暖通專業(yè)畢業(yè)論文.

1、蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 1 目錄目錄 1. 緒論.2 2. 設(shè)計原始資料.5 2.1 建筑物概況.5 2.2 氣象參數(shù).5 2.3 設(shè)計熱媒.5 2.4 圍護結(jié)構(gòu)資料.5 3. 供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷.6 3.1 供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷的計算原理.6 3.1.1 圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量.7 3.1.2 圍護結(jié)構(gòu)附加（修正）耗熱量.11 3.1.3 冷風(fēng)滲透耗熱量的計算.13 3.1.4 冷風(fēng)侵入耗熱量的計算.14 3.2 供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷的計算.15 4. 供暖系統(tǒng)散熱器的選擇.17 4.1 散熱器的選擇原則.17 4.2 散熱器的計算.17 4.2.1 散熱面積的計算.18 4.2.2 散熱器

2、片數(shù)的確定.19 4.3 散熱器的布置.20 5. 系統(tǒng)選擇、系統(tǒng)與外網(wǎng)連接方式及管道附件.22 5.1 系統(tǒng)選擇.22 5.1.1 室內(nèi)采暖系統(tǒng)形式.22 5.1.2 熱水采暖系統(tǒng)的分類與特點.22 5.1.3 目前常用的幾種典型供暖方式及其特點 .23 5.1.4 供暖系統(tǒng)選擇.25 5.2 系統(tǒng)與外網(wǎng)連接方式 .25 5.2.1 系統(tǒng)與外網(wǎng)幾種連接方式.25 5.2.2 高層供暖系統(tǒng)與外網(wǎng)連接形式的確定.29 5.3 供暖系統(tǒng)附件.30 5.3.1 管道支架.30 5.3.2 閥門.30 5.3.3 斷流器和阻旋器.30 5.2.2 加壓泵.31 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 2 6.

3、水力計算.32 6.1 水力計算基本公式.32 6.2 水力計算的任務(wù).33 6.3 水力計算的方法.33 6.4 水力計算的步驟.34 6.5 系統(tǒng)水力計算.35 6. 管道的保溫.37 6.6.1 保溫管道的確定.37 6.6.2 保溫材料的選擇.37 6.6.3 管道保溫施工.37 結(jié)論.39 致謝.40 參考文獻.41 附表 1 圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量表. 42 附表 2 冷風(fēng)滲透、冷風(fēng)侵入及維護結(jié)構(gòu)總耗熱量表. 66 附表 3 散熱器片數(shù)計算表.74 附表 4 水力計算表.89 附表 6 系統(tǒng)管件統(tǒng)計表.100 附圖 1 高區(qū)采暖系統(tǒng)草圖 附圖 2 低區(qū)采暖系統(tǒng)草圖 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計

4、(論文) 3 1. 緒論緒論 采暖又稱供暖，是指向建筑物供給熱量，保持室內(nèi)一定的溫度，以創(chuàng)造適宜的生 活條件或工作條件的技術(shù)。這是人類最早發(fā)展起來的建筑環(huán)境控制技術(shù)。人類自從懂 得利用火以來，為抵御寒冷對生存的威脅，發(fā)明了火炕、火爐、火墻、火地等采暖方 式，這是最早的采暖設(shè)備與系統(tǒng)，有的至今還被應(yīng)用。發(fā)展到今天，采暖設(shè)備與系統(tǒng)， 在對人的舒適感和衛(wèi)生、設(shè)備的美觀和靈巧、系統(tǒng)和設(shè)備的自動控制、系統(tǒng)形式的多 樣性、能量的有效利用等方面都有著長足的進步。 所有供暖系統(tǒng)都由熱媒制備（熱源） 、熱媒輸送和熱媒利用（散熱設(shè)備）三個主要 部分組成。根據(jù)三個主要組成部分的相互位置關(guān)系來分，供暖系統(tǒng)可分為局部供

5、暖系 統(tǒng)和集中式供暖系統(tǒng)。熱媒制備、熱媒輸送和熱媒利用三個主要組成部分在構(gòu)造上都 在一起的供暖系統(tǒng)，稱為局部供暖系統(tǒng)，如煙氣供暖（火爐、火炕等） ；熱源和散熱設(shè) 備分別設(shè)置，用熱媒管道相連接，由熱源向各個房間或各個建筑物供給熱量的供暖系 統(tǒng)，稱為集中式供暖系統(tǒng)。 供暖技術(shù)的發(fā)展，離不開工業(yè)水平的提高和集中供熱事業(yè)的發(fā)展。隨各國具體情 況不同，各國供暖技術(shù)的發(fā)展也有不同的特點。如原蘇聯(lián)和東歐等國家，由于城市多 采用大型熱水網(wǎng)路系統(tǒng)，因而在散熱器熱水供暖系統(tǒng)和工業(yè)廠房采用集中熱風(fēng)供暖方 面，無論在系統(tǒng)的設(shè)計原理和方法、運行中系統(tǒng)水力工況和熱力工況的分析、以及與 熱網(wǎng)的連接方式等問題，都進行了大量的

6、研究工作和有豐富的實踐經(jīng)驗。在歐、美等 國家中，由于市場經(jīng)濟和適應(yīng)用戶的多種要求，在多種形式供暖系統(tǒng)（如輻射供暖、 與空調(diào)相結(jié)合的供暖方式等） 、供暖設(shè)備和附件的多樣化、以及供暖系統(tǒng)的自控技術(shù)等 方面，不斷進行研究和開發(fā)，促進了供暖技術(shù)的現(xiàn)代化。 現(xiàn)今我國的供熱工程建筑和技術(shù)取得了顯著的成就，但是從供熱技術(shù)整體看，我 國與先進國家相比，城市住宅和公共建筑集中供熱率較低，供熱系統(tǒng)的熱能利用率、 供熱產(chǎn)品的品種、質(zhì)量以及供熱系統(tǒng)的運行管理和自控水平等方面，還有不小差距。 隨著經(jīng)濟建設(shè)和人民生活水平的日益提高，對供熱技術(shù)的要求也會越來越高，這就需 要廣大供熱技術(shù)人員的共同努力。 現(xiàn)在的采暖方式有很多

7、種選擇，選擇時要考慮的因素也越來越多，如能源與環(huán)境 保護、投資、運行管理熱舒適度等?，F(xiàn)在我國正處在基本建設(shè)加速發(fā)展的時期，許多 城市迫于環(huán)境保護的壓力急需在各種采暖方式中做出選擇。而各種采暖方式在初投資、 運行費用、環(huán)境影響、安全性熱舒適性等方面還存在較大的爭議。推廣哪一種采暖方 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 4 式對于一個城市來說都涉及巨大的資金投入。不適當(dāng)?shù)牟膳绞剑粌H會導(dǎo)致建設(shè)資 金的浪費、還會引起能源、環(huán)境、社會安定等方面的一系列問題。因此，如何準(zhǔn)確全 面的評價各種采暖方式的優(yōu)劣，如何針對一個實際工程選取最適合的采暖方式，就成 為一個很重要的問題。 本設(shè)計采用的是集中采暖，室內(nèi)部分采

8、用上供下回單管跨越同程序系統(tǒng)，如此選 擇不僅符合當(dāng)今大多數(shù)辦公室等公用建筑的要求，而且布置簡單、水力也容易平衡。 另外，設(shè)計中對熱負荷的計算，散熱器的選擇，以及采暖系統(tǒng)的選擇，系統(tǒng)的水力計 算，該建筑的通風(fēng)系統(tǒng)等方面都進行了詳細的論述與計算。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 5 2. 設(shè)計原始資料設(shè)計原始資料 2.1 建筑物概況建筑物概況 本設(shè)計為北京市某高層辦公樓采暖通風(fēng)設(shè)計,此建筑 15 層高為 3.3 米，6 層高 3.6 米，11 層高 6.6 米，共 11 層框架結(jié)構(gòu),詳見附圖。 2.2 氣象參數(shù)氣象參數(shù) 北京地區(qū)設(shè)計用室外氣象參數(shù)：冬季供暖室外計算溫度 -9；冬季室外平均風(fēng)速 2.8

9、m/s；冬季大氣壓力：1020.4 hpa。 2.3 設(shè)計熱媒設(shè)計熱媒 95/70 機械循環(huán)熱水系統(tǒng)。 2.4 圍護結(jié)構(gòu)資料圍護結(jié)構(gòu)資料 外墻構(gòu)造：300 厚容重小于 8.5knm2的 kk 型大空磚砌塊，外抹 20mm 厚水泥 砂漿，內(nèi)貼 50 厚擠塑聚苯板； 內(nèi)墻構(gòu)造：200 厚 kk 型空心磚，兩側(cè)各抹 20 厚水泥砂漿； 屋面構(gòu)造：65 厚擠塑聚苯乙烯泡沫保溫層，k=0.46wm2k。 樓板構(gòu)造：120 厚鋼筋混凝土樓板，40 厚水泥珍珠巖砂漿墊層，k=2.0 wm2k； 底層與地下一層之間的樓板設(shè)保溫層，k=0.45 wm2k。. 外門、外窗材料：單框中空玻璃塑鋼推拉窗（6+12a+

10、6） ，k=2.6 wm2k，外門為 鋼化大玻璃門，k=6.4 wm2k，內(nèi)門為單層木制門。 門窗尺寸：見平面圖； 地面：150 厚爐渣保溫墊層。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 6 3. 供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷 供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷是供暖設(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。 3.1 供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷的計算原理供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷的計算原理 供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷是指在某一室外溫度下，為了達到要求的室內(nèi)溫度， w t n t 供暖系統(tǒng)在單位時間內(nèi)向建筑物供給的熱量。它是隨著建筑物得失熱量的變化而變化 的。

11、 供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷，是指在設(shè)計室外溫度下，為了達到要求的室內(nèi)溫度， w t n t 供暖系統(tǒng)在單位時間內(nèi)向建筑物供給的熱量。它是設(shè)計供暖 系統(tǒng)的最基本依據(jù)。 q 冬季供暖通風(fēng)系統(tǒng)的熱負荷，應(yīng)根據(jù)建筑物或房間的得、失熱量確定： 失熱量有： 1. 圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量； 1 q 2. 加熱由門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量，稱冷風(fēng)滲透耗熱量； 2 q 3. 加熱由門、孔洞及相鄰房間侵入的冷空氣的耗熱量，稱冷風(fēng)侵入耗熱量； 3 q 4. 水分蒸發(fā)的耗熱量； 4 q 5. 加熱由外部運入的冷物料和運輸工具的耗熱量； 5 q 6. 通風(fēng)耗熱量。 6 q 得熱量有： 7. 生產(chǎn)車間最小負荷班的工藝設(shè)備

12、散熱量； 7 q 8. 非供暖通風(fēng)系統(tǒng)的其它管道和熱表面的散熱量； 8 q 9. 熱物料的散熱量； 9 q 10. 太陽輻射進入室內(nèi)的熱量； 10 q 此外，還會有通過其它途徑散失或獲得的熱量。 11 q 對于沒有由于生產(chǎn)工藝所帶來得失熱量而需設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)的建筑物或房間的熱平 衡就簡單多了。失熱量只考慮上述的前三項耗熱量。得熱量只考慮太陽輻射進 sh q d q 入室內(nèi)的熱量。 圍護結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量是指當(dāng)室內(nèi)溫度高于室外溫度時，通過圍護結(jié)構(gòu)向外傳遞 的熱量。在工程設(shè)計中，計算供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷時，常把它分為圍護結(jié)構(gòu)傳熱的 基本耗熱量和附加（修正）耗熱量兩部分進行計算?；竞臒崃渴侵冈谠O(shè)計條件

13、下， 通過房間各部分圍護結(jié)構(gòu)（門、窗、墻、地板、屋頂?shù)龋氖覂?nèi)傳到室外的穩(wěn)定傳熱 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 7 量的總和。附加（修正）耗熱量是指圍護結(jié)構(gòu)的傳熱狀況發(fā)生變化而對基本耗熱量進 行修正的耗熱量。附加（修正）耗熱量包括風(fēng)力附加、高度附加和朝向修正等耗熱量。 朝向修正是考慮圍護結(jié)構(gòu)的朝向不同，太陽輻射得熱量不同而對基本耗熱量進行的修 正。 因此，在工程設(shè)計中，供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷，一般可分幾部分進行計算： =+ q . 1 j q . 1 x q 2 q 3 q （3.1） 式中 圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量； . 1 j q 圍護結(jié)構(gòu)的附加耗熱量； . 1 x q 冷風(fēng)滲透耗熱量； 2 q

14、 冷風(fēng)侵入耗熱量。 3 q 注：本設(shè)計中教學(xué)樓供暖采取間歇供暖的形式，故要在總的負荷上再增加 20%的 附加值。 3.1.1 圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量 通過圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量，按下式計算： q)( wn ttkf （3.2）式中 通過供暖房間圍護結(jié)構(gòu)的溫差傳熱量(或稱為基本耗熱量), w； q 圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù), w/；k 圍護結(jié)構(gòu)的面積, ；f 冬季室內(nèi)計算溫度, ； n t 供暖室外計算溫度, ； w t 圍護結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)。 整個建筑物或房間的基本耗熱量等于它的圍護結(jié)構(gòu)各部分基本耗熱量的總和。 . 1 j q q = （3.3） . 1 j q q)( wn tt

15、kf 1. 室內(nèi)計算溫度 n t 室內(nèi)計算溫度是指距地面 2m 以內(nèi)人們活動地區(qū)的平均空氣溫度。室內(nèi)計算溫度的 選定，應(yīng)滿足人們生活和生產(chǎn)工藝的要求。生活用房間的溫度，主要取決于人體的生 理熱平衡。 許多國家所規(guī)定的冬季室內(nèi)計算溫度標(biāo)準(zhǔn)，大致在 1622范圍內(nèi)。根據(jù)國內(nèi)有關(guān) 衛(wèi)生部門的研究結(jié)果認為：當(dāng)人體衣著適宜，保暖量充分且處于安靜狀況時，室內(nèi)計 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 8 算溫度 20比較舒適，18無冷感，15是產(chǎn)生明顯冷感的溫度界限。 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范 （gbj19-87）規(guī)定：設(shè) 計集中供暖時，冬季室內(nèi)計算溫度，應(yīng)根據(jù)建筑物的用途選用。本設(shè)計為北京

16、市某高 層辦公樓建筑，各房間冬季室內(nèi)計算溫度如下： 表 3.1 室內(nèi)計算溫度 房間類型 門 廳 走 廊 會 議 室 辦公室、宿舍、 資料室 值班 室 庫 房 盥 洗 室 洗 浴 室 電 腦 室 衛(wèi) 生 間 樓 梯 間 前 室 設(shè)計溫度（）141418181810232518141414 2. 供暖室外計算溫度 w t 供暖室外計算溫度如何確定，對供暖系統(tǒng)設(shè)計有很重要關(guān)鍵性影響。如采用過 w t 低的值，使供暖系統(tǒng)的造價增加；如采用值過高，則不能保證供暖效果。 w t 目前國內(nèi)外選定供暖室外計算溫度的方法，可以歸納為兩種：一是根據(jù)圍護結(jié)構(gòu) 的熱惰性原理，另一種是根據(jù)不保證天數(shù)的原則來確定。 我國

17、現(xiàn)行的暖通規(guī)范采用了不保證天數(shù)方法確定北方城市的供暖室外計算溫 度值。采用不保證天數(shù)方法的原則是：人為允許有幾天時間可以低于規(guī)定的供暖室外 計算溫度值，亦即容許這幾天室內(nèi)溫度可能稍低于室內(nèi)計算溫度值。規(guī)范規(guī)定：“供 n t 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”。通過對許多城市的氣象 資料統(tǒng)計分析，采用不保證 5 天的方法確定值，使我國大部分城市的值普遍提高 w t w t 了 14(與采用熱惰性原理對比)，從而降低了供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷并節(jié)約了費用， 而對人們居住條件則無甚影響。 通過查暖通規(guī)范附錄得北京市的供暖室外計算溫度為-9。 3. 溫差修正系數(shù)值 室內(nèi)外計算溫差修

18、正系數(shù) ，實際上是對（-）的修正。當(dāng)圍護結(jié)構(gòu)外側(cè)直接 n t w t 對大氣時（=1） ，則基本耗熱量的公式應(yīng)為。但是在計算圍護結(jié)構(gòu)時， q)( wn ttkf 還常遇到圍護結(jié)構(gòu)外側(cè)并不直接與室外空氣接觸，它的外側(cè)是不供暖房間或空間（如 頂棚，或地下室等） 。而這些房間或空間又常有同室外相通的門或窗，換句話說，該圍 護結(jié)構(gòu)的外側(cè)空氣溫度并非是，這時為了簡化計算，對計算溫差（-）給以修正， w t n t w t 修正系數(shù)是根據(jù)經(jīng)驗給定的，可查供熱通風(fēng)設(shè)計手冊得。 此外，如兩個相鄰房間的溫差大于或等于 5時，應(yīng)計算通過隔壁或樓板的傳熱量。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 9 本設(shè)計中外墻、屋頂、地

19、面以及與室外相通的樓板取 1；非采暖地下室上面的 樓板取 0.75。 4. 圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)值k （1）勻質(zhì)多層材料（平壁）的傳熱系數(shù)值。一般建筑物的外墻和屋頂都屬于勻k 質(zhì)多層材料的平壁結(jié)構(gòu)。傳熱系數(shù)值可用下式計算：k w/ （3.4） wjn wi i n rrrr k 1 11 11 0 式中 圍護結(jié)構(gòu)的傳熱阻，w; 0 r 、圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面、外表面的換熱系數(shù)，w； n w 、圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面、外表面的傳熱阻，w; n r w r 圍護結(jié)構(gòu)各層的厚度，m； i 圍護結(jié)構(gòu)各層材料的導(dǎo)熱系數(shù)，wm； i 由單層或多層材料組成的圍護結(jié)構(gòu)各層材料層的熱阻，w。 j r 本設(shè)計中，建筑物外墻為三層復(fù)

20、合結(jié)構(gòu)，采用 300 厚容重小于 8.5knm2的 kk 型大空磚砌塊，外抹 20mm 厚水泥砂漿，內(nèi)貼 50 厚擠塑聚苯板； 依據(jù)實用供暖空調(diào)設(shè)計手冊 （以下簡稱手冊 ）查得數(shù)據(jù)如下： 水泥砂漿層：=0.93 wm； =0.02 m； 擠塑聚苯板層：=0.047 wm； =0.04 m； 空心磚塊層：=0.45wm； =0.3 m； 內(nèi)表面換熱系數(shù): =8.7 w； n 外表面換熱系數(shù): =23 w。 w 故：可計算出外墻總熱阻: 91 . 1 23 1 93. 0 02 . 0 047. 0 05. 0 45 . 0 3 . 0 7 . 8 1 11 0 wi i n wjn rrrr 即

21、可計算出外墻總傳熱系數(shù): w/52 . 0 91 . 1 11 0 r k 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 10 校核圍護結(jié)構(gòu)傳熱阻是否滿足最小傳熱阻的要求： 該外墻屬于型圍護結(jié)構(gòu)，圍護結(jié)構(gòu)冬季室外計算溫度,；13 ew t0 . 6 y t w 59416 . 0 115 . 0 6 13181 . min . 0 n y ewn r t tt r ，滿足要求。 0 r min . 0 r 同理算出其它部分的傳熱系數(shù)如下： 表 3.2 圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù) 圍護結(jié)構(gòu)外墻外窗門屋面玻璃幕墻一層樓板一層以上樓板 傳熱系數(shù) （w/） 0.762.60.466.40.452.0 注意：外墻傳熱系數(shù)為修正后

22、所得值，修正系數(shù)為 1.46。 本公式不適用于窗、陽臺門和天窗。 磚石墻體的傳熱阻，可比式的計算結(jié)果小 5。 外門(陽臺門除外)的最小傳熱阻不應(yīng)小于按采暖室外計算溫度所確定的外墻最 小傳熱阻的 60。 當(dāng)相鄰房間的溫差大于 10時，內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻，亦應(yīng)通過計算確定。 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，采用輕型結(jié)構(gòu)時，其外墻最小傳熱阻在按式計算結(jié)果的基 礎(chǔ)上進行附加。 天棚的結(jié)構(gòu)，如屋面有坡時，校核最小熱阻應(yīng)按最小厚度處進行計算，計算天棚 的耗熱量時可按平均厚度去計算天棚的傳熱系數(shù)，校核公式。r min . 0 r （2）地面的

23、傳熱系數(shù)。在冬季，室內(nèi)熱量通過靠近外墻地面?zhèn)鞯绞彝獾穆烦梯^短， 熱阻較??；而通過遠離外墻地面?zhèn)鞯绞彝獾穆烦梯^長，熱阻增大。因此，室內(nèi)地面的 傳熱系數(shù)（熱阻）隨著離外墻的遠近而有變化，但在離外墻約 8m遠的地方，傳熱量 基本不變?；谏鲜銮闆r，在工程上一般采用近似方法計算，把地面沿外墻平行的方 向分成四個計算地帶（如圖 3.1）。平行于建筑物的所有外墻，自外墻內(nèi)表面起，向建 筑內(nèi)劃，縮進 2m劃一個與外墻輪廓相同的區(qū)域，作為第一地帶。如此繼續(xù)向內(nèi)劃， 每 2m寬為一個地帶。當(dāng)距外墻內(nèi)表面 6m以后，皆屬第四地帶 本設(shè)計中地下室地面為貼土保溫地面，其傳熱系數(shù)和熱阻值見表 3.3。第一地帶靠 蘭州交

24、通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 11 近墻角的地面面積需要計算兩次。（本設(shè)計不考慮地下室采暖，地下室以上負荷計算 不考慮地帶劃分，以下緊供參考） 保溫地面熱阻值計算公式： 00 rr i i （3.5） 式中：貼土保溫地面的熱阻，w； 0 r 非保溫地面的熱阻，w； 0 r 保溫層厚度，m； i 保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)，w（m） i 表 3.3 保溫地面的傳熱系數(shù)和換熱阻 圖 3.1 地面?zhèn)鳠岬貛澐?5. 圍護結(jié)傳熱面積的丈量 外墻面積的丈量，高度從本層地面算到上層地面。對平屋頂?shù)慕ㄖ铮铐攲拥?丈量是從最頂層地面到平屋頂?shù)耐獗砻娴母叨?；，而對有悶頂?shù)男蔽菝?，算到悶頂?nèi) 的保溫地面。外墻的平面尺寸，應(yīng)

25、按建筑物外輪廓尺寸計算。兩相鄰房間以內(nèi)墻中線 為分界線。 門、窗的面積按外墻外面以上的凈高尺寸計算。 悶頂和地面的面積，應(yīng)按建筑物外墻以內(nèi)的輪廓尺寸計算。對平屋頂，頂棚面積 按建筑物外輪廓尺寸計算。 地下室面積的丈量，位于室外地面以下的外墻，其耗熱量計算方法與地面計算相 同，但傳熱地帶的劃分，應(yīng)從與室外地面相平的墻算起，亦即把地下室外墻在室外地 面以下的部分，看作是地下室地面的延伸。 0 r 0 k 地 帶 （m2）/ww/（m2） 第一地帶2.670.37 第二地帶4.820.21 第三地帶9.120.11 第四地帶14.720.07 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 12 3.1.2 圍護結(jié)構(gòu)

26、附加（修正）耗熱量圍護結(jié)構(gòu)附加（修正）耗熱量 圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量，是在穩(wěn)定條件下，按公式（3.3）計算得出的。實際耗熱 量會受到氣象條件以及建筑物情況等各種因素影響而有所增減。由于這些因素影響， 需要對房屋圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量進行修正。這些修正耗熱量稱為圍護結(jié)構(gòu)附加（修正） 耗熱量。附加（修正）耗熱量包括朝向修正、風(fēng)力附加和高度附加耗熱量等。 1. 朝向修正耗熱量 朝向修正耗熱量是考慮建筑物受太陽照射影響而對圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。 當(dāng)太陽照射建筑物時，陽光直接透過玻璃窗，使室內(nèi)得到熱量。同時由于受陽面的圍 護結(jié)構(gòu)較干燥。外表面和附近氣溫升高，維護結(jié)構(gòu)向室外傳遞熱量減少。采用的修正 方法是按

27、圍護結(jié)構(gòu)的不同朝向，采用不同的修正率。需要修正的耗熱量等于垂直的外 圍護結(jié)構(gòu)(門、窗、外墻及屋頂?shù)拇怪辈糠?的基本耗熱量乘以相應(yīng)的朝向修正率。 暖通規(guī)范規(guī)定：宜按下列規(guī)定的數(shù)值，選用不同朝向的修正率: 表 3.4 朝向修正率 朝 向修 正 率 北、東北、西北 010% 東、西-5% 東南、西南-10%-15% 南-15%-30% 在本設(shè)計中取：北 0% 東、西 -5% 南 -15% 2. 風(fēng)力附加耗熱量 暖通規(guī)范規(guī)定：在一般情況下，不必考慮風(fēng)力附加。只對建在不避風(fēng)的高地、 河邊、海岸、曠野上的建筑物，以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內(nèi)特別突出的建筑物，才考慮垂直外 圍結(jié)構(gòu)附加 5%10%。所以在本設(shè)計中不考慮風(fēng)

28、力附加。 3. 高度附加耗熱量 暖通規(guī)范規(guī)定：民用建筑和工業(yè)輔助建筑物（樓梯間除外）的高度附加率， 當(dāng)房間高度大于 4m 時，每高出 1m 應(yīng)附加 2%，但總的附加率不應(yīng)大于 15%。應(yīng)注意： 高度附加率應(yīng)附加于房間各圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量和其它附加（修正）耗熱量的總和上。 綜合上述，建筑物或房間在室外供暖計算溫度下，通過圍護結(jié)構(gòu)的總耗熱量可 1 q 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 13 用下式綜合表示： q=qj(1+xch+xf+xlang+xm) (1+xfg) w （3.6） 式中 xch朝向修正率， %； xf 風(fēng)力附加率， %； xlang兩面外墻附加， %； xm窗墻面積比過大附加，%

29、； xfg房間高度附加，%； 本設(shè)計中十一層的高度大于 4m，故需考慮高度附加耗熱量。 3.1.3 冷風(fēng)滲透耗熱量的計算冷風(fēng)滲透耗熱量的計算 在風(fēng)力和熱壓造成的室內(nèi)外壓差作用下，室外的冷空氣通過門、窗等縫隙滲入室 內(nèi)，被加熱后逸出。把這部分冷空氣從室外溫度加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量，稱為 冷風(fēng)滲透耗熱量。 2 q 在各類建筑物特別是工業(yè)建筑的耗熱量中，冷風(fēng)滲透耗熱量所占比例是相當(dāng)大的， 有時高達 30左右，所以門窗縫隙滲透冷空氣耗熱量的計算顯得尤為重要。 計算冷風(fēng)滲透耗熱量的常用方法有縫隙法、換氣次數(shù)法和百分數(shù)法，根據(jù)實用 供熱空調(diào)設(shè)計手冊 ，本設(shè)計采用縫隙法計算其耗熱量。因為分析法計算耗熱量

30、雖然較 精確，但是計算過程復(fù)雜，工作量大，不利于大型工程設(shè)計應(yīng)用，而縫隙法雖然為概 算，但其精度可以滿足設(shè)計要求，并且計算方便，適用高層建筑設(shè)計。 換氣次數(shù)法計算公式如下： w （3.7 2 qmttcll wnpw )(278 . 0 ） 式中 0.278單位換算系數(shù)； 門窗縫隙長度，m；l 基準(zhǔn)風(fēng)速下單位門窗縫隙長空氣滲透量, ；l 3 m 冷空氣的定壓比熱, = 1.0 kj/(kg) ； p c p c 室外溫度下的空氣密度, ； w 3 /mkg 冬季室內(nèi)計算溫度, ； n t 供暖室外計算溫度, 。 w t 壓差比值的計算公式如下： 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 14 nof wn

31、zr tvhc tthhc c 273 50 2 4.0 （3.8） h b c 4.0 .4h0 （3.9） 11 b h cncm （3.10） 壓差比； c 熱壓差系數(shù)； r c 中和面標(biāo)高，m； z h 計算門窗中心線標(biāo)高，m。 （注意：當(dāng) h 小于 10m 時，按基準(zhǔn)高度 h=10m h 進行計算） 室內(nèi)設(shè)計溫度，； n t 室外計算溫度，； w t 作用于門窗上的風(fēng)壓差相對于理論風(fēng)壓的百分數(shù)，簡稱風(fēng)壓差系數(shù)。 f c 計算高度的的風(fēng)速，ms； o v 計算門窗中心線標(biāo)高 h 時的滲透空氣量對于基準(zhǔn)滲透量的高度修正系 h c 數(shù)。 考慮計算門窗所處的高度、朝向和熱壓差的存在而引入的風(fēng)

32、量綜合修 m 正系數(shù)。 b與門窗構(gòu)造有關(guān)的特性常數(shù)，其中 b 可采用：對木窗，b=0.56；對鋼 窗，b=0.67；對鋁窗，b=0.78。 滲透空氣量朝向修正系數(shù)，以北京為例：北向 1.0，東向 0.15，南向 n 0.15，西向 0.4。 計算 m 值和值時，應(yīng)注意： c 1. 如計算得出 c-1 時，即（1+c）0，則表示在計算層處，即使處于主導(dǎo)風(fēng)向朝 向（n=1）的門窗也無冷風(fēng)滲入，或已有室內(nèi)空氣滲出。此時，同一樓層所有朝 向門窗冷風(fēng)滲透量，均為 0。 2. 如計算得出 c-1，即（1+c）0 的條件下，根據(jù)式（3.9）計算出 m0 時，則 表示所計算的給定朝向的門窗已經(jīng)，無冷空氣侵入，

33、或已有室內(nèi)空氣滲出，此 時，處于該朝向的門窗冷風(fēng)滲透量，取為零值。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 15 3. 如計算得出 m0 時，該朝向的門窗冷風(fēng)滲透耗熱量，可按式（3.7）計算確定。 3.1.4 冷風(fēng)侵入耗熱量的計算冷風(fēng)侵入耗熱量的計算 在冬季受風(fēng)壓和熱壓的作用下，冷空氣由開啟的外門侵入室內(nèi)。把這部分冷空氣 加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量稱為冷風(fēng)侵入耗熱量。根據(jù)經(jīng)驗總結(jié)，冷風(fēng)侵入耗熱量 可采用外門基本耗熱量乘以外門附加率百分數(shù)法進行計算。根據(jù)工程實際，一道門時 采用 65n。 計算公式為： w . . 1 3mj nqq （4.0） 式中 外門的基本耗熱量，w； . . 1 mj q n 考慮

34、冷風(fēng)侵入的外門附加率，在本設(shè)計中取 65n。 n 計算層以上包括計算層所有層數(shù)的總和。 3.2 供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷的計算供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷的計算 根據(jù)以上原理和公式就可以很容易的算出室內(nèi)供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷，以下就是 具體的計算過程。 以 101 房間為例闡述供暖設(shè)計熱負荷的計算過程，其它房間與此一樣，這里就不 在一一說明，計算結(jié)果見附錄 1。 1圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量的計算： q 101 房間的圍護結(jié)構(gòu)面積計算： 東外墻 f=8.4 3.3=27.72 北外窗 f=3 2.0+1.2 2.0=8.4 北外墻 f=7.5 3.3-8.4=16.35 西外墻 f=2.4 3.3=7.92 西內(nèi)墻 f

35、=3 3.3=9.9 地面 f=7.5 8.1=60.75 東外墻的基本耗熱量 =0.76 27.72 （18-（-9） ） 1=569 w 1 q)( wn ttkf 北外窗的基本耗熱量 =6.4 8.4 （18-（-9） ） 1=1452 w 2 q)( wn ttkf 北外墻的基本耗熱量 =0.76 16.35 （18-（-9） ） 1=336 w 3 q)( wn ttkf 西外墻的基本耗熱量 =0.76 7.92 （18-（-9） ） 1=163 w 4 q)( wn ttkf 西內(nèi)墻的基本耗熱量 =1.88 9.9 （18-（-9） ） 0.76=382 w 5 q)( wn tt

36、kf 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 16 地面的基本耗熱量 =0.45 60.75 （18-（-9） ） 0.75=554 w 6 q)( wn ttkf 2圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正： 根據(jù)上述中有關(guān)基本耗熱量的修正計算說明可以看出：東外墻的朝向修正系數(shù) =-5%，風(fēng)力附加耗熱量與高度附加耗熱量均不考慮。 ch x 故修正后的耗熱量為：=569 95%=541 w 1 q)1 ( 1ch xq 其它圍護結(jié)構(gòu)耗熱量修正的計算方法與此相同；計算結(jié)果如附錄 1 所示。 3. 兩面外墻修正：當(dāng)房間維護結(jié)構(gòu)有兩面外墻時要考慮兩面外墻修正，修正系數(shù)為 0.05（所有外維護結(jié)構(gòu)都要修正，不包括內(nèi)墻、內(nèi)門、內(nèi)

37、窗等。 ） 。具體結(jié)果如附錄 1 所 示。 4. 圍護結(jié)構(gòu)各部分總的耗熱量 =569+1524+352+163+382+554=3543 w 1 q 654321 qqqqqq 5. 冷風(fēng)滲透耗熱量的計算： 2 q 北京單位縫長基準(zhǔn)滲透量 l=2.4m3(hm), 取 0.8，取 0.7，為 20.4m， r c f c z h 查得= 1.0 kj/(kg)，北京市的冬季室外空氣密度 =1.34 ，門窗縫隙 p c w 3 /mkg 長度 8.6m， 74.4 182738.2107.0 9188.2 2 8.40 8.050 273 50 24.02 4.0 nof wnzr tvhc t

38、thhc c 003.1104.04.0 67.0 4.04.0 b h hc 23.3174.411003.111 67.0 b h cncm 2 q 6766 . 891823. 334 . 1 14 . 2278 . 0 )(278 . 0 mttcll wnpw 6. 外門冷風(fēng)侵入耗熱量的計算： 3 q 在 101 房間中沒有外門，所以不考慮外門冷風(fēng)侵入耗熱量。 7. 101 房間的總耗熱量為： =+=3543+676+0=4219 w q 1 q 2 q 3 q 其它房間的耗熱量的計算與此相似，計算結(jié)果如附錄 2 中所示。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 17 4. 供暖系統(tǒng)散熱器的選

39、擇供暖系統(tǒng)散熱器的選擇 4.1 散熱器的選擇原則散熱器的選擇原則 供暖系統(tǒng)的散熱設(shè)備是系統(tǒng)的主要組成部分，它向房間散熱以補充房間的熱損失， 保持室內(nèi)要求的溫度，其中散熱器是最為常用的散熱設(shè)備。 供暖系統(tǒng)的熱媒通過散熱器的壁面，主要以對流的傳熱方式(對流傳熱量大于輻射 傳熱量)向房間傳熱。對散熱器的基本要求，主要有以下幾點： 1. 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k 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。 2. 經(jīng)濟方面的要求 散熱器傳給房間的單位熱

40、量所需金屬耗量越少，成本越低， 其經(jīng)濟性越好。 3. 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。 4. 衛(wèi)生和美觀方面的要求 散熱器外表光滑，不積灰和易于清掃，散熱器的裝設(shè) 不應(yīng)影響房間觀感。 5. 使用壽命的要求 散熱器應(yīng)不易于被腐蝕和破損，使用年限長。 目前，國內(nèi)生產(chǎn)的散熱器種類繁多，主要有鑄鐵、鋼制散熱器兩大類。在散熱器 的選擇方面優(yōu)先考慮鑄鐵散熱器，它具有結(jié)構(gòu)簡單，防腐性能好，使用壽命長以及熱 穩(wěn)定性好的優(yōu)點；但其金屬耗量大、金屬熱強度低于鋼制

41、散熱器。 在本設(shè)計中，考慮多方面原因，選用四柱 760 型散熱器。這種散熱器金屬熱強度 及傳熱系數(shù)高，外形美觀，易于清除積灰，容易組成所需的面積，便于落地和靠墻安 裝，因此得到廣泛應(yīng)用，其性能參數(shù)如下： 表 4.1 四柱 760 型散熱器性能參數(shù) 型號 散熱面積f （m/片） 傳熱系數(shù) k 的計算公式 （w/m） 四柱 760 型0.235 293 . 0 503 . 2 tk 4.2 散熱器的計算散熱器的計算 散熱器計算是確定供暖房間所需散熱器的面積和片數(shù)。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 18 4.2.1 散熱面積的計算散熱面積的計算 散熱器的散熱面積 f 按下式計算： 321 )( npj

42、 ttk q f （4.1） 式中 散熱器的散熱量，w；q 散熱器內(nèi)熱媒平均溫度，； pj t 供暖室內(nèi)計算溫度，； n t 散熱器的傳熱系數(shù)，w/m；k 散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)； 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)。 3 (1)熱媒平均溫度的確定 pj t 在熱水供暖系統(tǒng)中，為散熱器進出口水溫的算術(shù)平均值。 m t （4.2）)t ( 0i ttm 式中 散熱器進水溫度，； i t 散熱器出水溫度，。 0 t 在本設(shè)計中采用單管跨越式熱水供暖系統(tǒng)，由于每組散熱器的進、出口水溫沿流 動方向下降，所以每組散熱器的進、出口水溫必須逐一分別計算。以下是流出第 組散i 熱器的回水

43、和跨越管熱水混水水溫 （令沿水流動方向最后一組散熱器為 =1）的計算 i ti 公式： )( hg n i i gi tt q q tt （4.3）式中 流出第 組散熱器的水溫， i ti 沿水流動方向，在第 組（包括第 組）散熱器前的全部散熱器的散 n i i qii 熱量。 而每層流出散熱器的水溫要靠以下公式計算得出： ctt q amm i p 0 r （4.4 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 19 ） p 22acm q t tt t i oi m （4.5） 式中 通過散熱器的流量，kgs； r m 散熱器的熱負荷，w；q 進流系數(shù)；a 水的比熱，4187w(kg)；c 通過立管的流量

44、，kgs； p m (2)散熱器傳熱系數(shù)及其修正系數(shù)的確定k 散熱器傳熱系數(shù)值的物理概念，是表示當(dāng)散熱器內(nèi)熱媒平均溫度與室內(nèi)氣溫k pj t 相差 1時，每 m散熱器面積所散出的熱量 w，單位為 w/ m。它是散熱器散熱能 n t 力強弱的主要標(biāo)志。它只能通實驗方法確定，實驗結(jié)果整理得=，其中、k b nm tta)(a 均是由實驗確定的系數(shù)。本設(shè)計中的具體參見表 4.1。bk 散熱器的傳熱系數(shù)和散熱量值是在一定的條件下，通過實驗測定的。若實際kq 情況與實驗條件不同，則應(yīng)對所測值進行修正。 散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù) 1根據(jù)前邊對散熱器的連接方式及安裝方式的選擇，查 實用供暖空調(diào)設(shè)計手冊 ，在進

45、行計算時先假設(shè)，計算得散熱器的散熱面積0 . 1 1 f，并根據(jù)每片的散熱面積 0.235m求得散熱器的組裝片數(shù)。然后利用所得的散熱器組 裝片數(shù)查下表可得的值。從而確定實際的 f 及散熱器的組裝片數(shù)。 1 表 4.2 暖氣片數(shù)修正率 每組片數(shù)20 10.951.001.051.10 散熱器連接形式修正系數(shù)值，可按供熱工程附錄 24 選用。此次設(shè)計是采 2 用的簡單的同側(cè)上進下出，所以1.00。 2 散熱器安裝形式修正系數(shù)值 安裝在房間內(nèi)的散熱器，可有種種方式，如敞開 3 裝置、在壁龕內(nèi)、或加裝遮擋罩板等。可按供熱工程附錄 25 選用，在此次設(shè)計 為散熱器安裝在墻面上加蓋板方式=1.05。 3

46、蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 20 4.2.2 散熱器片數(shù)的確定散熱器片數(shù)的確定 在確定了所需的散熱器面積后，先假定1，按下式進行計算 1 ffn （4.6） 式中 每片或每 1m 長的散熱器散熱面積. 此系統(tǒng)的0.235 m/片，ff 以立管 n4 上的 101 房間的散熱器為例說明散熱器的計算過程，其它房間的散熱器 片數(shù)，詳見附錄 2 可知。 在 101 房間的負荷由立管 n31 和立管 n16 共同承擔(dān)，假定每組散熱器所分擔(dān)的熱 負荷相同，則立管 n16 上的 101 房間的散熱器所分擔(dān)的熱負荷為 w 5 . 2109 2 4219 1 q 立管 n16 上其它房間的散熱器所分擔(dān)的熱負荷

47、分別為：=1609.5 w, =1495.5 6 q 5 q w，=1533 w,=1567 w，=,1604.5w 4 q 3 q 2 q =+=2109.5+1609.5+1495.5+1533+1567+1604.5=9919 wq 1 q 2 q 3 q 4 q 5 q 根據(jù)公式(4.3)得流入第二層散熱器的水溫為： )( 6543 ihgg tt q qqqq tt = 4 . 797095 9919 15671533 5 . 1495 5 . 2109 95 根據(jù)公式(4.5)得第一層散熱器的出水溫為： = ， =54.1 m t73.66 2 4 . 79 341418732 .

48、 0 2 3600 5 . 1604 4 . 79 o t 0 t 所以 66.73-18=48.73 n ttt m w/m97 . 7 73.48503 . 2 293 . 0 k 321 )( nm ttk q f 34 . 4 05. 111 73.4897 . 7 5 . 1604 所以該組散熱器的計算片數(shù)為 f/f=4.34/0.235=18.46 片 n 查供熱工程附錄 23 得：=1.05 1 實際采用片數(shù)為：n=1.0518.46=19.39 片 1 n 取整數(shù)，應(yīng)采用四柱 760 型散熱器 19 片。 其它房間的散熱器片數(shù)計算詳見附錄 2。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 2

49、1 4.3 散熱器的布置散熱器的布置 布置散熱器時，應(yīng)注意下列一些規(guī)定： 1. 散熱器宜安裝在外墻窗臺下，這樣，沿散熱器上升的對流熱氣流能阻止和改善 從玻璃窗下降的冷氣流和玻璃冷輻射的影響，是流經(jīng)室內(nèi)的氣流比較暖和。當(dāng)安裝或 布置管道有困難時，也可靠內(nèi)墻安裝。如設(shè)在窗臺下時，醫(yī)院、托幼、學(xué)校、老弱病 殘者住宅中，散熱器的長度不應(yīng)小于窗寬度的 75；商店櫥窗下的散熱器應(yīng)按窗的全 長布置，內(nèi)部裝修要求較高的民用建筑可暗裝。 2. 為防止凍裂散熱器，兩道外門之間，不準(zhǔn)設(shè)置散熱器。在陋習(xí)建或其它有凍結(jié) 危險的場合，應(yīng)由單獨的立，支管供熱，且不得裝設(shè)調(diào)解閥。 3. 散熱器在布置時，不能與室內(nèi)衛(wèi)生設(shè)備、工

50、藝設(shè)備、電氣設(shè)備沖突。暖氣壁龕 應(yīng)比散熱器的實際寬度多 350400 毫米。臺下的高度應(yīng)能滿足散熱器的安裝要求，非 置地式散熱器頂部離窗臺板下面高度應(yīng)50 毫米，離地可為 100200 毫米。底層散熱 器安裝高度應(yīng)考慮回水管及跑坡、支管連接等要求。 4. 在垂直單管或雙關(guān)供暖系統(tǒng)中，同一房間的兩組散熱器可以串聯(lián)連接；貯藏室、 盥洗室、廁所和廚房等輔助用室及走廊的散熱器，可同臨室串聯(lián)連接。 5. 公共建筑樓梯間的散熱器，宜分配在底層或按一定比例分配在下部各層，住宅 樓梯間一般可不設(shè)置散熱器。把散熱器布置在樓梯間的底層，可以利用熱壓作用，使 加熱了的空氣自行上到樓梯間的上部補償其耗熱量。 6. 在

51、樓梯間布置散熱器時，考慮樓梯間熱流上升的特點，應(yīng)盡量布置在底層。本 設(shè)計散熱器按 16 層負荷比例 40:20:15:15:10:5 分布。 7. 鑄鐵散熱器的組裝片數(shù)，不宜超過下列數(shù)值： 二柱(m-132 型)-20 片；柱型(四柱型)-25 片； 8. 建筑物采暖系統(tǒng)高度超過 50 米時，宜豎向分區(qū)設(shè)置。條件允許時，建筑物的采 暖系統(tǒng)南北向房間宜分環(huán)設(shè)置。 9. 在樓梯間或其它有凍結(jié)危險的場所，其散熱器應(yīng)有單獨的立、支管供熱且不設(shè) 調(diào)節(jié)閥。 在本設(shè)計中采用的是四柱 760 型散熱器，最大組裝片數(shù)為 25 片，并且采用的是明 裝方式。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 22 5. 系統(tǒng)選擇、系統(tǒng)

52、與外網(wǎng)連接方式及管道附件系統(tǒng)選擇、系統(tǒng)與外網(wǎng)連接方式及管道附件 5.1 系統(tǒng)選擇系統(tǒng)選擇 5.1.1 室內(nèi)采暖系統(tǒng)形式室內(nèi)采暖系統(tǒng)形式 室內(nèi)供暖系統(tǒng)末端裝置使用的熱媒主要有三類：熱水、蒸汽、與熱風(fēng)。以熱水為 熱媒的供暖系統(tǒng)，稱為熱水供暖系統(tǒng)，同理可定義其他兩類供暖系統(tǒng)為蒸汽和熱風(fēng)采 暖系統(tǒng)。從衛(wèi)生條件和節(jié)能等因素考慮，民用建筑應(yīng)采用熱水作為熱媒。熱水供暖系 統(tǒng)也用在生產(chǎn)廠房及輔助建筑中。 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)是由供暖系統(tǒng)末端裝置及連接的管道系統(tǒng)組成，根據(jù)觀察與思 考問題的角度，可按下述方法分類： 1. 按熱媒溫度的不同，可分為低溫水供暖系統(tǒng)和高溫水采暖。在各個國家，對 于高溫水的和低溫水的界限，都

53、有自己的規(guī)定，并不統(tǒng)一。我國習(xí)慣認為：水溫低于 或等于 100的熱水，稱為低溫水，水溫超過 100的熱水，稱為高溫水。室內(nèi)熱水供 暖系統(tǒng)大多采用低溫水做熱媒。設(shè)計供、回水溫度多采用 9570。低溫水輻射采暖 供、回水溫度 6050。高溫水供暖系統(tǒng)一般宜在生產(chǎn)廠房中應(yīng)用。 2. 按系統(tǒng)循環(huán)動力的不同，可分為重力（自然）循環(huán)系統(tǒng)和機械循環(huán)系統(tǒng)?？?水的密度差進行循環(huán)的系統(tǒng)，稱為重力循環(huán)系統(tǒng)；靠機械（水泵）力進行循環(huán)的系統(tǒng)， 稱為機械循環(huán)系統(tǒng)。 3. 按系統(tǒng)管道的敷設(shè)方式的不同，可分為垂直式和水平式。垂直式供暖系統(tǒng)是 指不同樓層的各散熱器用垂直立管連接的系統(tǒng)；水平式供暖系統(tǒng)是指同一樓層的散熱 器用水

54、平管連接的系統(tǒng)。 4. 按散熱器供回水方式的不同，可分為單管和雙管系統(tǒng)。熱水經(jīng)立管或水平供 水管順序流過多組散熱器，并順序的在各散熱器中冷卻的系統(tǒng)，稱為單管系統(tǒng)。熱水 經(jīng)供水立管或水平供水管平行的分配給多組散熱器，冷卻后的回水自每個散熱器直接 沿回水立管或者水平回水管流回?zé)嵩吹南到y(tǒng)，稱為雙管系統(tǒng)。 5.1.2 熱水采暖系統(tǒng)的分類與特點熱水采暖系統(tǒng)的分類與特點 熱水采暖系統(tǒng)是由熱源管道系統(tǒng)和散熱設(shè)備組成的一個有機整體。從不同的角度 將熱水采暖系統(tǒng)分為多種形式。 1. 系統(tǒng)中水的循環(huán)動力將系統(tǒng)分為自然循環(huán)系統(tǒng)和機械循環(huán)系統(tǒng)。 自然循環(huán)系統(tǒng)中水靠其密度差循環(huán)，水在鍋爐中加熱，溫度升高，體積膨脹，密

55、度減小加上來自冷水的驅(qū)動使水循環(huán)流動。特點：不需要外來動力，能耗低，運行時 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 23 無噪聲調(diào)節(jié)方便管理簡單。 機械循環(huán)系統(tǒng)中的水循環(huán)動力來自水泵。特點：設(shè)備復(fù)雜，能耗大，管理不方便。 2. 按供回水的方式分類：上供上回式系統(tǒng)，下供下回式系統(tǒng)，上供下回式系統(tǒng)， 下供上回式系統(tǒng)，和中供式系統(tǒng)。 上供下回式系統(tǒng)，特點：供回水干管分別設(shè)于系統(tǒng)最上面和最下面，布置管道方 便，排氣順暢。是用的最多的系統(tǒng)型式。 上供上回式系統(tǒng)，特點：供回水干管均位于系統(tǒng)最上面。采暖干管不與地面設(shè)備 及其它管道發(fā)生占地矛盾。但立管消耗管材量增加，立管下面均要設(shè)放水閥。主要用 于設(shè)備和工藝管道較多的

56、，沿地面布置干管困難的廠房。 下供下回式系統(tǒng)，供回水干管均位于系統(tǒng)最下面。與上供下回式相比，供水干管 無效熱損失小，可減輕上供下回式雙管系統(tǒng)的豎向失調(diào)。因為上層散熱器環(huán)路重力作 用壓頭大，但管路亦長，阻力損失大，又利于水力平衡。頂棚下無干管比較美觀，可 以分層施工，分期投入使用。底層需要設(shè)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)放氣閥或設(shè)空氣管排除空氣。 下供上回式系統(tǒng)，特點：無效熱損失小，由于低層散熱器的平均溫度高，有利于 解決某些建筑物一層散熱器面積大，難于布置的困難。且有利于排氣和防止汽化。 3. 按散熱器的連接方式：垂直式系統(tǒng)和水平式系統(tǒng)。 4. 按連接散熱器的管道數(shù)量分：

57、單管系統(tǒng)，雙管系統(tǒng)。 單管系統(tǒng)：節(jié)省管材，造價低，施工進度快，水力穩(wěn)定性好。 雙管系統(tǒng)：可單個調(diào)節(jié)散熱器的散熱量，管材耗量大，施工麻煩，造價高，易產(chǎn) 生豎向失調(diào)。 5. 按并聯(lián)環(huán)路水的流程分： 同程序系統(tǒng)：各環(huán)路管路總長度基本相等，水力計算易于平衡，水力失調(diào)較輕， 布置妥當(dāng)時耗管材不多。水力不平衡不易調(diào)整。 異程序系統(tǒng)：熱媒沿各基本組合體流程不同。節(jié)省管材，降低投資。 5.1.3 目前常用的幾種典型供暖方式及其特點目前常用的幾種典型供暖方式及其特點 傳統(tǒng)單管順流式和雙立管水平串聯(lián)式散熱器采暖是目前國內(nèi)常用的幾種供暖方式， 它們不僅可以適應(yīng)于不同地區(qū)和不同場合的供暖，而且還可以滿足不同的消費群體

58、。 但是對于幾種供暖方式的實用性和經(jīng)濟性，不同階層和不同行業(yè)對此的理解和認識還 存在一些差異。由于單因素經(jīng)濟評價指標(biāo)有許多不足之處，所以研究經(jīng)濟綜合評價指 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 24 標(biāo)和它們的實用性與經(jīng)濟性顯得十分必要，這也正是本文的研究內(nèi)容。 1.傳統(tǒng)單管順流式散熱器采暖：單管順流式系統(tǒng)的特點是立管中全部的水量順次流 入各層散熱器。其優(yōu)點是系統(tǒng)型式簡單、施工方便、造價低；缺點是不能進行局部調(diào) 節(jié)和分戶控制、分戶計量，并且易造成供暖系統(tǒng)的垂直失調(diào)，出現(xiàn)局部區(qū)域過熱或過 冷的冷熱不均現(xiàn)象。如果在系統(tǒng)設(shè)計時充分考慮引起垂直失調(diào)諸因素的影響，并采取 適當(dāng)技術(shù)措施，比如在計算熱負荷時扣除管道

59、散熱量、適當(dāng)減少上層散熱面積、相對 增加底層散熱面積、在頂層局部加裝跨越管等等，單管順流式供暖系統(tǒng)垂直失調(diào)現(xiàn)象 是可以避免的。該系統(tǒng)曾是國內(nèi)一般建筑應(yīng)用最廣泛的采暖型式之一，目前由于國家 供暖行業(yè)和用戶對供暖系統(tǒng)提出了更高的要求，如分戶控制、分戶計量和分室控溫， 這樣就使得單管順流式供暖系統(tǒng)在居民住宅建筑中的應(yīng)用受到很大影響。但其系統(tǒng)型 式簡單、施工方便、造價低等優(yōu)點是有目共睹的。所以仍被有限地應(yīng)用于辦公建筑、 學(xué)校、醫(yī)院、公共建筑、工業(yè)企業(yè)建筑及公有住宅的采暖中。 2.雙立管水平串聯(lián)式散熱器采暖：雙立管水平串聯(lián)式系統(tǒng)的特點是熱水經(jīng)總供水立 管和各層水平支管，在多組散熱器散熱的一種供暖系統(tǒng)。其

60、優(yōu)點是在熱用戶入口處安 裝鎖閉閥和熱計量表，可以實現(xiàn)分戶控制和分戶計量；在熱用戶內(nèi)安裝集水器并加閥 門來控制不同房間的溫度，實現(xiàn)分室控溫；管路簡單，施工無立管穿越樓板，本層敷 設(shè)水平支管時，可埋設(shè)在沿墻 50mm 深的溝槽中，室內(nèi)沒有明管比較美觀；水平支管 及跨越管的管材可以選用耐設(shè)計溫度，壽命較長的交聯(lián)聚乙烯管，這也符合國家“以塑 代鋼”節(jié)約鋼材的政策。缺點是水平方向串聯(lián)過多散熱器時，系統(tǒng)運行易出現(xiàn)水平失調(diào)， 造成前端過熱而末端過冷現(xiàn)象；水平支管埋設(shè)在墊層中，導(dǎo)致每層地面增加約 30mm，不但增加了樓板的荷載，而且還增加了土建造價；水平支管需埋設(shè)在沿墻 50mm 深的溝槽中，活動的溝槽蓋板與