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1、供热工程课程设计设计说明书 1 目目 录录 第 1 章 绪论.1 1.1 设计目的.1 1.2 工程概述.1 1.3 设计任务.1 第 2 章 设计依据2 2.1 主要参考资料.2 2.2 设计范围.2 2.3 设计参数.2 2.3.1 室外设计参数 .2 2.3.2 室内设计参数 .3 2.4 设计原始资料.3 2.4.1 土建资料 .3 2.4.2 建筑结构 .3 2.5 动力与能源资料.3 2.6 其他资料.4 2.7 朝向修正率.4 第 3 章 供暖系统的设计热负荷5 3.1 热负荷组成.5 3.2 负荷计算.5 3.2.1 围护结构计算参数 .5 3.2.2 校核围护结构传热热阻是否
2、满足最小传热阻要求 .6 3.2.3 主要计算公式 .7 3.3 首层热负荷计算.8 3.3.1 门厅热负荷计算 .8 3.3.2 公司成果展览厅热负荷计算 .9 湖南工业大学供热工程课程设计设计说明书 2 3.3.3 办公室 101 热负荷计算 .9 3.3.4 办公室 102 热负荷计算 .9 3.3.5 办公室 103 热负荷计算.10 3.3.6 办公室 104 热负荷计算 10 3.3.7 楼梯间热负荷计算 10 3.3.8 卫生间、茶水间热负荷计算 10 3.4 二层热负荷计算10 3.5 三层热负荷计算11 3.6 四层热负荷计算11 3.7 构架层热负荷计算11 3.8 供暖系
3、统总设计热负荷11 第 4 章 热水供暖系统设计方案比较与确定.12 4.1 循环动力12 4.2 供、回水方式12 4.3 系统敷设方式12 4.4 供、回水管布置方式13 4.5 工程方案确定13 第 5 章 散热器的选型及安装形式.14 5.1 散热器的选择 14 5.2 散热器的布置14 5.3 散热器的安装14 5.4 散热器的计算15 第 6 章 热水供暖系统水力计算.18 6.1 确定系统原理图 18 6.2 系统水力计算18 6.2.1 选择最不利环路 18 6.2.2 最不利环路的作用压力 18 6.2.3 确定最不利环路各管段的管径 18 6.2.4 确定沿程压力损失 22
4、 6.2.5 确定局部阻力损失.22 湖南工业大学供热工程课程设计设计说明书 3 6.2.6 求各管段的压力损失.23 6.2.7 求环路总压力损失 24 6.2.8 计算富裕压力.24 参考文献25 总 结26 供热工程课程设计设计说明书 1 第 1 章 绪论 1.1 设计目的 本课程的目的是培养学生运用所学的暖通空调、流体输配管网课程的理论和技术 知识解决实际问题，进一步提高运算、制图和使用资料的能力。通过设计，了解室内 采暖系统的设计内容、程序和基本原则，巩固所学理论知识，培养利用这些知识解决 实际问题的能力，逐步树立正确的设计观点。 采暖课程设计是建筑环境与设备专业培养学生解决实际问题
5、能力的一个重要的教 学实践环节，在建筑环境与设备专业的教学计划中占有重要的地位和作用。 1.2 工程概述 1. 本工程为哈尔滨市某综合楼，整个建筑物为 5 层，建筑面积约 2175.9 平米， 建筑占地面积约 514 平米，建筑总高 18.6 米。一到三层为公司成果展示厅和办公室， 除一层层高为 4.2 米，其余层高为 3.6 米。四层到五层主要是办公室，每层都带有洗 手间。热源由城市热网提供，供回水温度为：95、70，引入口管径为 DN50，供 回水压差为 20000Pa。 1.3 设计任务 本设计为整栋办公楼冬季热水供暖工程。设计主要内容为： （一）设计准备（收集和熟悉有关规范、标准并确定
6、室内外设计参数） （二）采暖设计热负荷及热指标的计算 （三）散热设备选择计算 （四）布置管道和附属设备选择，绘制设计草图 （五）管道水力计算 （六）平面布置图、系统原理图等绘制 （七）设备材料表、设计及施工说明的编制 湖南工业大学供热工程课程设计设计说明书 2 第第 2 章章 设计依据设计依据 2.1 主要参考资料 1. 王宇清，刘春泽. 供热工程，机械工业出版社，2005 2. 采暖通风与空气调节设计规范（GB 500192003），北京：中国建筑工业出 版社，2003 3. 刘建龙主编. 建筑设备工程制图与CAD 技术，北京：中国化学工业出版社 2009 4. 刘建龙. 供热工程课程设计指
7、导书，2008 5. 陆耀庆. 供热通风设计手册，北京：中国建筑工业出版社，1987 6. 李贷森. 简明供热设计手册，北京：中国建筑工业出版社，1998 7. 城市热力网设计规范CJJ34-2002，北京：中国建筑工业出版社，2003 8. 城市供热管网工程施工及验收规范CJJ-28-89，北京：中国建筑工业出版社 1989 9. 采暖通风与空气调节制图标准（GBJ 114-1988），北京：中国建筑工业出版 社，1989 2.2 设计范围 本次设计任务为整栋综合楼冬季采暖系统设计。采暖日期为 10 月 18 日4 月 14 日，共 179 天。 本采暖设计，已经给出热媒，并由城市热网提供。
8、故本设计不做热力系统机房和 室外管网等的设计。 2.3 设计参数 2.3.1 室外设计参数 根据建筑物所在的地区是黑龙江省哈尔滨市，查附录 31，将哈尔滨市冬季室外 气象参数列在表 2.1 中： 表2.1 冬季室外气象参数表 地理位置 大气压力 （Kpa） 室外平均风速 （m/s） 冬季采暖室外计 算干球温度/ 冬季室外计算相 对湿度/% 湖南工业大学供热工程课程设计设计说明书 3 哈尔滨100.153.8-2664 2.3.2 室内设计参数 根据设计建筑类型，查表附录1，确定室内设计参数如下表: 表 2.2 室内设计参数 冬季房间 名称干球温度/相对湿度/%风速 m/s 办公室、多功能厅20
9、500.2 展览厅、会议室18500.2 卫生间、走廊、楼梯 间、茶水间、杂物间 14500.2 门厅 16500.2 2.4 设计原始资料 2.4.1 土建资料 本工程为哈尔滨市某综合楼，整个建筑物为 5 层，建筑面积约 2175.9 平米，建 筑占地面积约 514 平米，建筑总高 18.6 米。一到三层为公司成果展示厅和办公室， 除一层层高为 4.2 米，其余层高为 3.6 米。第四层到五层主要是办公室和会议室，每 层都带有洗手间。 2.4.2 建筑结构 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
10、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 水泥砂浆保护层；80 厚挤塑聚苯乙烯板；高分子防水卷材两道； 20 厚 1:3 水泥砂浆找平层 ；钢筋混凝土屋面板。 外窗：双层塑钢窗；窗高 2000mm。一层东侧为玻璃幕墙。 内门：单层木门。 2.5 动力与能源资料 1. 热源：城市热网 湖南工业大学供热工程课程设计设计说明书 4 2. 热媒：热水参数 tg=95 th=70 3. 热力入口位置：系统与室外管网连接，其引入口处供回水压差 P=20000 Pa（详见图纸标示） 2.6 其他资料 1. 人数：按照相关设计手册确定。 2. 照明、设
11、备：按照相关设计手册确定。 3. 采暖设备要求 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。 该设计中采暖设备选用散热器供暖。对散热器的要求主要有以下几点： 1) 热工性能方面的要求，散热器的传热系数值越高，说明其散热性能越好。 提高散热器的散热量，增大散热器传热系数的方法，可以采用增加外壁 散热面积（在外壁上加肋片） 、提高散热器周围空气的流动速度和增加散 热器向外辐射强度等途径。 2) 经济方面的要求，散热器传给房间的单位热量所需金属耗量越少，成本 越低越好。 3) 安装使用和工艺方面的要求，散热器应具有一定机械强度和承压能力； 散热器的结构形式应便于
12、组合成所需要的散热面积，结构尺寸要小，少 占房间面积和空间，散热器的生产工艺应满足大批量生产的要求。 4) 卫生美观方面的要求，散热器要外表光滑，不积灰和易于清扫，散热器 的装设不应影响房间的观感。 5) 使用寿命的要求，散热器应不易被腐蚀和破损，使用年限长。 2.7 朝向修正率 北朝向： 10%； 东、西朝向： 5%； 南向： 20%。 湖南工业大学供热工程课程设计设计说明书 5 第 3 章 供暖系统的设计热负荷 供暖热负荷是设计中最基本的数据。它直接影响供暖系统方案的选择、供暖管道 管径和散热器等设备的确定、关系到供暖系统的使用和经济效果。 3.1 热负荷组成 1、基本耗热量（屋顶、墙、地
13、板和窗耗热量）； 2、围护结构修正耗热量（朝向、风力、高度影响的修正）； 3、冷风渗透耗热量； 4、冷风侵入耗热量； 3.2 负荷计算 3.2.1 围护结构计算参数 1、 外墙 根据设计资料，350mm 厚加气砼砌块(=400 kg/m3、=0.17 w/mK、c=0.83 Kj/KgK)，外保温采用 50mm 厚挤塑聚苯乙烯板(=30 kg/m3、=0.042 w/mK、c=2.093 KJ/KgK)。查鸿业围护结构材料库，传热系数 K=0.302 w/m 。 2 热惰性指标 D 可根据公式（1-24）1计算： （3.1） 1 n i i i DRs （3.2） 2 c s Z 将以上数据代
14、入得：D=1.562 2、 内墙 加气砼砌块厚 200mm。传热系数 K=0.456 w/m ，同上可求得热惰性指标 2 D=0.83。 3、 外窗 根据设计资料，双层塑钢窗，有尺寸（宽高）为 3.82.4m 、3.22.4m 、3.12.4m、3.82.1m 、3.22.1m、3.12.1m、1.53.3m 、1.51.95m、1.51.5m、1.82.4m 、1.82.1m、1.81.95m、0.92.05m、0.91.2m 十四种型号。查附录 61，传热系数 K=6.40 w/m 2 4、 玻璃幕墙 湖南工业大学供热工程课程设计设计说明书 6 玻璃幕墙长高为 7.8m2.75m.,面积为
15、 21.45 平方米。传热系数 K=4.94。 5、 门 外门一：木(塑料)框单层外门， （宽高）为 3.02.7m ； 外门二：木(塑料)框单层外门， （宽高）为 1.02.1m ； 内门一：木(塑料)框单层实体门， （宽高）为 1.52.1m， ； 内门二：木(塑料)框单层实体门， （宽高）为 1.02.1m； 内门三：木(塑料)框单层实体门， （宽高）为 0.82.1m； 内门四：木(塑料)框单层实体门， （宽高）为 0.92.1m； 6、 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 水泥砂浆保护层；80
16、厚挤塑聚苯乙烯板；高分子防水卷材两道； 20 厚 1:3 水泥砂浆；钢筋混凝土屋面板。传热系数 K=0.301。 7、 地面 非保温地面，平均传热系数 K=0.39。 3.2.2 校核围护结构传热热阻是否满足最小传热阻要求 1、 校核外墙最小热阻 该外墙属于型围护结构（见表 1-61） ，围护结构冬季室外计算温度 w=0.3w+0.4 =0.3(-26)+0.4(-38.1)=-23.04 ew t , t min,p t 按公式(1-15)1计算最小传热阻 Ro,min=aRn （3.3） nw e y tt t 式中： Ro,min围护结构的最小传热阻，/W； 2 m 冬季围护结构室外计算温度，； ew t , 采暖室内设计温度，； n t 根据舒适性确定的室内温度与围护结构内表面的温差，这里取
