【正文】 ...........................28 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院 2 第一章 設(shè)計任務(wù) 設(shè)計目的與 要求 本課程的目的是培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)的暖通空調(diào)、流體輸配管網(wǎng)課程的理論和技術(shù)知識解決實際問題，進一步提高運算、制圖和使用資料的能力。通過設(shè)計，了解室內(nèi)采暖系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容、程序和基本原則，鞏固所學(xué)理論知識，培養(yǎng)利用這些知識解決實際問題的能力，逐步樹立正確的設(shè)計觀點。 采暖課程設(shè)計是建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題能力的一個重要的教學(xué)實踐環(huán)節(jié)，在建筑環(huán)境與設(shè)備專業(yè)的教學(xué)計劃中占有重要的地位和作用。 設(shè)計步驟 本課程設(shè)計是完成普通住宅建筑分戶計量熱水供暖系統(tǒng)的工程設(shè)計，末端采暖設(shè)備采用散熱器，以對流采 暖為主。主要設(shè)計步驟： 1．收集資料 2．確定室內(nèi)、外設(shè)計參數(shù) 3．確定熱水供暖系統(tǒng)方案 1）．熱媒的確定 供回水溫度 95/70℃ ； 85/60℃ ； 75/50℃ ； 2）．確定供暖系統(tǒng)的形式及管道布置。 4．供暖設(shè)計熱負(fù)荷的計算 5．散熱器的計算 1）．散熱器形式的選擇； 2）．散熱器面積的計算與片數(shù)的確定； 3）．列出各房間散熱器的組數(shù)，片數(shù)統(tǒng)計表。 6．供暖系統(tǒng)的水力計算 1）．繪出供暖系統(tǒng)的軸測圖； 2）．進行供暖系統(tǒng)的水力計算； 7．撰寫課程設(shè)計說明書 1）．工程設(shè)計概述：建筑物所在地點建筑面積，建 筑物層次，其它設(shè)計依據(jù)等。 2）．設(shè)計方案概述； 3）．計算部份：設(shè)計部分的已知數(shù)據(jù)來源，計算過程，計算結(jié)果列表。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院 3 8．繪制施工圖 1）．供暖系統(tǒng)平面圖（供回水干管、立管布置在平面圖上）； 2）．供暖系統(tǒng)軸測圖（ 1:50 1:100）； 3．熱力入口或節(jié)點的大洋圖。 4．撰寫施工說明。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院 4 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院 5 第二章 熱負(fù)荷依據(jù) 建筑物概述 本設(shè)計為 北京市 某民用住宅樓 散熱器 采暖系統(tǒng)， 建筑平面圖如圖所示： 住宅樓 共五 層，層高 3 米，外窗 高 米，陽臺門高 米，外窗 米， 戶門 米。 基本資料如下： 外墻： K= /( 2m ﹒ C。 ) 外窗雙玻： K= /( 2m ﹒ C。 ) 陽臺門：單層鋁合金推拉窗， K= W /( 2m ﹒ C。 ) 戶門： K= /( 2m ﹒ C。 ) 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院 6 隔墻、 梯梯間隔墻： K= /( 2m ﹒ C。 ) 屋頂： K= /( 2m ﹒ C。 ) 樓板： K= /( 2m ﹒ C。 ) 樓 底 ： K= /( 2m ﹒ C。 ) 戶隔墻： K= /( 2m C。 ) 地面為貼土不保溫地面。 其他資料： 1. 熱源：城市熱網(wǎng) 2. 熱媒：熱水參數(shù) Ctg 。95? Ch 。70t ? 散熱器要求散熱性能好，金屬熱強度大，承壓能力高，價格 便宜，經(jīng)久耐用，使用壽命長。 該設(shè)計中采暖設(shè)備選用散熱器供暖。對散熱器的要求主要有以下幾點： 熱工性能方面的要求，散熱器的傳熱系數(shù)值越高，說明其散熱性能越好。提高散熱器的散熱量，增大散熱器傳熱系數(shù)的方法，可以采用增加外壁散熱面積（在外壁上加肋片）、提高散熱器周圍空氣的流動速度和增加散熱器向外輻射強度等 途徑。 經(jīng)濟方面的要求，散熱器傳給房間的位熱量所需金屬耗量越少，成本越低 越好。 安裝使用和工藝方面的要求，散熱器應(yīng)具有一定機械強度和承壓能力；散熱器的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于組合成所需要的散熱面積，結(jié)構(gòu)尺寸要小，少占房間 面積和 空間，散熱器的生產(chǎn)工藝應(yīng)滿足大批量生產(chǎn)的要求。 衛(wèi)生美觀方面的要求，散熱器要外表光滑，不積灰和易于清掃，散熱器的裝設(shè)不應(yīng)影響房間的觀感。 使用壽命的要求，散熱器應(yīng)不易被腐蝕和破損，使用年限長。 住宅供熱設(shè)計參數(shù) 北京市供暖室外設(shè)計溫度： C。9? 朝向修正率： 表 21 朝向修正率 朝向 東 西 南 北 修正率 5% 5% 20% 0 住宅設(shè)計供暖溫度 ： 表 22 設(shè)計供暖溫度 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院 7 名稱 臥室 餐廳 廚房 起居室 衛(wèi)生間 設(shè)計溫度 20℃ 20℃ 15℃ 20℃ 23℃ 住戶各房間面積： 2m 表 23 底層面積 房間號 101 102 103 104 105 106 107 面積 9 表 24 標(biāo)準(zhǔn)層面積 房間號 301 302 303 304 305 306 307 面積 9 表 25 頂層面積 房間號 501 502 503 504 505 506 507 面積 9 供暖設(shè)計熱負(fù)荷的計算 供暖熱負(fù)荷是設(shè)計中最基本的數(shù)據(jù)。它直接影響供暖系統(tǒng)方案的選擇、供暖管道管徑和散熱器等設(shè)備的確定、關(guān)系到供暖系統(tǒng)的使用和經(jīng)濟效果。 由于冬季室外溫度的波動幅度遠(yuǎn)小于室內(nèi)外的溫差，因此在圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量計算中采用日平均溫差的穩(wěn)態(tài)計算法 。 熱負(fù)荷組成 住宅供暖房間的供暖設(shè)計熱負(fù)荷 Q 主要包括以下幾部分： 1 2 3Q Q Q Q? ? ?? ? ? W （ 21） 式中 1Q? —— 圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量， W ； 2Q? —— 冷風(fēng)滲透耗熱量， W ； 3Q? —— 戶間傳 熱量， W ； 圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量包括圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量和附加耗熱量兩部分 ,附加耗熱量主要考慮朝向修正，外門附加，高度附加。 主要計算公式 1. 圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院 8 39。 ( )NWq FK t t??? （ 22） 式中 39。q —— 圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量形成的熱負(fù)荷（ W ）； ? —— 圍護結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)； F —— 圍護結(jié)構(gòu)面積（ 2m ）； K —— 圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù) [W /( C。?2m )]； Nt —— 冬季采暖室內(nèi)計算溫度（ C。 ）； Wt —— 冬季采暖室外計算溫度（ C。 ）。 整個供暖房間的基本耗熱量 1jQ?? ，應(yīng)等于它的圍護結(jié)構(gòu)各部分 (墻、窗、門、樓板、屋頂、地面等 )基本耗熱量 q? 的總和。即 ? ?1 j n wQ q KF t t a?? ? ?? ? ??? W （ 23） 2. 圍護結(jié)構(gòu)的附加耗熱量 圍護結(jié)構(gòu)的附加耗熱量按其占基本耗熱量的百分率確定。 1) 朝向修正率參考本設(shè)計 節(jié)； 2) 風(fēng)力附加率 本設(shè)計 不必要考慮風(fēng)力附加； 3) 圍護結(jié)構(gòu)的高度附加 本設(shè)計中建筑層高 均 為 3m ，因此在本 設(shè)計中高度附加可以忽略。 3. 冷風(fēng)滲透耗熱量 2Q? = pc ( wnn tt ? ) (24) 式中： 2Q? —— 冷風(fēng)滲透耗熱量（ W ）； V—— 經(jīng)門、窗隙入室內(nèi)的總空氣量， m3/h； ρw—— 供暖室外計算溫度下的空氣密度，本設(shè)計取 3415kg/ ； pc —— 冷空氣的定壓比熱， ? ?CKJp 。kg./1c ? 。 經(jīng)門、窗隙入室內(nèi)的總 空氣量按下式計算 nlLV h ??? (25) 式中： L h—— 每米 每小時 縫隙入室內(nèi)的空氣量 ； l —— 門窗縫隙的計算長度， m ； n—— 滲透空氣量的朝向修正系數(shù)。 ? ? ? ?bowbh vhL ??? (26) 式中： 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院 9 h —— 計算門窗中心標(biāo)高 ， m ； ν 0—— 冬季室外最大風(fēng)向的平均風(fēng)速， m/s； α —— 外門窗縫隙 滲 風(fēng) 系數(shù) ，有表 18[1] 查得 。 b —— 門窗縫隙滲風(fēng)指數(shù)，取 ； 4. 冷風(fēng)侵入耗熱量 開啟外門時侵入的冷空氣 需要加熱到室內(nèi)溫度