河南城建学院供热工程课程设计

第一章工程概况

本工程为石家庄市一小区五层住宅楼，主要针对该多层住宅楼进行采暖设计，包括卧室、厨房、厕所等，层高3米，建筑总面积999㎡。本设计采用机械循环单管水平跨越式下供下回式系统。

本工程标准层平面图如下：

第二章设计依据

2.1 设计参数

2.1.1 室外计算参数

石家庄：采暖室外计算温度为-8℃；冬季大气压力为101.69kPa；冬季室外平均风速为1.8m/s。

2.1.2 室内计算参数

2.2 围护结构的传热系数

外墙为370厚砖墙，双面抹灰，内附40mm厚聚苯乙烯保温层；内墙为240厚空心砖墙，双面抹灰，附20mm厚聚苯乙烯保温层；窗户为单框双玻璃窗，规格为1.8×1.5、1.2×1.5、1.5×1.5、㎡；外门为节能木门，具体规格1.0×2.1㎡，南向推拉门为1.0×2.4。

第三章 供暖热负荷计算

3.1 房间热负荷的计算公式

3.1.1 围护结构计算公式

房间传热耗热量按下式计算

()()ch w n 11a t -t β+=KF Q

式中 K---围护结构的传热系数，w/（㎡*℃）； F---围护结构散热面积，㎡； n t ---供暖室内计算温度，℃； w t ---供暖室外计算温度，℃； a---温差修正系数； ch β---朝向修正系数。

3.1.2 冷风渗透耗热量计算公式

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。而超过六层的多层和高层建筑物，则应综合考虑风压和热压的共同影响。

按下式计算 ()w n w p 2t -t 278.0ρV C Q =

式中 p C ---干空气的定压质量比热容，取为1.0056KJ/(Kg ·℃)； w ρ---室外采暖计算温度下的空气密度，kg/m ³； V---房间的冷风渗透体积流量，m ³/h 。 采用缝隙法确定V ，即()∑⋅⋅=n l L V

式中 l---房间某朝向可开启门窗缝隙长度，m ； L---每米缝隙的渗风量，m ³/(m*h) n---渗风量朝向修正系数。

3.1.3 冷风侵入耗热量计算公式

针对本设计，多层建筑外门、短时间开启，计算公式为

％

外门基本耗热量N Q 653⨯=

式中 N---外门所在层以上的楼层数。

3.1.4 户间传热负荷计算公式

按下式计算 ∑∆=n h 4t k x F Q

式中 k---户间楼板或隔墙的传热系数，w/(㎡*℃)； F---户间楼板或隔墙的传热面积，㎡；

h x ---户间传热附加率，一般取50％，对于顶层和底层取70-80％； n t ∆---户间传热负荷的计算温差，宜取5-8℃。

3.2 供暖热负荷的计算结果

3.2.1 计算过程说明

以标准层为例说明围护结构的耗热量计算过程。

1、 围护结构传热耗热量

西外墙：Q=1×0.667×（19.8×28+26×3×3.9+31×3×2.1）×（1-5％）=667.804W

北外墙：Q=1×0.667×（2.4×26+1.8×31+3.6×23）×（1+5％）=140.770W 南外墙：阳台侧围护结构温差修正系数为0.7

Q=[0.7×0.667×（7.2×28）+1×0.667×28×（1.5×3+1.8×1.5）+0.667×1.5×1.5×28]×（1-20％）=216.492W

北外窗：Q=[1×3.7×（1.8×1.5×28+1.8×1.5×28）+0.7×3.7×（1.8×2×28）]×（1-20％）=619.114W

对于内围护结构耗热量，当临室温差＜5℃时，不考虑其耗热量。 临楼梯间内墙：Q=0.6×0.966×9.3×26=140.147W 厨房与厕所的内墙：Q=0.966×6.3×23=139.973W 卫生间与客厅内墙：Q=0.966×5.4×5=26.082W 2、冷风渗透耗热量

采用缝隙发确定冷风渗透体积流量，()∑⋅⋅=n l L V ，本设计采用双层钢窗，室外平均风速为1.8m/s ，查手册，L 取1.1m ³/（m*h ）。北侧朝向修正系数为1，南侧朝向修正系数为0.5.

北侧门窗：V=2×（1.8×1.5+1.2+1.5+1.5+1.5）=22m ³/h 南侧门窗：

V=2×（1.5×1.5+1.8+1.5+3.6+1.5）=12.54m ³/h

故，359.585281.33540.12220056.1278.02=⨯⨯+⨯

⨯=（Q W

3、冷风侵入耗热量

外门基本耗热量为Q=1×3.02×（2.4+2.1）×（18+8）=353.34W

3.2.2 具体计算结果列表

一层地面耗热量，将地面每隔两米划分为四个地带，第一地带之第四地带的传热系数分别为0.47、0.23、0.12和0.07；户间传热耗热量考虑上下楼以及临户，温差选取为6℃；五层还需要考虑楼顶的耗热量。

表三一层的负荷计算

5

6

7

表四标准层的负荷计算

8

9

10

表五顶层的负荷计算

第四章 散热器的选型及安装形式

4.1 散热器的选择

设计选择散热器时，需考虑对散热器在热工、经济、卫生美观及使用寿命等方面的要求。具体要求需满足以下几个条件：

1、热工性能满足传热系数K 值高，散热器散热性能好；

2、经济性能满足散热器单位散热量的成本越低越好；

3、安装使用方便，散热器结构形式便于组装，少占用房间面积和空间；

4、卫生美观，散热器外表光滑美观，不积灰、易于清洁，易与建筑装饰相协调；

5、使用寿命长，散热器不易被腐蚀和破坏。

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。防止散热器冻裂，两道外门之间，门斗及开启频繁地外门附近不宜设置散热器；散热器一般明装或装载深度不超过130mm 的强槽内。铸铁散热器的组装片数，不宜超过下列数值：粗柱形，20片；细柱形，25片；长翼型，7片。

4.3 散热器的安装尺寸

散热器的安装尺寸应保证底部距地面不小于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 。

4.4 散热器的计算

散热器计算的任务是确定供暖房间所需要的散热器的面积和片数。

4.4.1 散热器散热面积的计算公式

按下式计算

()

321n pj t -t βββK Q

F =