供熱工程課程設(shè)計(jì)--中學(xué)宿舍樓采暖設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　課程名稱： 供 熱 工 程 </p><p>　　系 別： 城 市 建 設(shè) 系 </p><p>　　專 業(yè)： 建筑環(huán)境與設(shè)備工程 </p><p>　　班 級(jí)： 建 環(huán) 0

2、9* 班 </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　職 稱： &

3、lt;/p><p>　　2012年06月 22日</p><p>　　供熱課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)</p><p>　　第1章 設(shè)計(jì)原始資料</p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　張家口市新區(qū)中學(xué)宿舍樓采暖設(shè)計(jì)</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)原始資料

4、 </p><p>　　冬季供暖室外計(jì)算溫度為-15℃</p><p>　　設(shè)計(jì)熱媒：95℃/70℃ 機(jī)械循環(huán)單管順流異程式熱水系統(tǒng)</p><p>　　宿舍居室每室4人，按單床布置，總建筑面積：3169.10平方米，其中：1-5層建筑面積均為：633.82平方米 ，建筑層數(shù)及高度：宿舍樓共五層 檐口高度為17.25米。結(jié)構(gòu)形式：

5、磚混結(jié)構(gòu)。</p><p>　　第2章 供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷計(jì)算</p><p><b>　　2.1設(shè)計(jì)氣象資料</b></p><p>　　2.1.1查出設(shè)計(jì)題目中建筑物所在地區(qū)的相關(guān)氣象資料</p><p>　　查《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》，以下簡(jiǎn)稱《供熱手冊(cè)》及《供熱工程》。</p><p>　　1

6、、冬季室外計(jì)算溫度的確定。</p><p>　　采暖室外計(jì)算溫度，應(yīng)采用歷年平均不保證5天的日平均溫度，主要用于計(jì)算采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷。</p><p>　　2、冬季室外平均風(fēng)速(v。)</p><p>　　冬季室外平均風(fēng)速應(yīng)采用累年最冷3個(gè)月各月平均風(fēng)速的平均值，“累年最冷3個(gè)月”，系指累年逐月平均氣溫最低的3個(gè)月，主要用來(lái)計(jì)算風(fēng)力附加耗熱量和冷風(fēng)滲透耗熱量。<

7、/p><p><b>　　3、冬季主導(dǎo)風(fēng)向</b></p><p>　　冬季“主導(dǎo)風(fēng)向”即為“雖多風(fēng)向”，采用的是累年最冷3個(gè)月平均頻率最高的風(fēng)向，風(fēng)向的頻率指在一個(gè)觀測(cè)周期內(nèi)，某風(fēng)向出現(xiàn)的次數(shù)占總數(shù)的百分?jǐn)?shù)，主要用來(lái)計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量。用四個(gè)字母ESWN分別表示東南西北四個(gè)方向，其它方位用這四個(gè)字母組合表示風(fēng)的吹向，即風(fēng)從外面刮來(lái)的方向。當(dāng)風(fēng)速小于0. 3米／秒時(shí)，用字

8、母c來(lái)表示，參見(jiàn)《供熱手冊(cè)》，張家口主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)閃N，即西北風(fēng)。</p><p>　　2.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能</p><p>　　外墻采用聚苯板外保溫，k為0.49 W/(·℃)，地面加保溫材料，第一地帶K為0.28 W/(·℃)，第二地帶K為0.17 W/(·℃)，第三地帶K為0.10W/(·℃)，第四地帶K為0.06W/(·℃)，屋頂加保

9、溫材料,K為0.38 W/(·℃)，塑鋼中空玻璃K為2.4 W/(·℃)，鋁合金玻璃門(mén)K為6.5 W/(·℃).</p><p>　　2.3房間熱負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　2.3.1供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷</p><p><b>　　利用下式計(jì)算：</b></p><p>　　——圍護(hù)結(jié)構(gòu)

10、的基本耗熱量，W；</p><p>　　——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加(修正)耗熱量，W；</p><p>　　——冷風(fēng)滲透耗熱量，W；</p><p>　　——冷風(fēng)侵入耗熱量，W；</p><p>　　——供暖總耗熱量，W。</p><p>　　本建筑物要求室內(nèi)計(jì)算溫度為18℃。</p><p>　　供暖

11、設(shè)計(jì)熱負(fù)荷按照下式計(jì)算：</p><p>　　W </p><p>　　式中：K——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/(·℃)； </p><p>　　F——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積，；</p><p>　　——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)；</p><p>　　——冬季室內(nèi)計(jì)算溫度，℃；

12、</p><p>　　——供暖室外計(jì)算溫度，℃。</p><p>　　(1)朝向修正耗熱量</p><p>　　朝向修正耗熱量是考慮建筑物受太陽(yáng)照射而對(duì)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱損失的修正</p><p>　　朝向修正耗熱量的修正率為：</p><p>　　東： -5％； 西： -5％； 南： -20％； 北： 0。&

13、lt;/p><p>　?。?）風(fēng)力附加耗熱量</p><p>　　本建筑物風(fēng)力附加耗熱量為0。</p><p>　　(3)高度附加耗熱量</p><p>　　本建筑物中高度附加耗熱量為0。</p><p>　　2.3.2 冷風(fēng)滲透耗熱量</p><p>　　在風(fēng)壓和熱壓的作用下，室外的冷空氣通過(guò)門(mén)

14、、窗等縫隙滲入室內(nèi)，被加熱后逸出。當(dāng)未對(duì)采暖房間的門(mén)、窗縫隙采取密封措施時(shí)，冷空氣就會(huì)通過(guò)門(mén)、窗縫隙滲入到室內(nèi)，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。</p><p>　　在各類(lèi)建筑物特別是工業(yè)建筑的耗熱量中，冷風(fēng)滲透耗熱量所占比例是相當(dāng)大的，有時(shí)高達(dá)30％左右，所以門(mén)窗縫隙滲透冷空氣耗熱量的計(jì)算顯得尤為重要。</p><p>　　根據(jù)現(xiàn)有的資料，《暖通規(guī)

15、范》中給出了用縫隙法計(jì)算民用建筑及生產(chǎn)輔助建筑物的冷風(fēng)滲透耗熱量和用百分率附加法計(jì)算工業(yè)建筑的冷風(fēng)滲透耗熱量。</p><p>　　1、多層建筑的滲透冷空氣量，當(dāng)無(wú)相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)，可按以下公式計(jì)算：</p><p>　　V＝Lln 式中 L-每米門(mén)窗縫隙滲入室內(nèi)的空氣量 l-門(mén)窗縫隙的計(jì)算長(zhǎng)度</p><p>　　n滲透空氣量的朝向修正系數(shù)</p>

16、<p>　　2、計(jì)算出的房間冷風(fēng)滲透量是否全部計(jì)入，應(yīng)考慮下列因素；</p><p>　　(1)當(dāng)房間僅有一面或相鄰兩面外圍護(hù)物時(shí)，全部計(jì)入其外門(mén)、窗縫隙；</p><p>　　(2)當(dāng)房間有相對(duì)兩面外圍護(hù)物時(shí)，僅計(jì)入較大的一面縫隙；</p><p>　　(3)當(dāng)房間有三面外圍護(hù)物時(shí)，僅計(jì)入風(fēng)量較大的兩面縫隙；</p><p>　　

17、(4)當(dāng)房問(wèn)有四面外圍護(hù)物時(shí)，則計(jì)入較多風(fēng)向的1/2外圍護(hù)物范圍內(nèi)的外門(mén)、窗縫隙。</p><p>　　3、計(jì)算建筑物耗熱量時(shí)，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，可作下列近似處理：</p><p>　　(1)與相鄰房間溫差小于5℃時(shí)，不計(jì)算耗熱量；</p><p>　　(2)伸縮縫或沉降縫墻按外墻基本耗熱量的30％計(jì)算；</p><p>　　(3)內(nèi)門(mén)的傳熱系數(shù)

18、按隔墻的傳熱系數(shù)考慮；</p><p>　　2.3.3 冷風(fēng)侵入耗熱量</p><p>　　在冬季受風(fēng)壓和熱壓作用下，冷空氣由開(kāi)啟的外門(mén)侵入室內(nèi)。把這部分冷空氣加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量稱為侵入耗熱量。</p><p>　　按照下列公式計(jì)算： </p><p>　　式中：——外門(mén)的基本耗熱量，

19、W；</p><p>　　——冷風(fēng)侵入耗熱量，W；</p><p>　　N ——考慮冷風(fēng)侵入的外門(mén)附加率。</p><p><b>　　外門(mén)附加率N值：</b></p><p>　　注：n---建筑物本層以上的樓層數(shù)（包括本層）。</p><p>　　熱負(fù)荷計(jì)算詳見(jiàn)表格（附表一）</p>

20、;<p>　　第3章 散熱器的選擇及計(jì)算</p><p><b>　　3.1管道布置</b></p><p>　　系統(tǒng)采用上供下回單管順流布置形式。分兩個(gè)環(huán)路，分別用N1、N2表示。</p><p><b>　　3.2散熱器的選用</b></p><p>　　本建筑物中采用四柱813

21、型散熱器。</p><p>　　3.3散熱器的選擇及計(jì)算</p><p>　　一、散熱器散熱面積的計(jì)算</p><p>　　散熱面積的計(jì)算可按《供熱手冊(cè)》或《教材》中的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　1、散熱器內(nèi)熱媒平均溫度t的確定</p><p>　　(1)本課程設(shè)計(jì)在計(jì)算時(shí)，不考慮管道散熱引起的溫降。<

22、;/p><p>　　（2）單管熱水供暖系統(tǒng)，由于每組散熱器的進(jìn)、出口水溫沿流動(dòng)方向下降，所以每組散熱器的進(jìn)、出口水溫必須按公式逐一分別計(jì)算。</p><p>　　2、散熱面積的計(jì)算應(yīng)該在布置完散熱器和立管后進(jìn)行。</p><p>　　3、設(shè)計(jì)中，為簡(jiǎn)化計(jì)算，散熱器的熱負(fù)荷中不扣除管道的散熱量。</p><p>　　二、散熱器片數(shù)的計(jì)算</p

23、><p>　　散熱器片數(shù)的計(jì)算可按下列步驟進(jìn)行：</p><p>　　1、利用散熱器散熱面積公式求出房間內(nèi)所需總散熱面積(由于每組片未定，故先按1計(jì)算)；</p><p>　　2、得出所需散熱器總片數(shù)；</p><p>　　3、確定房間內(nèi)散熱器的組數(shù)m；</p><p>　　4、將總片數(shù)n分成m組，得出每組片數(shù)n`，若均分

24、則n`＝n／m(片／組)；</p><p>　　5、對(duì)每組片數(shù)n`進(jìn)行片數(shù)修正，乘以b，即得到修正后的每組散熱器片數(shù)，可根據(jù)下述原則進(jìn)行取舍：對(duì)柱型散熱器，散熱面積的減少不得超過(guò)0.1㎡；</p><p><b>　　散熱器數(shù)量的計(jì)算</b></p><p><b>　　1、計(jì)算公式</b></p><

25、p>　　式中:——散熱器散熱面積，；</p><p>　　——散熱器的散熱量， W；</p><p>　　——散熱器內(nèi)熱媒平均溫度，℃；</p><p>　　——供暖室內(nèi)計(jì)算溫度，℃；，</p><p>　　——散熱器的傳熱系數(shù)，；</p><p>　　——散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)；</p><

26、p>　　——散熱器組連接形式修正系數(shù)；</p><p>　　——散熱器組安裝形式修正系數(shù)。</p><p>　　由于系統(tǒng)采用的為同側(cè)上進(jìn)下出式，故＝1。</p><p>　　選取A＝80mm； ＝1.03。計(jì)算散熱器面積時(shí)，先?。?.00，但算出F后，求出總片數(shù)，然后再根據(jù)片數(shù)修正系統(tǒng)的范圍乘以對(duì)應(yīng)的值，其范圍如下：</p><p>

27、;<b>　　片數(shù)修正系數(shù)</b></p><p>　　在熱水供暖系統(tǒng)中，散熱器進(jìn)出口水溫的算術(shù)平均值</p><p>　　℃ </p><p>　　式中：——散熱器進(jìn)水溫度，℃；</p><p>　　——散熱器出水溫度，℃。</p><p>

28、;<b>　　散熱器的計(jì)算說(shuō)明：</b></p><p>　?。?.）根據(jù)建筑特點(diǎn)和散熱器的布置原則及熱負(fù)荷的分布情況而知，同一房間的散熱器均勻分組，片數(shù)均分。</p><p>　　（2.）按散熱器的計(jì)算實(shí)例的步驟，將整個(gè)建筑的散熱器片數(shù)計(jì)算見(jiàn)（附表二）。</p><p>　　3．4輔助設(shè)備的選擇</p><p><

29、;b>　　伸縮器</b></p><p>　　在熱媒輸送管道中，如蒸汽管、凝水管、熱水管及過(guò)熱水管等。</p><p><b>　　集氣罐和自動(dòng)排氣閥</b></p><p>　　1集氣罐用于熱水采暖系統(tǒng)中的空氣排除，一般應(yīng)設(shè)于系統(tǒng)的末端最高處，并使干管逆流，水流與空氣泡浮升方向一致。</p><p>

30、　　2、自動(dòng)排氣閥的排氣口，一般亦接DNl5mm排氣管，防止排氣直接吹向平頂或側(cè)墻，損壞建筑外裝修，排氣管上不應(yīng)設(shè)閥門(mén)，排氣管引向附近水池。</p><p>　　3、由于采暖系統(tǒng)(如水平串聯(lián)系統(tǒng))的原故，散熱器中的空氣不能順利排除叫，可在散熱器上裝設(shè)手動(dòng)放風(fēng)閥。</p><p><b>　　疏水器</b></p><p>　　疏水器的選型應(yīng)根據(jù)

31、系統(tǒng)的壓力、溫度、流量等情況確定。</p><p><b>　　補(bǔ)償器</b></p><p>　　為了防止供熱管道升溫時(shí)，由于熱伸長(zhǎng)或溫度應(yīng)力熱引起管道變形或破壞，需要在管道上設(shè)置補(bǔ)償器，以補(bǔ)償管道的熱伸長(zhǎng)，從而減小管壁的應(yīng)力和作用在閥件或支架結(jié)構(gòu)上的作用力。</p><p>　　第4章 管道的水力計(jì)算</p><p>

32、;<b>　　4.1繪制系統(tǒng)圖</b></p><p>　　根據(jù)暖氣片組裝片數(shù)的最大值將其分為幾組后，確定總的立管數(shù)，繪制系</p><p>　　統(tǒng)圖，標(biāo)明各段干管的負(fù)荷數(shù)，以及每組暖氣片的片數(shù)和負(fù)荷數(shù)，并對(duì)各個(gè)管</p><p><b>　　段進(jìn)行標(biāo)注。</b></p><p>　　系統(tǒng)圖及標(biāo)注見(jiàn)

33、CAD圖</p><p><b>　　4.2水力計(jì)算</b></p><p>　　1、用最不利環(huán)路的方法</p><p><b>　　2、計(jì)算步驟如下：</b></p><p>　?。?）在軸測(cè)圖上進(jìn)行管段編號(hào)、立管編號(hào)，并注明各管段的熱負(fù)荷和管長(zhǎng)。</p><p>　　（2

34、）計(jì)算最不利環(huán)路的阻力損失，并確定各管段管徑</p><p>　　注：平均比摩阻大致為60—120pa/m</p><p>　?。?）以最不利環(huán)路的總阻力損失為基準(zhǔn)，在允許的不平衡率范圍內(nèi)確定最不利立管前面的供回水干管和其他立管的管徑。</p><p>　　該工程用兩個(gè)環(huán)路，設(shè)為N1、N2環(huán)路，水力計(jì)算表詳見(jiàn)（附表三），包括N1回路，N2回路，局部阻力系數(shù)。<

35、/p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　該設(shè)計(jì)為張家口新區(qū)中學(xué)宿舍樓供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其內(nèi)容包括供暖系統(tǒng)計(jì)算、熱負(fù)荷計(jì)算、散熱器計(jì)算及水力計(jì)算、系統(tǒng)的選擇、計(jì)算機(jī)CAD繪圖等幾部分。</p><p>　　本設(shè)計(jì)內(nèi)容是將熱能從熱源輸送到建筑物內(nèi)部的集中采暖系統(tǒng)，集中采暖系統(tǒng)是由管路系統(tǒng)、散熱設(shè)備及其它輔助設(shè)備組成的，任務(wù)在于將熱能按要

36、求經(jīng)濟(jì)、合理地分配給各個(gè)采暖房間來(lái)滿足對(duì)空氣溫度的要求。</p><p>　　本設(shè)計(jì)主要是根據(jù)建筑物的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)任務(wù)指導(dǎo)書(shū)按要求來(lái)完成的，又根據(jù)如何經(jīng)濟(jì)、可靠、美觀的原則來(lái)實(shí)現(xiàn)和突出本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)的。</p><p>　　供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與方案選擇是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中主要參閱了《供熱工程》及相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)中有關(guān)例題來(lái)完成的，計(jì)算得出的有關(guān)數(shù)據(jù)為繪圖提供了基本條件參數(shù)。</p>

37、<p>　　在計(jì)算機(jī)繪圖過(guò)程中，使用的是中國(guó)建筑科學(xué)研究院工程部開(kāi)發(fā)研制的 AUTOCAD2007繪圖軟件以和天正暖通繪圖軟件及鴻業(yè)水力計(jì)算系統(tǒng)，在繪圖過(guò)程中，我熟練的運(yùn)用CAD軟件，并從中不斷地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題，既鞏固了理論的學(xué)習(xí)，又使理論聯(lián)系實(shí)際，在實(shí)踐中很好地運(yùn)用和發(fā)展，真正的做到學(xué)有所成，學(xué)有所用。</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p>

38、<p>　　[1] 陸耀慶.供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè).中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1987</p><p>　　[2] 賀平、孫剛等.供熱工程.第四版.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009</p><p>　　[3] 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001</p><p>　　[4] 北京建筑設(shè)計(jì)研究院編，建筑設(shè)備專業(yè)技術(shù)措施.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006&l