某生活区综合楼热水采暖设计

内蒙古工业大学课程设计任务书学院（系）：土木工程学院课程名称：暖通空调课程设计A 指导教师（签名）：专业班级：学生姓名：学号：一、课程设计题目：呼和浩特市某综合楼热水采暖设计二、课程设计的目的：通过本课程设计培养学生综合运用所学基础理论和暖通空调专业知识，分析和解决暖通空调设计中一般工程技术问题的能力；学习设计计算方法和步骤，培养初步的制图表达能力，增强现代建筑环境与设备工程师应具备的技能；深化学生对设计思想、设计方法、设计规范的理解，学会对技术法规的应用；培养学生良好的学习方法，为毕业设计打下好的基础。

三、课程设计的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求、工作量要求等）1、设计原始资料１).建筑物所在城市：内蒙古呼和浩特市2）建筑（条件）图（1）各层建筑平面图；（2）立面图、剖面图、墙身大样图；（3）门、窗表；（4）屋顶平面图。

3).气象资料气象参数根据建筑所在城市按《实用供热空调设计手册》选用。

第 1 页共14 页4).室外热网资料热网设计供回水温度为95/70℃，静水压线高度为24m。

2、设计内容和要求：１).设计热负荷计算；2).供暖系统方案确定及设备选型计算；3).供暖系统水力计算；4).绘制各层供暖平面图、系统图及大样图；5).编制设计计算说明书。

四、工作进度安排1、二天时间完成内容12、一天时间完成内容13、一天时间完成内容34、三天时间完成内容45、三天时间完成内容5五、可提供的工作条件《采暖通风与空气调节设计规范》《供热工程》教材《实用供热空调设计手册》《暖通空调》教材《供热工程课程设计任务书和指导书》《05系列建筑标准设计图集》第 2 页共14 页《公共建筑节能设计标准》审核批准意见系（教研室）主任（签字）参考书1.供热工程（教材）建筑工业出版社2.实用供热空调设计手册建筑工业出版社3.采暖通风与空气调节设计规范4.暖通空调（教材）建筑工业出版社5.公共建筑节能设计标准6.相关设计安装图集、规范。

第 3 页共14 页第一章设计题目1.1设计题目呼和浩特市某生活区综合楼第二章原始资料2.1建筑物建设地址内蒙古呼和浩特市2.2 地理气象资料该工程建在呼和浩特市，根据《暖通空调气象资料集》查得气象资料如下：冬季室外平均温度：-19℃冬季室内采暖计算温度：18℃冬季年平均风速： 1.6m/s2.3 土建资料（1）建筑物性质及对采暖的要求（生活区的采暖热源）；第 4 页共14 页（2）建筑物的平面方位（见图纸）。

2.4 动力资料（1）热源的位置、性质；（2）热媒的性质及参数（热水，供水95℃回水70℃）；（3）使用外网直接供水。

第三章方案设计该楼供暖系统为室内供暖系统，即热水供/回水上供下回单管串联式系统。

热水采暖单管系统的特点是热水顺序流经多组散热器，逐个冷却后返回热源。

考虑到系统的稳定安全运行，系统中配备补水系统，水处理系统等附属系统。

第四章采暖方案的选择4.1 采暖设计热负荷计算建筑物冬季采暖通风设计的热负荷在《规范》中明确规定应根据建筑物散失和获得的热量确定，对于民用建筑，冬季热负荷包括两项：维护结构的耗热量和由门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量。

第 5 页共14 页第 6 页 共 14 页4.1.1 维护结构的耗热量《规范》中规定维护结构的耗热量包括基本耗热量和附加耗热量量两部分。

4.1.1.1维护结构的基本耗热量按下式计算：()a t t K A Q WO R j j j .-= W 式中，jQ —j 部分维护结构的基本耗热量，W ； j A —j 部分维护结构的表面积，2m （A 应按一定的规则从建筑图上量取）； j K —j 部分维护结构的传热系数，W /（⋅2m ℃)，（一些定型的维护结构的传热系数K,可从设计手册上直接查得）；R t — 冬季室内计算温度，℃；W O t .—采暖室外计算温度，℃；a —维护结构的温差修正系数。

4.1.1.2地面温差传热计算当围护结构是贴土的非保温地面时，其温差传热量。

按下式房间地面的温差传热量。

)(,,w n d d pj d j t t F k Q -=式中 Fd ——各计算地带的面积，m 2d pi k ,——非保温地面的平均传热系数，W /（⋅2m ℃)，见下表。

当房间仅有一面墙的Kpj,d〖W /（⋅2m℃)〗表1房间长度（进深）（m）3～3.6 3.9～4.5 4.8～6 6.6～8.4 9 Kpj,d0.4 0.35 0.30 0.25 0.2 当房间有两面相邻外墙时的Kpj,d〖W /（⋅2m℃)〗表2房间长度进深（m）房间宽度（开间）（m）3.00 3.604.20 4.805.406.603.0 0.65 0.60 0.57 0.55 0.53 0.523.6 0.60 0.56 0.54 0.52 0.50 0.484.2 0.57 0.54 0.52 0.49 0.47 0.464.8 0.56 0.52 0.49 0.47 0.45 0.445.4 0.53 0.50 0.47 0.45 0.43 0.416.0 0.52 0.48 0.46 0.44 0.41 0.40注：①当房间长或宽度超过6.0时，超出部分可按表1查Kpj,d；②当房间有三面外墙时，需将房间先划分为两个相等的部分，每部分包含一个冷拐角。

然后，根据分割后的长与宽，适用本表。

③当房间有四面外墙时，需将房间先划分为四个相等的部分，作法同2.4.1.1.3 维护结构附加耗热量(1)朝向修正率:《规范》规定对不同的垂直外围护结构进行修正时，其修正率为：北，东北，西北朝向：0～10%；第7 页共14 页东，西朝向: -5% ；东南，西南朝向：-10%～-15%；南向：-15%～-30%。

(2)风力附加率：在《规范》中明确规定，在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物以及城镇、厂区内特别高的建筑，垂直的外围护结构热负荷附加5%～10%；(3)外门附加率:加热开启外门时侵入的冷空气，对于短时间开启热风幕时的外门，可以用外门的基本耗热量乘上查处的相应附加率。

阳台门不应考虑外门附加率；(4)高度附加率:由于室内温度梯度的影响，往往使房间上部的传热量加大。

因此规定:当民用建筑和工业企业辅助建筑的房间净高度超过4米时，每增加1米，附加率增加2%，但最大附加率不超过15%。

注意，高度附加率应加在基本耗热量和其他附加率耗热量（进行风力、朝向、外门修正之后的耗热量）的总和之上。

4.1.2 维护结构的耗热量4.1.2.1 冷风渗透耗热量在风力和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出。

把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量，称为冷风渗透a。

耗热量2《暖通规范》明确规定：建筑物门窗缝隙的长度分别按朝向所有可开启的外门、窗缝第8 页共14 页第 9 页 共 14 页隙丈量，在计算不同朝向的冷风渗透空气量时，引进一个渗透空气量的朝向修正系数n ,即：n Ll V ⨯= h m /3L —每米门、窗缝隙渗入室内的空气量，按当地冬季室外平均风速，查得呼市地区L =0.06；l —门窗缝隙的计算长度，取0.75m 的正方形；n —渗透空气量的朝向修正系数。

表4—1呼和浩特 N NE E SE S SW W NW 0.70 0.25 0.10 0.15 0.20 0.15 0.70 1.00确定门、窗缝隙渗入空气量V 后，冷风渗透耗热量1Q ，可按下式计算:()ωωρt t C V Q n P -=278.01 WV —经门窗缝隙渗入室内的总空气量，h m /3；ωρ—供暖室外计算温度下的空气密度，3/m Kg ；P C —冷空气的定压比热，P C =1℃⋅Kg KJ /278.0—单位换算系数，1h KJ /=0.278 W4.1.2.1 冷风渗入耗热量在冬季风压和热压作用下，冷空气由开启的外门侵入室内。

把这部分冷空气加第 10 页 共 14 页 热到室内温度所消耗的热量称为冷风渗入耗热量。

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N ,即:m j i NQ Q ⋅⋅=3 Wm j i Q ⋅⋅—外门的基本耗热量，W ;N —考虑冷风渗入的外门附加率，取N =0.65n （n 为建筑物的楼层数）（热负荷）计算结果如下表所示：第五章系统选型、散热器选型及计算5.1 系统选型5.1.1 热水采暖系统的循环动力热水采暖系统的循环动力叫做作用压头。

按循环动力的不同，将热水采暖系统分为重力（自然）循环系统和机械循环系统。

重力循环系统中水靠其密度差循环，该作用压头称为重力作用压头。

机械循环系统中水的循环动力来自于循环水泵，该系统的循环动力称为机械作用压头。

机械循环系统作用半径大，是集中采暖系统的主要形式。

由于本设计为二层生活楼，所以可以由外网直接供热。

5.1.2 热水采暖系统的供回水温度按供水温度的高低，将热水采暖系统分为高温水采暖系统和低温水采暖系统。

各国高温水与低温水的界限不一样，我国将设计温度高于100℃的系统称为高温水采暖系统；设计供水温度低于100℃的系统称为低温水采暖系统。

高温水系统的设计供回水温度常取130/70℃, 130/80℃, 110/70℃等。

低温水采暖系统的设计供回水温度取95/70℃，85/60℃，80/60℃等。

设计供水温度、设计供回水温差的数值应综合热源、管网和热用户的情况，通过经济技术比较确定。

本设计采用95/70℃的供回水温度。

5.1.3 热水采暖管道系统热水采暖管道系统应考虑热源来向、建筑物的规模、层数、布置管道的条件和用户要求，确定热水采暖管道形式。

根据建筑物布置管道的条件，热水采暖管道系统可采用上供下回式、上供上回式、下供下回式和下供上回式。

“上供”是热媒从立管沿纵向从上向下供给各楼层散热器的系统；“下供”是热媒从立管沿纵向从下向上供给各楼层散热器的系统；“上回”是热媒从立管各楼层散热器沿纵向从下向上回流；“下回”是热媒从立管个楼层散热器沿纵向从上向下回流。

（1）上供下回式系统，布置管道方便，排气顺畅，是用的最多的系统形式。

（2）上供上回式系统，采暖干管不与地面设备及其他管道发生占地矛盾，但立管消耗管材量增加，立管下面均要设放水阀。

主要用于设备和工艺管道较多、沿地面布置干管发生困难的工厂车间等。

（3）下供下回式系统，与上供下回式相比，供水干管无效热损失小，可减轻上供下回式双管系统的竖向失调。

（4）下供上回式系统，与上供下回式系统相对照，被称为倒流式系统。

（5）中供式系统，上半部分系统可为下供下回系统或上供下回式系统，二下半部分系统均为上供下回式系统。

此设计采用上供下回式系统。

5.2 散热器选型及布置5.1.1 散热器的选择散热器的选择，应选用热工性能和经济型号好的散热器；在产尘和对防尘要求较高的工业建筑中，应采用易于清除灰尘的散热器；在具有腐蚀性气体的上产厂房或相对湿度较大的车间，地下水为水源切水质或水处理不佳时应用铸铁散热器。