1、1第 1 章 工程概况本工程为哈尔滨市一工厂一栋三层的集餐厅宿舍为一体的建筑，其中地上一层有食品库、和食品加工间等功能用途的房间，二层主体为餐厅，附带有工具间、洗消间、备餐间、办公室。三层为宿舍和活动室，建筑总供暖面积约 1396 平方米。系统与室外管网连接，其引入口处供回水压差为 10KPa.该工程采用接外热网机械循环下供下回式热水供暖系统，楼梯间独立立管供热。2第 2 章 设计依据2.1 任务书211、供热工程课程设计指导书;212、供热工程课程设计任务书。2.2 规范及标准1采暖通风与空气调节设计规范GBJ 19-87。2通风与空气调节制图标准GJ114-88。2.3 设计参数2.3.1
2、 室外气象参数 采暖室外计算(干球)温度为 tw=-26，最低日平均温度为 tp.min=-37.5；冬季大气压力 100.15KPa，冬季室外最多风向平均风速 4.7m/s，冬季室外平均风速为vw=3.8 m/s，冬季日照率为 59%，冬季主要风向为南风、西南风。室内设计温度由实用供热空调设计手册中表 4.1-1 可以查得本设计所用到的民用建筑供暖室内计算温度，整理后列于下表中：表 2.1 不 同 房 间 供 暖 室 内 计 算 温 度房间用途 计算温度 房间用途 计算温度 房间用途 计算温度宿舍 18 活动室 18 厕所 15楼梯间 16 餐厅 16 工具间 16备餐间 16 洗消间 20
3、 食堂办公 18副食加工 16 副食库 12 储油室 5更衣室 18 主食库 12 主食加工 162.3.2 采暖设备要求和特殊要求散热器要求散热性能好，金属热强度大，承压能力高，价格便宜，经久耐用，使用寿命长。2.3.3 围护结构的传热系数3围护结构概况：墙体均选用加气砼砌块，地上外墙为 350 厚，内墙为 200 厚。外墙外保温采用 50 厚挤塑聚苯乙烯板。屋面：屋面防水等级为级，做法从上到下依次为：40 厚 C20 细石混凝土（内配 4200 双向） 、20 厚 1：2.5 水泥沙浆保护层；80厚挤塑聚苯乙烯板；高分子防水卷材两道；20 厚 1：3 水泥沙浆找平层；钢筋混凝土屋面板。外窗
4、：双层塑钢窗；窗高 2 米。一层东侧为玻璃幕墙。内门：单层木门。外墙的结构是加气砼砌块，厚度为 350 毫米，外墙外保温采用 50 厚挤塑聚苯乙烯板，对应天正暖通外墙编号第 57 号，输入对应的材料厚度可得：外墙的传热系数为：K=0.318 W/m 2*;内墙也是加气砼砌块，厚度为 200 毫米，对应天正暖通内墙编号第 710 号,输入对应的材料厚度可得：内墙的传热系数为：K=0.998 W/m 2*;屋面由概况中对应的材料布置, 对应天正暖通屋顶界面,输入对应的材料和厚度可得：屋面的传热系数为：K=0.439 W/m 2*;外窗由于天正暖通里没有收集双层塑钢窗的参数,查找实用供热空调设计手册
5、表 3.1-13 可得：外窗的传热系数为：K=2.4W/m 2*;内门对应天正暖通内门界面,可查得：内门的传热系数为：K=3.5 W/m 2*。玻璃幕墙由于也没有现成参数，查网易暖通得玻璃幕墙的传热系数为：K=2.91 W/m2* ( 2.1 围 护 结 构 的 传 热 系 数围护结构 外墙 内墙 外窗 内门 玻璃幕墙 屋面传热系数W/m2*0.318 0.998 2.4 3.5 2.91 0.4392.4 方案比较这个系统作用范围比较大， ，上供下回和下供下回的比较中，后者具有如下特点： 美观，房间内的管路数减少，可集中进行隐藏处理。 在下部布置供水干管，管路直接散热给室内，无效热损失小。
6、在施工中，每安装好一层散热器即可供暖，给冬天施工带来很大方便。 排除系统的空气比较困难综合考虑楼层，采用下供下回式热水供暖系统。4第 3 章 供暖热负荷计算对于本居民楼的热负荷计算只考虑围护结构传热的耗热量和冷风渗透引起的耗热量，人员、灯光等得热作为有利因素暂不考虑在热负荷计算当中。3.1 房间围护结构传热耗热量计算围护结构稳定传热时，基本耗热量可按下式计算 1：1()nwQKFt（3.1） 式中 K围护结构的传热系数（W/ 0C）；F围护结构的面积（）；tn冬季室内计算温度（ 0C） ；供暖室外计算温度（ 0C） ；w围护结构的温差修正系数。详见实用供热空调设计手册表 3.1.4。冷风渗透耗
7、热量按下式计算 1：(3.2)(278.0/wnptcVQ式中Q2冷风渗透耗热量（W） ；V经门、窗隙入室内的总空气量，m 3/h； w供暖室外计算温度下的空气密度，kg/m 3；Cp冷空气的定压比热，C p =1KJ/（kg） ；0.278单位换算系数，1KJ/h=0.278W。在工程设计中，六层或六层以下的建筑物计算冷空气的渗入量时主要考虑风压的作用，忽略热压的影响。而超过六层的多层和高层建筑物，则应综合考虑风压及热压的共同影响。暖通规范规定：宜按下列规定的数值，选用不同朝向的修正率北、东北、西北 010%； 东南、西南 -10%-15%；东、西 -5% ； 南 -15%-30%。选用上面
8、朝向修正率时。应考虑当地冬季日照率小于 35%的地区，东南、西南和5南向修正率，宜采用-10%0%，东西向可不修正。暖通规范规定：民用建筑和工业辅助建筑物（楼梯间除外）的高度附加率，当房间高度大于 4m 时，每高出 1m 应附加 2%，但总的附加率不应大于 15%。应注意：高度附加率，应附加于房间各围护结构基本耗热量和其他附加（修正）耗热量的总和上。暖通规范规定：在一般情况下，不必考虑风力附加。只对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别突出的建筑物，才考虑垂直外围护结构附加 5%10%。下面以 027 房间为例计算房间的热负荷；027 房间为宿舍，室内计算温度为 1
9、8，哈尔滨冬季室外计算温度为-26，哈尔滨冬季日照率为 59%。表 3.1 哈 尔 滨 市 的 冷 风 朝 向 修 正 系 数 n地点 东 南 西 北哈尔滨 0.2 1.0 0.7 0.3注：此表来自文献一附录 7。由附录 7，哈尔滨市的冷风朝向修正系数，西向 0.7.对有相对两面外墙的房间，按最不利的一面外墙计算冷风渗透量。由前面的数据，在冬季室外平均风速，双层塑钢窗每米缝隙的冷风渗透量 L=2.0 m3/（hm）.西向的两个窗smVjP/.4,户的缝隙总长度为 26.4=12.8m.总的冷风渗透量 V 等于=212.80.7=17.92 m3/hlnL冷风渗透量 等于2Q=0.27817.
10、921.41.0144=310W.)(78.0/ wnptcV底层地面选用天正暖通中的保温防潮地面，传热系数为 1.7 W/（）。由于楼梯间的围护结构比较难以计算，现采用公式进行估算 1，(3.3)(.wpnvNtaq式中 -建筑物供暖体积热指标，查表 4.1-16 可得 =0.41 W/（）。. vNq.a-修正系数，查表 4.1-18 可得 a=1.08;-室内平均计算空气温度。由前面计算可得 =16。pnt. pnt.V-房间外体积。所以，楼梯间 034、016 的热负荷为：W。165)2()86.32(41.08)(. wpnvNtVaqQ楼梯间 019、017 的热负荷为：6W。19
11、24)6()5.423(1.08)(. wpnvNtVaqQ楼梯间 010 的热负荷为：W。58.7.pnvt楼梯间 011 的热负荷为：W。3794)261().540(1.8)(. wpnvNtVaq详细计算见下面表格。房间功能和参数相同的，只计算一个房间。3.2 房间围护结构传热耗热量计算详表（见附录）将附录中表格整理得：表 3.2 宿舍楼供暖负荷统计房间编号用途 总采暖负 荷 W房间编号用途 总采暖负荷 W房间编号用途 总采暖负 荷 W001 储油室 947 002 更衣室 3071 003 主食库 1802004 主食加工 3985 005 洗消间 1794 006 副食库 1920
12、007 副食加工 4393 008 女厕 720 009 男厕 1200010 楼梯间 4458 011 楼梯间 3794 012 餐厅 5370013 餐厅 8596 014 工具间 857 015 餐厅 857016 楼梯间 1651 017 楼梯间 1924 018 备餐间 1020019 楼梯间 1924 020 洗消间 857 021 食堂办公 977022 宿舍 1447 023 宿舍 1513 024 宿舍 2217024 宿舍 1457 026 宿舍 1457 027 宿舍 1457028 宿舍 1457 029 宿舍 1457 030 宿舍 1457031 宿舍 1457 0
13、32 宿舍 1557 033 活动室 7645034 楼梯间 1651 035 宿舍 1369 036 宿舍 1369037 宿舍 1369 038 宿舍 1369 039 女厕 1103040 男厕 2147 041 0427第 4 章 散热器的选型及安装形式4.1 散热器的选择 考虑到散热器耐用性和经济性，本工程选用铸铁四柱 760 型，高度为 760mm 它结构简单，耐腐蚀，使用寿命长，造价低，传热系数高；散出同样热量时金属耗量少，易消除积灰，外形也比较美观；每片散热器的面积少，易组成所需散热面积。 “暖通规范”规定：安装热量表和恒温阀的热水供暖系统不宜采用水流通道内含有粘砂的散热器，应
14、采取可靠的质量控制措施；所以要选用内腔干净无砂，外表喷塑或烤漆的灰铸铁散热器。具体性能及参数如下表 2：表 4.1 铸铁散热器参数型号 散热面积 水容量 重量 工作压力 传热系数 k四柱 760 型 0.235m 21.16L 6.6kg 0.5mpa 8.49 w/m 24.2 散热器的布置散热器布置在外墙窗台下，这样能迅速加热室外渗入的冷空气，阻挡沿外墙下降的冷气流，改善外窗、外墙对人体冷辐射的影响，使室温均匀。为防止散热器冻裂，两道外门之间，门斗及开启频繁的外门附近不宜设置散热器；散热器一般明装或装在深度不超过 130mm 的墙槽内。4.3 散热器的安装尺寸应保证底部距地面不小于 60m
15、m，通常取 150mm；顶部距窗台板不小于 50mm；背部与墙面净距不小于 25mm。4.4 散热器的计算查2附录 2-1，对四柱 760 型，不能超过 25 片。例如：001 房间（储油室） ，房间热负荷 Q=947W，供水温度为 tg=95，t h=70，tpj=(95+70)/2=82.5 , =5,t= =82.5-5=77.5ntp,jnt-查教材附录 2-1 =9.151 w/m .503.2298K2修正系数：散热器组装片数修正系数，先假定 1=1.0；散热器连接形式修正系数，查教材附录 2-4， 2=1.0；散热器安装形式修正系数，查教材附录 2-5， 3=1.03；（取 A=
16、80mm.） 。根据2式（2-1）F=Q/（Kt）123=947/（9.15177.5）111.03=1.38 2m8四柱 760 型散热器每片散热面积为 0.235 m2，计算片数 n为：n= F/f=1.38/0.235=6 片查2附录 2-3，当散热器片数为 610 片时， 1=1，因此，实际所需散热器面积为：F= F1=1.381=1.38 m 2实际采用片数 n 为： n=F/f=6 片取整数，应采用四柱 760 型散热器 6 片。其他房间的散热器计算结果见下表：（为保证散热器的散热效果，每组散热器的片数大于 10 的控制在 11-20 范围内） 。表 4.2 各房间散热器计算表名称
17、编号 房间耗热量 tpj tn t K F n n001 储油室 947 82.5 5 77.5 9.151 1.380 6 6002 更衣室 3071 82.5 18 64.5 8.664 5.335 23 24003 主食库 1802 82.5 12 70.5 8.897 2.789 12 12004 主食加工 3985 82.5 16 66.5 8.743 6.654 28 30005 洗消间 1794 82.5 20 62.5 8.583 3.247 14 14006 副食库 1920 82.5 12 70.5 8.897 2.972 13 13007 副食加工 4393 82.5 1
18、6 66.5 8.743 7.336 31 33008 女厕 720 82.5 15 67.5 8.782 1.179 5 5009 男厕 1200 82.5 15 67.5 8.782 1.965 8 8010 楼梯间 4458 82.5 16 66.5 8.743 7.444 32 34011 楼梯间 3794 82.5 16 66.5 8.743 6.335 27 28012 餐厅 5370 82.5 16 66.5 8.743 8.967 38 40013 餐厅 8596 82.5 16 66.5 8.743 14.354 61 64014 工具间 857 82.5 16 66.5 8
19、.743 1.431 6 6015 餐厅 857 82.5 16 66.5 8.743 1.431 6 6016 楼梯间 1651 82.5 16 66.5 8.743 2.757 12 139017 楼梯间 1924 82.5 16 66.5 8.743 3.213 14 15018 备餐间 1020 82.5 16 66.5 8.743 1.703 7 7019 楼梯间 1924 82.5 16 66.5 8.743 3.213 14 15020 洗消间 857 82.5 20 62.5 8.583 1.551 7 7021 食堂办公 977 82.5 18 64.5 8.664 1.69
20、7 7 7022 宿舍 1447 82.5 18 64.5 8.664 2.514 11 12023 宿舍 1513 82.5 18 64.5 8.664 2.629 11 12024 宿舍 2217 82.5 18 64.5 8.664 3.852 16 17025 宿舍 1457 82.5 18 64.5 8.664 2.532 11 12026 宿舍 1457 82.5 18 64.5 8.664 2.532 11 12027 宿舍 1457 82.5 18 64.5 8.664 2.532 11 12028 宿舍 1457 82.5 18 64.5 8.664 2.532 11 120
21、29 宿舍 1457 82.5 18 64.5 8.664 2.532 11 12030 宿舍 1457 82.5 18 64.5 8.664 2.532 11 12031 宿舍 1457 82.5 18 64.5 8.664 2.532 11 12032 宿舍 1557 82.5 18 64.5 8.664 2.705 12 13033 活动室 7654 82.5 18 64.5 8.664 13.298 57 60034 楼梯间 1651 82.5 16 66.5 8.743 2.757 12 13035 宿舍 1369 82.5 18 64.5 8.664 2.378 10 10036
22、宿舍 1369 82.5 18 64.5 8.664 2.378 10 10037 宿舍 1369 82.5 18 64.5 8.664 2.378 10 10038 宿舍 1369 82.5 18 64.5 8.664 2.378 10 10039 女厕 1103 82.5 15 67.5 8.782 1.807 8 8040 男厕 2147 82.5 15 67.5 8.782 3.516 15 1610第 5 章 管路布置考虑到本工程的实际规模和施工的方便性，本设计二楼和三楼采用机械循环双管制垂直式的下供下回系统，一楼采用机械循环双管制垂直式的上供下回系统。散热片安装形式为异侧的下供下回
23、。供水立管之间为异程式，在各层分别设置回水水平同程管。设计供回水温度为 95/70。根据建筑的结构形式，布置干管和立管，为每个房间分配散热器组。（见图纸）5.1 供暖系统的确定供暖系统采用水平干管同程式，立管共用的下供下回异程式双管系统，二楼、三楼西侧排管具体示意图如下图。系统排气方式：在顶层散热器上部设置排气阀排气。图 5.1 西侧供暖系统立面图（详见系统图）5.2 水力计算画出系统图，该系统就一个支路。首先计算最远的西侧的立管环路，图上小圆圈内的数字表示管段号，热负荷对应前面计算所得的值，管段长度与图示长度一一对应。实用供热空调设计手册中 5.5.1 与 5.5.2 规定：1、管网干管管径，不应小于 50mm，通往各单体建筑物的管径对热水管道来讲不宜小于 32mm。2、基础数据的确定：（1） 、热力网管道内壁当量粗糙度，热水管道可采用 0.0002m；（2） 、热水热力网支干线、支线应按允许压力降确定管径，但供热介质流速不应大于 3.5m/s。（3） 、热水管道水力计算表见表 5.5-2。
