【正文】 即分別表示為南 西南風(fēng)和西北風(fēng)。 41’ 備注：本設(shè)計(jì)所在地區(qū)包頭市在規(guī)范中沒有數(shù)據(jù)，采用呼和浩特地區(qū)計(jì)算。℃ )； （ 2）外窗： W/(m℃ )）； 墻的傳熱系 [3]數(shù) 由下式求出： 111in i wK ?? ? ?? ??? W/( 2m ℃ )； w? 圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面的換熱系數(shù)， W/( 2m ℃ )?！?)； 保護(hù)層（水泥砂漿） 30mm ? = W/( 2m 其中： n? = W/( 2m 磚墻及水泥砂漿的一些熱物理特性值可從表 ?2?查得： 表 建筑材料熱物理性能計(jì)算參數(shù) 材料名稱 密度 ? 3kgm 導(dǎo)熱系數(shù) ? 2Wm?℃ 蓄熱系數(shù) s 2Wm?℃ 比熱 c gJk?℃ 厚度 ? mm 水泥、細(xì)沙 1600 1050 30 聚苯板 30 1380 70 磚體 1800 1050 250 水泥、細(xì)沙 1600 1050 30 保護(hù)層 1600 1050 30 爐渣找坡層 1000 920 70 聚苯板保溫層 30 1380 100 鋼筋混凝土層 2500 920 120 (1) 外墻組成： 聚苯板保溫層（ W/( 2m ℃ )）； 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱熱阻 0R ?2? 0 11in i wR ?? ? ?? ? ?? W/( 2m ℃ )； 其中： nR = W/( 2m 說明： 本公式不適用于窗、陽臺(tái)門和天窗。當(dāng)居住建筑、醫(yī)院、幼兒園、辦公樓、學(xué)校和門診部等建筑物的外墻為輕質(zhì)材料或內(nèi)側(cè)復(fù)合輕質(zhì)材料時(shí)，采用輕型結(jié)構(gòu)時(shí)，其外墻最小傳熱阻在按式計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行附加?；竞臒崃渴峭ㄟ^房間個(gè)部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)（墻，屋頂，地面、門、窗等），由于室內(nèi)外空氣的溫度差，從室內(nèi)傳向室外的熱量。但是戶間考慮不采暖時(shí)的 5 C溫差。wt — 冬季室外空氣計(jì)算溫度， ℃ ； ? — 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 15 修正后的耗熱量即為附加耗熱量。在附加耗熱量中，應(yīng)按其占基本耗熱量的百分率確定。 （ 2）高度附加 當(dāng)房間凈高超過四米時(shí)，每增加一米，附加率為 2%，但最大附加率不超過 15%。 該教學(xué)樓建于市區(qū)內(nèi)，所以本設(shè)計(jì)不考慮風(fēng)力附加。 根據(jù)《供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》，沈陽市的冷風(fēng)朝向修正系數(shù)：北向 n=，東向 n=，南向 n=，西向 n=。0 .2 7 8i w p n wQ V c t t??? 式（ ） 式中： iQ — 冷風(fēng)滲透耗熱量 , W ； V — 經(jīng)門、窗縫隙滲入室內(nèi)的總空氣量， 3m/h ； w? — 供暖室外計(jì)算溫度下的空氣密度， 3gkm； pc — 冷空氣的定壓比熱， pc =1 ? ?gkJ k ?℃ 。 表 外門附加率 N值 外門布置狀況 附加率 一道門 0065n 兩道門（有門斗） 0080n 三道門（有兩個(gè)門斗） 0060n 公共建 筑和生產(chǎn)廠房的主要出入口 00500n 注： n— 建筑物的樓層數(shù) 熱負(fù)荷計(jì)算舉例： A101（北臥室） 已知條件： （ 1）地帶Ⅰ的面積為 2 + 2= 2m ，地帶Ⅱ的面積為 2 +2= 2m ，地帶Ⅲ的面積為 + = 2m 。 （ 4）包頭采暖室外計(jì)算溫度為 ℃ ，室內(nèi)溫度為 180C ，冬季平均風(fēng)速為 m/s。 . 供暖系統(tǒng)形式的選擇及確定 . 采暖系統(tǒng)的分類 按系統(tǒng)循環(huán)動(dòng)力的不同，可分為重力循環(huán)系統(tǒng) 和機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)。熱水經(jīng)立管或水平供水管順序流過多組散熱器，并順序地在各散熱器中冷卻的系統(tǒng)，稱為單管系統(tǒng)；熱水經(jīng)過供水立管或水平管平行地分配給多組散熱器，冷卻后的回水自每個(gè)散熱器直接沿回水立管或水平回水管流回?zé)嵩吹南到y(tǒng)，稱雙管系統(tǒng)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 （ 2）下供下回式雙管熱水供暖系統(tǒng) 供回水干管均位于系統(tǒng)的最下面。底層需要設(shè)置管溝或有地下室以便于布置兩根干管，要在頂層散熱器設(shè)置放氣閥或設(shè)空氣管排除空 氣。如供水干管在一層地面明設(shè)時(shí)其熱量可加以利用，因而無效熱損失小，與上供下回式相比，底層散熱器平均溫度升高，從而減少底層散熱器的散熱面積，有利于解決一些建筑物中一層散熱器面積過大，難于布置的問題。這種系統(tǒng)一般只宜使用在連接于高溫?zé)崴W(wǎng)路上的衛(wèi)生要求不高的民用建筑或生產(chǎn)廠房。設(shè)計(jì)供回水溫度多采用 95/70℃ 。 （ 2） 在施工中，每安裝好一層散熱器即可開始 供暖，給冬季施工帶來很大的方便。 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流動(dòng)速度和增加散熱器向外輻射強(qiáng)度等途徑。 （ 5）使用壽命的要求，散熱器應(yīng)不易于被腐蝕和破壞，使用年限長。它具有結(jié)構(gòu)簡單、耐腐蝕、使用壽命長以及熱穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)；但其金屬耗量大、金屬熱強(qiáng)度低于鋼制散熱器。但要根據(jù)具體情況，有所側(cè)重。 （ 2）在民用建筑中，宜采用外形美觀，易于清掃的散熱器。 綜合上述原因，所以本設(shè)計(jì)選擇四柱 760 型散熱器，它的散熱面積是 ㎡ /片，水容量 L/片，工作壓力 MPa 。 （ 3）散熱器一般明裝，布置簡單。 （ 5）鑄鐵散熱器每組不宜超過下列片數(shù)：二柱 — 20 片；四柱 — 25 片。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 25 對(duì)單管熱水供暖系統(tǒng)，由于每組散熱器的進(jìn)、出口水溫沿流動(dòng)方向下降，所以每組散熱器 的進(jìn)、出口水溫必須逐一分別計(jì)算。 （ 1）散熱器內(nèi)平均水溫 ℃ )7095(2 )( ????? shsgpj ttt （ 2）確定 散熱器傳熱系數(shù) sK 查《供熱工程》 ]1[ 知 K=△ =（ ） =℃ （ 3）房間所需散熱器的散熱面積及片數(shù) 修正系數(shù)： 散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)，先假定 1? =； 散熱器連接形式修正系數(shù)， 2? =； 散熱器安裝形式 修正系數(shù)， 2? =； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 26 根據(jù)上述公式1 2 3()pj nQF K t t ? ? ?? ? 求得： 39。 . 系統(tǒng)水力計(jì)算 設(shè)計(jì)熱水供暖系統(tǒng)，為了使系統(tǒng)中各管段的水流量符合設(shè)計(jì)要求，以保證流進(jìn)各散熱器的水流量符合需要，就要進(jìn)行管路的水力計(jì)算。 系統(tǒng)草圖見附錄 B。目前的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，經(jīng)濟(jì)比摩阻的值一般取 60到 120 aP/m .在此范圍內(nèi)確定管徑，如沒有此范圍的，根據(jù)實(shí)際情況自己確定。最后，從手冊(cè)中根據(jù)管段里流速 v ，查出動(dòng)力壓頭 P ，求出局部阻力。 （ 9）其它分支立管，以及熱用戶系統(tǒng)的不平衡率，要求其范圍在 15%? 以內(nèi)。最不利環(huán)路分段進(jìn)行計(jì)算，分成三部分水平干管、管道井中 的立管、用戶內(nèi)的水力計(jì)算。 此系統(tǒng)需要平衡的管路有最近立管與最遠(yuǎn)立管的平衡，最高層戶內(nèi)與其下一層戶內(nèi)平衡，最高層戶內(nèi)與其同一立管最底層戶內(nèi)平衡。 表 局部阻力系數(shù)計(jì)算表 管段號(hào) 局部阻力 個(gè)數(shù) ?? 1 分流三通 1 ?? = 5 直流三通 1 ?? = 6 Φ 32 176。90 彎頭 截止閥 1 2 2? 1 10 ?? =16 . 管材與管件 （ 1）管材的選擇 供熱管到通常都采用鋼管本設(shè)計(jì)中由于其工作壓力 ? ,介質(zhì)的工作溫度為95 75 20 0?℃ ℃ ℃，由于鋼管規(guī)格多，強(qiáng)度高，且在熱力管道上廣泛應(yīng)用，故本設(shè)計(jì)采用鋼管。熱表用來計(jì)量采暖所用熱。補(bǔ)償器兩端要設(shè)置固定支架，因?yàn)樗礁晒艿目傞L度達(dá)到 104 米，所以除了補(bǔ)償器兩端設(shè)置固定支架以外，還加設(shè)了兩個(gè)單獨(dú)的固定支架。熱水網(wǎng)路的水力工況（壓力和流量狀況）和供熱工況與供暖熱用戶有著密切的聯(lián)系。 無混水裝置的直接連接：熱水由熱網(wǎng)供 水管直接進(jìn)入供熱系統(tǒng)熱用戶，在散熱器內(nèi)放熱后，返回?zé)峋W(wǎng)回水管去。 因此，本設(shè)計(jì)采用無混合裝置的直接連接方式。 本設(shè)計(jì)中，力爭(zhēng)做到設(shè)計(jì)合理，安裝質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)和操作維護(hù)良好的條件下，熱網(wǎng)能夠無故障的運(yùn)行，尤其對(duì)于只有供暖用戶的熱網(wǎng)，在非采暖期停止運(yùn)行期內(nèi)，可以維護(hù)并排除各種隱患，以滿足在采暖期內(nèi)正常運(yùn)行 的要求，加之考慮到目前我國的國情，故設(shè)計(jì)中的熱力網(wǎng)型式采用枝狀網(wǎng)。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 35 （ 4）穿過街區(qū)的城市熱力管網(wǎng)應(yīng)敷設(shè)在易于檢 修和維護(hù)的地方。 按下式計(jì)算 ?2? 860 /ghQG t htt? ? 式（ ） 式中： G — 供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)流量， t/h ； Q — 供暖用戶設(shè)計(jì)熱負(fù)荷， Mw ； gt — 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)供水溫度，℃； ht — 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)回水溫度，℃； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 37 （ 2）確定熱水網(wǎng)絡(luò)的主干線及沿程比摩阻。此數(shù)據(jù)式根據(jù)多年來采用直接連接的熱水網(wǎng)路而定的。 （ 6）主干線水力計(jì)算完成后，便可進(jìn)行支干線、支線等的水力計(jì)算。 (9570)=860 247。 d=150mm， R= Pa/m 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 38 管段 1中的局部阻力的當(dāng)量長度： 管段 1： 閘閥 1 = 套筒補(bǔ)償器 1 = 直流三通 1 = 局部阻力當(dāng)量長度之和 l39。=++= 管段 1的折算長度 L=+= 管段 1的壓力損失為 △ P=RL= = 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 39 支管線的管徑也可根據(jù)比摩阻的范圍進(jìn)行選擇。(m) 折算 長度L(m) 公稱 直徑(mm) 流速 ν(m/s) R(Pa/m) 管段的壓力損失 △ P(Pa) 1 8 150 2 6 22 28 150 3 35 22 57 150 4 6 22 28 150 5 40 125 6 31 125 7 6 125 8 34 125 9 6 15 21 100 10 34 15 49 100 11 6 15 21 100 12 25 80 13 6 70 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 40 表 外網(wǎng)高區(qū)干管水力計(jì)算表 管段 編號(hào) 負(fù)荷 (kW) 計(jì)算 流量(t/h) 管長 l(m) 局部阻力 當(dāng)量長度 l39。為了避免雨雪的侵襲，低支架敷設(shè)供熱管道保溫層結(jié)構(gòu)底距地面凈高不得小于 。 C 高支架，管道保溫結(jié)構(gòu)底距地面凈高 4m以上，一般為 — 。 （ 2）地溝敷設(shè) 地溝是地下敷設(shè)管道的維護(hù)構(gòu)筑物。通行地溝人行通道的高度不低于 ，寬度不小于 ，并應(yīng)允許地溝內(nèi)最大直徑的管道通過地溝通道。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 42 （ 3）無溝直埋敷設(shè) 管道直接埋設(shè)在土壤中的敷設(shè)形式。此優(yōu)點(diǎn)在老城區(qū)、街道窄小、地下管線密集的地段敷設(shè)供熱管網(wǎng)時(shí)更為明顯。 E 以聚氨酯作為保溫材料，導(dǎo)熱系數(shù)小，供熱管道散熱損失小于地溝敷設(shè)。鋼管的最大優(yōu)點(diǎn)是能承受較大的內(nèi)壓力和動(dòng)荷載，管道連接簡便。 鋼管的連接可采 用焊接、法蘭盤連接和絲扣連接。如果該伸長無法得到補(bǔ)償，將使管道承受巨大的應(yīng)力，甚至破壞管道?！?） △t （ ℃ ） △x （ mm） ≤50 50 135 81 ≤100 111 135 180 125 118 135 191 150 14 135 23 本設(shè)計(jì)中外網(wǎng)選用套筒補(bǔ)償器，它是由用填料密閉的套管和外殼管組成的，兩者同心套裝并可軸向補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償。 1）熱伸長量的計(jì)算 在熱煤輸送管道中，如蒸汽管、凝水管、熱水管及過熱水管等，管子本身將會(huì)因?yàn)闇囟鹊脑黾佣鹋?脹，使管道長度增加，其增長量可根據(jù)《供熱通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》式 (11 31)按下式計(jì)算： Lttx )( 21 ??? 式（ ） 式中： x? 管道的熱伸長量， mm； 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 44 1t 熱媒溫度，℃； 2t 管道安裝時(shí)的溫度，℃，一般按 5℃計(jì)算，當(dāng)管子架空敷設(shè)于室外時(shí)， 2t 應(yīng)取供暖室外計(jì)算溫度； L計(jì)算管道長度， m； ， mm/m （ 2）附件的選用 本設(shè)計(jì)中外網(wǎng)的閥門主要采用閘閥，主要起到關(guān)段流量的作用。室內(nèi)供熱管道經(jīng)常采用水煤氣管或無縫鋼管；室外供熱管道都采用無縫鋼管和鋼板卷焊管。 綜上所述：本設(shè)計(jì)采用 無溝直埋敷設(shè)。根據(jù)國外資料，認(rèn)為可保證其使用壽命達(dá) 50 年以上，遠(yuǎn)高于地溝敷設(shè)。 整體式預(yù)制保溫管直埋敷設(shè)與地溝相比 較距有如下優(yōu)點(diǎn)： A 無溝敷設(shè)不需砌筑地溝，土方量及土