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1、1绪论1.1设计题目日照市某小区供热系统设计 1.2建筑概况本小区地处日照市。小区由58幢楼房（包括居民楼和商用楼）、一座幼儿园、一幢会所楼和一座小学组成。其中居民楼和商用楼由A、B、C三种户型组成，共计1620户；幼儿园、会所楼和保留小学设在小区的中心处。整个小区的用地总面积为192914 m2，建筑总面积为235622 m2，其中商用楼建筑总面积为26395.5 m2，公共建筑面积为8000 m2，其他为居民楼。小区楼群沿小区外主干路建设。1.3原始资料1.3.1设计参数资料管网供回水温度： 95/75；室内计算温度： 18；采暖室外平均温度： -9.5；室外大气压 1020.2Kpa冬季
2、空调计算相对湿度 54%冬季平均风速 4.3 m/s采暖季天数： 156天；最大冻土层深度： 189cm。1.3.2 设计地质资料地区水质资料： 碳酸盐硬度 200-400非碳酸盐硬度 30-200总硬度 230-440碱度 200-240PH值 7.17.5；水文地质资料： 地下水位 -1.5； 最大冻土深度 35 cm。 地耐力 6T/m。1.3.3 基本设计要求本设计外网管线采用直埋敷设，基于小区供热面积大的特点，分南、北两区供热，在小区中心处设置一换热站站，负责整个小区的冬季供热。2 外网热负荷计算2.1、供热方案的确定2.1.1、建筑物供热系统方案的确定根据计算完的总负荷并综合热源、
3、管网和热用户热媒种类的情况，对工厂的车间厂房或民用建筑和公用建筑，可采取不同的供暖方案；因本设计中的建筑均为民用建筑，故可采用95/70C的低温水作为热媒。热网是集中供热系统的主要组成部分，担负热能输送任务，热水供热管网的系统型式与热源位置，热用户分布及其热负荷性质和大小以及地形地质条件等因素有关。热网系统型式应遵循的基本原则是安全供热和经济性选择。又考虑到工程造价，对低层建筑可采用直接连接，考虑到管道的保温问题，对管网的敷设采用直埋敷设。2.1.2 热水供热管网平面布置型式热水供热管网平面布置型式主要有枝状和环状两大类。枝状管网布置简单，供热管道的直径随距热源越远而逐渐减小；且金属耗量小，基
4、建投资小，运行管理方便。缺点是不具后备供热的性能。当供热管网某处发生故障时，在故障点以后的热用户都将停止供热。因此，枝状管网是供热管道最常用的方式。本设计中就采用此种布置方式作为本小区的热水供热管网平面布置型式。环状管网布置的主要优点是具有很高的供热后备能力。当输配干线某处出现故障时，可以切除故障段后，通过环状管网由另一方向保证供热。环状管网与枝状管网相比，热网投资增大，运行管理更为复杂，热网需要有较高的自动控制措施。2.1.3系统热负荷的分类集中供热系统的热负荷一般包括采暖、通风、空气调节、生活用热水供应和生产工艺等热负荷。这些用热负荷的大小及其性质是供热规划和设计的最重要依据。居民住宅的公
5、共建筑的采暖、空调、通风和生活热水供应热负荷属于民用热负荷。生产工艺、厂房采暖、通风、空调和厂区的生活热水供应热负荷属于工业用热负荷。所以，本设计中居住供暖属于民用热负荷，集中供热系统的热负荷根据时间还可以分为：1季节性热负荷：供暖、通风、空气调节等的热负荷属于季节性热负荷。其特点是与室外温度、湿度、风速和太阳辐射热等气候条件有很大关系，其中对它的大小其决定因素的是室外温度，因而在全年有较大变化。2常年性热负荷：生活用热（主要指热水供应用热）和生产工艺用热系统用热属于常年性热负荷。其特点是与气候条件的关系不大，但是它的用热状况在全日中变化较大。其中，生产工艺系统的用热量直接取决于生产状况，热水
6、供应用热量与人们的生活水平、生活习惯以及居民的成分有很大关系。根据设计提供的资料显示，本供热系统应该属于季节性民用热负荷。 室外供热管网系统，按照管道内流动的介质分，有热水供热系统，蒸汽供热系统。根据热源形式又可以分为：锅炉房集中供热系统，热电厂集中供热系统和多热源集中供暖供热系统。热水供热室外管网系统，根据管路的条数，可以分为单管、双管、三管和四管制。双管制又分为闭式系统和分式系统两类。结合实际和本设计的具体情况，外网采用双管制闭合式系统。双管制闭式系统是由热源产生的高温水通过供水管将携带的热量供给用户，水降温后又全部经过回水管流回热源。其热源的流出水量和流进水量的大小一样。这种系统也是应用
7、最广泛的一种系统。2.2.热负荷的计算供暖热负荷是城市集中供热系统中最主要的热负荷。它的设计热负荷占全部设计热负荷的80%90%以上（不包括生产工艺用热）。供暖设计热负荷的概算，可采用体积热指标法或面积热指标法或城市规划指标法进行计算。2.2.1.体积热指标法建筑物的供暖设计热负荷可按下式进行概算： kW (21)式中: 建筑物的供暖设计热负荷，kW 建筑物的外围体积， m3 供暖室内计算温度， 供暖室外计算温度， 建筑物的供暖体积热指标,W/ m3供暖体积热指标的大小，主要与建筑物的围护结构及外形有关。建筑物围护结构传热系数越大、采光率越大、外部建筑体积越小、建筑物的长宽比越大，单位体积的热
8、损失，亦即qv值也越大。2.2.2.面积热指标建筑物的供暖设计热负荷可按下式进行概算： F kW (22) 式中: 建筑物的供暖设计热负荷，kW F 建筑物的建筑面积，m 建筑物供暖面积热指标，W/ m2.2.3.城市规划指标法 对一个城市新区供热规划设计，各类型的建筑面积尚未具体落实时，可用城市规划指标来估算整个新区的供暖设计热负荷。由于采用供暖面积热指标法，比体积热指标更易于概算，近年来在城市集中供热系统规划设计中，国外、国内也都采用供暖面积热指标法进行概算。 故本设计选用了面积热指标法。建筑物供暖面积热指标的推荐取值如表2-1所示 建筑物供暖面积热指标推荐值 表2-1 建筑物类型住宅居住
9、区综合学校办公医院托幼旅馆商店采取节能措施热指标（）40-4545-5550-7055-7050-6055-70 注：1、本表摘自城市热力网设计规范CJJ34-2002； 2、热指标中已包括约5%的管网热损失在内.2.2 室外供热管网的布置 外网的网路型式对于供热的可靠性、系统的机动性、运行是否方便以及经济效益有着很大的影响。外网的定线，应遵守以下原则：1经济上合理主干线力求短直，主干线应尽量走热负荷集中区。要注意管线上的阀门，补偿器和某些管道附件（如放气、放水、疏水等装置）的合理布置，因为这将涉及到检查室（或操作平台）的位置和数量，应尽可能使其数量减少。2技术上的可靠性线路应尽可能走过地势平
10、坦，土质好、水位低的地区。尽量避开土质松软地区、地震断裂带、滑坡危险地带以及地下水位高等不利地带。3.对周围环境影响少而协调管线应尽量少穿主要交通线。一般平行于道路中心线并尽量敷设在车行道以外的地方。通常情况下管线应只沿街道的一侧敷设。地上敷设的管道，不应影响城市美观，不妨碍交通。供热管道与各种管道，构建物应该协调安排，相互之间的距离，应能保证运行安全，施工及检修方便。供热管道与建筑物、构建物或其他管线的最小净距见表2-1表2-1建筑物、构筑物的名称水平净距（m）建筑物基础边铁路钢轨外侧边缘道路路面边缘围墙1.53.01.01.02.3室外供热管网的敷设与构造供热管网的敷设形式：供热管道敷设是
11、指将供热管道及其附件按设计条件组成整体并使之就位的工作，供热管道的敷设形式，可以分为地上（架空）辐射和地下敷设两类。根据该设计地点日照的水文地质、气象、地形及交通情况等综合考虑。该设计采用地下敷设方式。2.3.1地上敷设地上敷设是指管道敷设在地面以上的独立支架或建筑物的墙壁上。其优是不受到地下水位、土质和其他管线的影响,构造简单，维修方便。是一种较为经济的敷设方式。其缺点是占地较多，管道热损失大 ，不够美观。地上敷设按照支架的高度可分为三种：1. 低支架在不妨碍交通，不影响厂区扩建的场合，可采用低支架敷设。通常是沿着工厂的围墙或平行于公路或铁路敷设。为了避免雨雪侵袭，低支架的供热管道保温结构底
12、距地面净高不得低于0.3米，低支架敷设可以节省大量土建材料、建设投资小、施工安装方便、维护管理容易，但使用范围狭窄。2. 中支架在人行频繁和非机动车辆通行的地段，可采用中支架敷设。管道保温结构底距地面净高为2.04.0米。3. 高支架一般用于长外管道和厂区的主要干道。管道保温结构底距地面净高为4.0-4.5米。在跨越重要公路和铁路时，管低标高不应小于6.0米。高支架一般采用钢筋混凝土或钢结构，有时要设计成空间受力的超定静结构。地上敷设的供热管网可以和其他管道敷设在同一支架上，对内应便于检修，且不应架设在腐蚀性介质管道的下方。地上敷设所采用的支架按其构成材料分为：砖砌、毛石砌、钢筋混凝土结构（也
13、称为现场浇筑）、钢结构和木结构等。目前，国内常用的是钢筋混凝土支架。它较为坚固耐用并有较大的轴向推力。支架多采用独立式支架。为了加大支架间距，有时需要采用一些辅助结构，如在相邻的支架间附加纵梁、悬索、吊索等。从而构成组合式在支架。其又可分为：刚性支架、柔性支架和铰链支架。刚性支架的特点是支架注脚与基础嵌固连接。柱身高度大，柱顶变位小，不随管道的热伸长移动，因而承受管道的水平推力较大，刚性支架结构简单、工作可靠、是采用较多的方式。柔性结构的特点是支架柱角与基础嵌固，但柱身沿管道轴线柔度较大，柱顶变位可以适应管道的热位移。因此，支柱承受的弯矩较小，柱身管道横向刚度大，仍视为刚性支架。铰链支架的特点
14、是支架注脚与基础沿管道轴向为铰链，横向为固接。因此柱身可以随管道的伸缩而摆动，支柱仅承受管道的垂直载荷。供热管道地上敷设是较为经济的一种敷设方式。它不受地下水位和土质的影响，便于运行管理，易于发现和消除故障；但占地面积大，管道的热损失较大，易影响城市美观。地上敷设通常用在以下场合：地下水位较高，年降水量大，土质为湿陷型黄土或腐蚀性土壤；地下设施密度大，难以采用地下敷设的地段；或在工业企业中有其他的管道，可供架的敷设场合。2.3.2 地下敷设 地下敷设不影响市容和交通，因而地下敷设是城镇集中供热管道广泛采用得敷设方式。地下敷设分为有沟敷设和无沟敷设（直埋）两种。1.地沟敷设 地沟是地下敷设管道的维护构筑物。地沟的作用是承受土压力和地面荷载并防止水的进入。 地沟分砌筑、装配和整体等类型。砌筑地沟采用砖、石或大型砌体砌筑墙体，配合钢筋混凝土预制盖板。装配式地沟一般用钢筋混凝土预制构件现场装配，施工速度快。整体式地沟用钢筋混凝土现
