【導(dǎo)讀】人們在日常生活和社會生產(chǎn)中都需要使用大量的熱能。將自然界的能源直接或間接地轉(zhuǎn)化為熱能，以滿足人們需要的科學(xué)技術(shù)，稱為熱能工程。供暖就是用人工方法向室內(nèi)供給熱量，使保持一定的室內(nèi)溫度，以創(chuàng)造適宜的生活條件或工作條件的技術(shù)。所有供暖系統(tǒng)都由熱媒制備（熱源）、熱媒輸送和熱媒利用三個主要部分組成。本設(shè)計主要采用集中式供熱系統(tǒng)，散熱器給室內(nèi)供熱方式有對流供熱和輻射供熱。同時，還考慮了經(jīng)濟(jì)、可靠、節(jié)能等方面。采暖室外計算溫度，應(yīng)采用歷年平均不保證5天的日平均溫度，主要用于計算采暖設(shè)計熱負(fù)荷。冬季“主導(dǎo)風(fēng)向”即為“雖多風(fēng)向”，采用的是累年最冷3個月平均頻率最高的風(fēng)向，風(fēng)向的頻率指在一個觀測周期內(nèi)，某風(fēng)向出現(xiàn)的次數(shù)占總數(shù)的百分?jǐn)?shù)，主要用來計算冷風(fēng)滲透耗熱量。用四個字母ESWN分別表示東南西北四個方向，其它方位用這四個字

　　

【正文】 由上向下送風(fēng)。注：側(cè)面送風(fēng)時，嚴(yán)禁外門向內(nèi)開啟。(三)熱空氣幕的送風(fēng)溫度熱空氣幕的送風(fēng)溫度，應(yīng)根據(jù)計算確定。對于公共建筑和工業(yè)建筑的外門，不易高于50℃；對高大的外門，不應(yīng)高于70℃?！肮I(yè)建筑的外門”系指非高大的外門，而“高大的外門”系指可通行汽車和機(jī)車等的大門。(四)熱空氣幕的出口風(fēng)速熱空氣幕的出口風(fēng)速，應(yīng)通過計算確定。對于公共建筑的外門，不宜大于6m/s；對于工業(yè)建筑的外門，不宜大于8m./s；對于高大的外門，不宜大于25m/s。本設(shè)計由于一樓大廳熱負(fù)荷過大，除散熱器承擔(dān)部分熱負(fù)荷外，其余熱負(fù)荷由門廳入口處安裝熱風(fēng)幕來承擔(dān)，采用由上向下送風(fēng)。l、機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)作用半徑大，適應(yīng)面廣，配管方式多，系統(tǒng)在進(jìn)行選擇時應(yīng)根據(jù)衛(wèi)生要求和建筑物形式等具體情況進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。在系統(tǒng)較大時，宜采用同程式，以便于壓力平衡。在單管水平串聯(lián)系統(tǒng)中，設(shè)計中應(yīng)考慮水平管道熱伸縮補(bǔ)償?shù)拇胧?。采暖系統(tǒng)的管道由于熱媒溫度變化而引起膨脹，不但要考慮干管的熱膨脹，也要考慮立管的熱膨脹。在可能情況下，利用管道的自然彎曲補(bǔ)償是簡單易行的，如果這樣做不能滿足要求時，應(yīng)根據(jù)不同情況設(shè)置補(bǔ)償器。采暖系統(tǒng)的形式是多種多樣的，在選擇系統(tǒng)形式時，必須充分掌握各種系統(tǒng)的特點(diǎn)t并綜合建筑物的特征及使用要求等加以綜合考慮。改建或擴(kuò)建的建筑物，以及與原有熱網(wǎng)相連接的新增建筑物，應(yīng)根據(jù)原有建筑物的狀況，采取相應(yīng)的技術(shù)措施。條件許可時，建筑物的采暖系統(tǒng)南北向房間宜分環(huán)設(shè)置。為了平衡南北向房間的溫差、解決“南熱北冷”的問題，除了按規(guī)定的對南北向房間分別采用不同的朝向修正系數(shù)外，對民用建筑核工業(yè)企業(yè)輔助建筑物的采暖系統(tǒng)，必要時宜采取南北房間分環(huán)布置的方式。建筑物的熱水采暖系統(tǒng)高度超過50m時，宜豎向分區(qū)設(shè)置，主要目的是為了減少散熱器及配件所承受的壓力，保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。由于機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)水流速度大，易將空氣泡帶入立管造成局部散熱器不熱，故水平敷設(shè)的供水干管必須保持與水流方向相反的坡度，以便空氣能順利的和水流同方向集中排除。，一般可不予考慮；但散熱器內(nèi)水的冷卻而產(chǎn)生的作用壓力卻不容忽視。一般應(yīng)按下述情況考慮；(1)雙管系統(tǒng)：由于立管本身連接的各層散熱器均為并聯(lián)循環(huán)環(huán)路，故必須考慮各層不同的重力作用壓力，以避免水力的豎向失調(diào)。重力循環(huán)的作用壓力可按設(shè)計水溫條件下最大壓力的2/3計算。(2)單管系統(tǒng)：若建筑物各部分層數(shù)不同，則各立管所產(chǎn)生的重力循環(huán)作用壓力辦不相同，故該值也應(yīng)按最大值的2/3計算，當(dāng)建筑物各部分層數(shù)相同，且各立管的熱負(fù)荷相近似時，重力循環(huán)作用壓力可不予考慮。第4章 管道的水力計算 根據(jù)暖氣片組裝片數(shù)的最大值將其分為幾組后，確定總的立管數(shù)，繪制系統(tǒng)圖，標(biāo)明各段干管的負(fù)荷數(shù)，以及每組暖氣片的片數(shù)和負(fù)荷數(shù)，并對各個管段進(jìn)行標(biāo)注。 系統(tǒng)圖及標(biāo)注見CAD圖在滿足熱負(fù)荷所要求的熱媒流量條件下，確定系統(tǒng)的管段管徑，以及系統(tǒng)的壓力損失。水利計算應(yīng)具備的條件是，必須首先確定供暖系統(tǒng)的設(shè)備及管道布置，已知系統(tǒng)各管段的熱負(fù)荷及管段的長度。在設(shè)計過程中，水利計算一般有兩種情況，一種是事先給定資用循環(huán)壓力，然后根據(jù)熱負(fù)荷等已知條件確定管徑。對于室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)，資用壓力的確定原則：（1）連接于已確定或已建成的熱網(wǎng)室內(nèi)供暖系統(tǒng)，其循環(huán)壓力按供回水壓力差確定； （2）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計或?qū)碛锌赡苓B接城市熱網(wǎng)且需使用混水器時，其循環(huán)壓力應(yīng)在10KPa； 水力計算的另一種情況是，在計算時無確定的資用壓力。此時則應(yīng)該根據(jù)熱負(fù)荷等已知條件，以及系統(tǒng)各并聯(lián)環(huán)路的壓力平衡和技術(shù)經(jīng)濟(jì)原則來確定管徑，并同時確定系統(tǒng)的壓力損失。本次設(shè)計采用第一種方法計算。(壓頭)。確定各管段的管徑； ，確定系統(tǒng)所必需的循環(huán)作用壓力(壓頭)； ，確定通過該管段的水流量。室內(nèi)熱水供暖管路系統(tǒng)是由許多串聯(lián)或并聯(lián)管段組成的管路系統(tǒng)。管路的水力計算從系統(tǒng)的最不利環(huán)路開始，也即從允許的比摩阻最小的一個環(huán)路開始計算。由n個串聯(lián)管段組成的最不利環(huán)路，它的總壓力損失為n個串聯(lián)管段壓力損失的總和。熱水供暖系統(tǒng)的循環(huán)作用壓力的大小，取決于：機(jī)械循環(huán)提供的作用壓力，水在散熱器內(nèi)冷卻所產(chǎn)生的作用壓力和水在循環(huán)環(huán)路中困管路散熱產(chǎn)生的附加作用壓力。各種供暖系統(tǒng)型式的總循環(huán)作用壓力的計算原則和方法。 進(jìn)行第一種情況的水力計算時，可以預(yù)先求出最不利循環(huán)環(huán)路或分支環(huán)路的平均比摩阻Rpj，即 Pa/m （41）式中: ΔP——最不利循環(huán)環(huán)路或分支環(huán)路的循環(huán)作用壓力，Pa； ∑L——最不利循環(huán)環(huán)路或分支環(huán)路的管路總長度，m； a ——沿程損失約占總壓力損失的估計百分?jǐn)?shù)。 根據(jù)式中算出的及環(huán)路中各管段的流量．利用水力計算圖表，可選出最接近的管徑．并求出最不利循環(huán)環(huán)路或分支環(huán)路中各管段的實(shí)際壓力損失和整個環(huán)路的總壓力損失值。 第一種情況的水力計算．有時也用在已知備管段的流量和選定的比摩阻R值或流速值的場合，此時選定的R和值，常采用經(jīng)濟(jì)值，稱經(jīng)濟(jì)比摩阻或經(jīng)濟(jì)流速。選用多大的R值(或流速值)來選定管徑，是一個技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題。如選用較大的R值(值)，則管徑可縮小，但系統(tǒng)的壓力損失增大，水泵的電能消耗增加。同時，為了各循環(huán)環(huán)路易于平衡．最不利循環(huán)環(huán)路的平均比摩阻不宜選得過大。目前在設(shè)計實(shí)踐中，值一般取60～120Pa/m為宜。第二種情況的水力計算，常用于校核計算。根據(jù)疆不利循環(huán)環(huán)路各管段改變后的流量和已知各管段的管徑。利用水力計算圖表，確定該循環(huán)環(huán)路各管段的壓力損失以及系統(tǒng)必需的循環(huán)作用壓力，并檢查循環(huán)水泵揚(yáng)程是否滿足要求。 進(jìn)行第三種情況的水力計算，就是根據(jù)管段的管徑d和該管段的允許壓降ΔP，來確定通過該管段(例如通過系統(tǒng)的某一立管)的流量。對已有的熱水供暖系統(tǒng)，在管段已知作用壓頭下，校核各管段通過的水流量的能力，以及熱水供暖系統(tǒng)采用所謂“不等溫降’水力汁算方法，就是按此方法進(jìn)行計算的。 當(dāng)系統(tǒng)的最不利循環(huán)環(huán)路的水力計算完成后，即可進(jìn)行其它分支循環(huán)環(huán)路的水力計算?！杜ㄒ?guī)范》規(guī)定，熱水供暖系統(tǒng)最不利循環(huán)環(huán)路與各并聯(lián)環(huán)路之間(不包括共同管段)的計算壓力損失相對差額，不應(yīng)大于177。15％。 在實(shí)際設(shè)計過程中，為了平衡各并聯(lián)環(huán)路的壓力損失，往往需要提高近循環(huán)環(huán)路分支管段的比摩阻和流速。但流速過大會使管道產(chǎn)生噪聲。目前， 《 暖通規(guī)范》，規(guī)定。最大允許的水流速不應(yīng)大于下列數(shù)值：民用建筑 生產(chǎn)廠房的輔助建筑物 2m/s， 整個熱水供暖系統(tǒng)總的計算壓力損失，宜增加10﹪附加值，以此確定系繞必需的循環(huán)作用壓力。室內(nèi)熱水供暖管路系統(tǒng)是由許多串聯(lián)或并聯(lián)管段組成的管路系統(tǒng)，管路的水力計算從系統(tǒng)的最不利環(huán)路開始，由n個串聯(lián)管路組成的最不利環(huán)路，總壓力損失為n個串聯(lián)管段壓力損失之和。首先要計算出最不利環(huán)路或分支環(huán)路的平均比摩阻。熱水采暖系統(tǒng)管路水力計算可分為等溫降法和不等溫降法，而等溫降法又分為限定壓降法和允許流速法。 在本采暖系統(tǒng)的水力計算中，水力計算方法采用限定壓降法。最不利環(huán)路的特點(diǎn) 最不利環(huán)路就是單位管長允許的平均壓降的最小的環(huán)路，對于機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)，一般為管路最長，阻力最大的環(huán)路。對于此系統(tǒng)選擇119為最不利環(huán)路。熱水供暖系統(tǒng)管路水力計算的基本公式 熱水供暖系統(tǒng)中計算管段的壓力損失，可用下列公式表， （42）式中：——計算管段的壓力損失，； ——計算管段的沿程損失，； ——計算管段的局部損失，； ——每米管長的沿程損失，； 管段長度，m。在實(shí)際工程設(shè)計中，為了簡化計算，采用“當(dāng)量局部阻力法”或“當(dāng)量長度法”進(jìn)行管路的水力計算。 當(dāng)量局部阻力法又稱為動壓頭法，是將管路的沿程損失轉(zhuǎn)變?yōu)榫植繐p失來進(jìn)行計算。設(shè)管段的沿程損失相當(dāng)于某一局部損失ΔPj，計算公式表示如下： Δ=ξd= Pa （43）式中：ξd——當(dāng)量局部阻力系數(shù)；本設(shè)計即采用了這種方法。 其中，管段的局部損失，可按下式計算： (44) 式中：——管段中總的局部阻力系數(shù)本設(shè)計的計算過程同單管順流式熱水供暖系統(tǒng)管路的水力計算過程，將整個系統(tǒng)分為I，II兩環(huán)分別計算，計算步驟如下：首先在系統(tǒng)圖上，對各管段進(jìn)行編號，并注明管段長度和熱負(fù)荷。計算通過最遠(yuǎn)立管L1’的環(huán)路的總阻力，根據(jù)所選值Roj（60～120 Pa/m），和每個管段的流量G的值，查閱《供暖通風(fēng)設(shè)計手冊》中初選各管段的d、R、v的值，算出通過最遠(yuǎn)立管的環(huán)路的總阻力。流量G的值可用以下公式計算得出： ㎏/h （45）式中： Q——管段的熱負(fù)荷，W； ——系統(tǒng)的設(shè)計供水溫度，℃； ——系統(tǒng)的設(shè)計回水溫度，℃。計算通過最近立管L20’環(huán)路的總阻力，計算方法同1，2兩部。求并聯(lián)環(huán)路L1’， L20’的壓力損失不平衡率，使其不平衡率在5%以內(nèi)，以確定通過L1’、L20’環(huán)路各管段的管徑。根據(jù)水力計算的結(jié)果，求出系統(tǒng)的的總壓力損失，及各立管的供、回水節(jié)點(diǎn)間的資用壓力。根據(jù)立管的資用壓力和立管的計算壓力損失，求中間各并聯(lián)立管L2’～L19’的壓力損失不平衡率，使其不平衡率在10%以內(nèi)，從而確定出L2’～L19’ 各立管的管徑。由于此系統(tǒng)為機(jī)械循環(huán)同程式熱水供暖系統(tǒng)，所以其水力計算方及步驟如下：①計算通過最遠(yuǎn)立管的環(huán)路的壓力損失，確定出供水干管各個管段管徑。 ②用同樣的方法，計算通過最近立管I的環(huán)路，從而確定立管I和回水各管段的管徑及其壓力損失。 ③并聯(lián)環(huán)路立管上1和L24的壓力不平衡率，使其不平衡率在正負(fù)百分之十范圍之內(nèi)。 ④據(jù)水力計算結(jié)果，求出系統(tǒng)的總壓力損失及各立管的供水和回水節(jié)點(diǎn)間的資用壓力。 ⑤定立管的管徑。根據(jù)各立管的資用壓力和立管的計算壓力損失，求各立管的不平衡率。不平衡率應(yīng)在正負(fù)百分之十范圍之內(nèi)。按上面的方法計算環(huán)路各立管的管徑，把整個系統(tǒng)的水力計算及不平衡率都算出來后，以附表的方式列在后面。水力計算中應(yīng)注意的問題：l、采暖系統(tǒng)水力計算必須遵守流體連續(xù)性定律，即對于管道節(jié)點(diǎn)(如三通、四通等處)熱媒流入流量之和等于流出流量之和。熱媒流速的選擇：熱媒的流速是影響系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)合理程度的因素之一。為了滿足熱媒流量要求，對于機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)，增大熱水流速雖然可以縮小管徑，節(jié)省管材，但流速過大，壓力損失增加，會多消耗電能，甚至可能在管道配件(如三通、四通等)處產(chǎn)生抽力作用，破壞系統(tǒng)內(nèi)熱水正常流動，使管道發(fā)生振動．產(chǎn)生噪音。因此，《采暖規(guī)范》中規(guī)定：采暖管道中的熱媒流速，應(yīng)根據(jù)熱水或蒸汽的資用壓力、系統(tǒng)形式、防噪聲要求等因素確定。最大允許流速應(yīng)符合下列規(guī)定：1）熱水采暖系統(tǒng)： 民用建筑 輔助建筑物 工業(yè)建筑2）低壓蒸汽采暖系統(tǒng) 汽水同向流動時 30 m/s 汽水逆向流動時 20 m/s最大允許流速與推薦流速不同，它只在極少數(shù)公用管段中為消除剩余壓力或?yàn)榱擞嬎闫胶鈮毫p失時使用的，如果把最大允許流速規(guī)定的過小，則不宜達(dá)到平衡要求，不但管徑較大，還需增加調(diào)壓板等裝置。在熱水采暖系統(tǒng)中熱水流速不宜超過其允許流速。采暖系統(tǒng)水算必須遵守并聯(lián)環(huán)路壓力損失平衡定律。系統(tǒng)在運(yùn)行中，構(gòu)成并聯(lián)環(huán)路的各分支環(huán)路的壓力損失總是相等的，并且等于其分流點(diǎn)與合流點(diǎn)之間的壓力總損失。在設(shè)計時只能盡量的選擇在保證熱媒設(shè)計流量的同時使各個并聯(lián)環(huán)路的壓力損失接近于平衡的管徑。只要保證并聯(lián)環(huán)路各分支環(huán)路之間的計算壓力損失差值在允許范圍之內(nèi)，則流量的變化是不大的。熱水采暖系統(tǒng)的并聯(lián)環(huán)路各分支環(huán)路之間的計算壓力損失允許差值查表。在進(jìn)行系統(tǒng)水力計算時，系統(tǒng)并聯(lián)環(huán)路各分支環(huán)路之間的計算壓力損失差值如果超過了允許差值，就必須調(diào)整一部分管道的管徑，使之滿足要求。并聯(lián)環(huán)路備分支環(huán)路之間的壓力損失允許差值查手冊。系 統(tǒng) 形 式允 許 差 值（%）系 統(tǒng) 形 式允 許 差 值（%）雙管同程式雙管異程式1525單管同程式單管異程式1015 熱水采暖系統(tǒng)最不利環(huán)路的單位長度沿程壓力損失，除很小的系統(tǒng)外，一般以不超過60～120Pa／m為宜。 由于計算、施工誤差和管道結(jié)垢等因素的存在，采暖系統(tǒng)的計算壓力損失宜采用10％的附加值。 5，供水干管末端和回水干管始端的管徑不宜小于20ram，以利于排除空氣，并小數(shù)顯著的影響熱水流量。 采暖系統(tǒng)各并聯(lián)環(huán)路，應(yīng)設(shè)置關(guān)閉和調(diào)節(jié)裝置。主要是為了系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和檢修創(chuàng)造必要的條件。 熱水和蒸汽采暖系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)不同情況，設(shè)置排氣、泄水、排污和疏水裝置是為了保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行并為維護(hù)管理創(chuàng)造必要的條件。 不論是熱水采暖還是蒸汽采暖都必須妥善解決系統(tǒng)內(nèi)空氣的排除問題。通常做法是：對于熱水采暖系統(tǒng)，在有可能積存空氣的高點(diǎn)(高于前后管段)排氣．機(jī)械循環(huán)熱水干管盡量抬頭走，使空氣與水同向流動；下行上給式系統(tǒng)，在最上層散熱器上裝排氣閥或做排氣管；水平單管串聯(lián)系統(tǒng)在每組散熱器上裝排氣閥，如為上進(jìn)下出式系統(tǒng)，在最后的散熱器上裝排氣閥。第5章 輔助設(shè)備的選擇在熱媒輸送管道中，如蒸汽管、凝水管、熱水管及過熱水管等。管子本身將因溫度增高而引起膨脹，使管