采暖管道水力计算(精)

采暖供热管道水力计算表说明
1 电算表编制说明
1.1 采暖供热管道的沿程损失采用以下计算公式：
ΔP m =L
λρ⋅v 2
d j
⋅2
（1.1）
；式中：△Pm ——计算管段的沿程水头损失（Pa）
L ——计算管段长度（m）；
λ——管段的摩擦阻力系数；
d j ——水管计算内径（m），按本院技术措施表A.1.1-2～A.1.1-9编制取值；
3
ρ——流体的密度（kg/m）,按本院技术措施表A.2.3编制取值； v ——流体在管内的流速（m/s）。

1.2 管道摩擦阻力系数λ
1.2.1采用钢管的采暖供热管道摩擦阻力系数λ采用以下计算公式：
1 层流区（R e ≤2000）
λ=
64
Re
2 紊流区（R e ＞2000）一般采用柯列勃洛克公式
1
⎛2. 51K /d j
=−2lg ⎜+⎜λ⎝Re λ3. 72
⎛K 68⎞
⎟λ=0. 11⎜+⎟⎜d
⎝j Re ⎠
0. 25
⎞⎟⎟⎠
简化计算时采用阿里特苏里公式
雷诺数
Re =
v ⋅d j
γ
以上各式中
λ——管段的摩擦阻力系数； Re ——雷诺数；
d j ——管子计算内径（m），钢管计算内径按本院技术措施表A.1.1-2取值；
－
K ——管壁的当量绝对粗糙度（m），室内闭式采暖热水管路K ＝
0.2×103m ，室外供热管网
－
K ＝0.5×103m ；
v ——热媒在管内的流速，根据热量和供回水温差计算确定（m/s）；
，根据供回水平均温度按按本院技术措施表A. 2.1取值。

γ——热媒的运动粘滞系数（m2/s）
1.2.2塑料管和内衬（涂）塑料管的摩擦阻力系数λ，按下式计算：
λ={
d j ⎡
b 1. 312(2 lg 3. 7−⎢b
0. 5⎢+
lg Re s −1⎢2
⎢⎣
3. 7d j lg
K
⎤⎥⎥⎥⎥⎦
}2
式中 b＝1＋
lg Re s
lg Re z
v ⋅d j
Re s =
γ
Re z =
500d j
K
式中 b ——水的流动相似系数；
Re s ——实际雷诺数；
Re z ——阻力平方区的临界雷诺数；
-5
K ——管子的当量绝对粗糙度（m），K=1×10（m）；λ、v 、γ、 dj ——同1.3.1。

1.3 管道局部阻力取值和计算
1.3.1 室内采暖管道局部阻力按下式计算：
ΔP j =ξ
ρ⋅v 2
2
式中△Pj ——局部水头损失（Pa）；
ρ ——热水密度；
ξ ——局部阻力系数，钢管根据本院技术措施表12.9.6－1取值，塑料管根据《实用
供热空调设计手册》（第二版）表6.4－7取值。

1.3.2 散热器温控阀局部阻力
1）温控阀流量系数
K v =
G ΔP v
−5
2）根据上式，可计算出温控阀阻力和阻力特性系数
G 25
ΔP v ＝2×10 （Pa ）
K v 105
S v ＝2
K v
式中: G ——流经阀门的流量（m 3/h）；
5
K v ——生产厂家给出的温控阀流量系数，Kv 值表示阀前后压差为10Pa 时的水流量
3
（m/h）；
ΔP v ——温控阀阻力（Pa ）；
S v ——温控阀阻力特性系数（Pa/(m3/h2）。

1.3.3 室外热水供热管网局部阻力按与沿程阻力的比值计算确定，见下表：
补偿器类型
套筒或波纹管补偿器（带内衬筒）
管道公称直径DN（mm）
＜450 450～1200 150～250
方形补偿器
300～350 400～500 600～1200
局部阻力与沿程阻力的比值
0.3 0.4 0.6 0.8 0.9 1.0
1.4 热水采暖的垂直双管系统各层支管之间重力水头H z
H z =
2
h (ρh −ρg g （Pa ） 3
式中 h ——计算环路散热器中心之间的高差 (m；
ρg 、ρh ——设计供、回水温度下水的密度 (kg/m3 ，按本院技术措施表A.2.3确定； g ——重力加速度，g=9.81m/s2。

1.5 单管跨越式系统水温降
1.5.1 单管跨越式系统的散热器和跨越管流量分配
1 单管跨越式系统散热器支路和跨越管支路的流量通过以下2式求得：
G =G s +G k （1.5.1－1） G s
=G
11+
S s S k
（由S s G s =S k G k 导出）（1.5.1－2）
2
2
以上2式中:
3
G ——立管流量（m/h）；
3
G s 、Gk ——流经散热器支路和跨越管支路的流量（m/h）；
32
S s 、 Sk ——散热器支路和跨越管支路的阻力特性系数（Pa/(m/h），由公式（1.5.1
－3）求得。

2 管道阻力特性数S
S =
ρ
2×900πd j
2
2
(4
λ
d j
L +∑ξ （1.5.1－3）
注：上式由下式推导得出，式中各项见1.1。

ΔP =ΔP m +ΔP j ＝（
λ
d j
L +∑ξ
ρv 2
2
=
ρ
2×900πd j
2
2
(4
λ
d j
L +∑ξ G 2=SG 2
1.5.2 管道温降(采用等温降法
1 立管（或住宅户内单管系统）流量
G =ΣQ
1. 163(t （1.5.2－1）
0−t h
2 散热器出水温度
t Q i
si =t i −1−1. 163G （1.5.2－2）
si
3 散热器之后管道温度
t ⋅G ki +t si ⋅G si
i =
t i −1G
（1.5.2－3）公式（1.5.2－1）～（1.5.2－3）中各项示意如下图：
G ——立管流量（m3
/h）；
G 3
si ——流经第i 组散热器的流量（m/h），i＝1，2，3……；
G 3
ki ——流经第i 组散热器跨越管的流量（m/h）ΣQ——立管（或住宅户内单管系统）总供热量（W）； Q i ——第i 组散热器的供热量（W）； t 0——立管供水温度（℃）； t h ——立管回水温度（℃）；
t si ——第i 组散热器的出水温度（℃）； t i ——第i 组散热器与之后的管道温度（℃）； t i－1——第i 组散热器之前的管道温度（℃）。

∑Q, G,t 0
i-1
si
ki
si i h
1.6 散热器数量N
N =N ' ⋅β1⋅β2⋅β3=
Q
β1⋅β2⋅β3 （1.6） n
C ⋅Δt s
式中：N——散热器数量（长度或片数），按本院技术措施12.2.3条取整数。

N ’——设计工况下散热器数量（长度或片数）；
β1、β2、β3——修正系数，按本院技术措施12.2.2条取值。

Q——房间热负荷（W）；
C 、n ——系数，由散热器生产厂家提供；
Δt s =
t 1+t 2
−t n （℃） 2
t 1、t2：散热器进、出口水温，双管系统为系统供、回水温度，单管串联系统
为t i－1和t si （见1.5.2各式）；
tn ：室内采暖计算温度。

2 采暖管道水力计算表适用范围及说明
2.1 电算表适用范围
2.1.1 采用共用立管的住宅采暖系统
表1：适用于采用热塑性管材或铝塑复合管的住宅等户内双管系统；（计算至户内管道与共用立管连接处）
表2：适用于采用热塑性管材或铝塑复合管的住宅等户内单管系统；（同上）表3：适用于采用钢管的住宅等采暖系统的共用立管；（各立管底层以上管道计算）表4：适用于采用钢管的住宅等采暖系统的室内干管；（由各立管最底层计算至建筑热力入口与室外干线连接处）
2.1.2 一般垂直双管采暖系统
表5：适用于采用钢管的一般垂直双管系统的室内立管；（各立管底层以上管道计算）表6：适用于采用钢管的一般垂直双管系统的室内干管；（由各立管最底层散热器计算至建筑热力入口与室外干线连接处） 2.1.3 一般垂直单管采暖系统
表7：适用于采用钢管的一般垂直单管系统；（包括立管及干管，计算至建筑热力入口与室外干线连接处。

为提高计算速度，本表管道摩擦阻力系数λ采用阿里特苏里公式） 2.1.4 室外供热管道
表8：适用于采用钢管的室外供热管道。

2.2 双管系统
2.2.1 住宅等水平双管系统
1、一般最远端散热器支路为该户最不利环路。

2、考虑各散热器支路平衡和埋地非金属管道尽量减少接头，户内管道可不变径。

2.2.2 竖向双管系统
1、底层散热器支路为该立管的最不利环路。

2、如各立管最底层散热器中心高度不同，各立管阻力计算应考虑重力水头：1）首先确定基准散热器（例如首层），该层距离基准散热器的高差h 为0； 2）
以上层散热器距离基准散热器的高差h 填正值； 3）以下层散热器距离基准散热器的高差h 填负值。

3、1根立管各层散热器支环路距离基准散热器的高差h 值填法同上。

2.2.3 散热器温控阀阻力
计算表中局部阻力系数和Σξ不包括温控阀的局部阻力系数，温控阀局部阻力根据流量系数单独列项计算，流量系数应由设计人根据生产厂家样本填入温控阀在 N 位时流量系数 Kv 值。

2.3 单管系统 2.3.1 住宅户内单管系统 1．应每组散热器安装跨越管，采用低阻两通或三通温控阀，温控阀流量系数均应采用 N 位时 Kv 值。

计算时根据每组散热器支路与所并联的跨越管支路的阻力特性系数，按照 1.6 节公式计算各支路的管道流量，每组散热器的温降，各管段阻力。

2．在选择管径及阀件时，为减少散热器片数，应在满足管路水力平衡的基础上尽量加大散热器分流系数。

2.3.2 竖向单管系统 1．一般最远端立管环路为系统最不利环路。

2．进行各立管阻力计算时，应按照 2.3.1 条的原则和方法计算和选择管径。

因单管系统中立管阻力所占比例较大，应尽量通过调整管径，使同一干线上各并联环路之间的压力损失相对差额不大于 15％。

2.4 散热器数量当设计选用的散热器散热量计算公式与式（1.6）形式不同时，使用者应自行修改计算表内公式。

3 电算表使用说明 3.1 表中蓝底色格下各列单元格为必须输入的已知数据；字体为蓝色的格表示其中数据使用者可以根据实际情况修改，其中管道局部阻力系数根据院技术措施填写，计算人可自行增加局部阻力种类，需修改“阻力系数和”项计算公式，温控阀 Kvs 值可根据生产厂家样本修改；字体为粉色的单元格为中间计算结果，一般情况下使用者不必改动；红色斜体字为最终计算结果。

3.2 计算、参数宏表为计算使用的参数或编制的计算函数，如无特殊需要一般不要改动。

3.3 过滤器、热计量表等阻力根据生产厂提供的数据输入。

3.4 实际工程中管道分支情况与示例计算表不同时，计算人应修改各并联环路“不平衡率”项计算公式。

附：采暖管道水力计算表图示： 6
1.住宅户内双管系统（表 1、3、4） A户型 6 5 6 4 5 3 4 2 3 1 2 1 表 1 B户型表 1 表 3 NN-2 N-1 住户双系（ 1、 4）宅内管统表 3、
2.住宅户内单管系统
（表 2、3、4） A户型 6 6 5 5 4 4 3 3 2 7 2 1 1 表2 B户型表2 表3 NN-2 N-1 住宅户内单管系统（表2、3、4） 7
3.垂直双管系统（表 5、6） N-6 N-7 N-8 N-9 N-10 N-5 N-4 N-3 N-2 N-1 表5 6 N-16 N-17 N-18 N-19 7 H2 8 N-15 9 N-14 10 A N-13 5 N-12 4 N-11 3 2 1 H1 表5 16 17 18 19 H4 B 15 14 13 H3 12 11
4.垂直单管系统（表 7） N-6 N-7 N-8 N-9 5 N-5 4 N-4 3 N-3 2 N-2 1 N-1 立管供水 6-5 5-4 4-3 3-2 2-1 立管回水 H2 5 4 H1 3 2 1 竖向单管系统（表7） 8。