建筑环境与设备工程毕业设计：哈尔滨市某综合办公楼地板采暖设计.doc

1、本科毕业论文（20 届）哈尔滨市某综合办公楼地板采暖设计所在学院 专业班级 建筑环境与设备工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 本科毕业设计 2目 录摘要 .2Abstract.2第一章 绪论 .41.1 地板采暖的历史 .41.2 地板采暖的优缺点 .41.3 低温热水地板辐射采暖的结构和布置形式 .51.4 地板采暖主要技术参数和适用范围 .5第二章 基础资料及采暖热负荷计算 .72.1 基础资料 .72.2 采暖负荷计算 .7第三章 地板辐射采暖技术及水力计算 .183.1 地板辐射采暖设计 .193.2 水力计算 .253.3 小结 .33第四章 温控阀及分集水器选型

2、 .344.1 温控阀的选择 .344.2 分集水器的选择 .34小结 .36参考文献 .37致谢 .38译文 .39本科毕业设计 摘要 3摘 要随着人类文明, 生活品质的提高, 一种全新的供暖方式地板辐射采暖出现了.这项技术也已经有了很久的历史. 在现代这个科技发展日新月异的背景下, 地板辐射采暖也日趋完善, 多样化了 . 这项技术应用日趋广泛, 大致过程是先根据实际情况算出各房间的热负荷, 结合房间的面积知道各房间的热指标, 之后进行管道的间距的选择, 接着开始画图, 画出所需布置的房间的地暖盘管, 供回水管, 再对各管道进行水利计算, 最后进行设备的选型. 对于整个过程的设计和理解, 也

3、使我感到人类思维的一种发展的过程. 随着越来越多的人认识这项技术, 喜欢这项技术, 相信在以后的生活中, 它发挥的作用将越来越多.关键词 地板辐射采暖; 热负荷 ; 地暖盘管; 选型本科毕业设计 摘要4Floor Panel Heating Design of a Complex in HaerbinAbstractA new way to supply heating called floor panel heating has appeared as the world developing and quality of living enhanced. This technology h

4、as a long history. It become perfect and diversity under the background of science and technology change with each passing day. The floor panel heating has widespread used, roughly process is to account heat load of each room first, then you will see heat load per area of the room. After that, choos

5、e the spacing of each pipe in order to get the information of the arrangement of piping in rooms for drawing picture. Then make hydraulic calculation of every pipe. Finally choose the type of equipment. The whole process of this design makes me know something about the development of human being tho

6、ughts. As more and more people have known and started to like this technology, we can believe that it will bring us more and more in the future. Key Words floor panel heating; heat load; coil; choose the type本科毕业设计 正文5第一章 绪论一种全新的供暖方式地板辐射采暖, 又称为低温热水地板辐射采暖. 主要是以不高于 60的低温热水为热媒将加热管埋设在地板中, 以整个地面为散热面.地板在通

7、过对流换热加热周围空气的同时, 还与四周的围护结构进行辐射换热, 从而使四周的围护结构表面温度升高, 其辐射换热量占总换热量的 50%.地板辐射采暖是一种极为理想的节能采暖方式 1.1.1 地板采暖的历史地板采暖是一种既古老又崭新的技术. 在很久以前中国人就发明了火炕, 而且一直延续至今. 当你步入宏伟宽大的北京故宫太和殿, 也许有许多人不会想到即使在北京寒冷的冬天, 过去的中国皇帝也能像春天一样接受王公大臣的朝拜. 其实在那黑幽幽宽大的方砖下面是一种传统古老的地板采暖方式. 地板采暖正式起源于欧洲 ,但是最初由于水温及材料等一系列问题而走过一段弯路. 60 年代由于采用了高温水而引起腿部不适

8、,影响其发展. 70 年代后期此问题地到解决,地板采暖得以加速发展. 到 1994 年为止, 法国约有 20%的住宅建筑装设了地板采暖系统, 德国为 40%, 奥地利为 25%, 瑞士为 48%. 而且同时期的美、日及朝鲜等国随着塑料工业的发展, 成为地板辐射采暖技术发展较快的国家 2.日本在近 50 年代重新认识了这一传统的采暖技术, 开始发展热水式地板采暖装置. 60年代开始开发电加热式的地板采暖技术. 但由于一些传统的原因, 这种崭新的低温辐射方式的居住环境技术没有得到充分的开发和重视, 而仅仅被用于单独的冬季采暖 . 另外, 韩国的温洞在古代地面采暖技术也很广泛, 但耗费木材, 同时为

9、保持一定的舒适性,而需人全天候值班, 所以发展缓慢.以上各国到目前为止, 低温地板辐射采暖使用已较广泛, 而在我国由于对该系统的热工性能和供暖基本规律的认识尚不完备, 仍处于起步阶段. 设计、施工及运行技术均不够完善. 我国在 80 年代末到 90 年代初, 从国外引进了低温热水采暖技术, 并在很多重大工程的住宅建筑中得到了成功的应用 3.1.2 地板采暖的优缺点1.2.1 地板采暖的优点（1）节能. 根据各种采暖方式室内温度测试结果, 地板辐射采暖方式是最理想的采暖方式.在建立同样舒适条件的前提下, 地板采暖房间的室内温度比一般散热器采暖温度低 2-本科毕业设计 正文63,节省了能源, 降低

10、了供暖系统的运行费用.（2）舒适. 地板低温辐射采暖以地板为散热器, 在向人体和周围空气对流换热同时还向四周的家具及外围结构表面进行辐射换热, 使壁面温度升高,减少了四周表面对人体的冷辐射. 由于有辐射强度和温度的双重作用, 使室温比较稳定且温度梯度小, 形成了真正的符合人体散热要求的热环境, 给人以脚暖头凉的舒适感, 可使脑力劳动者的工作效率提高.（3）美观. 由于室内取消了暖气片及其管道,相当于增加了 2-3%的使用面积. 更便于装修和室内布置.（4）地板采暖适合分户计量及节能设计.管道的布置, 系统阻力值的确定, 均可根据不同情况, 不同要求由设计人自己决定.（5）安全可靠,使用寿命长,

11、 清洁卫生. 管材的使用寿命无论国外还是国内的生产厂家均承诺为 50 年.（6）热源选择灵活. 低温热水地板辐射采暖系统供水温度为 40-60 , 可充分利用废热水和地热水资源 4.1.2.2 地板采暖的缺点(1) 地板采暖要求建筑层高增加 6-8 厘米, 管道安装需与土建施工同步进行.(2) 造价较散热器采暖高. 但据生产厂家透漏 , 近一年来全国有几个生产厂家发展到一百多个,随着生产量的增多, 价格必随之降低,因此地板采暖有很大的发展潜力. 51.3 低温热水地板辐射采暖的结构和布置形式 低温热水地板辐射采暖结构层由上到下依次为覆盖层、找平层、埋管层、隔湿层、保温层.其中保温层的作用是为了

12、减少热量向下传递,多用聚苯乙烯泡沫板材做成; 埋管结构层有木质地板结构和混凝土结构两种, 多采用埋管设于混凝土的做法; 隔湿层用来防止水进入保湿层.地面上可根据用户装饰的要求, 铺设地板或地毯形成覆盖层.当设有覆盖层时,因其热阻较大,会使传热效率降低. 埋管常见的布置形式有单蛇型、双蛇型、双回型、单回型几种.1.4 地板采暖主要技术参数和适用范围1.4.1 地板采暖的主要技术参数结构层厚度: 公共建筑 90mm, 住宅 70mm;热媒温度: 65（最高80）;本科毕业设计 正文7供回水温度: 8-15;工作压力: 0.8Mpa: 结构层受荷载 2000kg/m 3 , 若2000 kg/m 3

13、 时, 应采取相应措施;供水干管上设置过滤网, 防止异物进入系统内;供暖散热量与地面材质、供回水温度、管间距、室内设计温度有关.1.4.2 地板采暖的适用范围各式住宅、别墅楼;办公商务楼、会展馆、大型会议展厅;停车场机场跑道,候机楼、飞机库;工业厂房、水产养殖、种植大棚、娱乐场所、体育场馆;商场、购物中心 6.本科毕业设计 正文8第二章 基础资料及采暖热负荷计算2.1 基础资料2.1.1 土建资料地点哈尔滨市墙体: 外墙 30mm, 用挤塑聚苯乙烯保温板作为保温材料 , K 为 0.703.地面: 10mm, 材料为水泥膨胀珍珠岩 , R 为 0.837.门窗: 外门窗玻璃为 6+6A+6 双

14、层玻璃, 单扇玻璃大于 1.5M, 采用安全玻璃. 门为钢化玻璃门, 塑钢门连窗,塑钢门 . 防火门为木质乙级防火门. 彩钢板门为弹簧门. 设计 K 值为2.4.2.1.2 哈尔滨地区室外气象参数哈尔滨市围护结构冬季室外计算参数如表 2.1 所示.表 2.1 哈尔滨市围护结构冬季室外计算参数 冬季室外计算温度为-26, 冬季室外日平均温度为 -9.5, 室内设计温度为 22, 全年采暖天数 180 天,冬季平均风速 3.3m/s.2.2 采暖负荷计算2.2.1 各计算参数的确定供 暖 期城市名称冬季室外计算温度（）wt 日平均温度+5天数平均温度（）wt平均相对湿度 w(%)哈尔滨 -26 1

15、80 -9.5 74本科毕业设计 正文92.2.1.1 室内计算温度根据哈尔滨标准地面辐射采暖交聚乙烯管道工程技术规程 7采暖热负荷宜取房间常规计算值的 95%或将室内计算温度降低 2-3计算. 本设计采用降低室内设计温度的方法 . 室内设计温度如表 2.2 所示:表 2.2 各房间室内计算温度 资料室传达室更衣室餐厅化学分析室宿舍门厅办公室接待室厨房加工间卫生间20 20 20 20 20 20 15 20 20 15 20围 护 结 构 的 最 小 传 热 阻 RominnwnotR)mi（式 中 n冬 季 室 内 计 算 温 度 , ;wt冬 季 室 外 计 算 温 度 , ;n 温 差

16、 修 正 系 数 ;R内 表 面 换 热 阻 ;t室 外 空 气 与 围 护 结 构 内 表 面 之 间 的 允 许 温 差 ,所 以 mino 20(6).1084由于小于 0.94，故是满足的，可以进行下面的计算。下面以一层的办公室为例进行计算.2.2.2.1 围护结构基本耗热量 8基本耗热量W 1()nwQKFt式中: K围护结构传热系数, W/m;F围护结构面积, m;冬季室内计算温度, ;nt本科毕业设计 正文10供暖室外计算温度, ;wt围护结构温差修正系数, 南 外 墙 面 积 11.34 , 10.731.4(206)3.71Q南外窗面积 15.66, 2568东外墙面积 25

17、.2, .().92.2.2.2 冷风渗透耗热量本设计采用换气次数法计算2nw0.78(t-)wkpQcV式中: 房间的内部体积, m; nV冷空气的定压比热,c p=1kJ/kg;pc房间的换气次数;k供暖室外计算温度下的空气密度,kg/m.w南外窗查表得 0.5knm736189V密度 =1.399 kg/mwW20.81.390.5(20.5)4.2Q2.2.2.3 冷风侵入耗热量冷风侵入耗热量:(2-6)3jmQN式中: N外门附加率 外门基本耗热量,W;jmQ该办公室无外门, 故不计算.2.2.2.4 围护结构的附加耗热量（1）朝向修正本设计地点是哈尔滨, 地处严寒地区,因此朝向修正取值为: