供暖课程设计

长江大学工程技术学院《供热工程》课程设计任务书班级60901专业建筑环境与设备课程名称供热工程指导教师姓名城市建设系建筑环境与设备专业2012年6月目录第1章工程概况…………………………………………………3第2章设计依据…………………………………………………32.1任务书………………………………………………………32.2设计参数…………………………………………………5第3章供暖热负荷计算…………………………………………63.1房间围护结构传热耗热量计算……………………………63.2房间冷风渗透与侵入量的计算………………………83.3房间围护结构传热耗热量计算实例………………………8第4章散热器的选型及安装形式………………………………104.1散热器的选择………………………………………………104.2散热器的布置………………………………………………104.4散热器的计算………………………………………………10第5章管路布置…………………………………………………125.1供暖系统的确定……………………………………………125.2水力计算……………………………………………………12设计小结……………………………………………………………14参考文献……………………………………………………………16附录Ⅰ热负荷计算详表…………………………………………14附录Ⅱ散热器计算详表…………………………………………21《供热工程》课程设计任务与指导书一、设计任务书（一）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。（二）设计要求1、要求每个学生独立完成设计任务，自己确定设计方案；2、要正确运用设计资料；3、设计要结合工程实际，全面考虑，尽量使自己的设计具有实际施工价值；4、要求成果：采暖施工图一套；采暖计算说明书一份。（三）设计题目某建筑物室内供暖系统设计。（四）设计资料1、地点：山西太原2、气象资料查《供暖通风设计手册》；3、热源为城市集中供热，供回水温度为95/70℃；4、采暖外线在建筑物南侧；5、建筑底图一套；(要求一人一题)6、门、窗详见门窗表；7、屋顶传热系数为0.8W/m2·℃。二、采暖设计指导书（一）设计内容1、确定房间耗热量；2、确定采暖系统的形式及管路布置；3、进行散热器片数计算和管道水力计算；4、画出采暖平面图和系统图。（二）设计步骤及说明书的编写(1)设计说明书。1)明确设计项目和工程要求。a.项目的要求、依据，原始资料及近期和远期的规划。b.建筑物位置、层数及功能。c.室内供暖要求和特殊要求。d.采暖系统方案的确定确定采暖系统的形式（根据外网分析引入口的位置）主要采暖设备的构件，型号的选择及布置，系统的排水及空气的排除，管道的坡度及坡向。e.方案比较(技术方案、采取措施、新技术的应用和工程中的经济效益的分析和评价)和可行性研究，并指出方案中仍存在的不足之处。2)气象条件。3)围护结构特点。4)散热器选型及安装形式。5)供热系统的确定。①分析系统的特点和缺点，并绘制系统的草图。②系统循环的作用压力、供回水温度、主要阀门和控制仪表。③系统的调试。(2)设计说明书要求。1)计算要求。a.在设计计算过程中使用公式、选用的参数必须注明来源。b.每项计算应举一个计算例子加以说明，其他列表汇总。c.计算中应配以必要简图。2)供暖热负荷计算。a.房间围护结构传热耗热量计算。b.冷风渗透耗热量计算。c.冷风侵入耗热量计算。3)散热器计算。4)水力计算画出采暖系统草图，确定各管段管径，确定固定支架及伸缩位置及管道的保湿。(3)施工图。施工图纸是表达设计思想和设计意图的形象语言。要善于利用施工图纸清晰而准确地表达设计意图和计算结果，使施工人员能准确无误地按照设计图纸进行施工安装，从而达到设计预想效果，满足使用要求。施工图纸的主要内容包括：1)图纸目录。把图纸按顺序编排成目录。2)施工说明。包括工程数据、施工和验收要求及注意事项。3)设备和材料表。包括设备材料的名称、型号、规格和数量。4)平面图。表示建筑物和设备、管道的平面图及其相关位置的尺寸、坡度、坡向、管径和标高。5)系统图。图上应标出管径及管线标高、坡度坡向和局部详图。设计任务：(1)在设计计算中使用轴测系统图，并把计算所得重要数据标注在轴测图上。(2)平面图(首层、标准层和顶层)、系统图各画1张。评分标准；优秀：具有扎实的基础理论和供热知识，能够独立地综合应用所学知识分析解决问题，有较强的创新能力。全面正确地完成了供热工程课程设计任务书规定的工作，图纸质量好，符合制图标准。出勤率高。良好：具有较好的基础理论和供热技术知识，能够应用所学知识分析解决问题，有一定的创新能力，具备较好的综合素质。全面主动地完成了任务书中规定的工作，图纸清楚整洁，较好地表达设计意图。出勤率较高。中等：介于良好和及格的标准之间。及格：具有基本的基础理论和供热技术知识，基本能够应用所学知识分析解决问题，有基本的创新能力，具备基本的综合素质。基本完成任务书中规定的工作，图纸质量一般，能表达设计意图。出勤率较低。不及格：缺乏基本的基础理论和供热技术知识，不能正确应用所学知识分析解决问题，没有完成任务书中规定的工作或出现重大原则性错误或弄虚作假。图纸质量差，不能正确表达设计意图。出勤率低。参考资料：(1)《供热工程》教材。(2)《采暖通风和空气调节设计规范》。(3)《采暖通风设计选用手册》。(4)《建筑设备施工安装通用图册》。(5)《供暖通风设计手册》。(6)《实用供热空调设计手册》。进度计划：采用先集中讲授、然后分阶段个别答疑指导的教学方法，在1～2周内完成所有课程设计内容。时间安排如下：第1周：周一：发设计任务书，指导书。具体设计内容和要求讲解，查找设计资料。周二～周三：计算房间热负荷。周四～周五：计算散热器的面积。第2周：周一：热水管网的平面布置。周二：热水管网的系统图周三～周四：热水管网的水力计算。周五：上交设计成果。设计班级:建筑环境与设备60901（27人）设计时间17～18周（2012.6.4—设计地点J503一：参数：1、设计题目：太原某居民楼供暖设计2、气象资料：山西太原冬季供暖室外计算温度tw=-12℃室外平均风速v=1.8m/s3、土建资料：1）墙体：外墙;240砖墙，加150mm加气混凝土的保温材料，内外均抹灰20mm.传热系数K＝1.08W/（m2·℃）D=5.35属Ⅰ类墙.内墙查参考书1附录1-4内墙为12砖墙，K=2.31W/（m2·℃）2）窗：查参考书2P231表4.2-1选择窗户材料为钢结构，采用双层钢，即塑钢双层玻璃k=3.5W/（m2·℃）3）门：参考书1附录1-4单层实体木门k=4.65W/（m2·℃）；带玻璃的阳台外门：双层金属框K＝3.26W/（m2·℃）4）屋面：传热系数K＝0.8W/（m2·℃）；5）车库上的楼板：120mm钢筋混凝土，上下各15mm的抹灰,k=2.32W/（m2·℃）6）层高：3.0m。4、热源：室外供热管网，供水温度95℃，回水温度70℃。引入管处供水压力满足室内供暖要求。5、建筑概况：总层数6层，总高度22.7m，一层为车库二：热负荷计算理论的计算方法供暖系统设计热负荷：是指在某一室外设计温度tw下,为达到要求的室内设计温度tn，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量Q。1）：Q=Q1.J.+Q1.X.+Q2.+Q3.Q1.J.:围护结构的基本耗热量Q1.X.维护结构的附加（修正）耗热量Q2。：由门、窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量，称为冷风渗透耗热量Q3。：加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气耗热量，称为冷风侵入耗热量2）：围护结构的耗热量A:维护结构的基本耗热量q。=KF(tn-tw)αq。——围护结构的基本耗热量，W；K——围护结构的传热系数，W/（㎡·℃）；F——围护结构的面积，㎡；tn——冬季室内计算温度，℃；tw——供暖室外计算温度，℃；α—围护结构的温差修正系数。有关温差修正系数α，则应依据下表来看序号围护结构特征1外墙、屋顶、地面以及与室外相通的楼板等1.002闷顶和与室外空气相通的非采暖地下室上面的楼板等0.903与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙（1~6层建筑）0.604与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙（7~30层建筑）0.505非采暖地下室上面的楼板，外墙上有窗时0.756非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以上时0.607非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以下时0.408与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙、防震缝墙0.709与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.4010伸缩缝墙、沉降缝墙0.30对于普通直接与外界接触的外墙，其α=1，但对于设置在阳台内的门，窗户，墙则要进行不同系数的修正。由于本建筑只有6层，不属于高层建筑，故不需要考虑风力附加耗热量和高度附加耗热量，只需要进行朝向修正耗热量。围护结构传热系数K值均匀多层材料（平壁）的传热系数KK=1R0=11a0+Σδiλi+1aw=1Rn+Rj+RwW/(m2·℃)R0——维护结构的传热阻，m2·℃/Wan,aw——维护结构内、外表面的换热系数，W/(m2·℃)Rn,Rw——维护结构内、外表面的传热阻，m2·℃/Wδi——维护结构各层的厚度，mλi——维护结构各层材料的导热系数，W/(m2·℃)Rj——由单层或多层材料构成的维护结构个材料层的热阻B:附加耗热量计算公式Q=Qj(1+βch+βf)Q:考虑各项附加后，某围护的耗热量Qj—某围护的基本耗热量βch—朝向修正βf:—风力修正3）地面的传热系数贴土非保温地面如下表：地带R0（m2·℃/W）K0(m2·℃)第一地带第二地带第三地带第四地带2.154.308.6014.20.470.230.120.07第一地带靠近墙角的地面面积需要计算两次4）冷风渗透耗热量按房间换气次数来估算该房间的冷风渗透耗热量。计算公式为Q2=0.278VρWcP(tn-tw)W(2-7)式中：0.278——单位换算系数，1Kj/h=0.278W；V——经门，窗缝隙渗入室内的总空气量,m3/h；ρW——采暖室外计算温度下的空气密度(kg/m3)；Cp——冷空气的定压比热，其值一般为1Kj/（kg.℃）；tn——采暖室内计算温度(℃)；tw——采暖室外计算温度(℃)。但是在实际的计算中，可以根据经验式来简化，可先计算出V，然后根据室外计算温度为-12℃，室内设计温度为20℃，查出对应的没1m3冷风渗透量，依参考书2可以查出其值为12.1故冷风渗透的实际计算公式为Q2=12.1V5)冷风侵入耗热量)(278.0''3ttcVQwnpwwVW_流入的冷空气量式中：'1jmQ——外门的基本耗热量，W；'3Q——冷风侵入耗热量，W；N——考虑冷风侵入的外门附加率。计算房间的采暖热负荷步骤(1)将房间编号（已编号完毕，见CAD图）；(2)根据房间的不同用途，来确定房间的室内计算温度；除了卫生间的温度定为23℃以外，其余的均定为20℃。(3)计算或查出有关围护结构的传热系数，计算出其面积；(4)确定温差修正系数；(5)计算出各部分围护结构的耗热量.渗透风量以及冷风侵入量(6)计算出房间的热负荷。接下来依101房间为例来进行计算以前面可知，外墙的传热系数为K=1.08W/（m2.），东外墙的面积为（3.2×3-1.8×1.5）m2，西外墙的面积为3.7×3m2,且由前面可知其温差修正系数均为1。窗的传热系数为查参考书为K=3.5W/（m2.），东方向的窗户C1818的面积为1.8×1.8m2，楼板查参考书2可知有120mm的混泥土层，上面覆盖有15mm的抹灰层，下面也有15mm的