供热工程课程设计说明书

0（建筑供热与给水排水综合课程设计）设计说明书徐州市某二层建筑供热与给排水综合课程设计起止日期：2015年11月9日至2015年11月27日学生姓名李映宇班级建环设备1203学号12403200308成绩指导教师(签字)土木工程学院（部）2015年9月7日1摘要随着人们生活水平的提高，对室内环境温度提出了更高的要求，节能环保，安全因素等越发收到人们的关注。一个房间的可能有各种得热散失热量的途径，当房间的失热量大于得热量时。为了保持室内在要求温度下的热平衡，需要由供暖通风系统补给热量，以保证室内要求的温度。为了满足现今社会的要求，对工程建筑进行供热采暖设计是更好的达到节能环保目的的重要前提。本次课程设计的研究对象和主要内容是以热水为热煤的建筑集中供热系统。本文首先根据根据基本设计资料计算了某二层建筑的热负荷，然后根据热负荷及建筑物的形式等条件，提出了供暖系统的设计方案，选择布置了供暖管网系统，绘制出了该系统的平面图和系统图，还对该系统进行了水力计算，选择管径和流速，使管网系统较好地符合了水力平衡要求。最后还计算了散热器的片数，并布置了散热器。关键词：环保节能，供热设计，负荷计算2目录第一章概述..............................................31.1设计概况...................................................31.2设计依据...................................................3第二章设计方案确定及计算..............................42.1室外气象参数................................................42.2采暖设备要求和特殊要求......................................42.3热负荷计算.................................................42.31校核围护结构传热热阻是否满足最小传热阻要求................42.32热负荷计算过程..........................................5第三章热水供暖系统设计方案比较与确定...................83.1循环动力....................................................83.2供、回水方式................................................83.3系统敷设方式................................................83.4供、回水管布置方式..........................................93.5工程方案确定................................................9第四章散热器的选择.....................................104.1散热器的布置...............................................104.2散热器的安装尺寸应保证.....................................104.3散热器的计算...............................................10第五章水力计算.........................................12第六章供热管道及附件...................................146.1保温管道的确定..............................................146.2保温材料的选择.............................................146.3管道保温施工...............................................14第七章设计总结.........................................15第八章参考文献.........................................163第一章概述1.1设计概况江苏省徐州市某2层住宅建筑工程采暖设计。供暖面积1362.17m2，共2层,第一层层高3.6m，第二层层高3.9m。一层共三个教室以及一个教室休息室，一个设备室，二楼为两个教室和一个教室休息室。热源由城市热网提供，供回水温度为：95°C、70°C，引入口管径为DN70，供回水压差为20000Pa。该建筑南北朝向。1.2设计依据《供热设计手册》、《供热工程》（ISBN978-7-112-02017-1）。4第二章设计方案确定及计算2.1室外气象参数采暖室外计算温度：-5℃，冬季室外平均风速2.8㎡/s，最多风向平均风速3.6㎡/s，冬季室外大气压力,102180pa。2.2采暖设备要求和特殊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。2.3热负荷计算2.31校核围护结构传热热阻是否满足最小传热阻要求校核外墙最小热阻该外墙属于Ⅲ型围护结构（见表1-6[1]），围护结构冬季室外计算温度ewt,w=0.3tw+0.4min,pt=0.3(-26)+0.4(-38.1)=-23.04°C按公式(1-15)[1]计算最小传热阻Ro,min=nweytttaRn（3.3）式中：Ro,min——围护结构的最小传热阻，2m·°C/W；ewt,——冬季围护结构室外计算温度，°C；nt——采暖室内设计温度，°C；yt——根据舒适性确定的室内温度与围护结构内表面的温差，这里取6°C；Rn——围护结构内表面换热系数，W/（㎡·°C）；α——围护结构的温差修正系数。将上述参数代入得，88.07.86)2620(0.1t)t-(tRywnMINO,n2m·°C/W外墙实际传热热阻为1/3.31oRK2m·°C/W0.882m·°C/W5所以满足要求。2.32热负荷计算过程建筑物供暖热负荷计算，主要采用供暖面积热指标计算。根据面积热指标法：'310nhQqAkW式中：'nQ——建筑物的供暖设计热负荷，kW；hq——采暖面积热指标，2/Wm；A——建筑物采暖面积，2m围护结构的基本条件：屋顶：保温材料为沥青膨胀珍珠岩，K=0.55W/㎡·℃，α=0.44地面：不保温地面。K值按分地带计算；外墙：300mm厚钢筋混凝土剪力墙，K=0.6w/㎡·℃；内墙：100厚舒乐板（苯板夹丝抹灰）墙体，K=2.01W/㎡·℃；外窗：双层塑钢窗，有尺寸（宽×高）为3.8×2.4m、3.2×2.4m、3.1×2.4m、3.8×2.1m、3.2×2.1m、3.1×2.1m、1.5×3.3m、1.5×1.95m、1.5×1.5m、1.8×2.4m、1.8×2.1m、1.8×1.95m、0.9×2.05m、0.9×1.2m十四种型号。传热系数K=2.7w/m2·°C外门：单层木门。尺寸（宽×高）1.5×2.1m。可开启部分的缝隙总长为7.2m，K=2.33W/㎡·℃；①外围护结构的基本耗热量计算公式如下：()nwqKFttq——围护结构的基本耗热量，W；K——围护结构的传热系数；F——围护结构的面积；nt——冬季室内计算温度；wt——供暖室外计算温度；——围护结构的温差修正系数，整个建筑的基本耗热量jQ.1等于它的围护结构各部分基本耗热量q的总和:61.()nwQjqKFttaW算出基本耗热量后再进行朝向和高度修正（因风速较小，风力修正忽略不计），②门窗的冷风渗透耗热量，采用缝隙法计算缝隙长度l=3×（窗高-上亮）+2×窗宽=3×(1.5-0.5)+2×窗宽；门窗渗入空气量：lnVLL——每米门窗渗入室内的空气量；l——门窗缝隙的计算长度；n——渗透空气量的朝向修正系数，确定门窗缝隙渗入空气量V后，冷风渗透耗热量2Q按下式计算20.278()wpnwQVcttW式中V—经门窗缝隙渗入室人的总空气量；w——供暖室外计算温度下的空气密度；pc——冷空气的定压比热；0.278——单位换算系数，③门的冷风侵入耗热量计算按下式31..QNQjmWmjQ..1——外门的基本耗热量；N——考虑冷风侵入的外门附加率，按表1—9计算④朝向，风力，高度的修正：⊙《暖通规范》规定：宜按下列规定的数值，选用不同朝向的修正率北、东北、西北0~10%；东南、西南-10%~-15%；东、西-5%；南-15%~-30%。7选用上面朝向修正率时。应考虑当地冬季日照率小于35%的地区，东南、西南和南向修正率，宜采用-10%~0%，东西向可不修正。⊙《暖通规范》规定：民用建筑和工业辅助建筑物（楼梯间除外）的高度附加率，当房间高度大于4m时，每高出1m应附加2%，但总的附加率不应大于15%。应注意：高度附加率，应附加于房间各围护结构基本耗热量和其他附加（修正）耗热量的总和上。⊙《暖通规范》规定：在一般情况下，不必考虑风力附加。只对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别突出的建筑物，才考虑垂直外围护结构附加5%~10%。详细计算见房间耗热量表。8第三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。3.1循环动力根据设计资料中给出动力与能源资料为城市热网提供热媒（热水参数tg=95°C，th=70°C）且系统与室外管网连接，其引入口处供回水压差P=20000Pa。故可确定本设计为机械循环系统。3.2供、回水方式供、回水方式可分为单管式和双管式[1]。双管热水供暖系统：因供回水支管均可装调节阀，系统调节管理较为方便，故易被人们接受，但双管热水供暖系统由于自然循环压头作用，容易引起垂直失调现象，故多用于四层以下的建筑。按其供水干管的位置不同，可分为上供下回、中供下回、下供下回、上供上回等系统。本设计采用上供下回式系统单管热水供暖系统：构造简单，节省管材，造价低，而且可减轻垂直失调现象，故五到六层建筑中宜采用单管式采暖系统，不过一个垂直单管采暖系统所连接的层数不宜超过十二层。层数过多会使立管管径过大，下部水温过低，散热器面积过大不好布置，为了提高下层散热器的水温可设成带闭合管的单管垂直式采暖系统。本工程为教室无需分户热计量，又总建筑为二层，由上述比较及分析可以确定本工程采用单管热水供暖系统。3.3系统敷设方式系统敷设方式可分为垂直式和水平式系统[1]。水平式热水供暖系统：水平式采暖系统结构管路简单，节省管材，无穿过各层楼板的立管，施工方便，造价低，可按层调节供热量，当设置较多立管有困难的多层建筑式高层建筑时，可采用单管水平串联系统。但该系统的排气方式较为复杂，水平串联的散热器不宜过多，过多时除后面的水温过低而使散热器片数过9多外，管道的膨胀问题处理不好易漏水。垂直式热水供暖系统：结构管路简单，节省管材，施工管理方便，造价低，但易造成垂直平失调。在无需考虑分区问题，目前被广泛采用。根据上述比较与分析，结合本工程单层散热器较多，房间结构简单，无需考虑分区问题，所以，本工程采用垂直式系统。3.4供、回水管布置方式供、回水管布置方式可分为同程式和异程式[1]异程式系统布置简单、节省管材，但各立管的压力损失难以平衡，会出现严重的水力失调现象。根据建筑特点，本工程采用异程式式系统。3.5工程方案确定综合上述分析，本工程热水供暖系统采用机械循环、垂直双管、异程上供下回式系统。10第四章散热器的选择考虑到散热器耐用性和经济性，本建筑选用铸铁四柱