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1、目 录第1章 设计概况11.1 地板辐射采暖简介11.2 分户热计量简介2第2章 负荷计算42.1 供暖热负荷计算说明42.2 设计资料42.2.1 气象资料42.2.2 围护结构资料52.3 负荷计算52.3.1 户间传热负荷72.3.2 算例7第3章 系统设计153.1 系统供暖方式153.2 地板辐射采暖敷设方式163.3 地板采暖应用材料及管件163.4 加热盘管掩埋方式173.5 敷设板表面的平均温度183.6 供回水水温的确定193.7 盘管间距的确定19第4章 水力计算204.1 系统水流量的计算204.2 加热盘管的阻力计算214.3 供暖水管的水力计算224.3.1 用户的水
2、力计算224.3.2 供暖立管的水力计算234.4 分、集水器的选择25第5章 换热站设计265.1 换热站的分类265.2 换热站的设计265.2.1 水泵的选择计算265.2.1.1 一般原则265.2.1.2 热网循环泵的选取275.2.1.3 补给水泵的选择285.2.2 换热器的选择305.2.2.1 换热器简介305.2.2.2 换热量的确定305.2.2.3 对数平均温差计算305.2.2.4 传热面积计算315.2.3 水处理设备的选择32参考文献33致 谢34外文资料及译文35附录 A45附录 B61附录 C74第1章 设计概况1.1 地板辐射采暖简介随着社会经济不断向前发展
3、，人们生活水平的不断提高，新材料、新技术日益推广应用，传统散热器采暖的弊端日益突出，如舒适性差、能耗大、耗钢材多、不便于按热计量、分户分室控温等等。而低温热水地板辐射采暖便是克服这些弊端的更好方式。低温热水地板辐射采暖是在室内的地面(水泥地面、空砖地面、木板地面)下铺设管道，通过管内特殊的双向循环方式将地板加热到一定温度，再由地板均匀地向室内辐射热量，同时在冷热空气的比重差作用下产生了空气的自然对流现象，从而创造出具有理想温度分布的室内微气候，使室内环境达到人体感觉最舒适的状态。实践表明，低温热水地板辐射采暖具有以下特点：(1)舒适卫生 由于辐射强度和温度的双重作用，减少了四周表面对人体的冷辐
4、射，室内地表温度均匀，室温由下而上逐渐递减，改变了散热器采暖室温上高下低的温度分布状态，给人以头凉脚暖的良好感觉，造成了真正符合人体散热及生理要求的热状态，符合我国传统医学“温足凉顶”的健身理论，可以改善血液循环，促进新陈代谢，具有最佳的舒适感和保健功能。(2)高效节能 在建立同样舒适条件的前提下，因辐射采暖方式较对流供暖方式热效率高，可节能约35%。所以室内设计温度可以比较其他采暖形式降低2。室内沿高度方向上的温度分布比较均匀，温度梯度很小，热媒低温传送，在传递过程中无效热损失可大大减少。该系统可以充分利用余热。热量相对集中在人体受益的高度内。控制阀门集中于分集水器，方便调节室内温度，且无人
5、时可关闭，从而可节省供暖能耗达35%。若分户设置壁挂式采暖热水两用燃气炉供暖，则不仅可以节省大量的城市集中供热设施费用，而且可做到用户自主决定采暖消费。(3)低温隔声 由于地暖特设的地面构造，上下层不采暖时，中间层的采暖效果几乎不影响，且热媒体在盘管中流速较低，由于盘管与楼板间设有绝热层，不仅增强了保温效果，也起到了隔声作用，因此，可大大减少上层对下层的噪声干扰。(4)热稳定性好 由于地面层及混凝土层蓄热量大、热稳定性好，因此在间歇供暖的条件下，室内温度变化缓慢。(5)应用范围广 可适用于任何采暖场所，尤其适用于跨度大，层数高和矮窗式建筑物的采暖要求。(6)物业管理方便 因盘管始、终端集中于分
6、集水器，便于热力计算，可实现单独收费和强制收费。热网供暖时，还可微机远抄。(7)使用面积增加，方便装修 室内取消了散热器及其立支管，不但不占用建筑面积，而且房间可任意分隔，从而使室内既美观、又便于装修和家具布置。(8)系统使用寿命长 交联管和铝塑管是世界公认的、可连续使用50年以上的材料。(9)清洁卫生 地板采暖室内空气平均流速小，能有效减少因空气急剧流动而引起的尘埃飞扬，以及明装散热设备和管道积尘面受热挥发的异味，减少了室内空气污染。然而，和任何事物一样，只有较好，没有最好，低温热水地板采暖也有不足之处，比如：(1)初投资较高 由于地板采暖管材(交联管、铝塑管)国产工程中存在国产原料供应断档
7、、生产设备投资大及目前市场占有率较小的原因，致使短期内地暖管材等主要部件尚需依赖进口，因而价位较高，以至于初投资较大。但如果采取一系列技术措施，优化设计方案后，可以将工程项目的主材费减少30%以上，从而形成一种经济型的地板采暖模式。(2)层高及荷载增加 由于地板采暖管敷设于地板上需占用60100mm的层高，为保证建筑物的净高，必须提高层高，从而导致结构荷载增大。(3)土建费用增加 因地板采暖管敷设于地板内，增加了地板厚度60100mm，致使楼板荷载增加多达2.4kN/，相应地建筑物层高增加，梁柱截面和结构荷载增大，地基处理复杂，使土建费用提高。(4)可维修性较差 由于地板采暖属隐蔽性工程，一旦
8、加热盘管渗漏或堵塞，维修工作相当麻烦。但可采取有效措施，克服这一缺点，如隐蔽加热盘管，不允许有接头，管网系统中加过滤器等。1.2 分户热计量简介在民用建筑节能管理规定中明确规定：新建居住建筑的集中采暖系统应当推行温度调节和户用热量计量装置，实行供热计量收费。这个规定处于多个方面的考虑。首先，分户热计量有利于按照自己的需要控制和调节热量，可以提高热舒适性；其次，利用分户计量的自控可调特点可以节约一部分热量，在不需要的时候甚至可以自行切断用热；再次，采用分户热计量后有关单位对各用户的用暖收费将更加公平一些，同时，对于不按时付费的用户可以通过停止供暖来督促其交费。这种计量方式主要是为了节约能源，但不
9、能忽略提高保证热的质量。分户热计量有较多的形式，概括起来主要有以下几种：(1)竖井内双管式，户内水平串联，入口设热量表、锁闭阀，每组散热器需设跑气阀。(2)竖井内双管式，户内水平并联，入口设热量表、锁闭阀，每个散热器均设温控阀。(3)竖井内双管式，户内水平跨越式串联，入口设热量表、锁闭阀，每个散热器均设温控阀。(4)户内双管水平并联，每户设热量表、锁闭阀，散热器设温控阀。(5)竖井内双管式，户内地板辐射采暖，每户设热量表，锁闭阀，分集水器设温控阀。但是采用分户热计量系统要注意水质问题，采用分户热计量系统必须要注意选择优质的水，因为分户热计量系统对阀门等部件具有较高的要求，水质不好可能会损坏阀门
10、等部件。第2章 负荷计算2.1 供暖热负荷计算说明根据资料：(1)采暖室外气象参数，应按规范的有关规定，利用当地近30年的气象资料进行计算(2)计算围护结构耗热量时，冬季室内计算温度应按2.1.1条采用。对房间各部分围护结构均采用同一室内温度计算耗热量，但本设计是地板辐射采暖，所以根据规定不考虑高度附加。(3)与相临房间的温差大于或者等于5时，应计算通过隔墙或者楼板等的传热量。与相邻房间的温差小于5，且通过隔墙和楼板等的传热量大于该房间热负荷的10%时，应计算其传热量，当相邻房间的温差小于5时，为简化计算起见，可不计入通过楼板和隔墙等的传热量。(4)低温热水地板辐射采暖的供回水温度应计算确定，
11、民用建筑的供水温度不应超过60，供回水温差宜小于或等于10。低温热水地板辐射采暖的热负荷的计算。计算全面低温热水地面辐射供暖系统的耗热量时，室内计算温度的取值应降低2，或取计算总耗热量的9095%，但在本设计中由于考虑分户计量，需要比平时的计算温度高2，所以在本设计中的室内计算温度不变。局部地面辐射供暖系统的耗热量，可按整个房间全面辐射供暖所算得的耗热量乘以该区域面积与所在房间面积的比值和下表中所规定的附加系数确定。表2-1 局部辐射供暖热负荷的附加系数供暖区面积与房间总面积比值0.550.400.25附加系数1.301.351.502.2 设计资料2.2.1 气象资料石家庄市： 北纬：38.
12、2 东经：114.5 大气压力： 101.69kPa 室外采暖计算温度： -8.00 冬季采暖计算干球温度：-4.8 冬季通风计算干球温度：-3 热压系数： 0.25 风压系数： 0.70 东/西(朝向修正)： -0.05 北/东北/西北(朝向修正)：0.05 南(朝向修正)： -0.23 东南/西南(朝向修正)：-0.162.2.2 围护结构资料 屋顶平均传热系数：0.5 南北外墙平均传热系数：0.59 东西外墙平均传热系数：0.44 外窗平均传热系数：2.5 阳台平均传热系数：1.27 楼板平均传热系数：0.5 邻户墙体传热系数：1.232.3 负荷计算 基本耗热量计算原理： (2-1)式
13、中，基本耗热量(W) 传热系数W/m2 传热面积(m2) 室内空气计算温度() 室外供暖计算温度() 温差修正系数考虑附加后耗热量计算原理： (2-2)式中，考虑各项附加后，某围护结构的耗热量(W) 某围护结构的基本耗热量(W) 朝向修正 风力修正 两面外墙修正 窗墙面积比过大 房高附加 间歇附加通过外门冷风渗透耗热量计算 (2-3)式中，通过外门冷风渗透耗热量(W) 室外温度下空气比热容kJ/(kg) 室外温度下空气密度(kg/m3) 渗透空气体积流量 (2-4)式中，房间某朝向上的门窗缝隙长度(m) 每m门窗缝隙的基准缝隙长度进入室内空气量m3/mh，根据冬季室外平均风速查的 门窗缝隙的渗风量综合修正系数 (2-5)式中，风压单独作用下，渗透冷空气量的朝向修正系数指数，b=0.560.78，当无实测数时，可取b=0.67；
