哈尔滨办公楼采暖咋设计？计算书案例参考

武汉理工大学暖通空调课程设计 PAGE \* MERGEFORMAT 29 暖通空调课程设计设计题目：哈尔滨某办公楼采暖系统设计班 级：姓 名：学 号：指导老师：日 期：2013年1月目录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc345049878 前言 PAGEREF _Toc345049878 \h 11 HYPERLINK \l _Toc345049879 设计总说明 PAGEREF _Toc345049879 \h 12 HYPERLINK \l _Toc345049880 第一章 基本资料 PAGEREF _Toc345049880 \h 15 HYPERLINK \l _Toc345049881 1.1 哈尔滨气象参数 PAGEREF _Toc345049881 \h 15 HYPERLINK \l _Toc345049882 1.2 采暖设计资料 PAGEREF _Toc345049882 \h 15 HYPERLINK \l _Toc345049883 1.3 维护结构资料 PAGEREF _Toc345049883 \h 15 HYPERLINK \l _Toc345049884 第二章 建筑热负荷计算 PAGEREF _Toc345049884 \h 16 HYPERLINK \l _Toc345049885 2.1 围护结构的传热耗热量 PAGEREF _Toc345049885 \h 16 HYPERLINK \l _Toc345049886 2.1.1 围护结构的基本耗热量 PAGEREF _Toc345049886 \h 16 HYPERLINK \l _Toc345049887 2.1.2 围护结构的附加（修正）耗热量 PAGEREF _Toc345049887 \h 17 HYPERLINK \l _Toc345049888 2.2 冷风渗透耗热量 PAGEREF _Toc345049888 \h 18 HYPERLINK \l _Toc345049889 2.3 冷风侵入耗热量 PAGEREF _Toc345049889 \h 18 HYPERLINK \l _Toc345049890 2.4 以101会议室为例计算 PAGEREF _Toc345049890 \h 19 HYPERLINK \l _Toc345049891 2.5其余房间热负荷计算 PAGEREF _Toc345049891 \h 20 HYPERLINK \l _Toc345049892 第三章 采暖系统形式及管路布置 PAGEREF _Toc345049892 \h 21 HYPERLINK \l _Toc345049893 第四章 散热器计算 PAGEREF _Toc345049893 \h 25 HYPERLINK \l _Toc345049894 41散热器选型 PAGEREF _Toc345049894 \h 25 HYPERLINK \l _Toc345049895 4.2 散热器计算 PAGEREF _Toc345049895 \h 26 HYPERLINK \l _Toc345049896 4.2.1 散热面积的计算 PAGEREF _Toc345049896 \h 26 HYPERLINK \l _Toc345049897 4.2.2 散热器内热媒平均温度tpj PAGEREF _Toc345049897 \h 26 HYPERLINK \l _Toc345049898 4.2.3 散热器传热系数及其修正系数值 PAGEREF _Toc345049898 \h 27 HYPERLINK \l _Toc345049899 4.2.4 散热器片数的确定 PAGEREF _Toc345049899 \h 27 HYPERLINK \l _Toc345049900 4.2.5 考虑供暖管道散热量时，散热器散热面积的计算 PAGEREF _Toc345049900 \h 27 HYPERLINK \l _Toc345049901 4.2.6散热器的布置 PAGEREF _Toc345049901 \h 27 HYPERLINK \l _Toc345049902 4.2.7 散热器计算实例 PAGEREF _Toc345049902 \h 28 HYPERLINK \l _Toc345049903 第五章 机械循环上供下回双管异程热水供暖系统水力计算 PAGEREF _Toc345049903 \h 28 HYPERLINK \l _Toc345049904 5.1 计算简图 PAGEREF _Toc345049904 \h 29 HYPERLINK \l _Toc345049905 5.2 流量计算 PAGEREF _Toc345049905 \h 31 HYPERLINK \l _Toc345049906 5.3 初选管径和流速 PAGEREF _Toc345049906 \h 31 HYPERLINK \l _Toc345049907 5.4 环路一水力计算 PAGEREF _Toc345049907 \h 31 HYPERLINK \l _Toc345049908 5.5 环路二水力计算 PAGEREF _Toc345049908 \h 34 HYPERLINK \l _Toc345049909 第六章 感言 PAGEREF _Toc345049909 \h 35 HYPERLINK \l _Toc345049910 参考文献 PAGEREF _Toc345049910 \h 36前言人们在日常生活和社会生产中都需要使用大量的热能。将自然界的能源直接或者间接地转化为热能，以满足人们需要的科学技术，称为供热工程。供热工程课程设计是本专业学生在学习《暖通空调》课程后的一次综合训练，其目的是让学生根据所学理论和专业知识，结合实际工程，按照工程设计规范、标准、设计图集和有关参考资料，独立完成建筑所要求的工程设计，掌握供暖系统的设计方法，了解设计流程，通过对系统的设计进一步掌握供热工程的专业知识，深入了解负荷计算、水力计算、散热器计算、系统选择的具体方法，从而达到具有能结合工程实际进行供暖系统设计的能力。设计总说明一、工程概况 本工程位于哈尔滨某地区办公楼，地上三层，所有房间均做采暖。建筑面积为711.36m2,总热负荷为47801.47W，热指标为67.2W/m2。二、设计依据1、《采暖通风与空气调节设计规范》（GB 50019-2003）2、《公共建筑节能设计标准》 （GB 50189-2005）3、《民用建筑热工设计规范》 （GB 50176-93）4、《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》（GB50242-2002）三、设计内容本子项设计范围为建筑物冬季采暖系统设计四、室内外设计参数1、室外设计参数冬季室外采暖计算（干球）温度：-26℃冬季室外空调计算（干球）温度：-29℃冬季室外通风计算（干球）温度：-20℃冬季室外平均风速：4.7 m/s2、室内设计参数办公室20℃值班室18℃接待室18℃阅览室18℃会议室18℃门厅16℃卫生间16℃楼梯间16℃走廊16℃五、建筑热工及采暖系统设计1、建筑热工 本子项体形系数小于0.3，外墙平均传热系数不大于0.45 W/(m2.K)，外窗传热系数不大于2.5 W/(m2.K)，屋面传热系数不大于0.35 W/(m2.K)。2、采暖热源本子项采暖热源来自锅炉房，热水供回水设计温度为75-50℃。由锅炉房及膨胀水箱对采暖系统进行定压。3、采暖系统采暖系统为地上一个系统，设一组总供水立管，八组上供下回式采暖立管，均分设于墙角位置。房间采暖系统为垂直双管异程式系统。该系统流过每组散热器的水温基本均衡，采暖管管径小，系统平衡较容易。每组散热器均设闸阀，和手动放气阀各一个。室内采暖管道采用PP-R管沿墙暗敷设于楼板垫层内（垫层厚为50mm）。4、散热器选择要求本工程散热器均采用铸铁M-132散热器。卫生间散热器安装在马桶水箱上距地1.5m处，其余房间均安装在窗下，距窗高A=100mm。铸铁散热器要求内腔无砂铸造，工作压力为0.5MPa，表面要求喷塑处理（二次）颜色为白色。5、采暖热水管管材选择要求1）本子项设于楼板垫层内的采暖热水管采用PP-R管，要求工作压力为2.0MPa。塑料管材的连接方式按相关规定规程执行。2）Y型过滤器要求滤芯材料为不锈钢丝网，局部阻力系数不大于2.0，公称压力1.0MPa。3）采暖热力入口设差压控制阀，其他详见供热系统入口大样，或者华北地区标准图集91SB1第51页。6、管道保温由户外热网引入的总管，及分立管，干管均做保温。保温材料采用超级玻璃棉管壳外包玻璃布，保温厚度40~30mm，具体做法见华北地区标准图集，91SB1 第61页。7、采暖管道穿墙及穿楼板处均做钢套管所有管道均应保证高点放气，低点泄水，非采暖季节满管保护，所有采暖管道穿墙处的预埋钢套或预留洞在土建施工时均须密切配合。8、其他注意事项图中及设计说明中未详事宜按建筑设备施工安装图集中的规定执行并应符合施工验收规范的规定。图例R1采暖供水干管R2采暖回水干管L1、 L3、 L5、 L7 、LL1’、 L3‘、 L5‘、L7’采暖供水立管L2、 L4、 L6、 L8 L2’、 L4‘、 L6‘、L8’采暖回水立管散热器及手动排气阀集气罐截止阀闸阀平衡阀减压阀过滤器丝堵水管坡向温度计压力表采暖计算书第一章 基本资料 1.1 哈尔滨气象参数1、站台地理位置：北纬45度41分，东经126度37分，海拔171.7m。2、大气压力：冬季1001.5hPa，夏季985.1hPa。3、年平均温度：3.6℃。4、采暖室外计算温度：-26℃。5、最低日平均温度：-33.0℃。6、哈尔滨属于严寒地区A区（《民用建筑热工设计规范》GB 50176-93）。1.2 采暖设计资料1、热源为单位集中供热，供水温度为75℃，回水温度为50℃，供回水温差为25℃。2、采暖红线在建筑物南侧。3、采暖系统采用上供下回双管异程式。供水立管分出两条水平供水干管，分别承担南向、北向房间热负荷。4、水管的水力坡度当满足《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002。（① 气、水同向流动的热水采暖管道和汽、水不同向流动的蒸汽管道及凝结水管道，坡度应为3，不得小于2;② 气、水逆向流动的热水采暖管道和汽、水逆向流动的蒸汽管道，坡度不应小于5 ‰；③ 散热器支管的坡度应为1％，坡向应利于排气和泄水）故水平供水干管采用3 ‰，水平回水干管采用 5 ‰，散热器连接支管采用1%。5、膨胀水箱设置在水平回水干管，引一根立管通至屋顶。集气罐设置在干管最高处。6、室内计算温度：办公室 ：20℃会议室、接待室、值班室、阅览室：18℃门厅、走廊、卫生间：16℃ （《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005）1.3 维护结构资料1、计算得体形系数=0.2650.3，由《公共建筑节能设计标准》查得严寒地区A区外墙传热系数限制为 0.45 W/(m2.K)，内墙采用两面抹灰一砖内墙 K=1.72 W/(m2.K)。2、窗高取1.75m，一楼门厅玻璃K取1.7 W/(m2.K)，其余各房间窗K取2.5 W/(m2.K)。3、屋顶传热系数取K=0.35 W/(m2.K)。4、门高取2.1m，宽0.9m，严寒地区户门传热系数限值为1.5 W/(m2.K)。（《建筑节能》）第二章 建筑热负荷计算供暖系统的设计热负荷，是指在设计室外温度tw下，为打到要求的室内温度tn，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量Q。采暖热负荷包括围护结构传热耗热量Q1；加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量Q2，又称为冷风侵入耗热量；加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量Q3，称冷风侵入耗热量。2.1 围护结构的传热耗热量围护结构传热的传热耗热量分为围护结构传热的基本耗热量和附加（修正）耗热量两部分。基本耗热量指在设计条件下，通过房间各部分围护结构（门、窗、墙、地板、屋顶等）从室内传到室外的稳定传热量的总和。附加（修正）耗热量是指围护结构的传热状况发生变化而对基本耗热量进行修正的耗热量，包括风力附加、高度附加和朝向修正等耗热量。2.1.1 围护结构的基本耗热量1、围护结构基本耗热量，可按下式计算：q=KF(tn-tw)α式中 K—围护结构的传热系数，W/(m2.K)F—围护结构的面积，m2tn—冬季室内计算温度，℃tw—供暖室外计算温度，℃α—围护结构的温差修正系数，取1.02、一楼地面的传热系数在冬季，室内热量通过靠近外墙地面传到室外路程较短，热阻较小；而通过远离外墙地面传到室外的路程较长，热阻增大。因此，室内地面的传热系数随着离外墙的远近而有变化，但在离外墙约8m以上的地面，传热量基本不变。贴土非保温地面传热系数及热阻如下：2.1.2 围护结构的附加（修正）耗热量1、朝向修正耗热量哈尔滨冬季日照率为59%，故需对各个朝向进行修正。取 南向修正：-15% 东、西向修正：-5% 北向修正：5%2、风力附加该办公楼位于市区，层高不高，故可不考虑风力附加。3、外门附加：该办公楼由于一楼门厅设置采暖，且二楼、三楼走廊、楼梯间设置采暖，故只考虑一楼103门厅附加，为主要出入口，取附加率500%。4、高度附加 该办公楼每层净高均在4m以下，故不考虑。2.2 冷风渗透耗热量用换气次数法计算：Q2=0.278nkVncpρw(tn-tw)Vn—房间的内部体积，m3nk—房间的换气次数2.3 冷风侵入耗热量由于流入的冷空气量Vw不易确定，根据经验总结，冷风侵入耗热量可采用外门基本耗热量乘以外门附加率的简便方法。Q3=NQ1.j.mQ1.j.m—外门的基本耗热量N—考虑冷风侵入的外门附加率2.4 以101会议室为例计算1、围护结构计算名称面积KtRto.w?tα