）；
3、冷风渗透耗热量。
3.2 负荷计算
3.2.1 围护结构计算参数
1.外墙
依据设计资料，250mm厚 传热系数K=0.22w/m·℃。
2.外窗
依据设计资料，单层玻璃两扇推拉铝框窗，不带上亮，传热系数K=5.0w/m·℃
3.门
单层木门.门型为无上亮单散门传热系数K=2.2w/m·℃
4.地面
保温地面，传热系数K=0.6w/m·℃。

3.2.2 关键计算公式
因为冬季室外温度波动幅度远小于室内外温差，所以在围护结构基础耗热量计算中采取日平均温差稳态计算法，
1.围护结构基础耗热量
（3.4）
式中 ——围护结构基础耗热量形成热负荷（W）；
——围护结构温差修正系数；
——围护结构面积（㎡）；
——围护结构传热系数[W/(㎡·℃)]；
——冬季采暖室内计算温度（℃）；
——冬季采暖室外计算温度（℃）。
2.围护结构附加耗热量
围护结构附加耗热量按其占基础耗热量百分率确定。
3.朝向修正率参考本设计2.7节；
4.风力附加率
本设计无须要考虑风力附加；
围护结构高度附加
本设计中建筑只有一层高为4.2m，所以在本设计中高度附加能够 忽略。
6.冷风渗透耗热量
=0.278Vρw (3.5)
式中：——冷风渗透耗热量（W）；
V——经门、窗隙入室内总空气量，m3/h；
ρw——供暖室外计算温度下空气密度，本设计取1.2kg/m3；
——冷空气定压比热， =1KJ/（kg·℃）。
3.3热负荷计算
供暖室外计算温度tw=-8.8℃；
因为内墙、楼板之间传热温差在2℃之内，低于5℃，不考虑内墙、楼板耗热量。
已知 ：维护结构条件以下
外墙 ：砖墙，内墙抹灰 K=0.22W/㎡·℃
外窗：单层玻璃窗，两扇推拉铝框 K=0.22W/㎡·℃
门：单层木门.门型为无上亮单散门 K=2.2W/㎡·℃
屋顶：水泥砂浆 K=2.2W/㎡·℃
地面：保温地面 K=0.7W/㎡·℃
甘肃省兰州市市室外气象资料：
供暖室外计算温度tw=-8.8℃
室内计算温度 18℃，厨房计算温度15℃
冬季室外平均风速 Vpj=5.1m/s
（负荷计算见附表）
第4章 热水供暖系统设计方案比较和确定

热水采暖系统形式选择，应依据建筑物具体条件，考虑功效可靠、经济，便于管理、维修等原因，采取合适采暖形式。
4.1 循环动力
依据设计资料中给出动力和能源资料为城市热网提供热媒（热水参数tg=95℃，th=70℃）且系统和室外管网连接。
4.2 供、回水方法
供、回水方法可分为单管式和双管式。
双管热水供暖系统：因供回水支管均可装调整阀，系统调整管理较为方便，故易被大家接收，但双管热水供暖系统因为自然循环压头作用，轻易引发垂直失调现象，故多用于四层以下建筑。按其供水干管位置不一样，可分为上供下回、中供下回、下供下回、上供上回等系统。本设计采取上供下回式系统
单管热水供暖系统：结构简单，节省管材，造价低，而且可减轻垂直失调现象，故五到六层建筑中宜采取单管式采暖系统，不过一个垂直单管采暖系统所连接层数不宜超出十二层。层数过多会使立管管径过大，下部水温过低，散热器面积过大不好部署，为了提升下层散热器水温可设成带闭合管单管垂直式采暖系统。
本工程为小区需分户热计量，又总建筑为七层，由上述比较及分析能够确定本工程采取立管为下供下回异程式、干管为水平异程式热水供暖系统。
4.3 系统敷设方法
系统敷设方法可分为垂直式和水平式系统。
水平式热水供暖系统：水平式采暖系统结构管路简单，节省管材，无穿过各层楼板立管，施工方便，造价低，可按层调整供热量，当设置较多立管有困难多层建筑式高层建筑时，可采取单管水平串联络统。但该系统排气方法较为复杂，水平串联散热器不宜过多，过多时除后面水温过低而使散热器片数过多外，管道膨胀问题处理不好易漏水。
垂直式热水供暖系统：结构管路简 单，节省管材，施工管理方便，造价低，但易造成垂直平失调。在无需考虑分区问题，现在被广泛采取。
依据上述比较和分析，结合本工程单层散热器较多，房间结构简单，无需考虑分区问题，所以，本工程采取垂直式系统。
4.4 供、回水管部署方法
供、回水管部署方法可分为同程式和异程式
异程式系统部署简单、节省管材，但各立管压力损失难以平衡，会出现严重水力失调现象。而同程式系统可消除式减轻水力失调现象，故有条件时宜采取同程式系统。
本设计采取同程式系统。依据建筑特点，本工程采取同程式系统，即在底层设一根总回水同程管。
第5章 散热器选型及安装形式

5.1散热器选择
选四柱760型散热器，明装，它结构简单，耐腐蚀，使用寿命长，造价低，传热系数高；每片散热器面积少，易组成所需散热面积。
5.2 散热器部署
散热器部署通常安装在外墙窗台下，这么沿散热器上升对流热气能阻止和改善从玻璃下降冷气流和玻璃冷辐射影响，使流经室内空气比较暖和舒适；
为预防散热器冻裂，两道外门之间，门不准设置散热器。在楼梯间或其它有冻结危险场所，其散热器应由单独立、支供热，且不得装设调整阀；
散热器通常明装或装在深度不超出130mm墙槽内，部署简单，本设计采取明装；
在垂直单管或双管热水供暖系统中，同一房间两组散热器能够串联连接；贮藏室、厕所和厨房等辅助用室及走廊散热器，可同邻居串联连接；
考虑到传热效果，本设计散热片安装形式为同侧上进下出。本设散热器部署见平面图。
5.3 散热器安装
底部距地面大于60mm，通常取150mm；顶部距窗台板大于50mm；背部和墙面净距大于25mm。
5.4 散热器计算
1、以101南卧室为例：
热负荷Q=1379W，供水温度为tg=95℃，th=70℃，=18℃， =64.5℃
查得每片散热器散热量为q=133.3W
修正系数：
散热器组装片数修正系数，先假定=1.05；
散热器连接形式修正系数，查表，=1.0；
散热器安装形式修正系数，查表，=1.06；
则n=Q/q***=11.5
所以应取12片
2、其它房间散热器计算结果列于附表设计总结
在生活和生产过程中，会有很多地方须设计供暖，因供暖存在，使得在生活上舒适性得道提升，而且生产会有很大提升，供热工程在很多方面全部有所包含。所以在以后生活.生产中要加以重视。
合理选择供暖系统是计算关键，和依据室内热负荷大小计算散热器片数，正确选择散热器型号。依据所选择供暖系统和供暖方法来合理进行管路水力计算，算出管段各管径大小，然后进行管道阻力计算，和平衡管段阻力，这一系统让我对供热工程系统设计和水力计算有了全方面了解。
1、设计优点：
系统设计中，采取分户计量，便于相关部门收费计量，采取串联跨越式能够实现室温控制，热媒依次流过各个散热器，环路简单，各个散热器含有独立调整功效，户和户之间是否供暖，不相互影响，符合现代建筑要求。
2、设计缺点：管道部署合理但比较多，系统投资费用较大。
3、心得体会：
本设计共用时26天，计算量较大，在设计过程中出现了很多问题，如散热器面积和片数计算,开始根据书本例题算，每个散热器供回水温度全部是95/70℃，以后发觉我用是分户计量，户内散热器用是串联跨越式，发觉了这个计算错误后，我又计算了一遍，总来说还是在设计时候没有做一个整体计划。其次在设计过程中经过发觉问题、翻阅资料或问老师同学、处理问题这一个过程，深入巩固了书本所学内容，加深了对本设计包含学到知识基础含括所学书本知识了解，巩固了CAD制图知识，第一次画轴测图，感觉画还不错。总体来说，经过这次设计，我对供热工程基础知识有所加深，深入增强了设计能力，为以后毕业设计奠定了很好基础。
经过课程设计达成对供热工程这门课知识深化得目标，把课程内容贯穿，是它愈加系统化，逻辑化，加强了这门课认识和对本专业深刻了解。
经过此次课程设计，我还有一点小小提议就是，期望老师在以后课程设计动员时候，把往届学生在设计过程中轻易出现共性问题给同学们集中处理一下，以免很多同学全部带着部分共性问题一个一个去问老师，而且降低了老师工作量。
最终，再次感谢老师在设计中对我指导和帮助 ！