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1、前前 言言随着国家计量供热的逐步推行，供热行业面临着新的机遇和挑战。计量供热是供热行业从粗放型管理方式向精细型管理方式的一次深刻转变。计量供热的主目标是节能环保。计量供热的成功实行必须依托高精确的热网调控。而热网的高精确调控基础是热网的设计和建设。这对我们供热系统的设计人员和施工人员提出了新的更高的要求。能否设计出满足热网精确调控需求的供热系统是当前我们设计人员面临的一道重要难题。供热工程是现代化城市重要的基础设施，也是城市公共事业的一项重要设计。各地区都努力从现有条件出发，积极调整能源结构，研究多元化的供热方式，实现供热事业的可持续发展，实现计量供热的节能目标。计量供热不仅能给城市提供稳定的
2、可靠地高品位热源，改善人民生活环境。而且能节约能源，减少城市污染。有利于城市美化，有效地利用城市空间。城市供热管网的设计，首先要在总体规划的指导下，既要为今后的发展留有余地，又要实事求是的对热负荷进行调查和计算。在了解热负荷的性质、类别、用途等多方面现场的资料后，进行供热外网的设计。本次设计以节能建筑的热指标为基础，以热网的精确调节为最终目标，尽量降低热网的各项指标，尽量应用精确调节的阀门和设备，为计量供热打好基础。第一章 工程概述第一节 原始资料供热参数：一次网供回水温度为 110/70，小区所有建筑物进行低温水供暖，要求供回水温度 80/60。 其它供热参数根据外网情况确定。白山市气象资料
3、1:室外计算温度：-25冬季室外平均风速和主导风向：风速为 1.3m/s采暖期天数：167 天最冷月平均温度：-29.7采暖期日平均温度：-24最大冻土深度：133cm不同室外温度的延续时间： 表 1-1+50-4-10-14-20-2441763293273119231216327108第二节 热源状况介绍一、土建资料该工程的总建筑面积是 185073m2,建筑物均属民用住宅，大多数是 6 层，有少部分其他建筑，为 3 层。二、热源资料该住宅小区采用“集中供热”的方式，热媒种类为热水。三、换热站换热站的位置 应尽量靠近供热区域的中心或热负荷最集中区的中心，可以设在单独建筑内，也可以利用旧建筑
4、物的底层或地下室。热力站尽量采用原有的供暖锅炉房，可以完全利用原有的管网系统，减少小区管网投资。本设计的换热站根据上述原则，将换热站设在两栋住宅楼的中间。换热站的布置 在换热站的布置中，一般包括设备间、配电室和值班间。水水式换热站，一般布置在单层建筑中。详见换热站平面图。换热站的规模 本设计换热站的总供暖热负荷 Qz=185073m2*45W=8328285W,总的循环水量 Gz=361.2t/h，查得换热站的面积为 450m22。但是由于我所设计的换热站设备较少，选取 450m2时太大，所以换热站的面积选取为 230m2。第二章 热负荷计算 第一节第一节 供热系统供热系统一、供暖热负荷一、供
5、暖热负荷热指标是表示各类建筑物，在室内外温差 1时，单位体积（面积）的供暖热负荷。对于热指标的估算，主要取决于通过垂直维护结构向外传递的热量，它与建筑物的平面尺寸和层高有关，因而不直接取决于建筑平面面积，热指标有体积热指标与面积热指标两种方法，体积热指标更能准确的反映出建筑物的传热状况，但是采用面积热指标比体积热指标更易于概算，计算方法简便。因此，本设计采用单位建筑面积热指标法进行计算。选择热指标的大小，主要与建筑物的结构外形以及层高有关，建筑物的维护结构传热系数越大，采光率越高，则建筑物的热损失越大，在这种情况下，热指标可取较大值；反之，则取较小值。因此热指标的选择合适与否直接影响到计算热负
6、荷的计算值以及系统的总的耗热量。表 2-1 各类建筑物采暖热指标推荐值 qh(W/m2) 3建筑物类型住宅居住区综合学校办公医院托幼旅馆商店食堂餐厅影剧院展览馆大礼堂体育馆采取节能措施40454555507055705060557010013080105100150注：白山市采暖热指标为 64W/平方米。因国家推行节能建筑和采取节能改造措施（暖房子工程） ，达到第一阶段目标将节能 30。 所以白山采暖热指标为：64W64W3044.8W/平方米。计算取 45W/平方米，符合上表推荐值。建筑面积热指标法，其计算公式为： .Qh=qn*A*10-3式中：Qh采暖设计热负荷（kw）qn采暖热指标（w
7、/m2）A采暖建筑物的建筑面积（m2）由于我所设计的建筑物过多，且没有编号，我把我所设计的小区分为 A-D4 个区。以 A 区的 4 号建筑为例（计算它的热负荷）：测量可知 4 号居民楼的面积 A=480*3=1440 m2，qn=45 w/m2 ，Qh=1440*45=64800kw。其他计算结果如下： 表 2-2 各建筑物热负荷表A 区编号建筑面积 m2层数热指标采暖设计热负荷 w4480345648005570345769506145031004350009168645453601016864545360122106455670013210645567001516264543740161
8、626454374017396360712802016864545360211686454536023210645567002421064556700266453701354502716264543740281686454536030723459720331686454536034168645453603616864545360371686454536039198645534604019864553460421686454536043168645453604516864545360461686454536048198645534604919964553730B 区编号建筑面积 m2层数热指标采
9、暖设计热负荷 w37603701596005432645116640743264511664096034581001143264511664014485370101850164706451269001819237040320193206458640020996370209160244706451269002547064512690027320645864002832064586400297203100216000311534370322140334706451269003447064512690036320645864003732064586400C 区编号建筑面积 m2层数热指标采暖设计热负
10、荷 w44806451296005480645129600731064583700831064583700104326451166401154264514634013678345915301563064517010016470645126900182043452754020630645170100214706451269002363064517010024470645126900262043452754028630645170100294706451269003147064512690033204345275403410473451413453527364573710D 区编号建筑面积 m2层
11、数热指标采暖设计热负荷 w42796457533052796457533074803456480095153456952511515345695251448064512960015480645129600172796457533018279645753302027964575330212796457533023515345695252551534569525275153456952530567345765453156734576545332796457533034279645753303727964575330387234597203927964575330415153456952543515
12、345695254556734576545465673457654548279645753304964834587480512796457533052765345103275合计1850738328285第二节 绘制热负荷延续图在供热工程规划设计过程中需要绘制热负荷延续时间图。利用热负荷延续时间图，可以计算出供暖期间的供暖年总耗热量，而且还能从图上直观的了解在不同室外温度状况下的热负荷及相应的小时数。能够清晰的反映出整个供暖期间系统热负荷的情况，从而为系统调节，技术分析及运行管理提供必要的资料。各城市的地理位置和气象条件等因素是有很大差别的，但也有一些共同的特点：（1）各城市的开始和停止供暖温
13、度都定为5；（2）以不保证天数为 5 天的原则，确定各城市的供暖室外计算温度 tw值4 ；（3）各城市供暖期长短（n 小时数）与其室外温度变化幅度，大致也有一定规律。用下列无因次群形式的数学模型，来表达供暖期内的气温分布规律。Rt=0(N5)或 Rt=（50.46吸水性 150%-250%四、最大允许热损失下保温层厚度：圆筒型单层最大允许热损失下保温层厚度的热力计算，其计算式如下： 12ln1 Rqttkfddw式中：保温层厚度，mm。d 管道外径，mm。d1 管道外径，mm。 tf 外表面温度，。tk保温层周围空气温度，。保温材料导热系数，w/m2*k。=0.072+0.00012*tp；t
14、p=( tf+tk)/2。R1 管道保温层至周围空气的传热阻，m2*k/w。本设计供暖系统的最大允许热损失量q按 50计算，q=116 w/m2；热水供应系统的最大允许热损失量q也按 50计算，q=58 w/m2 。 第二节 管网土建设施一、直埋敷设：地下敷设不影响市容和交通。因而是城镇及对环境有要求的地区的集中供热管道广泛采用的敷设方式。地下敷设分有沟及无沟直埋两种。有沟敷设又分为通行地沟、半通行地沟及不通行地沟三种。将供热管道直接埋设于土壤中的敷设方式称为无沟敷设。在热水供热管道中无沟敷设以得到广泛应用。目前采用最多的型式是将供热管道、保温层和保护外壳三者紧密粘结在一起，形成整体式的预制保
15、温管结构型式。将管子直接埋于地下，可节约大量建筑材料和工时，不需要管架、不需筑沟，安装费用低，是最经济的一种敷设方式。公称直径 Dn500mm 时的热水供暖管网，应尽量采用直埋敷设，如敷设在地下水位以下时，有直埋敷设的管道必须有可靠的防水层并考虑排水设施。直埋敷设近年来较多采用发泡填充的整体式结构，即采用外夹克管式氰聚塑管保护层与内钢管形成一体构造的预制直埋保温管。直埋敷设目前有无补偿直埋敷设和有补偿直埋敷设。1、无补偿直埋敷设无补偿直埋敷设的供热管网，设计时无需设置专用的补偿装置管道自然转弯吸收管道受热伸长。无补偿直埋敷设管道安装时，是在尚未回填的敞开沟槽内把所敷设的管子加热，当达到预定温度
16、时进行回填。预制温度一般可比该管网最高运行温度低 50为宜。无补偿直埋敷设限制了管网任何部位位移，管线大部分都处于静止不动状态，只有在特殊的情况下方采用吸收补偿的装置。对于个别出现位移的部分，计算其位移值时，由于摩擦系数的大小与土壤的干湿程度有关，因此应考虑摩擦系数值不准确的安装裕度。无补偿直埋敷设由于大部分管线是静止不动的，对于土壤与管间的摩擦系数和管道埋深允许有一定的变化。管网任何部位不需要设置固定支架。安装时，在管子预热的同时进行接头处保温发泡和水压试验。无补偿直埋敷设方式是最节约投资的敷设方式，国外比较普遍采用。但此种方式需要预热管道，增加预热设备的设施且工期较长，影响城市交通，近期我国某些城市对无补偿直埋敷设不进行预热，应用安定分析理论和新的计算方法，仅在局部设置少量
