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1、南华大学采暖设计摘要本次课程设计是选择在天津市嘉华有限公司办公楼供暖设计。根据当地的气象资料，计算出各个房间的热负荷和冷风渗透负荷，选择散热器类型，根据房间平面图，确定散热器的片数。选择一个较适宜的热水供暖系统方式（上供下回），并进行水力计算。关键词：热负荷、水力计算、供暖。目 录第1章 工程概况11.1 工程概述11.2 设计任务11.3 设计参数11.4 原始资料21.5其他资料2第2章 负荷计算42.1 热负荷组成42.2 负荷计算42.3 负荷计算汇总7第3章 系统方案选择93.1 循环动力93.2 供、回水方式93.3 系统敷设方式93.4 供、回水管布置方式103.5 工程方案确定
2、10第4章 末端设备的选择114.1散热器的选择和布置114.2 散热器的安装124.3 散热器的计算12第5章 系统水力计算135.1确定系统原理图135.1系统水力计算13参考文献19附录20总结27第1章 工程概况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
3、的地位和作用。1.1 工程概述1. 本工程为上海市巨力电子科技有限公司办公楼采暖设计，整个建筑物全为地上5层，建筑面积约2146m2，建筑占地面积约430m2，建筑总高约21m。一层为自行车库，层高均为2.7m，二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。1.2 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（
4、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1.3 设计参数本次设计任务为上海市巨力电子科技有限公司办公楼冬季采暖系统设计。采暖日期为12月18日1月28日，共40天。本采暖设计，已经给出热媒，并由城市热网提供。故本设计不做热力系统机房和室外管网等的设计。1.3.1 室外设计参数该办公楼所在的地区是上海市，查得，上海市冬季室外气象参数列在下表1.1中：表1.1 上海市冬季室外气象参数地名台站位置大气压力（hPa）冬季室外计算干球温度（）室外风速（m/s)室外相对湿度（）北纬东经海拔（m）冬季采暖冬季空调冬季通风 冬季平均冬季空调上海3124121275.51026.5
5、1.2-23.53.3741.3.2 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1.2 室内设计参数室内计算温度室内温度（）1门厅、楼（电）梯162办公室203会议、接待室184多功能厅185走道、洗手间、公共食堂166车库51.4 设计原始资料1.4.1 土建资料本工程为上海市巨力电子科技有限公司办公楼采暖设计，整个建筑物为全地上5层。建筑面积约2146m2，建筑占地面积约430m2，建筑总高21m。层高为3.6m。一层为自行车库，二层至五层主要是办公室，每层都带有洗手间，且有东侧及中间两个楼梯间1.4.2 动力与能源资料1. 热源：城市热网2. 热媒：热水参数tg
6、=95 th=703. 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）1.5其他资料1. 人数：按照相关设计手册确定。2. 照明、设备：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
7、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。1.6 朝向修正率北、东北、西北朝向： 010%；东、西朝向： 5%；东南、西南朝向： -10-15南向： -15-30第2章 负荷计算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、
8、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。2.1 热负荷组成1、基本耗热量（屋顶、墙、地板和窗耗热量）；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；2.2 负荷计算2.2.1主要计算公式由于冬季室外温度的波动幅度远小于室内外的温差，因此在围护结构的基本耗热量计算中采用日平均温差的稳态计算法，1. 围护结构的基本耗热量 （2-1）式中 Q围护结构的基本耗热量形成的热负荷（W）； a围护结构的温差修正系数；围护结构面积（）；围护结构的传热系数W/()；冬季采暖室内计算温度（）；冬季采暖室外计算温度（）。2. 围护结构的附加耗
9、热量围护结构的附加耗热量按其占基本耗热量的百分率确定。1) 朝向修正率参考本设计1.6节；2) 风力附加率 本设计不必要考虑风力附加；3) 围护结构的高度附加 本设计中高度附加可以忽略。3. 冷风渗透耗热量 （2-2）式中：冷风渗透耗热量（W）；L经门、窗隙入室内的总空气量，m3/h；供暖室外计算温度下的空气密度，本设计取1.415kg/m3； 冷空气的定压比热， =1KJ/（kg）。2.2.2 计算范例在此选择一个具有典型代表意义的房间的计算过程作为范例，选取二层201办公室，计算过程如下：围护结构传热系数（单位：W/m2）：外墙：0.5玻璃窗：2.4地面：0.35屋面：0.83由于冬季室外
10、温度的波动幅度远小于室内外的温差，因此在围护结构的基本耗热量计算中采用日平均温差的稳态计算法。围护结构的基本耗热量： （2-3）式中：围护结构的基本耗热量形成的热负荷（W）； 围护结构的温差修正系数 F围护结构的面积（m2） 围护结构的传热系数W/()； 冬季采暖室内计算温度（）； 冬季采暖室外计算温度（）围护结构的附加耗热量：围护结构的附加耗热量按其占基本耗热量的百分率确定。朝向修正率参考本设计1.6节；风力附加率 本设计不必考虑风力附加；围护结构的高度附加 本设计高度附加可以忽略；冷风渗透耗热量 （2-2）式中：冷风渗透耗热量（W）；L经门、窗隙入室内的总空气量，m3/h；供暖室外计算温度
11、下的空气密度，本设计取1.415kg/m3； 冷空气的定压比热， =1KJ/（kg）。二层201办公室位置如下图：图1-1 201办公室平面图 计算： 西外墙：F=ab=8.33.6=29.88m2 其负荷为：29.880.5201=298.8W 东南外墙：F=ab=4.63.6=16.56m2 其负荷为：16.560.5201=165.6W 南外墙：F=ab=1.83.6=6.48m2 其负荷为：6.480.5201=64.8W 南外窗：F=ab=1.83.6=6.48m2 其负荷为：6.482.4201=311.04W 地面1：F=ab=7.25.4=38.88m2 其负荷为：38.880
12、.35201=272.16W 地面2：F=ab=1.82.9=5.22m2 其负荷为：5.220.35201=36.54W 此外，其冷风渗透负荷为：0.2780.5158.761.323820=584.26W 所以该办公室的总负荷为：1645.33W2.3负荷计算汇总2.3.1二层负荷计算如下表2.1表2.1 二层负荷计算汇总房间号201202203204负荷/W1645.331426.19713.103784.612.3.2三层负荷计算如下表2.2表2.2 三层负荷计算汇总房间号301302303304305306负荷/W1336.631154.03577.02577.021154.0313
13、36.632.3.3四层负荷计算如下表2.3表2.3 四层负荷计算汇总房间号401402403404负荷/W1336.631154.031192.411560.33房间号405406407408负荷/W577.02577.021269.441017.162.3.4五层负荷计算如下表2.4表2.4 四层负荷计算汇总房间号501502503504负荷/W1336.63577.02577.02577.02房间号505506507508负荷/W367.71490.28367.71577.02房间号509510511负荷/W577.02577.021336.632.3.5其他负荷计算如下表2.5表2.5 其他负荷计算汇总房间号门厅过道楼梯间（东）楼梯间（中）负荷/W4062.904363.83822.44938.
