供热课程设计计算说明书.doc

目录第1章绪论 (1)1.1设计目的 (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主要参考资料 (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 (3)2.4设计原始资料 (3)2.4.1 土建资料 (3)2.4.2 建筑结构 (3)2.5动力与能源资料 (3)2.6其他资料 (3)2.7朝向修正率 (4)第3章供暖系统的设计热负荷 (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主要计算公式 (5)3.3热负荷计算 (7)第4章热水供暖系统设计方案比较与确定 (8)4.1循环动力 (8)4.2供、回水方式 (8)4.3系统敷设方式 (9)4.4供、回水管布置方式 (9)第5章散热器的选型及安装形式 (10)5.1散热器的选择 (10)5.2散热器的布置 (10)5.3散热器的安装 (10)5.4散热器的计算 (10)第6章热水供暖系统水力计算 (11)6.1确定系统原理图 (11)6.2系统水力计算 (11)6.2.1 散热器计算 (11)6.2.2 户内水平系统水力计算 (12)6.2.3 单元立管与水平干管采暖系统水力计算 (19)附录 (23)参考文献 (24)总结 (25)第1章绪论1.1 设计目的供热工程课程设计是本专业学生在学习完《供热工程》后的一次综合训练，其目的是让学生根据所学理论和专业知识，结合实际工程，按照工程设计规范、标准、设计图集和有关参考资料，独立完成建筑所要求的工程设计，掌握供暖系统的设计方法，了解设计流程，通过对系统的设计进一步掌握供热工程的专业知识，深入了解负荷计算、水力计算、散热器计算、系统选择的具体方法，从而达到具有能结合工程实际进行供暖系统设计的能力。

供热工程课程设计是建筑环境与设备专业培养学生解决实际问题能力的一个重要的教学实践环节，在建筑环境与设备专业的教学计划中占有重要的地位和作用。

1.2 工程概述1.本工程为北京市某建筑小区，整个建筑物为3层，建筑总供暖面积约1800.26平方米。

系统与室外管网连接，供水温度950C，回水温度700C.该工程采用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DN50。

1.3 设计任务本设计为整栋小区冬季热水供暖工程。

设计主要内容为：（一）设计准备（收集和熟悉有关规范、标准并确定室内外设计参数）（二）采暖设计热负荷及热指标的计算（三）散热设备选择计算（四）布置管道和附属设备选择，绘制设计草图（五）管道水力计算（六）平面布置图、系统原理图等绘制（七）设计及施工说明的编制第2章设计依据2.1 主要参考资料1. 吴星，贺平，王飞. 供热工程，中国建筑工业出版社2. 采暖通风与空气调节设计规范（GB 50019—2003），北京：中国建筑工业出版社，20033. 刘建龙主编. 建筑设备工程制图与CAD 技术，北京：中国化学工业出版社20094. 刘建龙. 供热工程课程设计指导书，20085. 陆耀庆. 供热通风设计手册，北京：中国建筑工业出版社，19876. 李贷森. 简明供热设计手册，北京：中国建筑工业出版社，19987. 城市热力网设计规范CJJ34-2002，北京：中国建筑工业出版社，20038. 城市供热管网工程施工及验收规范CJJ-28-89，北京：中国建筑工业出版社19899. 采暖通风与空气调节制图标准（GBJ 114-1988），北京：中国建筑工业出版社，19892.2 设计范围本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。

故本设计不做热力系统机房和室外管网等的设计。

2.3 设计参数2.3.1 室外设计参数根据建筑物所在的地区是北京市，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2.3.2 室内设计参数根据设计建筑类型，确定室内设计参数如下:室内供暖温度为18℃2.4 设计原始资料2.4.1 土建资料本工程为北京市某小区，整个建筑物为3层，建筑面积约1800.26平米，层高为2.7米。

2.4.2 建筑结构墙体均选用砼砌块：地上外墙为370厚，内墙为200厚。

外窗：双层玻璃两扇推拉铝框窗，不带上亮。

内门：双层木门，门型为无上亮的单散门。

2.5 动力与能源资料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：系统与室外管网连接（详见图纸标示）2.6 其他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，价格便宜，经久耐用，使用寿命长。

该设计中采暖设备选用散热器供暖。

对散热器的要求主要有以下几点：1)热工性能方面的要求，散热器的传热系数值越高，说明其散热性能越好。

提高散热器的散热量，增大散热器传热系数的方法，可以采用增加外壁散热面积（在外壁上加肋片）、提高散热器周围空气的流动速度和增加散热器向外辐射强度等途径。

2)经济方面的要求，散热器传给房间的单位热量所需金属耗量越少，成本越低越好。

3)安装使用和工艺方面的要求，散热器应具有一定机械强度和承压能力；散热器的结构形式应便于组合成所需要的散热面积，结构尺寸要小，少占房间面积和空间，散热器的生产工艺应满足大批量生产的要求。

4)卫生美观方面的要求，散热器要外表光滑，不积灰和易于清扫，散热器的装设不应影响房间的观感。

5)使用寿命的要求，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：0%；东、西朝向：－5%；南向：－30%。

第3章 供暖系统的设计热负荷供暖热负荷是设计中最基本的数据。

它直接影响供暖系统方案的选择、供暖管道管径和散热器等设备的确定、关系到供暖系统的使用和经济效果。

3.1 热负荷组成1、基本耗热量（屋顶、墙、地板和窗耗热量）；2、围护结构修正耗热量（朝向、风力、高度影响的修正）；3、冷风渗透耗热量；4、冷风侵入耗热量；3.2 负荷计算3.2.1 围护结构计算参数1、 外墙根据设计资料，370mm 厚 传热系数K=1.57w/m 2·℃。

2、 外窗根据设计资料，双层玻璃两扇推拉铝框窗，不带上亮，传热系数K=3.26 w/m 2·℃3、 门单层木门.门型为无上亮的单散门0.7×2.04、 地面非保温地面，传热系数按划分地带计算。

3.2.2 主要计算公式由于冬季室外温度的波动幅度远小于室内外的温差，因此在围护结构的基本耗热量计算中采用日平均温差的稳态计算法，1. 围护结构的基本耗热量'()N W q FK t t α=- （3.4）式中 'q ——围护结构的基本耗热量形成的热负荷（W ）；α——围护结构的温差修正系数；F ——围护结构面积（㎡）；K ——围护结构的传热系数[W/(㎡·℃)]；N t ——冬季采暖室内计算温度（℃）； W t ——冬季采暖室外计算温度（℃）。

2. 围护结构的附加耗热量围护结构的附加耗热量按其占基本耗热量的百分率确定。

1) 朝向修正率参考本设计2.7节；2) 风力附加率 本设计不必要考虑风力附加；3) 围护结构的高度附加 本设计中建筑层高2.7m ，因此在本设计中高度附加可以忽略。

3. 冷风渗透耗热量2Q '=0.28Vρw p c (wn n t t -) (3.5) 式中：2Q '——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，本设计取1.34kg/m 3； p c ——冷空气的定压比热，p c =1KJ/（kg·℃）。

经门、窗隙入室内的总空气量按下式计算V=n l L h ⨯⨯ (3.6) 式中：L h ——每米每小时缝隙入室内的空气量；l ——门窗缝隙的计算长度，m ；n ——渗透空气量的朝向修正系数。

(3.7)4. 冷风侵入耗热量开启外门时侵入的冷空气需要加热到室内温度，对于短时间开启无热风幕的外门，可以用外门的基本耗热量乘以相应的附加率：3Q '=N m j Q ..1' (3.8) 式中：m j Q ..1'——外门基本耗热量，W; N ——考虑冷风侵入的外门附加率。

3.3热负荷计算供暖室外计算温度t w =-9℃；因为内墙、楼板之间的传热温差在2℃之内，低于5℃，不考虑内墙、楼板耗热量。

已知 ：维护结构的条件如下外墙 ：37砖墙，内墙抹灰。

K=2.08 W/㎡·0C外窗：双层玻璃窗，两扇推拉铝框门：双层木门.门型为无上亮的单散门。

顶部： k=0.8w/m ·℃ D=1.25地面：不保温地面k 值按划分地带计算。

北京市室外的气象资料：供暖室外的计算温度t w =-9℃室内计算温度 18℃冬季室外平均风速 Vpj=2.8m/s一. 一层基本耗热量计算（1）首先，将采暖房间编号，以2-01房间为例。

（2）维护结构朝向及名称如北外墙，南外墙，计入第3栏中。

维护结构的传热面积等依次记录。

（3）房间的热负荷Q 主要包括以下几部分：Q = Q1 + Q2 + Q3 式中：Q1——围护结构耗热量；Q2——冷风渗透耗热量；Q3——冷风侵入耗热量。

围护结构的基本耗热量：a t KF q n ⎪⎭⎫ ⎝⎛'-='w t 式中 ： K ——围护结构的传热系数，W/㎡·K ；F ——围护结构的计算面积，㎡；n t ——冬季室内空气的计算温度，℃；w t '——冬季室外空气的计算温度，℃； α——围护结构的温差修正系数；是用来考虑供暖房间并不直接接触室外大气时，围护结构的基本耗热量会因内外传热温差的 削弱而减少的修正，其值取决于邻室非供暖房间或空间的保温性能和透气情况。

1.维护结构耗热量计算全部计算列于表中。

围护结构的总传热耗热量Q1=1470W2.冷风渗透耗热量计算Vpj=2.8m/s L=1.66 m3/（h·m）缝隙长度4.8m 北向n=1.0V= Lln=1.66×4.8×1.0=7.97 m3/h=0.278Vρw Cp (tn-tw′)=0.278×7.97×1.34×1.0×27=80wQ33.外门侵入耗热量Q3=0所以 Q = Q1 + Q2 + Q3=1196+80+0=1276w其他房间的热负荷见附录1.第4章热水供暖系统设计方案比较与确定热水采暖系统形式的选择，应根据建筑物的具体条件，考虑功能可靠、经济，便于管理、维修等因素，采用适当的采暖形式。