北京市某住宅樓冬季供暖系統(tǒng)設計（畢業(yè)設計）

1、土木建筑學院課程設計論文說明書課程名稱： 供 熱 工 程 設計題目： 北京市某住宅樓冬季供暖系統(tǒng)設計 專 業(yè)： 建筑環(huán)境與設備工程 班級： 2004 設 計 人： 指導教師： 2007年7月12日課程設計任務書專業(yè)方向： 建筑環(huán)境與設備工程 班級： 學 生 姓 名： 學號： 課程設計題目： 北京市某住宅樓冬季供暖系統(tǒng)設計 原始資料： 北京市某住宅樓建筑施工圖 設計應解決以下主要問題： 1、室內(nèi)外設計參數(shù)確實定； 2、供暖設計熱負荷的計算； 3、散熱設備的選型計算； 4、管道的水力計算； 設計圖紙： 共四張 供暖設計施工圖 二至七層供暖平面圖 二至七層供暖系統(tǒng)圖 大樣圖 五、命題發(fā)出日期： 20

2、07.7.02 設計應完成日期： 2007.7.12 設計指導人簽章： 系 主 任簽章： 日期： 年 月 日指導教師對課程設計評語 指導教師簽章： 系 主 任簽章： 日期： 年 月 日摘要本設計主要是對北京市某住宅樓進行低溫熱水地板輻射采暖的系統(tǒng)設計。首先對各種供暖系統(tǒng)進行了比擬，對低溫熱水地板輻射采暖國內(nèi)外現(xiàn)狀、優(yōu)缺點、傳熱特點和鋪設方式進行了分析，得出了這是一種舒適節(jié)能的采暖方式。再對住宅樓進行采暖熱負荷計算，由于地板輻射采暖室內(nèi)實感溫度高于設計溫度，所以計算時將所得的結果取95%，以滿足節(jié)能要求。在管道鋪設方面，選擇了交聚乙烯管道雙回形鋪設的方式。這種鋪設方式地板外表的均勻，滿足了舒適性

3、要求。最后，在各戶安裝溫控閥和熱計量表，對各戶房間進行溫度控制和熱計量。關鍵詞：供暖工程；低溫熱水地板輻射供暖；熱負荷；分戶計量。目錄1 供暖方式的比擬和選擇 11.1 幾種采暖方式的簡單比擬 11.2 地板輻射采暖的綜合介紹 3建筑內(nèi)供暖立管的形式選擇 42 設計依據(jù)和原始資料 5設計依據(jù) 52.2 設計原始資料 5設計原那么 63 采暖負荷計算 7維護結構的耗熱量 7冷風滲透耗熱量 8冷風侵入耗熱量 8熱負荷計算舉例 8熱負荷計算表 94 地板輻射采暖設計 10采暖盤管選擇與布置 104.2 采暖盤管設計計算 115 水力計算 13設計計算公式 13戶內(nèi)環(huán)路水力計算 135.3 系統(tǒng)水力計

4、算 16小結 196 熱表及溫控閥選型 206.1 溫控閥的選擇 206.2 熱表的選擇 207 管道的保溫 21保溫管道確實定原那么 21保溫材料的選擇 21小 結 22附錄1 24附錄2 29附錄3 35附錄4 39附錄5 411 供暖方式的比擬和選擇 幾種采暖方式的簡單比擬1.1.1 集中式供暖 1、原理以城市熱網(wǎng)、區(qū)域熱網(wǎng)或較大規(guī)模的集中供暖為熱源的方式，在目前以至今后一段時期內(nèi)將仍是城市住宅供暖方式的主要方式。 2、優(yōu)點1技術比擬成熟，平安、可靠，使用方便，價格廉價； 2每天24小時供暖。 3、缺點1供暖的時間和溫度不能自己控制，立式的散熱片不美觀、占空間，影響裝修效果； 2供暖期前

5、后無熱源； 3散熱片取暖，一般出水溫度在70攝氏度以上，但溫度到達80度時就會產(chǎn)生灰塵團，使暖氣上方的墻面布滿灰塵。 4、費用 以100平方米居室為例，按北京市規(guī)定煤氣供暖的運行和支付費用為24元/平方米。一個采暖季需支付2400元。 1.1.2 地板輻射式采暖 1、原理低溫輻射地板采暖是通過埋設于地板下的加熱管鋁塑復合管或?qū)щ姽?，把地板加熱到外表溫?8至32攝氏度，均勻地向室內(nèi)輻射熱量而到達采暖效果。同時它可以由分戶式燃氣采暖爐、市政熱力管網(wǎng)、小區(qū)鍋爐房等各種不同方式提供熱源。 2、優(yōu)點1地面溫度均勻，室溫自下而上逐漸遞減，舒適度高； 2空氣對流減弱，有較好的空氣潔凈度；3與其他采暖方式相

6、比，較為節(jié)能，節(jié)能幅度約為10至20； 4有利于屋內(nèi)裝修，增加2至3的室內(nèi)使用面積； 5有利于隔聲和降低樓板撞擊聲。 3、缺點： 1對層高有8厘米左右的占用； 2地面二次裝修時，易損壞地下管線； 3鋪設木地板那么有干裂的麻煩，最好選用地磚或復合地板； 4設定溫度不能太高，否那么會大大降低輸送管道的使用壽命； 5由于防水需要，衛(wèi)生間不便鋪設，還要借助于電暖氣。 4、運行費用： 一個采暖季節(jié)每平方米大約需要14元18情況下。1.1.3 家用電鍋爐1、原理采用電能供暖。 2、優(yōu)點1占地面積小，安裝簡單，操作便利； 2采暖的同時也能提供生活熱水； 3舒適性高，適合面積較大的低密度住宅和別墅； 4最先進

7、之處在于具有多種時段、不同溫控預設功能。 3、缺點 前期投入較大，運行費用較高，該產(chǎn)品不太適合利用低谷電蓄熱供暖，以到達最為節(jié)能之成效。 4、費用以100平方米居室為例，一個取暖季的根本運行費用在3000元5000元。 電熱膜采暖原理以電力為能源，是將特制的導電油墨印刷在兩層聚酯薄膜之間制成的純電阻式發(fā)熱體，配以獨立的溫控裝置，以低溫輻射電熱膜為發(fā)熱體，大多數(shù)為天花板式，也有少局部鋪設在墻壁中甚至地板下。具有恒溫可調(diào)、經(jīng)濟舒適、綠色環(huán)保、壽命長、免維護等特點。 2、優(yōu)點 1戶內(nèi)無暖氣片，房間使用面積可增加2到3，便于裝修和擺放家具； 2一般不需要維修； 3屬清潔能源，無污染； 4可用溫控器調(diào)節(jié)

8、室溫； 5沒有傳統(tǒng)采暖的燥熱感，溫度均勻。 3、缺點 1電熱膜升溫較慢，一般需要1到15小時才能到達18攝氏度左右； 2系統(tǒng)安裝要與裝修同步，且不能在頂棚上釘釘子、鉆孔等； 3電能供給不暢、不穩(wěn)或電費標準太高的小區(qū)不宜采用。 4費用 計算，一個供暖季的費用為1920元到2400元之間。 家用中央空調(diào)系統(tǒng) 1、原理采用市政電或天然氣，通過出風口提供熱源供暖。 2、優(yōu)點1檔次高、外形好、舒適度高； 1帶新風系統(tǒng)的“風冷式更為舒適； 1溫度與時間可預調(diào)。 1舒適性高，適合面積較大的低密度住宅和別墅。 3、缺點 1前期投入較大，運行費用較高； 1無法享受國家低谷用電優(yōu)惠政策。 4、費用采暖季24元平方

9、米。 1.2 地板輻射采暖的綜合介紹地板采暖的歷史地面采暖可追溯到明朝末年，為皇宮王室才能擁有的取暖方式如現(xiàn)存我國的故宮，冬天全部以青磚地面下砌好煙道，通過煙道傳煙并合理配置出煙窗以到達把青磚溫熱而后傳到室內(nèi)，使室內(nèi)產(chǎn)生溫暖的效果。以后我國北方農(nóng)村出現(xiàn)火墻、火炕的取暖方式。韓國、日本出現(xiàn)地炕，隨著新型材料而將熱向地面上的空間散發(fā)，維持該空間具有較穩(wěn)定的適宜溫度的供暖技術，該技術早在本世紀30年代就在興旺國家開始應用，我國在50年代初就已將該技術應用于人民大會堂，華僑飯店等工程中。1.2.2 地板采暖的優(yōu)點1節(jié)能。根據(jù)各種采暖方式室內(nèi)溫度測試結果，地板輻射采暖方式是最理想的采暖方式。在建立同樣舒

10、適條件的前提下，地板采暖房間的室內(nèi)溫度比一般散熱器采暖溫度低2-3，節(jié)省了能源，降低了供暖系統(tǒng)的運行費用；2舒適。地板低溫輻射采暖以地板為散熱器，在向人體和周圍空氣對流換熱同時還向四周的家具及外圍結構外表進行輻射換熱，使壁面溫度升高，減少了四周外表對人體的冷輻射。由于有輻射強度和溫度的雙重作用，使室溫比擬穩(wěn)定且溫度梯度小，形成了真正的符合人體散熱要求的熱環(huán)境，給人以腳暖頭涼的舒適感，可使腦力勞動者的工作效率提高；3美觀。由于室內(nèi)取消了暖氣片及其管道，相當于增加了2-3%的使用面積。更便于裝修和室內(nèi)布置； 4地板采暖適合分戶計量及節(jié)能設計。管道的布置，系統(tǒng)阻力值確實定，均可根據(jù)不同情況，不同要求

11、由設計人自己決定；5平安可靠，使用壽命長，清潔衛(wèi)生。管材的使用壽命無論國外還是國內(nèi)的生產(chǎn)廠家均承諾為50年；6熱源選擇靈活。低溫熱水地板輻射采暖系統(tǒng)供水溫度為40-60 ，可充分利用廢熱水和地熱水資源。1.2.3 地板采暖的缺點(1) 地板采暖要求建筑層高增加6-8厘米，管道安裝需與土建施工同步進行。(2) 造價較散熱器采暖高。但據(jù)生產(chǎn)廠家透漏，近一年來全國有幾個生產(chǎn)廠家開展到一百多個，隨著生產(chǎn)量的增多，價格必隨之降低，因此地板采暖有很大的開展?jié)摿Α?.2.4 低溫熱水地板輻射采暖的結構和布置形式低溫熱水地板輻射采暖結構層由上到下依次為覆蓋層、找平層、埋管層、隔濕層、保溫層。其詳細結構見圖3.

12、1。其中保溫層的作用是為了減少熱量向下傳遞，多用聚苯乙烯泡沫板材做成；埋管結構層有木質(zhì)地板結構和混凝土結構兩種，多采用埋管設于混凝土的做法；隔濕層用來防止水進入保濕層。地面上可根據(jù)用戶裝飾的要求，鋪設地板或地毯形成覆蓋層。當設有覆蓋層時，因其熱阻較大，會使傳熱效率降低。埋管常見的布置形式有單蛇型、雙蛇型、雙回型、單回型幾種。地板采暖的主要技術參數(shù)結構層厚度：公共建筑90mm，住宅70mm；熱煤溫度： 65最高80；供回水溫度：8-15；工作壓力： 0.8Mpa； 結構層受荷載 2000kg/m3 ,假設2000 kg/m3時，應采取相應措施；供水干管上設置過濾網(wǎng)，防止異物進入系統(tǒng)內(nèi)；供暖散熱量

13、與地面材質(zhì)、供回水溫度、管間距、室內(nèi)設計溫度有關。1.2.6 地板采暖的適用范圍各式住宅、別墅樓；辦公商務樓、會展館、大型會議展廳；停車場機場跑道，候機樓、飛機庫；工業(yè)廠房、水產(chǎn)養(yǎng)殖、種植大棚、娛樂場所、體育場館；商場、購物中心。建筑內(nèi)供暖立管的形式選擇由于該建筑物共七層，高度較高，故在設計時選擇機械循環(huán)系統(tǒng)?？紤]到熱用戶用熱均勻的要求，設計中決定采用雙管系統(tǒng)。由于該建筑物沒有頂棚，供水干管無法布置在頂層，故在設計時采用下供下回式雙管系統(tǒng)。2 設計依據(jù)和原始資料設計依據(jù)設計任務書由指導教師王明紅編寫的?供熱工程?課程設計任務書。設計標準及標準1采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計標準(GBJ50019200

14、3版)；2房屋建筑制圖統(tǒng)一標準GB/T500012001；3采暖通風與空氣調(diào)節(jié)制圖標準GBJ114-88；4公共建筑節(jié)能設計標準GB5018-2005；5供暖交聚乙烯管道工程技術規(guī)程.北京.2000； 6低溫熱水地板輻射供暖應用技術規(guī)程北京市標準，DBT/T 01-49-2000。空調(diào)設計室內(nèi)外空氣計算參數(shù)2.冬季大氣壓 3.冬季采暖室外計算溫度 -94. 冬季采暖室內(nèi)計算溫度 185.冬季室外平均風速 2.8 m/s2.2 設計原始資料本工程為北京市某住宅樓冬季供暖系統(tǒng)設計，磚混結構共五層，底層是雜物間、小車庫，層高為2m。其他各層均為單元式住宅，層高均為2.8 m。建筑耐久年限50年；建筑

15、耐火等級為二級；屋面防水等級為二級；抗震設防烈度為6度。(1地面做法：該建筑物所有地面均鋪設有地板磚。(2墻壁：外墻：240mm厚磚墻。外外表15mm厚水泥砂漿粉刷，15mm厚面磚貼面；內(nèi)外表20mm厚普通水泥混合砂漿抹灰，乳膠漆內(nèi)墻涂料墻面。內(nèi)墻：240mm厚磚墻，雙面抹灰20mm。(3樓板100m厚鋼筋混凝土樓板，上鋪20mm厚水磨石預制板。(4門窗：窗為白色塑鋼框推拉窗，外門為高級防盜門，內(nèi)門為白色塑鋼框推拉門。(5)屋面高分子卷材防水保溫屋面。設計原那么規(guī)定的要求，根據(jù)建筑物的性質(zhì)和使用要求，充分考慮節(jié)能、健康和舒適性的要求以及節(jié)省投資、降低后期運行費用等問題，利用先進的低溫地板輻射采

16、暖技術，從而為整個住宅樓提供一個舒適的生活環(huán)境。3 采暖負荷計算房間的熱負荷Q主要包括以下幾局部：Q = Q1 + Q2 + Q3 3-1 式中：Q1圍護結構耗熱量； Q2冷風滲透耗熱量； Q3冷風侵入耗熱量。在該住宅樓的設計中，只對上層的住宅進行供暖，底層的雜貨間不進行供暖。根據(jù)北京市標準?地面輻射采暖交聚乙烯管道工程技術規(guī)程?采暖熱負荷計算不應計算設有加熱管道地面的耗熱量。27層的房間按照由北向南、由西向東依次增大的順序進行編號，圖3.1住宅樓西側二樓住戶的房間編號，其它各房間編號與此類似，在此不一一詳列。圖3-1 西側二樓住戶房間編號維護結構的耗熱量1圍護結構的根本耗熱量： 3-2式中

17、： K圍護結構的傳熱系數(shù)，W/K； F圍護結構的計算面積，； 冬季室內(nèi)空氣的計算溫度，； 冬季室外空氣的計算溫度，；圍護結構的溫差修正系數(shù)；是用來考慮供暖房間并不直接接觸室外大氣時，圍護結構的根本耗熱量會因內(nèi)外傳熱溫差的 削弱而減少的修正，其值取決于鄰室非供暖房間或空間的保溫性能和透氣情況。(2)維護結構耗熱量的修正按照暖通標準的規(guī)定,維護結構的耗熱量修正應考慮朝向修正、風力附加和高度附加三個方面。朝向附加耗熱量是考慮建筑物受太陽照射影響而對圍護結構根本耗熱量的修正。?暖通標準?規(guī)定，朝向修正率宜按以下規(guī)定的數(shù)值選用： 北、東北、西北 010； 東南、西南 1015； 東、西 5； 南 153

18、0；風力附加耗熱量是考慮室外風速變化而對圍護結構根本耗熱量的修正。?暖通標準?規(guī)定：在一般情況下，不必考慮風力附加。只對建在不避風的高地、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，才考慮垂直外圍護結構附加510。北京市冬季室外平均風速為2.8 m/s，所以不考慮風力附加。 高度附加耗熱量是考慮房屋高度對圍護結構耗熱量的影響而附加的耗熱量。?暖通標準?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，當房間高度大于4m時，每高出1m應附加2，但總的附加率不應大于15。該住宅樓所有房間高度均小于4m，故不考慮高度附加。在此只考慮朝向修正，修正率如下：北 0； 東、西 - 5

19、； 南 15；冷風滲透耗熱量公式如下：wCp(tn-tw) 3-3 式中：V= Lln L每米門窗縫隙滲入室內(nèi)的空氣量，按當?shù)囟酒骄L速，m3 /hm 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)，北京的為北向：1.0；南向：0.15；東向：0.15；西向：0.4；w冬季供暖室外計算溫度下的空氣密度，Kg/ m3；Cp冷空氣的定壓比熱，C=1KJ/Kg；tn冬季室內(nèi)空氣的計算溫度，； tw冬季室外空氣的計算溫度，。冷風侵入耗熱量 由于該住宅樓各房間都沒有外門，所以不用考慮冷風侵入耗熱量。熱負荷計算舉例以下是201臥室的熱負荷計算過程2.8=10.416；根據(jù)?暖通標準?溫差修正系數(shù)

20、a均取為1，按照圍護結構根本耗熱量公式，計算出各房間的維護結構根本耗熱量列于附錄1中。對于該建筑物，東西朝向修正率取-5%，北向取0，南向取-15%，風力附加和高度修正均不予考慮。得出維護結構耗熱量列于附錄1中。2根據(jù)?暖通標準?，北京市的冷風朝向修正系數(shù)：東向n=0.15，西向n=0.4，南向n=0.15，北向n=1.0。在冬季室外平均風速，冷風滲透耗熱量等于127= 熱負荷計算表在計算熱負荷時，由于采用了低溫地板輻射采暖的方式，所以二樓不需計算地板的傳熱量。該住宅樓每層的房間布置均相同，故26層上下房間的傳熱量相同，7層由于考慮屋頂向室外空氣的傳熱，其傳熱量與其他各層不相同，需要單獨列出。

21、附錄1和附錄2列出了2樓和7樓的房間熱負荷。其中的參數(shù)查找和確定方法與201臥室相同，在此不一一列出。注：計算全面地板輻射采暖系統(tǒng)的熱負荷時，室內(nèi)計算溫度的取值應比對流采暖系統(tǒng)的室內(nèi)計算溫度低2，或取對流采暖系統(tǒng)計算總熱負荷的90%-95%，附錄1和附錄2所列出的房間熱負荷為對流采暖系統(tǒng)計算總熱負荷，其修正將在附錄3中完成。4 地板輻射采暖設計本設計采用熱水作為熱煤，根據(jù)各房間的單位面積耗熱量，采用瓷磚類地面。技術參數(shù)如下： 結構層厚度 ：70mm 結構如圖3.1所示。 地面材料：瓷磚 供回水溫度：供，60；回，50。 管材：交聚乙烯塑料管 圖4-1 地板輻射采暖構造層結構1、聚苯乙烯保溫板

22、2、交聚乙烯管 3、地面層 4、水泥沙將找平層 5、細石混凝土 6、聚苯乙烯保溫板 8、樓板 采暖盤管選擇與布置地熱盤管選擇和施工要求目前,建筑給水塑料管主要有UPVC 管、CPVC 管、PE 管、PAP 管、PE - X 管、PP - R 管、ABS 管、不銹鋼塑料復合管等。我國常用的主要有PAP 管、PE - X管和PP - R 管。它們除具有塑料管質(zhì)量輕、耐腐蝕、不結垢、使用壽命長等優(yōu)點外,還具有以下特點:良好的衛(wèi)生性能,可用于飲用水系統(tǒng)且可防止金屬管材常出現(xiàn)的“銹水現(xiàn)象;較好的耐熱性能,上述3 種管材的最高工作溫度均可達95 ;安裝方便,連接可靠。綜合考慮選擇PE-X管，PE-X管的熱

23、膨脹系數(shù)雖然較大，但承壓能力較大，介于PAP管和PP - R 管之間，價格最廉價，能耐低溫，適用于冬季寒冷的地區(qū)。經(jīng)查管徑有DN15DN50和DN63110兩種系列，參考以往的系統(tǒng)，本系統(tǒng)選擇管徑為：DN20和DN16兩種。 盤管的敷設形式有：單蛇形、雙蛇形、交錯雙蛇形、單回形、雙回形有文獻8，塑料埋管鋪設廣泛采用雙回形布置方式，其熱工性能比擬好，供熱溫度場溫度梯度小，舒適性好。本設計管道布置采用雙回蛇形，衛(wèi)生間采用直列形。為了保證地熱盤管的平安有效運行，施工要注意以下問題：地熱管施工前必須對地面進行硬化和找平, 當房間面積超過30m2 或長度超過6m 時, 現(xiàn)澆填充層應設置伸縮縫, 伸縮縫間

24、距應小于10m。由于每個環(huán)路的阻力不宜超過30kPa , 這樣就決定了每個環(huán)路的盤管長度不能過長, 不宜超過120m。低溫地板輻射采暖系統(tǒng)將40 60 熱水通過埋于樓板的豆石混凝土或水泥砂漿層內(nèi)加熱盤管經(jīng)輻射把地板加熱,使地表溫度到達24 26。根據(jù)散熱量要求本系統(tǒng)的供回水溫度為：60/50。采暖盤管的布置本設計總立管設在各單元的管道井內(nèi)，再分設支管進入各戶，各戶連在同一個分水器上，加熱盤管的布置按房間分組。 影響塑料埋管鋪設方式的主要因素是塑料埋管的最小彎曲半徑。而滿足彎曲半徑的同時也要使地板輻射供暖的熱效率到達最大。因此，為了不使地板外表溫度過高而造成人腳部太熱而表現(xiàn)的不舒適，最理想的狀況

25、是板外表溫度均勻一致。同時也要考慮施工問題。對于雙回形布置，經(jīng)過版面中心點的任何一個剖面，埋管是高溫低溫管相間隔布置，存在“零熱面和“均化效應，從而使這種布置方式的板面溫度場比擬均勻，是鋪設彎曲度數(shù)大局部為90彎，故鋪設簡單也沒有埋管相交問題。首層地面、衛(wèi)生間及廚房必須設防水層。采暖地面構造層與外墻接觸局部用聚苯乙烯保溫板作保溫處理。4.2 采暖盤管設計計算設計計算公式傳熱量4：=S(t1-t2) 4-1 式中：導熱系數(shù)， W/m；S形狀因子； t1 盤管溫度， ； t2地板外表溫度， ；查表2-1 4-2 式中： l管長， m； H埋深，mm； D管徑，mm； 管間距，mm；導熱系數(shù) ： W

26、/m 4-3 構造層：瓷磚地板層 =10mm =1.1 W/m水泥沙將找平層 =20mm =0.93 W/m 細石混凝土層 =40mm =1.51 W/m W/m4.2.2 201房間設計計算對于201房間，考慮全面輻射采暖與對流采暖系統(tǒng)的區(qū)別，以及根據(jù)房間使用性質(zhì)確定的房間遮擋系數(shù)，算出最終的修正系數(shù)為1.2。修正后的單位面積耗熱量為135.66 W 根據(jù)房間的使用性質(zhì)，確定臥室，客廳的地板外表溫度為26，廚房、衛(wèi)生間的地板外表溫度為30。所以地板外表溫度t2=26 ，t1 =55 查?供暖交聚乙烯管道工程技術規(guī)程?附錄C，管間距為=250mm ，管徑為d=20mm 埋深： H=50mm 形

27、狀因子： =2.58 單位長度耗熱量： = 80.06 W管長： =計算結果如附錄3示。三至六層計算結果同二層。5 水力計算設計計算公式總阻力： Pa參閱文獻2 5-1 比摩阻： Pa/m 5-2 雷諾數(shù)： 5-3 摩擦阻力系數(shù)： 5-4 水流量： Kg/h 5-5式中：R每米管長的沿程損失， Pa/s L管段長度， m 摩擦阻力系數(shù) d管子內(nèi)徑， mm v熱煤在管中的流速， m/s 熱煤密度， kg/m (查?傳熱學?425頁附錄10) 熱煤的運動粘滯系數(shù)，m/s (查?傳熱學?425頁附錄10)戶內(nèi)環(huán)路水力計算本系統(tǒng)采用下供下回垂直雙管并聯(lián)系統(tǒng)，戶內(nèi)為水平單管閉合式，各組盤管并聯(lián)。根據(jù)?地

28、面輻射采暖交聚乙烯管道工程技術規(guī)程?附錄B，由水量查得管段比摩阻，算得沿程阻力。系統(tǒng)管道的總阻力取沿程阻力的120%6。戶內(nèi)盤管水力計算結果如表5-1和5-2所示。表5-1 二樓戶內(nèi)盤管水力計算結果房間熱負荷流量計算內(nèi)徑管長密度VRPy動壓Py+PjWkg/hmmmKg/mm/sPa/mPaPaPa201臥室158.06 160.22 51.36 1689.33 24.19 2027.19 202衛(wèi)生間49.30 160.07 6.50 112.18 2.35 134.61 203廚房131.05 160.18 36.84 923.87 16.63 1108.65 204衛(wèi)生間41.37 16

29、0.06 4.76 86.94 1.66 104.33 206臥室122.16 160.17 32.52 925.49 14.45 1110.59 207臥室45.85 160.06 5.72 92.50 2.04 111.00 208客廳130.95 160.18 36.79 728.01 16.60 873.62 209衛(wèi)生間94.51 160.13 20.63 297.25 8.65 356.70 210廚房80.52 160.11 15.53 312.23 6.28 374.67 211臥室166.12 160.23 56.10 1914.73 26.72 2297.67 214客廳1

30、30.95 160.18 36.79 728.01 16.60 873.62 215臥室45.85 160.06 5.72 92.50 2.04 111.00 216臥室114.87 160.16 29.16 797.79 12.78 957.35 217臥室166.12 160.23 56.10 1969.15 26.72 2362.97 218廚房80.52 160.11 15.53 312.23 6.28 374.67 219衛(wèi)生間102.49 130.22 64.18 963.33 23.34 1155.99 222臥室141.09 160.20 41.99 1315.03 19.27

31、 1578.04 223臥室45.85 160.06 5.72 92.50 2.04 111.00 224客廳130.95 160.18 36.79 728.01 16.60 873.62 225廚房126.39 160.18 34.54 868.73 15.47 1042.48 226臥室146.94 160.21 45.13 1198.20 20.91 1437.84 228衛(wèi)生間33.28 160.05 3.24 41.54 1.07 49.85 229客廳110.06 160.15 27.03 449.48 11.73 539.37 230臥室156.50 160.22 50.47 1

32、471.05 23.71 1765.27 小計2551.77 18110.09 21732.11 表5-2 七樓戶內(nèi)盤管水力計算結果房間熱負荷流量計算內(nèi)徑管長密度VRPy動壓Py+PjWkg/hmmmKg/mm/sPa/mPaPaPa701臥室1994.82 171.56 160.24 2094.97 2513.96 702衛(wèi)生間640.19 55.06 160.08 154.23 185.07 703廚房1646.50 141.60 160.20 1148.60 1378.32 704衛(wèi)生間536.32 46.12 160.07 112.88 135.46 706臥室1593.12 137.

33、01 160.19 1318.14 1581.76 707臥室665.43 57.23 160.08 162.05 194.46 708客廳830.00 71.38 160.10 154.33 185.20 209衛(wèi)生間1165.88 100.27 130.21 935.19 1122.23 710廚房1058.97 91.07 160.13 449.46 539.35 711臥室1322.89 113.77 160.16 820.91 985.09 714客廳830.00 71.38 160.10 154.33 185.20 715臥室665.43 57.23 160.08 162.05 1

34、94.46 716臥室914.44 78.64 160.11 358.95 430.74 717臥室1322.89 113.77 160.16 820.91 985.09 718廚房1058.97 91.07 160.13 449.46 539.35 719衛(wèi)生間1258.64 108.24 130.23 1136.98 1364.38 722臥室914.44 78.64 160.11 345.10 414.12 723臥室665.43 57.23 160.08 162.05 194.46 724客廳830.00 71.38 160.10 154.33 185.20 725廚房1581.10

35、135.98 160.19 991.83 1190.19 726臥室1837.40 158.02 160.22 1190.53 1428.63 728衛(wèi)生間424.12 36.47 160.05 51.78 62.13 729客廳849.78 73.08 160.10 165.62 198.75 730臥室2021.56 172.82 160.24 1941.98 2330.37 小計2289.00 15436.66 18523.99 5.3 系統(tǒng)水力計算5.3.1 系統(tǒng)立管水力步驟 圖5-1為一單元系統(tǒng)管路圖。圖中阿拉伯數(shù)字為管段結點號，羅馬數(shù)字為環(huán)路標號。計算步驟為：1選擇最不利環(huán)路 由圖

36、可見，最不利環(huán)路為0-6-7-13，即通過環(huán)路的環(huán)路。這個環(huán)路從0開始，經(jīng)過1、2、3、4、5、6進入頂層房間6，再由6、7、8、9、10、11、12、13回到室外管網(wǎng)。2本設計采用推薦的經(jīng)濟比摩阻Rpj大致為60120Pa/m來確定環(huán)路管徑。根據(jù)各管段熱負荷，求出個管段的流量。3利用以上所列公式，計算出個管段的d、R、v制。4確定沿程阻力損失。 將每一段的R與L相乘，列入表中。5確定局部阻力。 利用系統(tǒng)圖中管路的實際情況，參閱文獻查出局部阻力系數(shù)，再根據(jù)流速和密度算出動壓，求出局部阻力，列入表中。6用同樣方法計算其它環(huán)路的阻力。列入附錄4中。計算不平衡率，調(diào)節(jié)管徑使并聯(lián)管路間阻力平衡。圖5-

37、1 一單元系統(tǒng)管路圖例：總立管0-1， Q=93390.67 W =8031.6 kg/h選管徑為DN80，面積：=0.005 流速：=0.45 動壓： 局部阻力: Pa雷諾數(shù)： 阻力系數(shù)：比摩阻: =23.82 Pa/m 沿程阻力： Pa 總阻力：一單元各層用戶不平衡率計算一單元系統(tǒng)管路水力計算結果如附錄5所示。環(huán)路：總阻力 Pa ； 環(huán)路：管段5-6-7-8與管段5-8 并聯(lián)， Pa ； Pa ，不平衡率：= 3716.343144.57/3144.57=18.18%；環(huán)路：管段4-5-6-7-8-9與管段4-9并聯(lián)， =3777.08Pa ； Pa ，不平衡率： =3144.57/314

38、4.57=20.11%；環(huán)路：管段3-4-5-6-7-8-9-10與管段3-10并聯(lián)， Pa； Pa，不平衡率：= 3912.883144.57/3144.57=24.43% ；環(huán)路：管段2-3-4-5-6-7-8-9-10-11與管段2-11并聯(lián)， Pa； Pa，不平衡率：= 4154.673144.57/3144.57=32.12% ； 環(huán)路：管段1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12與管段1-12并聯(lián)， Pa； Pa，不平衡率： = 4529.293144.57/3144.57=44.04%。二單元各層用戶不平衡率計算二單元系統(tǒng)管路水力計算結果如附錄5所示。環(huán)路：總阻力 P

39、a 環(huán)路：管段5-6-7-8與管段5-8 并聯(lián)； Pa ； Pa 不平衡率：= 3351.783063.45/3063.45=18.18%環(huán)路：管段4-5-6-7-8-9與管段4-9并聯(lián)； =3409.03Pa ； Pa 不平衡率： =3063.45/3063.45=20.11%環(huán)路：管段3-4-5-6-7-8-9-10與管段3-10并聯(lián)； Pa； Pa不平衡率：= 3537.453063.45/3063.45=24.43% 環(huán)路：管段2-3-4-5-6-7-8-9-10-11與管段2-11并聯(lián)； Pa； Pa不平衡率：= 3764.143063.45/3063.45=32.12% 環(huán)路：管段

40、1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12與管段1-12并聯(lián)； Pa； Pa不平衡率： = 4115.923063.45/3063.45=44.04%兩單元間不平衡率計算一單元系統(tǒng)管路水力總阻力 Pa ，二單元系統(tǒng)管路水力總阻力 Pa ，兩個單元之間的不平衡率： = 5065.34619.09/4619.09=9.66%本章主要是系統(tǒng)的水力計算，以確定管徑。其中總干管管徑為DN80，進入各戶分水器支管的管徑為DN32，戶內(nèi)盤管管徑為DN20和DN16。經(jīng)計算各層用戶的不平衡率較大，需要設置足夠的閥門進行調(diào)節(jié)。兩單元間的不平衡率符合標準要求。6 熱表及溫控閥選型6.1 溫控閥的選擇地板

41、輻射采暖溫控閥集中設置在分水器處。溫控閥帶有溫度調(diào)節(jié)和預設定裝置，用戶可以通過調(diào)節(jié)旋鈕自己隨時調(diào)整供熱量，降低了不必要的能源消耗。為節(jié)約能源創(chuàng)造了條件。接溫控閥處的管徑為DN20，選擇甘普爾公司15溫控閥。規(guī)格為：公稱直徑：DN15最高水溫：120最大壓力：1MPa6.2 熱表的選擇熱表由熱量計、供回水溫度感溫元件及積算顯示裝置組成。流量計有超聲波式及機械師兩種。戶用熱表可用超聲波式流量計也可用機械式流量計13，本設計選用超聲波式流量計14，設置在管井內(nèi)供水管上，前設過濾器，且管徑宜小于或等于入口管徑。選型為:CRL-H戶用型超聲波熱量表。 準確度：2級溫度范圍：4-95管徑：DN25溫度：1

42、-100流量范圍：0.0075-4.0 電池壽命：10年以上7 管道的保溫為了減少熱媒在輸送過程中的熱損失，節(jié)約燃料；保證操作人員的平安，改造勞動條件；保證熱媒的使用溫度等，需要對供熱管道及其附件采取保溫措施。保溫管道確實定原那么保溫管道確實定原那么如下：1敷設在地下管溝、屋頂管溝，設備層內(nèi)、悶頂及豎井內(nèi)的采暖管道。2設在室內(nèi)的供回水干管、主立管及暗裝的采暖支管；3管道敷設在容易被凍結的地方；4管道通過的房間或地點，需要采暖管道采取保溫措施時；保溫材料的選擇水泥膨脹珍珠巖管殼，具有較好的保溫性能，產(chǎn)量大，價格比擬廉價，是目前管道保溫常用的材料。巖棉、礦棉及玻璃棉管殼，保溫性能好，無毒、耐久且施

43、工方便。?民用建筑節(jié)能設計標準?推薦采用以上兩種材料。當采暖供熱熱媒與周圍空氣的溫度差小于60度時，安裝在室外、室內(nèi)管溝中的采暖供熱管道的最小保溫厚度水泥珍珠巖管殼工稱直徑為2570mm時最小保溫厚度為40mm?民用建筑采暖設計與施工安裝手冊?表818。管道保溫并非越厚越好。保溫層越厚，外表積也越大，超過一定的限度時，由于外表積的增大反而使管道假設損失增加，因此，管道保溫層不能超過下表的極限厚度，以到達經(jīng)濟合理的目的。公徑3240507080100125150200250極厚4555658095110115120125130小 結在這次北京市某住宅樓冬季供暖系統(tǒng)設計任務中，主要完成了該住宅樓的

44、冬季冷負荷計算；確定了低溫地板輻射采暖的供暖方案；完成了該住宅樓冬季供暖系統(tǒng)的盤管設計和水力計算；根據(jù)要求對熱表及溫控閥進行了選型；最后畫出了采暖平面圖、軸側圖以及大樣圖。可以說根本完成了任務。經(jīng)過近兩個星期的探索，終于完成了所要求的任務，期間有過喜悅也有過辛酸，但通過兩個星期的設計，讓我熟悉和了解了民用建筑采暖工程設計的一般原那么、步驟、和方法；掌握了采暖工程設計說明書的編寫和施工圖設計與繪制的方法，這將使我終身受益。在設計期間，由于設計題目比擬新穎，資料缺乏，設計中困難重重，但在王明紅老師的細心指導和幾位同學的幫助下，使設計能夠順利完成。但本人水平有限，其中錯誤與不當之處在所難免，誠懇歡送

45、讀者給予批評和指正。在此，謹向給予專門指導的王明紅老師及其他老師和同學表示衷心的感謝。參考文獻1. 陸耀慶. 實用供熱空調(diào)設計手冊. 第一版. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社. 2002: 15-212. 賀平，孫剛. 供熱工程. 第三版. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社. 2002: 8-3253. 趙容義, 范存養(yǎng), 薛殿華, 錢以明. 空氣調(diào)節(jié).第三版. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社4. 楊世銘, 陶文銓. 傳熱學. 第三版. 北京: 高等教育出版社. 1998: 3-505. 民用建筑節(jié)能設計標準(采暖居住局部). 北京:中國建筑工業(yè)出社.1996:8-606. 北京市采暖交聚乙烯管道工程技術規(guī)

46、程.北京市.20007. 宗立華 塑料埋管地板供暖的熱性能分析. 暖通空調(diào). 2003: 30卷第一期, 6-88. 夏喜英, 王建華. 低溫熱水地板輻射采暖方式及節(jié)能. 技能技術.2001: 19卷第一期, 33-349. 董子忠, 徐永光, 陳啟高, 溫永玲. 窗戶傳熱系數(shù)的簡化計算方法. 建筑材料.2002: 第九期, 40-4410. 胡松濤, 于慧利, 李緒泉,宗立華.地板輻射供暖系統(tǒng)運行工況動態(tài)仿真. 暖通空調(diào). 1999: 第二十九卷第四期, 15-1711. 王子介. 地板供暖及其開展動向. 暖通空調(diào). 1999: 第二十九卷第六期, 35-3812. 戶用型超聲波熱量表. 暖

47、通空調(diào). 2003年第33卷第2期13. 甘普爾溫控閥. 暖通空調(diào). 2003年第33卷第1期14. 肖蘭生. 住宅分戶計量式供暖系統(tǒng)的設計要點. 暖通空調(diào). 2000年第30卷第4期: 43-45。附錄1 二樓各房間熱負荷房間名稱圍護結構傳熱 系數(shù)室內(nèi)計算溫度室外計算溫度室內(nèi)外計算溫差修正系數(shù)根本耗熱量耗熱量修正圍護結構耗熱量冷風滲透耗熱量冷風侵入耗熱量房間總耗熱名稱及方向面積KTnTwTn-TwQ1朝向修正修正后耗熱量Q2Q3Q4Qw/kW%WWWWW123456789 10 11 12131415201 臥室西外墻18-9271584.96 -5555.71 555.71 0北外墻130

48、1.92 0301.92 301.92 北外門31408.24 0408.24 408.24 1265.87 01531.58 202 衛(wèi)生間北外墻18-9271207.23 0207.23 207.23 0北外窗31109.35 0109.35 109.35 316.58 0498.51 203 廚房東墻18-9271537.79 -5510.90 510.90 0北外墻1392.56 0392.56 392.56 北外窗31182.25 0182.25 182.25 1085.71 01325.09 204 衛(wèi)生間西外墻18-9271254.40 -5241.68 241.68 0西外窗3

49、1109.35 -5103.88 103.88 345.57 0418.34 續(xù)表 附錄1205 內(nèi)廊東外墻18-927165.11 -5156.85 156.85 00東外門173.11 -5164.45 164.45 321.30 00321.30 206 臥室西外墻18-9271584.96 -5555.71 555.71 0南外墻1458.60 -15389.81 389.81 南外窗31182.25 -15154.91 154.91 1100.44 01136.35 207 臥室南外墻18-9271298.21 -15253.48 253.48 0南外窗31182.25 -15154

50、.91 154.91 408.39 0444.30 208 客廳南外墻18-9271301.92 -15256.63 256.63 0南外門31408.24 -15347.00 347.00 東墻594.40 -5564.68 806.68 1410.31 01450.17 209 衛(wèi)生間西墻18-9271537.79 -5457.12 457.12 0北外墻1207.23 0207.23 207.23 北外窗31109.35 0109.35 109.35 773.70 0955.63 210 廚房北外墻18-9271392.56 0392.56 392.56 0北外窗31182.25 018

51、2.25 182.25 574.81 0814.19 續(xù)表 附錄1211 臥室北外墻18-9271301.92 0301.92 301.92 0北外門31408.24 0408.24 408.24 東墻467.03 -5443.68 633.82 1343.98 01609.69 212 內(nèi)廊西外墻18-92799.07 -584.21 84.21 00西外門103.86 -588.28 88.28 172.49 00172.49 214 客廳南外墻18-9271301.92 -15256.63 256.63 0南外門31408.24 -15347.00 347.00 西墻594.40 -55

52、64.68 806.68 1410.31 01450.17 215 臥室南外墻18-9271298.21 -15253.48 253.48 0南外窗31182.25 -15154.91 154.91 408.39 0444.30 216 臥室南外墻18-9271458.60 -15389.81 389.81 0南外門31182.25 -15154.91 154.91 東墻509.48 -5484.01 484.01 1028.73 01068.59 217 臥室北外墻18-9271301.92 0301.92 301.92 0北外門31408.24 0408.24 408.24 西墻467.0

53、3 -5443.68 633.82 1343.98 01609.69 續(xù)表 附錄1218 廚房北外墻18-9271392.56 0392.56 392.56 0北外窗31182.25 0182.25 182.25 574.81 0814.19 219 衛(wèi)生間東墻18-9271537.79 -5537.79 537.79 0北外墻1207.23 0207.23 207.23 北外窗31109.35 0109.35 109.35 854.37 01036.30 221 內(nèi)廊東外墻18-92799.07 -594.11 94.11 00東外門103.86 -598.67 98.67 192.78 0

54、0192.78 222 臥室南外墻18-9271458.60 -15389.81 389.81 0南外門31182.25 -15154.91 154.91 西墻509.48 -5727.83 727.83 1272.56 01312.42 223 臥室南外墻18-9271298.21 -15253.48 253.48 0南外門31182.25 -15154.91 154.91 408.39 0444.30 224 客廳南外墻18-9271301.92 -15256.63 256.63 0南外門31408.24 -15347.00 347.00 東墻594.40 -5564.68 806.68

55、1410.31 01450.17 續(xù)表 附錄1225 廚房北外墻18-9271345.38 0345.38 345.38 0北外窗31182.25 0182.25 182.25 西墻537.79 -5510.90 510.90 1038.53 01277.91 226 臥室東外墻18-9271537.79 -5510.90 510.90 0北外墻1239.02 0239.02 239.02 北外門31408.24 0408.24 408.24 1158.16 01423.87 227 內(nèi)廊西外墻18-92799.07 -584.21 84.21 00西外門103.86 -588.28 88.2

56、8 172.49 00172.49 228 衛(wèi)生間東外墻18-9271254.40 -5216.24 216.24 0東外窗31109.35 -592.95 92.95 309.19 0336.48 229 客廳南外墻18-9271314.50 -15267.32 267.32 0南外門31408.24 -15347.00 347.00 西墻594.40 -5564.68 564.68 1179.00 01218.86 230 臥室東外墻18-9271679.31 -5645.35 645.35 0南外墻1458.60 -15389.81 389.81 南外窗31182.25 -15154.9

57、1 154.91 1190.07 01455.78 附錄2 七樓各房間熱負荷房間名稱圍護結構傳熱系數(shù)室內(nèi)計算溫度室外計算溫度室內(nèi)外計算溫差修正系數(shù)根本耗熱量耗熱量修正圍護結構耗熱量冷風滲透耗熱量冷風侵入耗熱量房間總耗熱名稱及方向面積KTnTwTn-TwQ1朝向修正修正后耗熱量Q2Q3Q4Qw/m2kW%WWWWW123456789 1011 12131415701臥室西外墻18-9271584.96 -5555.71 555.71 0北外墻1301.92 0301.92 301.92 北外門31408.24 0408.24 408.24 屋頂1130.77 0130.77 130.77 139

58、6.64 01662.35 702衛(wèi)生間北外墻18-9271207.23 0207.23 207.23 0北外窗31109.35 0109.35 109.35 屋頂158.17 058.17 58.17 374.75 0556.68 703廚房東墻18-9271537.79 -5510.90 510.90 0北外墻1392.56 0392.56 392.56 北外窗31182.25 0182.25 182.25 屋頂1106.65 0106.65 106.65 1192.36 01431.74 續(xù)表 附錄2704衛(wèi)生間西外墻18-9271254.40 -5241.68 241.68 0西外窗3

59、1109.35 -5103.88 103.88 屋頂148.02 048.02 48.02 393.59 0466.36 705內(nèi)廊東外墻18-927165.11 -5156.85 156.85 00東外門173.11 -5164.45 164.45 屋頂1116.52 0192.88 192.88 514.18 00514.18 706臥室西外墻18-9271584.96 -5555.71 555.71 0南外墻1458.60 -15389.81 389.81 南外窗31182.25 -15154.91 154.91 屋頂1138.14 0138.14 138.14 1238.58 0127

60、4.49 707臥室南外墻18-9271298.21 -15253.48 253.48 0南外窗31182.25 -15154.91 154.91 屋頂1110.22 0110.22 110.22 518.62 0554.53 708客廳南外墻18-9271301.92 -15256.63 256.63 0南外門31408.24 -15347.00 347.00 屋頂1146.99 0146.99 146.99 750.62 0790.48 續(xù)表 附錄2709衛(wèi)生間西墻18-9271537.79 -5457.12 457.12 0北外墻1207.23 0207.23 207.23 北外窗311