哈尔滨工业大学办公综合楼供暖设计说明书3

供热工程课程设计说明书题目：哈尔滨工业大学办公教学综合楼供暖设计院系：专业：姓名：学号：指导老师：2011年6月20日目录1、前言2、设计内容2.1建筑物概况2.2 设计参数及要求2.3围护结构传热系数K2.4校核最小传热阻3、供暖热负荷计算3.1房间围护结构传热耗热量计算3.2各房间耗热量计算表4、散热器选型及供暖系统确定4.1散热器的选择4.2散热器的布置4.3散热器安装注意事项4.4散热器片数计算5、管路布置及水力计算设计总结参考文献1前言生产、输配和应用中低品位热能的工程技术，成为供热工程。

供热工程研究的对象和主要内容是以热水和蒸汽作为热媒的建筑物供暖系统和集中供热系统。

生活中常见的是集中供热系统，现已成为现代化城镇的重要基础之一，是城镇公共事业的重要组成部分。

集中供热系统包括热源、热网和热用户三大部分。

集中供热系统的优点主要有：○1提高能源利用率，节约能源；区域锅炉房的大型供热锅炉的热效率一般可达80%-90%。

○2有条件安装高烟囱和空气净化装置，便于消除烟尘，减少大气污染。

○3可以腾出大批分散的小锅炉的占地，用于绿化。

○4减少司炉人员及燃料，降低运行费用，改善环境卫生。

○5易于实现科学管理，提高供热质量。

本次课程设计的目的是为了巩固所学知识，通过对一栋建筑的供暖设计，包括热负荷计算、散热器选型、水力计算、作系统图等等，将自己所学的课本内容应用到实际生活中！经过查询资料、编写说明书、计算校核等过程锻炼自己的应用和分析能力，为以后的工作打下基础！2设计内容2.1建筑物概况本建筑物为哈尔滨工业大学新校区新建的一座五层的综合大楼。

该大楼是集办公室、舞蹈房、微机室、教室、阅览室等为一体的综合性大楼，其中还附属有厕所、配电室、更衣室等。

各层高度均为4m，总高度为20m。

供暖总面积15725m2.2.2 设计参数及要求2.2.1室外气象参数由《采暖通风与空气调节设计规范》可得，哈尔滨地处东经126.37度，北纬45.41度，海拔高度171.7m，冬季大气压力100.15kpa，供暖室外计算干球温=-33℃，冬季室外平均风速3.2m/s，最多风度为-26℃，最低日平均温度为tp.min向为南风和西南风，平均风速为3.5m/s，供暖天数为175天。

2.2.2室内采暖计算温度室内计算温度由《暖通空调规范实用手册》表2-2查得民用建筑供暖室内计算温度，整理后列于下表：2.2.3设计步骤1、建筑物室内热负荷计算；2、确定供暖系统的设计方案以及热媒形式；3、散热器的计算与布置；4、绘制系统轴测图，对管段分段并标注管长，各个散热器的热负荷大小；5、进行系统的水力计算，并平衡各管段的阻力，一般异程式不大于15%，同程式不大于10%。

2.3围护结构传热系数K围护结构概况：外墙是厚度为370mm 的加气混凝土空心砖块，外加85mm 厚的EPS 板保温，由天正软件查的其传热系数为：K=0.19 W/m 2*℃.内墙是轻制龙骨结构，厚度为240mm ，由天正软件查得内墙的传热系数为：K=0.89 W/m 2*℃.外窗是双层塑钢窗，K=2.4 W/m 2*℃. 门对应天正暖通内、外门界面,可查得：内门的传热系数为：K=3.5 W/m 2*℃。

屋面：屋面防水等级为Ⅱ级，做法从上到下依次为：40厚C20细石混凝土（内配4@200双向）、20厚1：2.5水泥沙浆保护层；80厚挤塑聚苯乙烯板；高分子防水卷材两道；20厚1：3水泥沙浆找平层；钢筋混凝土屋面板。

由天正软件查的屋面的传热系数K=0.49 W/m 2*℃屋顶采用坡屋面，EPS 板，其传热系数为0.783 W/m 2*℃ 整理后得下表：2.4校核围护结构的最小传热热阻由上部分可知，供暖室外计算干球温度为-26℃，外墙导热系数为0.19 W/m 2*℃，屋顶导热系数为0.783 W/m 2*℃。

2.4.1外墙校验Zp c s R D D ii i iini i ni i ni i λπ2λδ∑∑∑111====== 计算得外墙的热惰性指标D=5.339<6，所以Ⅱ型围护结构，故 t w.e =0.6×t w ’+0.4t p.min =-26×0.6-33×0.4=-28.8℃W m R t t t a R n y e w n /897.0115.06)8.2818(1Δ)(2min 0℃=+×==••min 0•R <R O ,满足《暖通规范》的要求。

2.4.2屋顶校验Zp c s R D D ii i iini i n i i n i i λπ2λδ∑∑∑111======计算屋顶的热惰性指标D=2.264，属于Ⅲ型结构，故t w.e =0.3 t w ’+0.7 t p.min =0.3×（-26）+0.7×（-33）=-30.9℃115.06)9.3018(1Δ)(min 0+×==••n y e w n R t t t a R =0.937 W m /2℃R 0=1/0.783=1.277W m /2℃>min 0•R ，满足《暖通规范》的要求。

3供暖热负荷计算由建筑物概况可知，本建筑物为5层建筑，总高度为20m ，在这里只考虑围护结构基本耗热量以及冷风侵入、渗透耗热量，对于照明设备和人员散热等有利因素不予考虑。

3.1房间围护结构传热耗热量计算 3.1.1围护结构基本耗热量围护结构稳定传热时，基本耗热量可按下式计算：Q=KF （t n -'w t ）α式中：K —围护结构的传热系数（W/㎡·0C ）； F —围护结构的面积（㎡）； t n —冬季室内计算温度（0C ）；'w t —供暖室外计算温度（0C ）；α—围护结构的温差修正系数。

详见《供热工程》附录1-2○1朝向修正耗热量是考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的修正。

当太阳照射建筑物时，阳光直接透过玻璃窗，使室内得到热量。

同时由于阳面的围护结构较干燥，外表面和附近气温升高，围护结构向外传递的热量减少。

采用修正方法是按围护结构的不同朝向，采用不同的修正率。

《暖通规范》规定：宜按下列规定的数值，选用不同朝向的修正率 北、东北、西北 0~10%； 东南、西南 -10%~-15%； 东、西 -5% ； 南 -15%~-30%。

选用上面朝向修正率时。

应考虑当地冬季日照率小于35%的地区，东南、西南和南向修正率，宜采用-10%~0%，东西向可不修正。

○2风力附加耗热量是考虑室外风俗变化而对围护结构基本耗热量的修正。

《暖通规范》规定：在一般情况下，不必考虑风力附加。

只对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别突出的建筑物，才考虑垂直外围护结构附加5%~10%。

○3高度附加耗热量是考虑房屋高度对围护结构耗热量的影响而附加的耗热量。

《暖通规范》规定：民用建筑和工业辅助建筑物（楼梯间除外）的高度附加率，当房间高度大于4m 时，每高出1m 应附加2%，但总的附加率不应大于15%。

应注意：高度附加率，应附加于房间各围护结构基本耗热量和其他附加（修正）耗热量的总和上。

3.1.2冷风渗透和冷风侵入耗热量冷风渗透耗热量按下式计算：Q 2=0.278V ρW c p （t n -'w t ） Q 2——冷风渗透耗热量（W ）；V ——经门、窗隙入室内的总空气量，m 3/h ；ρw ——供暖室外计算温度下的空气密度，kg/m 3；ρw =1.4 kg/m 3 C p ——冷空气的定压比热，C p =1KJ/（kg ·℃）； 0.278——单位换算系数，1KJ/h=0.278W 。

V=Lln m 3/h V ——冷风渗透空气量L ——每米门窗缝隙渗入室内的空气量n ——渗透空气量的朝向修正系数，见下表：门窗缝隙的计算长度，可按下述方法计算：当房间仅有一面或相邻两面外墙时，全部计入其门窗可开启部分的缝隙长度；当房间有相对两面外墙时，仅计入风量较大的一面的缝隙；当房间有三面外墙时，仅计入风量较大的两面的缝隙。

由前面的数据，在冬季室外平均风速s m V j P /7.4, ，双层塑钢窗每米缝隙的冷风渗透量L=2.0 m 3/（h ·m ）冷风侵入耗热量按下式计算：Q=0.278V w ρW c p （t n -'w t ） W V w ——流入的空气量，m 3/h由于流入的冷空气量V 不易确定，根据经验总结，冷风侵入耗热量可采用外门基本耗热量乘以外门附加率的简便方法进行计算。

外门附加率按下表来计：在工程设计中，六层或六层以下的建筑物计算冷空气的渗入量时主要考虑风压的作用，忽略热压的影响。

由于楼梯和走廊的围护结构比较难以计算，现采用公式进行估算[1]，)-(..w p n v N N t t V aq Q = (3 式中 v N q .----建筑物供暖体积热指标，查表可得v N q .=0.41 W/（㎡℃）。

a------修正系数，查表可得 a=1.08; p n t .----室内平均计算空气温度。

由前面计算可得p n t.=16℃。

V-----房间外体积。

3.2各房间耗热量计算表由于楼层太多，房间太多，故我们按楼层分组计算，我负责计算三层房间和楼梯耗热量见附录一，现将计算结果整理于下表：取相同数值即可。

图中弱电竖井不做计算。

4散热器选型及供暖系统确定目前，国内外生产的散热器种类繁多，样式新颖。

按其制造材质，主要有铸铁、钢制散热器两大类。

按其构造形式，主要分为柱形、翼型、管型、平板型等。

该室内供暖系统与室外系统官网连接，采用接外热网机械循环下供下回式热水供暖系统，楼梯间和走廊同样设置散热器供暖。

4.1散热器的选择在民用建筑中散热器的选择主要注重外形、易于清扫、耐用性和经济性。

考虑到以上因素，本综合楼选用铸铁四柱760型散热器。

该散热器结构简单，耐腐蚀，使用寿命长，造价低，换热系数高；易于清扫，外形美观。

具体参数见下表：散热器参数4.2散热器的布置散热器布置在外墙窗台下，这样能迅速加热室外渗入的冷空气，阻挡沿外墙下降的冷气流，改善外窗、外墙对人体冷辐射的影响，使室温均匀。

为防止散热器冻裂，两道外门之间，门斗及开启频繁的外门附近不宜设置散热器；散热器一般明装或装在深度不超过130mm的墙槽内。

4.3散热器安装注意事项底部距地面不小于60mm，通常取150mm；顶部距窗台板不小于50mm；背部与墙面净距不小于25mm。

查相关资料可知，对四柱760型，每个位置安装不能超过25片。

4.4散热器片数计算查《供热工程》课本附录2-1供水温度为tg=95℃，回水温度th=70℃。

散热器散热面积F按下式计算：F=Q/K(tpj -tn)*β1β2β3Q---散热器散热量，Wtpj---散热器内热煤平均温度，℃，对于以热水为热媒的供暖系统，t pj =（tsg+tsh）/2℃=82.5℃K---散热器的传热系数，w/m2·℃，K=2.503△t0.298=8.664 W/m2·℃，该数据是在试验台测试的数据，在实际情况下，散热器的K值约比该值大10%，所以实际K=8.664×（1+10%）=9.53 W/m2·℃β1---散热器组装片数修正系数，《供热工程》附录2-3；β2---散热器连接形式修正系数，查《供热工程》附录2-4得：β2=1.0；β3---散热器安装形式修正系数，《供热工程》附录2-5，β3=1.03取A=80mm.散热器片数计算公式如下：n=F/ff---每片或每1m长的散热器散热面积，f=0.235 m2计算时，先计算传热系数K值，然后计算所需的散热面积，然后先按β1=1计算，然后计算出所需片数n。