地面辐射供暖设计计算1ll

第四章 地面辐射供暖设计计算计算
4.1 地面辐射供暖的热负荷计算 4.1.1供暖面积划分铺设区块
由于利用低温热水辐射采暖的铺设管长不能超过120m ，在本工程设计中一般采用每100m 长加热管铺设，根据《暖通规范》中的铺设管间距要求，一般铺设面积约为25～302m ，为了方便工程概算取平均值252m 。

计算公式如下:
25
A n =
（4-1）
式中 A ——供暖房间面积；
n ——划分区块数；
25——100m 地埋管铺设的平均面积。

4.1.2全面地面辐射供暖房间的热负荷计算Q （W ）。

计算公式
'95.0Q Q q = （4-2）
式中 'Q ——全面地面热水辐射供暖房间的计算热负荷； q Q ——对流供暖房间的计算热负荷。

4.1.3 房间局部区域地面供暖的设计热负荷计算Q （W ）。

计算公式
q j Q Q θ= （4-3）
式中 θ——局部区域地面供暖的热负荷计算系数； j Q ——房间局部区域地面供暖的设计热负荷。

表 4-1 局部区域地面供暖的热负荷计算系数
4.2 地面加热管敷设间距、管长、地面表面平均温度确定。

4.2.1计算地面单位面积所需有效散热量)W (x q 。

计算公式
)/(x F Q q •=α （4-5）
式中 x q ——单位地面面积所需的有效散热量)m /W (2； Q ——供暖房间的计算热负荷（W ）；
α——考虑地面覆盖物遮挡的有效面积系数（％）。

F ——敷设加热管的地面面积（2m ）。

表 4-2 地面覆盖物遮挡的有效面积系数α值（％）
注：面积小的房间遮挡系数去大值；面积居中时，采用插入法。

表 4-3 各采暖房间单位面积所需有效散热量)W (x q
根据单位地面面积所需的有效散热量)W (x q 查表确定管道间距。

各房间供热管道管间距如下表4-4所示。

表 4-4 各采暖房间的供热管间距L （mm ）
4.2.2 各采暖房间供热管长的计算
S=F
（4-6）
L
式中 S——采暖房间供热管长(m);
F——敷设加热管的地面面积（2
m）；
L——供热管道管间距（mm）。

表 4-5 采暖房间的埋管数及管长
4.2.3地表面平均温度的计算
计算出单位地面面积所需的有效散热量)W (x q 之后，计算地表面平均温度并且保证地表面最高温不超过表4-3所示。

计算公式
969.0x )100/(82.9q t t n pj ⨯+= （4-7）
式中 pj t ——地表面平均温度（℃）；
n t ——室内计算温度（℃），按室内设计计算温度降低2℃取值； x q ——单位地面面积所需的有效散热量（2m /W ）。

表 4-6 房间地表面平均温度（℃）
表 4-7 地面辐射供暖的地面平均温度与最高限值
注：浴室、游泳池室内，地表面平均温度为30～33℃，最高温度限值33℃。

4.2.4 地面材料的选择与地面面层热阻计算
目前在低温地板热水敷设设计中常用的地面材料以及其热导率如表4-4所示： 表 4-8 常用地面面层材料热导率 [单位：W/(m ·K ）]
地面面层热阻计算公式
λδ/=R （4-8）
式中 R ——地面面层热阻（W /K m 2•） δ——地面面层材料厚度（m ）
λ——地面面层材料热导率[W/（m •K ）]
根据（4-7）以及表4-4可知在相同的材料厚度下大理石和瓷砖的热阻最小，由于大理石的市场经济价格远高于瓷砖，因此本工程设计中采用瓷砖。

4.2.5 计算供热热水-供暖房间空气设计温度差时的单位热负荷p Q （W/(m 2∙K)）：
)/(x p n sp t T q Q -= （4-9）
式中 x q ——单位地面面积所需的有效散热量（2m /W ）；
T——地源热泵机组供回水平均水温（℃）；
sp
t——室内设计计算温度（℃）。

n
Q（W/(m2∙K)）表 4-9 供热热水-供暖房间空气设计温度差时的单位热负荷
p
4.3 供暖房间所需水流量、流速的计算
=（4-10）
Q
G∆
c
/('t
)
式中G——水流量（kg/s）；
'Q——供热负荷（KW）；
c——水的比热容[4.187kJ/(kg·℃)];
t ∆——地源热泵机组供回水温度差。

4/)(2d A π= （4-11）
式中 A ——供回水管管内截面积（2m ）； d ——供回水管内径（m ）。

A
G v =
（4-12）
式中 v ——供回水管内热水流速（s /m ）。

表 4-10 供回管内热水流量、流速
4.4 地面辐射供暖管道的水力计算
j P P P ∆+∆=∆ )2/)(/(2m v d L P ρλ=∆
)
2/(2v P j ρξ=∆
式中 P ∆——加热管的压力损失（Pa ）； m P ∆——加热管摩擦压力损失（Pa ）；
j
P ∆——加热管局部压力损失（Pa ）；
λ——摩擦损失系数； d ——管道内径（m ）； L ——加热管道长度（m ）； ρ——水的密度（kg/m 3
）；
v ——加热管内水流速（m/s ）； ξ——局部阻力系数。

表 4-11 比摩阻修正系数
注：热媒设计温度与表中所列温度不相等时，可采用插入法求出。

表 4-12 局部阻力系数
采暖房间（五层会议室）最不利环路计算：
查《地面辐射供暖设计施工手册》2014.8 ISBN 978-7-5123-6059-4 表2-13 ，当管径20/25mm时，流量930.2（KG/h），流速为0.83（m/s）。

比摩阻为457（Pa/m）。

摩擦压力损失∆P m=351×118=41418（Pa）
根据表4-12标准统计最远环路系统的局部阻力系数ξ=52.2在查《地面辐射供暖设计
施工手册》2014.8 ISBN 978-7-5123-6059-4 表2-17，知ρv 2
2
=3.23（Pa）
局部压力损失∆P j=522.8×3.23=1688.644（Pa）
最不利环路压力总损失∆P=∆P j+∆P m=41418+1688.644=43106.644（Pa）。