供熱工程課設(shè)說明書(共16頁)

1、學(xué) 號(hào) 12030104天津(tin jn)城建大學(xué) 供熱工程(gngchng)課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)(shj)說明書某建筑供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì) 起止日期： 2015 年 9 月 7日 至 2015 年 9 月 18日學(xué)生姓名班級(jí)12建環(huán)4班成績指導(dǎo)教師(簽字)能源與安全工程學(xué)院2015年 9月 18日 天津城建(chn jin)大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書20152016 學(xué)年(xunin)第 1 學(xué)期(xuq) 能源與安全工程 學(xué)院 建筑環(huán)境與設(shè)備工程 專業(yè) 12級(jí)4班 班級(jí)課程設(shè)計(jì)名稱： 供熱工程課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目： 某建筑物供暖工程設(shè)計(jì) 完成期限：自 2015 年 9 月 7 日至 2015 年 9 月 18

2、日共 2 周指導(dǎo)教師（簽字）： 系 主 任（簽字）： 批準(zhǔn)日期： 年 月 日設(shè)計(jì)依據(jù)、要求(yoqi)及主要內(nèi)容：一、設(shè)計(jì)原始(yunsh)資料 1.土建資料：建筑、結(jié)構(gòu)(jigu)圖紙及說明。 2.氣象資料：采用北京市氣象資料，室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)建筑用途按設(shè)計(jì)規(guī)范及手冊選取。 3.熱源及參數(shù)：熱媒由集中鍋爐房或換熱站供給，供、回水溫度為 85/60 ，熱力入口資用壓力為： 30 kPa。二、設(shè)計(jì)基本依據(jù) 民用建筑采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB507362012）三、設(shè)計(jì)計(jì)算基本內(nèi)容 供暖系統(tǒng)方案選擇與確定； 散熱器選擇和計(jì)算； 供暖系統(tǒng)進(jìn)行水力計(jì)算； 課程設(shè)計(jì)說明書編制； 設(shè)計(jì)圖紙繪制。四、

3、課程設(shè)計(jì)說明書的編制要求 必須符合我院有關(guān)課程設(shè)計(jì)說明書規(guī)范化要求。 正文部分一般應(yīng)包括：設(shè)計(jì)概況（建筑概況和設(shè)計(jì)方案綜述）、設(shè)計(jì)熱負(fù)荷計(jì)算、系統(tǒng)方案選擇與確定、散熱器選擇和計(jì)算、水力計(jì)算等主要內(nèi)容。各項(xiàng)內(nèi)容必須反映各項(xiàng)數(shù)據(jù)的來源、計(jì)算過程、計(jì)算結(jié)果，并附有必要的計(jì)算圖和表格，設(shè)備選擇應(yīng)有必要的選擇說明。五、設(shè)計(jì)圖紙的繪制要求 至少完成兩張圖紙，符合本專業(yè)的制圖要求。供暖系統(tǒng)平面圖（首層、頂層及標(biāo)準(zhǔn)層，1:100或1:50）和供暖系統(tǒng)圖（1:100或1:50），可根據(jù)具體情況繪制熱力入口詳圖等（1:20）。六、設(shè)計(jì)手冊及資料 詳見指導(dǎo)書。 目錄(ml)1 TOC o 1-3 h u 概述(i

4、sh)1 1.1設(shè)計(jì)(shj)概況1 1.2設(shè)計(jì)依據(jù)及室內(nèi)供暖要求1 1.3供暖設(shè)備和管路在室內(nèi)布置的一般要求1 1.4初步方案比較12 設(shè)計(jì)方案確定及熱負(fù)荷計(jì)算2 HYPERLINK l _Toc4679 2.1 室外氣象參數(shù).2 HYPERLINK l _Toc10837 2.2 供暖設(shè)備要求.2 HYPERLINK l _Toc9943 2.3 熱負(fù)荷計(jì)算.2 HYPERLINK l _Toc20989 3 散熱器的選擇及計(jì)算.6 HYPERLINK l _Toc14798 3.1 散熱器的布置.6 HYPERLINK l _Toc19824 3.2 散熱器的安裝尺寸.6 HYPERLI

5、NK l _Toc28414 3.3 散熱器的計(jì)算.6 HYPERLINK l _Toc31716 4 水力計(jì)算.8 4.1水力計(jì)算步驟8 4.2系統(tǒng)水力計(jì)算實(shí)例8 HYPERLINK l _Toc9931 5 課程設(shè)計(jì)心得.10 HYPERLINK l _Toc9546 設(shè)計(jì)規(guī)范及參考文獻(xiàn)11附錄 附表1 HYPERLINK l _Toc6524 房間熱負(fù)荷計(jì)算表 附表2 HYPERLINK l _Toc15050 散熱器選型計(jì)算表 附表3 局部阻力系數(shù)計(jì)算表 附表4 供暖系統(tǒng)水力計(jì)算表 1、概述(i sh)1.1 設(shè)計(jì)(shj)概況 某市某辦公建筑樓工程(gngchng)供暖設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目位

6、于天津市，建筑共三層，層高均為3.6m.建筑總高度11.4m.保溫外墻K=0.7W/；外門為雙層金屬框門，K=2.7W/；外窗為推拉鋁窗，K=2.6W/. 1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)及室內(nèi)供暖要求民用建筑采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50736-2012）本工程為居民樓室內(nèi)供暖系統(tǒng)，要求供暖熱舒適性高，可調(diào)節(jié)性強(qiáng)，并且安全可靠，使用年限長，盡量美觀、便于裝修，無其他特殊要求。1.3供暖設(shè)備和管路在室內(nèi)布置的一般要求 散熱器要求：散熱性能良好，金屬熱強(qiáng)度大，能夠滿足熱用戶要求，且價(jià)格便宜，經(jīng)久耐用，使用壽命長。 安裝要求：供暖設(shè)備要求明裝，便于設(shè)備工作和設(shè)備檢修。管路在室內(nèi)布置時(shí)，應(yīng)盡可能暗裝，閥門等處

7、設(shè)置檢修口即可，但不可過多改變管路方向。1.4初步方案比較1、技術(shù)方案 采用上供下回式系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)作用范圍比較大，上供下回有以下優(yōu)點(diǎn)： （1）美觀，房間內(nèi)的管路數(shù)減少，可集中進(jìn)行隱藏處理。 （2）在下部布置供水干管，管路直接散熱給室內(nèi)供暖，熱損失減少。 （3）比較容易排除系統(tǒng)內(nèi)的空氣。 綜合考慮，采用上供下回式熱水供暖系統(tǒng)。2.設(shè)計(jì)方案確定(qudng)及熱負(fù)荷(fh)計(jì)算2.1 室外(sh wi)氣象參數(shù) 天津市供暖室外計(jì)算溫度tw=-7(出自民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50736-2012)，冬季室外平均風(fēng)速vw=2.4m/s，=1.327kg/m。各類房間室內(nèi)計(jì)算溫度：辦公

8、室20，休息室18，衛(wèi)生間16，食堂18，接待室18。(出自公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)表4.1.2-1) 2.2 供暖設(shè)備要求 散熱器要求散熱性能好，金屬熱強(qiáng)度大，承壓能力高，經(jīng)久耐用。2.3 熱負(fù)荷計(jì)算 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本條件：屋頂：平屋面，上人屋面。傳熱系數(shù)K=0.4W/；地面：不保溫地面，第一地帶平均傳熱系數(shù)K=0.47，第二地帶平均傳熱系數(shù)K=0.23，第三地帶平均傳熱系數(shù)K=0.12；外墻：聚苯板鋼筋混凝土復(fù)合保溫墻體，墻體厚300mm,K=0.7W/；外窗：推拉鋁窗，窗臺(tái)高1m。 窗型參數(shù)表1-1窗型C1C2C3C4窗寬（mm） 1500150015001500窗高（mm）200020002

9、0002000平均傳熱系數(shù)K=2.6 W/負(fù)荷計(jì)算過程： (1) 外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量計(jì)算公式如下：=(- ) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/()； 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積，； 冬季室內(nèi)計(jì)算溫度，； 供暖(n nun)室外計(jì)算溫度，； 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正(xizhng)系數(shù)。 整個(gè)建筑的基本(jbn)耗熱量等于它的圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部分基本耗熱量的總和, 算出基本耗熱量后再進(jìn)行朝向和高度修正（因風(fēng)速較小，風(fēng)力修正忽略不計(jì)）。(2) 門窗的冷風(fēng)滲透耗熱量，采用換氣次數(shù)法計(jì)算： (-) W 換氣次數(shù)，次/h； 房間內(nèi)部體積，； 冷空氣的定壓比熱，=1KJ/(kg)； 室外計(jì)算溫度下的空氣密度，kg/。 注：當(dāng)外窗為雙

10、層玻璃時(shí)，以上系數(shù)乘0.7 (3) 門的冷風(fēng)侵入耗熱量計(jì)算按下式 Q3=NQ1.j.m W Q1.j.m 外門的基本耗熱量,W； N考慮冷風(fēng)侵入的外門附加率，按表19計(jì)算(4)以下是朝向，風(fēng)力，高度的修正： 1.暖通規(guī)范規(guī)定：宜按下列規(guī)定的數(shù)值，選用不同朝向的修正率 北、東北、西北 010%； 東南、西南 -10%-15%； 東、西 -5% ； 南 -15%-30%。 選用上面朝向修正率時(shí)。應(yīng)考慮當(dāng)?shù)囟?dngj)日照率小于35%的地區(qū)(dq)，東南、西南(xnn)和南向修正率，宜采用-10%0%，東西向可不修正。 2.暖通規(guī)范規(guī)定：民用建筑和工業(yè)輔助建筑物（樓梯間除外）的高度附加率，當(dāng)房間

11、高度大于4m時(shí)，每高出1m應(yīng)附加2%，但總的附加率不應(yīng)大于15%。應(yīng)注意：高度附加率，應(yīng)附加于房間各圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量和其他附加（修正）耗熱量的總和上。 3.暖通規(guī)范規(guī)定：在一般情況下，不必考慮風(fēng)力附加。只對建在不避風(fēng)的高地、河邊、海岸、曠野上的建筑物，以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內(nèi)特別突出的建筑物，才考慮垂直外圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加5%10%。 詳細(xì)計(jì)算見房間耗熱量表。以首層 110辦公室房間為例，為例說明房間號(hào)熱量的計(jì)算過程： 該辦公室有兩個(gè)窗戶靠南，面積1.8*1.8*2=6.48，傳熱系數(shù)k=2.6W/，供暖室外計(jì)算溫度-7，室內(nèi)計(jì)算溫度20，室內(nèi)外計(jì)算溫度差為20-(-7)=27，溫差修正系數(shù)=1，由公式q

12、=kF(tn-tw)可以算出基本耗熱量為388W，朝向修正-15，風(fēng)向修正0，修正后耗熱量為（1-15%+0）*388=330W。 該辦公室有一面南外墻和一面西外墻，南外墻面積：7.5*3.6-2*1.8*1.8=20.52，西外墻：6.25*3.6=22.5。傳熱系數(shù)k=0.7W/，供暖室外計(jì)算溫度-7，室內(nèi)計(jì)算溫度20，室內(nèi)外計(jì)算溫度差為20-(-7)=27，溫差修正系數(shù)=1，由公式q=kF(tn-tw)可以算出南外墻基本耗熱量為455W，朝向修正-15，風(fēng)向修正0，修正后耗熱量為（1-15%+0）*455=387W；西外墻基本耗熱量為425W，朝向修正-5，風(fēng)向修正0，修正后耗熱量為（1

13、-15%+0）*425=404W.該辦公室可以劃分三個(gè)地帶，考慮到建筑走廊不供暖，故將該房間(fngjin)向外延伸至建筑中心線處，故該房間可以劃分四個(gè)地帶，面積分別為地帶：6*2+7.5*2=27，地帶(ddi)：4*2+3.5*2=15,地帶(ddi)：3.5*2=7,地帶為0.傳熱系數(shù)分別為 地帶k=0.47W/，地帶k=0.23 W/，地帶k=0.12W/，供暖室外計(jì)算溫度-7，室內(nèi)計(jì)算溫度20，室內(nèi)外計(jì)算溫度差為20-(-7)=27，溫差修正系數(shù)=1，由公式q=kF(tn-tw)可以算出基本耗熱量分別為地帶343W，地帶93W，地帶23W，朝向修正均為0，風(fēng)向修正均為0，修正后耗熱量

14、分別為地帶（1+0+0）*343=343W，地帶（1+0+0）*93=93W，地帶（1+0+0）*23=23W。該房間修正后總耗熱為330+404+343+93+23=1578.76W，由于該房間高度3.6m，故高度修正為0%，故該房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量為1578.76*100%=1578.76W。查書20頁表1-6，選取推拉鋁窗，得到L=2.05m/(hm),窗縫隙為9.84m，n=0.15，=1.327kg/m，可以求出冷風(fēng)滲透耗熱量為14.71W，由于該房間沒有外門，故無冷風(fēng)侵入耗熱量，故該房間總耗熱量為1593.47W。3、散熱器的選擇(xunz)及計(jì)算(j sun) 本建筑(jinzh)

15、選用TZ2-5-5型(M132型)。具體性能及參數(shù)如下表：表4.1 TZ2-5-5型散熱器參數(shù)型號(hào)每片散熱面積水容量重量工作壓力傳熱系數(shù)kTZ2-5-5型(M132型)0.24m1.32L7kg0.5mpa7.99 w/m3.1 散熱器的布置散熱器布置在外墻窗臺(tái)下，這樣能迅速加熱室外滲入的冷空氣，阻擋沿外墻下降的冷氣流，改善外窗、外墻對人體冷輻射的影響，使室溫均勻。為防止散熱器凍裂，外門之間，門斗及開啟頻繁的外門附近不宜設(shè)置散熱器；散熱器明裝。3.2 散熱器的安裝尺寸底部距地面不小于60mm，通常取150mm；頂部距窗臺(tái)板不小于50mm；背部與墻面凈距不小于25mm。3.3 散熱器的計(jì)算散熱器

16、面積F按下式計(jì)算: m2 Q散熱器的散熱量，W； tpj散熱器內(nèi)熱媒平均漫度，； tn-供暖室內(nèi)計(jì)算溫度，； K散熱器的傳熱系數(shù), W/m2.； 1散熱器的組裝片數(shù)修正； 2散熱器的連接形式修正； 3散熱器的安裝(nzhung)形式修正； tsg散熱器進(jìn)水溫度(wnd)； tsh散熱器回水溫度。 以首層 110辦公室房間(fngjin)為例，為例說明暖氣片的計(jì)算過程： 單個(gè)散熱器熱負(fù)荷Q=925.62W，供水溫度為tg=68.88，th=60，tpj=(68.88+60)/2=64.44 , =20,t= =64.44-20=44.44查教材附錄2-1，K=2.426t0.286=7.18(w

17、/m)修正系數(shù)：散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)，先假定1=1.0；散熱器連接形式修正系數(shù)，查教材附錄2-4，2=1.0；散熱器安裝形式修正系數(shù)，查教材附錄2-5，3=1.0；（取A=40mm.）。 散熱器面積按下式計(jì)算: F=Q/（Kt）123 =925.62/（7.1844.44）1.01.01.0=2.9 M-132型散熱器每片散熱面積為0.24m2，計(jì)算片數(shù)n為：n= F/f=2.9/0.24=12.08片查教材附錄2-3，當(dāng)散熱器片數(shù)為1120片時(shí)，1=1.05。 因此，實(shí)際修正系數(shù)與假定值不一致，應(yīng)對以上計(jì)算做修改，再帶入實(shí)際修正值進(jìn)行計(jì)算。若實(shí)際修正系數(shù)與假定值一致，則無需修改。 修正 n

18、= F1.05/0.24=13片，應(yīng)采用M132型散熱器13片。其他房間的散熱器詳細(xì)計(jì)算見散熱器計(jì)算表。 4、水力(shul)計(jì)算4.1水力(shul)計(jì)算步驟1.水力(shul)計(jì)算步驟：畫出系統(tǒng)圖，求出通過各管段的流量，具體步驟如下：2.在軸測圖上進(jìn)行管段編號(hào)，立管編號(hào)，并注明各管段的熱負(fù)荷和管長。3.確定最不利環(huán)路。本系統(tǒng)為同程單管系統(tǒng)，一般取最遠(yuǎn)立管的環(huán)路作為最不利環(huán)路。4.計(jì)算最不利環(huán)路各管段的管徑： 雖然引入口處外網(wǎng)的供回水壓差較大，但考慮到系統(tǒng)中各環(huán)路的壓力損失易于平衡，設(shè)計(jì)采用推薦的平均的比摩阻Rpj大致為60-120pa/m來確定最不利環(huán)路各管段的管徑； 根據(jù)各管段的熱負(fù)荷，

19、求出各管段的流量，計(jì)算公式如下： G=3600Q/4187*(tg-th)=0.86Q/(tg-th)Kg/h Q-管段的熱負(fù)荷，w; tg -系統(tǒng)的設(shè)計(jì)供水溫度，； th -系統(tǒng)的設(shè)計(jì)回水溫度，。 根據(jù)平均比摩阻和各管段的流量，選定合適的管徑、流速、和壓降。5.確定各管段的長度6.確定局部阻力損失求各管段的壓力損失7.各管段的壓力損失PpyPj8.求環(huán)路的總壓力損失9.計(jì)算富裕壓力值，考慮到施工的具體情況，可能增加一些在設(shè)計(jì)計(jì)算中未計(jì)入的壓力損失。因此，要求系統(tǒng)應(yīng)有10%以上的富裕度。通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)系統(tǒng)上的閥門和管徑進(jìn)行調(diào)節(jié)，把系統(tǒng)的不平衡率控制在15%的范圍之內(nèi)。入口處的剩余循環(huán)壓力，用調(diào)節(jié)

20、閥節(jié)流消耗掉。4.2系統(tǒng)水力計(jì)算實(shí)例1.在系統(tǒng)(xtng)圖上進(jìn)行管段編號(hào)，立管編號(hào)，并注明各管段的熱負(fù)荷和管長。2.最遠(yuǎn)端環(huán)路(hun l)為為1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16。3.計(jì)算(j sun)最遠(yuǎn)端環(huán)路的各管段的管徑。 采用推薦的平均的比摩阻Rpj大致為60-120pa/m G=3600Q/4187*(tg-th)=0.86Q/(85-60)Kg/h計(jì)算各管段的流量。4.根據(jù)G、Rpj,查實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊，選擇最接近Rpj的管徑，將查出的的d,R,V,G列入附錄四。 5.確定局部阻力損失確定局部阻力系數(shù) 根據(jù)系統(tǒng)圖中管路的實(shí)際情況，列出

21、各管段阻力名稱，利用供熱工程P420附錄4-2 相關(guān)阻力系數(shù)，最后將各管段的總局部阻力系數(shù)列入附錄3。根據(jù)查的管段流速v，求出動(dòng)壓頭Pd=Pv2/2,列于附錄4，又根據(jù)Pj= Pd，將求出的Pj值列入附錄4。6.求各管段的壓力損失P=Py+Pj，將附錄4表的第8欄和第11欄相加列入表第12欄中7.求環(huán)路總壓力損失，即（Py+Pj）。如：本題已知資用壓力30kPa,最遠(yuǎn)端總壓力損失14576.41Pa,%=(30000-14576.41)/30000=51%10%。管段12-13-14與管段17-18-19并聯(lián)，則通過L1的實(shí)際循環(huán)總壓力損失為：P（314)-P(1727)=5648.44a，則不平衡率=（6520.09-5648.44）/6520.09=13.37%15%詳細(xì)計(jì)算見供暖系統(tǒng)水力計(jì)算表附錄4。5、課程(kchng)設(shè)計(jì)(shj)心得(xnd) 兩周的供熱課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，我們感慨和收獲都非常多。一開始大家覺得時(shí)間很充裕，但做到后期時(shí)間的確不夠。雖然上學(xué)期系統(tǒng)學(xué)習(xí)了供熱工程這門課程，但在課程設(shè)計(jì)中依然覺得自己沒有真正學(xué)懂書里的內(nèi)容，很多知識(shí)不能靈活運(yùn)用在課設(shè)中，所以這次供熱課設(shè)真正幫助我們把基礎(chǔ)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中。而在課設(shè)進(jìn)行的過程中，雖然有設(shè)計(jì)規(guī)范，但是因?yàn)榉课菟诘貧庀髼l件的不同，房屋本身的結(jié)構(gòu)、負(fù)荷不同，而造成即使同一建筑體供暖設(shè)計(jì)是很大不同的。再加上我們?nèi)粘５某?/p>