北京市某住宅樓冬季供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)（畢業(yè)設(shè)計(jì)）

1、土木建筑學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文）說明書課程名稱： 供 熱 工 程 設(shè)計(jì)題目： 北京市某住宅樓冬季供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 建筑環(huán)境與設(shè)備工程 班級： 2004 設(shè) 計(jì) 人： 指導(dǎo)教師： 2007年7月12日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書專業(yè)（方向）： 建筑環(huán)境與設(shè)備工程 班級： 學(xué) 生 姓 名： 學(xué)號： 一、 課程設(shè)計(jì)題目： 北京市某住宅樓冬季供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì) 二、 原始資料： 北京市某住宅樓建筑施工圖 三、 設(shè)計(jì)應(yīng)解決下列主要問題： 1、室內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)的確定； 2、供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的計(jì)算； 3、散熱設(shè)備的選型計(jì)算； 4、管道的水力計(jì)算； 四、 設(shè)計(jì)圖紙： 共四張 供暖設(shè)計(jì)施工圖 二至七層供暖平面圖 二至七層供暖系統(tǒng)圖

2、大樣圖 五、命題發(fā)出日期： 2007.7.02 設(shè)計(jì)應(yīng)完成日期： 2007.7.12 設(shè)計(jì)指導(dǎo)人（簽章）： 系 主 任（簽章）： 日期： 年 月 日指導(dǎo)教師對課程設(shè)計(jì)評語 指導(dǎo)教師（簽章）： 系 主 任（簽章）： 日期： 年 月 日摘要本設(shè)計(jì)主要是對北京市某住宅樓進(jìn)行低溫?zé)崴匕遢椛洳膳南到y(tǒng)設(shè)計(jì)。首先對各種供暖系統(tǒng)進(jìn)行了比較，對低溫?zé)崴匕遢椛洳膳瘒鴥?nèi)外現(xiàn)狀、優(yōu)缺點(diǎn)、傳熱特點(diǎn)和鋪設(shè)方式進(jìn)行了分析，得出了這是一種舒適節(jié)能的采暖方式。再對住宅樓進(jìn)行采暖熱負(fù)荷計(jì)算，由于地板輻射采暖室內(nèi)實(shí)感溫度高于設(shè)計(jì)溫度，所以計(jì)算時(shí)將所得的結(jié)果取95%，以滿足節(jié)能要求。在管道鋪設(shè)方面，選擇了交聚乙烯管道雙回形鋪設(shè)

3、的方式。這種鋪設(shè)方式地板表面的均勻，滿足了舒適性要求。最后，在各戶安裝溫控閥和熱計(jì)量表，對各戶房間進(jìn)行溫度控制和熱計(jì)量。關(guān)鍵詞：供暖工程；低溫?zé)崴匕遢椛涔┡?；熱?fù)荷；分戶計(jì)量。目錄1 供暖方式的比較和選擇 11.1 幾種采暖方式的簡單比較 11.2 地板輻射采暖的綜合介紹 31.3建筑內(nèi)供暖立管的形式選擇 42 設(shè)計(jì)依據(jù)和原始資料 52.1設(shè)計(jì)依據(jù) 52.2 設(shè)計(jì)原始資料 52.3設(shè)計(jì)原則 63 采暖負(fù)荷計(jì)算 73.1維護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量 73.2冷風(fēng)滲透耗熱量 83.3冷風(fēng)侵入耗熱量 83.4熱負(fù)荷計(jì)算舉例 83.5熱負(fù)荷計(jì)算表 94 地板輻射采暖設(shè)計(jì) 104.1采暖盤管選擇與布置 104.2

4、 采暖盤管設(shè)計(jì)計(jì)算 115 水力計(jì)算 135.1設(shè)計(jì)計(jì)算公式 135.2戶內(nèi)環(huán)路水力計(jì)算 135.3 系統(tǒng)水力計(jì)算 165.4小結(jié) 196 熱表及溫控閥選型 206.1 溫控閥的選擇 206.2 熱表的選擇 207 管道的保溫 217.1保溫管道的確定原則 217.2保溫材料的選擇 21小 結(jié) 22附錄1 24附錄2 29附錄3 35附錄4 39附錄5 411 供暖方式的比較和選擇1.1 幾種采暖方式的簡單比較1.1.1 集中式供暖 1、原理以城市熱網(wǎng)、區(qū)域熱網(wǎng)或較大規(guī)模的集中供暖為熱源的方式，在目前以至今后一段時(shí)期內(nèi)將仍是城市住宅供暖方式的主要方式。 2、優(yōu)點(diǎn)（1）技術(shù)比較成熟，安全、可靠，

5、使用方便，價(jià)格便宜； （2）每天24小時(shí)供暖。 3、缺點(diǎn)（1）供暖的時(shí)間和溫度不能自己控制，立式的散熱片不美觀、占空間，影響裝修效果； （2）供暖期前后無熱源； （3）散熱片取暖，一般出水溫度在70攝氏度以上，但溫度達(dá)到80度時(shí)就會產(chǎn)生灰塵團(tuán)，使暖氣上方的墻面布滿灰塵。 4、費(fèi)用 以100平方米居室為例，按北京市規(guī)定煤氣供暖的運(yùn)行和支付費(fèi)用為24元/平方米。一個(gè)采暖季需支付2400元。 1.1.2 地板輻射式采暖 1、原理低溫輻射地板采暖是通過埋設(shè)于地板下的加熱管鋁塑復(fù)合管或?qū)щ姽?，把地板加熱到表面溫?8至32攝氏度，均勻地向室內(nèi)輻射熱量而達(dá)到采暖效果。同時(shí)它可以由分戶式燃?xì)獠膳癄t、市政熱力

6、管網(wǎng)、小區(qū)鍋爐房等各種不同方式提供熱源。 2、優(yōu)點(diǎn)（1）地面溫度均勻，室溫自下而上逐漸遞減，舒適度高； （2）空氣對流減弱，有較好的空氣潔凈度；（3）與其他采暖方式相比，較為節(jié)能，節(jié)能幅度約為10至20； （4）有利于屋內(nèi)裝修，增加2至3的室內(nèi)使用面積； （5）有利于隔聲和降低樓板撞擊聲。 3、缺點(diǎn)： （1）對層高有8厘米左右的占用； （2）地面二次裝修時(shí)，易損壞地下管線； （3）鋪設(shè)木地板則有干裂的麻煩，最好選用地磚或復(fù)合地板； （4）設(shè)定溫度不能太高，否則會大大降低輸送管道的使用壽命； （5）由于防水需要，衛(wèi)生間不便鋪設(shè)，還要借助于電暖氣。 4、運(yùn)行費(fèi)用： 一個(gè)采暖季節(jié)每平方米大約需要14

7、元（18情況下）。1.1.3 家用電鍋爐1、原理采用電能供暖。 2、優(yōu)點(diǎn)（1）占地面積小，安裝簡單，操作便利； （2）采暖的同時(shí)也能提供生活熱水； （3）舒適性高，適合面積較大的低密度住宅和別墅； （4）最先進(jìn)之處在于具有多種時(shí)段、不同溫控預(yù)設(shè)功能。 3、缺點(diǎn) 前期投入較大，運(yùn)行費(fèi)用較高，該產(chǎn)品不太適合利用低谷電蓄熱供暖，以達(dá)到最為節(jié)能之功效。 4、費(fèi)用以100平方米居室為例，一個(gè)取暖季的基本運(yùn)行費(fèi)用在3000元5000元。 1.1.4電熱膜采暖1、 原理以電力為能源，是將特制的導(dǎo)電油墨印刷在兩層聚酯薄膜之間制成的純電阻式發(fā)熱體，配以獨(dú)立的溫控裝置，以低溫輻射電熱膜為發(fā)熱體，大多數(shù)為天花板式，

8、也有少部分鋪設(shè)在墻壁中甚至地板下。具有恒溫可調(diào)、經(jīng)濟(jì)舒適、綠色環(huán)保、壽命長、免維護(hù)等特點(diǎn)。 2、優(yōu)點(diǎn) （1）戶內(nèi)無暖氣片，房間使用面積可增加2到3，便于裝修和擺放家具； （2）一般不需要維修； （3）屬清潔能源，無污染； （4）可用溫控器調(diào)節(jié)室溫； （5）沒有傳統(tǒng)采暖的燥熱感，溫度均勻。 3、缺點(diǎn) （1）電熱膜升溫較慢，一般需要1到15小時(shí)才能達(dá)到18攝氏度左右； （2）系統(tǒng)安裝要與裝修同步，且不能在頂棚上釘釘子、鉆孔等； （3）電能供應(yīng)不暢、不穩(wěn)或電費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)太高的小區(qū)不宜采用。 4費(fèi)用 計(jì)算，一個(gè)供暖季的費(fèi)用為1920元到2400元之間。 1.1.5家用中央空調(diào)系統(tǒng) 1、原理采用市政電或天然氣

9、，通過出風(fēng)口提供熱源供暖。 2、優(yōu)點(diǎn)（1）檔次高、外形好、舒適度高； （1）帶新風(fēng)系統(tǒng)的“風(fēng)冷式”更為舒適； （1）溫度與時(shí)間可預(yù)調(diào)。 （1）舒適性高，適合面積較大的低密度住宅和別墅。 3、缺點(diǎn) （1）前期投入較大，運(yùn)行費(fèi)用較高； （1）無法享受國家低谷用電優(yōu)惠政策。 4、費(fèi)用采暖季24元平方米。 1.2 地板輻射采暖的綜合介紹1.2.1地板采暖的歷史地面采暖可追溯到明朝末年，為皇宮王室才能擁有的取暖方式如現(xiàn)存我國的故宮，冬天全部以青磚地面下砌好煙道，通過煙道傳煙并合理配置出煙窗以達(dá)到把青磚溫?zé)岫髠鞯绞覂?nèi)，使室內(nèi)產(chǎn)生溫暖的效果。以后我國北方農(nóng)村出現(xiàn)火墻、火炕的取暖方式。韓國、日本出現(xiàn)地炕，隨

10、著新型材料而將熱向地面上的空間散發(fā)，維持該空間具有較穩(wěn)定的合適溫度的供暖技術(shù)，該技術(shù)早在本世紀(jì)30年代就在發(fā)達(dá)國家開始應(yīng)用，我國在50年代初就已將該技術(shù)應(yīng)用于人民大會堂，華僑飯店等工程中。1.2.2 地板采暖的優(yōu)點(diǎn)（1）節(jié)能。根據(jù)各種采暖方式室內(nèi)溫度測試結(jié)果，地板輻射采暖方式是最理想的采暖方式。在建立同樣舒適條件的前提下，地板采暖房間的室內(nèi)溫度比一般散熱器采暖溫度低2-3，節(jié)省了能源，降低了供暖系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用；（2）舒適。地板低溫輻射采暖以地板為散熱器，在向人體和周圍空氣對流換熱同時(shí)還向四周的家具及外圍結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行輻射換熱，使壁面溫度升高，減少了四周表面對人體的冷輻射。由于有輻射強(qiáng)度和溫度的雙

11、重作用，使室溫比較穩(wěn)定且溫度梯度小，形成了真正的符合人體散熱要求的熱環(huán)境，給人以腳暖頭涼的舒適感，可使腦力勞動者的工作效率提高；（3）美觀。由于室內(nèi)取消了暖氣片及其管道，相當(dāng)于增加了2-3%的使用面積。更便于裝修和室內(nèi)布置； （4）地板采暖適合分戶計(jì)量及節(jié)能設(shè)計(jì)。管道的布置，系統(tǒng)阻力值的確定，均可根據(jù)不同情況，不同要求由設(shè)計(jì)人自己決定；（5）安全可靠，使用壽命長，清潔衛(wèi)生。管材的使用壽命無論國外還是國內(nèi)的生產(chǎn)廠家均承諾為50年；（6）熱源選擇靈活。低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)供水溫度為40-60 ，可充分利用廢熱水和地?zé)崴Y源。1.2.3 地板采暖的缺點(diǎn)(1) 地板采暖要求建筑層高增加6-8厘米，

12、管道安裝需與土建施工同步進(jìn)行。(2) 造價(jià)較散熱器采暖高。但據(jù)生產(chǎn)廠家透漏，近一年來全國有幾個(gè)生產(chǎn)廠家發(fā)展到一百多個(gè)，隨著生產(chǎn)量的增多，價(jià)格必隨之降低，因此地板采暖有很大的發(fā)展?jié)摿Α?.2.4 低溫?zé)崴匕遢椛洳膳慕Y(jié)構(gòu)和布置形式低溫?zé)崴匕遢椛洳膳Y(jié)構(gòu)層由上到下依次為覆蓋層、找平層、埋管層、隔濕層、保溫層。其詳細(xì)結(jié)構(gòu)見圖3.1。其中保溫層的作用是為了減少熱量向下傳遞，多用聚苯乙烯泡沫板材做成；埋管結(jié)構(gòu)層有木質(zhì)地板結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)兩種，多采用埋管設(shè)于混凝土的做法；隔濕層用來防止水進(jìn)入保濕層。地面上可根據(jù)用戶裝飾的要求，鋪設(shè)地板或地毯形成覆蓋層。當(dāng)設(shè)有覆蓋層時(shí)，因其熱阻較大，會使傳熱效率降低。埋

13、管常見的布置形式有單蛇型、雙蛇型、雙回型、單回型幾種。1.2.5地板采暖的主要技術(shù)參數(shù)結(jié)構(gòu)層厚度：公共建筑90mm，住宅70mm；熱煤溫度： 65（最高80）；供回水溫度：8-15；工作壓力： 0.8mpa； 結(jié)構(gòu)層受荷載 2000kg/m3 ,若2000 kg/m3時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)措施；供水干管上設(shè)置過濾網(wǎng)，防止異物進(jìn)入系統(tǒng)內(nèi)；供暖散熱量與地面材質(zhì)、供回水溫度、管間距、室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度有關(guān)。1.2.6 地板采暖的適用范圍各式住宅、別墅樓；辦公商務(wù)樓、會展館、大型會議展廳；停車場機(jī)場跑道，候機(jī)樓、飛機(jī)庫；工業(yè)廠房、水產(chǎn)養(yǎng)殖、種植大棚、娛樂場所、體育場館；商場、購物中心。1.3建筑內(nèi)供暖立管的形式選擇

14、由于該建筑物共七層，高度較高，故在設(shè)計(jì)時(shí)選擇機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)?？紤]到熱用戶用熱均勻的要求，設(shè)計(jì)中決定采用雙管系統(tǒng)。由于該建筑物沒有頂棚，供水干管無法布置在頂層，故在設(shè)計(jì)時(shí)采用下供下回式雙管系統(tǒng)。2 設(shè)計(jì)依據(jù)和原始資料2.1設(shè)計(jì)依據(jù)2.1.1設(shè)計(jì)任務(wù)書由指導(dǎo)教師王明紅編寫的供熱工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書。2.1.2設(shè)計(jì)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)（1）采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范(gbj500192003版)；（2）房屋建筑制圖統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（gb/t500012001）；（3）采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)制圖標(biāo)準(zhǔn)（gbj114-88）；（4）公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（gb5018-2005）；（5）供暖交聚乙烯管道工程技術(shù)規(guī)程.北京.2000；

15、 （6）低溫?zé)崴匕遢椛涔┡瘧?yīng)用技術(shù)規(guī)程（北京市標(biāo)準(zhǔn)，dbt/t 01-49-2000）。2.1.3空調(diào)設(shè)計(jì)室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)1.地理位置： 東經(jīng) 116.47 ； 北緯 39.802.冬季大氣壓 1020.40hpa3.冬季采暖室外計(jì)算溫度 -94. 冬季采暖室內(nèi)計(jì)算溫度 185.冬季室外平均風(fēng)速 2.8 m/s2.2 設(shè)計(jì)原始資料本工程為北京市某住宅樓冬季供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)，磚混結(jié)構(gòu)共五層，底層是雜物間、小車庫，層高為2m。其他各層均為單元式住宅，層高均為2.8 m。建筑耐久年限50年；建筑耐火等級為二級；屋面防水等級為二級；抗震設(shè)防烈度為6度。(1）地面做法：該建筑物所有地面均鋪設(shè)有地板磚。(

16、2）墻壁：外墻：240mm厚磚墻。外表面15mm厚水泥砂漿粉刷，15mm厚面磚貼面；內(nèi)表面20mm厚普通水泥混合砂漿抹灰，乳膠漆內(nèi)墻涂料墻面。內(nèi)墻：240mm厚磚墻，雙面抹灰20mm。(3）樓板100m厚鋼筋混凝土樓板，上鋪20mm厚水磨石預(yù)制板。(4）門窗：窗為白色塑鋼框推拉窗，外門為高級防盜門，內(nèi)門為白色塑鋼框推拉門。(5)屋面高分子卷材防水保溫屋面。2.3設(shè)計(jì)原則滿足2.1.2所列出的國家及行業(yè)有關(guān)規(guī)范規(guī)定的要求，根據(jù)建筑物的性質(zhì)和使用要求，充分考慮節(jié)能、健康和舒適性的要求以及節(jié)省投資、降低后期運(yùn)行費(fèi)用等問題，利用先進(jìn)的低溫地板輻射采暖技術(shù)，從而為整個(gè)住宅樓提供一個(gè)舒適的生活環(huán)境。3 采

17、暖負(fù)荷計(jì)算房間的熱負(fù)荷q主要包括以下幾部分：q = q1 + q2 + q3 （3-1） 式中：q1圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量； q2冷風(fēng)滲透耗熱量； q3冷風(fēng)侵入耗熱量。在該住宅樓的設(shè)計(jì)中，只對上層的住宅進(jìn)行供暖，底層的雜貨間不進(jìn)行供暖。根據(jù)北京市標(biāo)準(zhǔn)地面輻射采暖交聚乙烯管道工程技術(shù)規(guī)程采暖熱負(fù)荷計(jì)算不應(yīng)計(jì)算設(shè)有加熱管道地面的耗熱量。27層的房間按照由北向南、由西向東依次增大的順序進(jìn)行編號，圖3.1住宅樓西側(cè)二樓住戶的房間編號，其它各房間編號與此類似，在此不一一詳列。圖3-1 西側(cè)二樓住戶房間編號3.1維護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量（1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量： （3-2）式中 ： k圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，w/k； f圍

18、護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算面積，； 冬季室內(nèi)空氣的計(jì)算溫度，； 冬季室外空氣的計(jì)算溫度，；圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)；是用來考慮供暖房間并不直接接觸室外大氣時(shí)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量會因內(nèi)外傳熱溫差的 削弱而減少的修正，其值取決于鄰室非供暖房間或空間的保溫性能和透氣情況。(2)維護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量的修正按照暖通規(guī)范的規(guī)定,維護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量修正應(yīng)考慮朝向修正、風(fēng)力附加和高度附加三個(gè)方面。朝向附加耗熱量是考慮建筑物受太陽照射影響而對圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。暖通規(guī)范規(guī)定，朝向修正率宜按下列規(guī)定的數(shù)值選用： 北、東北、西北 010； 東南、西南 1015； 東、西 5； 南 1530；風(fēng)力附加耗熱量是考慮室外風(fēng)速變化而對圍護(hù)

19、結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。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510。北京市冬季室外平均風(fēng)速為2.8 m/s，所以不考慮風(fēng)力附加。 高度附加耗熱量是考慮房屋高度對圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量的影響而附加的耗熱量。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。該住宅樓所有房間高度均小于4m，故不考慮高度附加。在此只考慮朝向修正，修正率如下：北 0； 東、西 - 5； 南 15；3.2冷風(fēng)滲透耗熱量公式如下：q=

20、0.278vwcp(tn-tw) （3-3） 式中：v= lln l每米門窗縫隙滲入室內(nèi)的空氣量，按當(dāng)?shù)囟酒骄L(fēng)速，m3 /hm l 門窗縫隙的計(jì)算長度，m n滲透空氣量的朝向修正系數(shù)，北京的為北向：1.0；南向：0.15；東向：0.15；西向：0.4；w冬季供暖室外計(jì)算溫度下的空氣密度，kg/ m3；cp冷空氣的定壓比熱，c=1kj/kg；tn冬季室內(nèi)空氣的計(jì)算溫度，； tw冬季室外空氣的計(jì)算溫度，。3.3冷風(fēng)侵入耗熱量 由于該住宅樓各房間都沒有外門，所以不用考慮冷風(fēng)侵入耗熱量。3.4熱負(fù)荷計(jì)算舉例以下是201臥室的熱負(fù)荷計(jì)算過程（1）北外墻的面積為f=3.722.8-2.42.1=5.3

21、76；北外門的面積為f=2.42.1=5.04；西外墻的面積為f=3.722.8=10.416；根據(jù)暖通規(guī)范溫差修正系數(shù)a均取為1，按照圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量公式，計(jì)算出各房間的維護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量列于附錄1中。對于該建筑物，東西朝向修正率取-5%，北向取0，南向取-15%，風(fēng)力附加和高度修正均不予考慮。得出維護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量列于附錄1中。（2）根據(jù)暖通規(guī)范，北京市的冷風(fēng)朝向修正系數(shù)：東向n=0.15，西向n=0.4，南向n=0.15，北向n=1.0。在冬季室外平均風(fēng)速=2.8m下，白色塑鋼推拉門的每米縫隙的冷風(fēng)滲透量l=2.38，tlm2124門的縫隙長度為11.1m?？偟睦滹L(fēng)滲透量v等于v=lln=

22、2.3811.11.0=26.418，冷風(fēng)滲透耗熱量等于=0.278v=0.27826.4181.34127= 265.71w3.5熱負(fù)荷計(jì)算表在計(jì)算熱負(fù)荷時(shí)，由于采用了低溫地板輻射采暖的方式，所以二樓不需計(jì)算地板的傳熱量。該住宅樓每層的房間布置均相同，故26層上下房間的傳熱量相同，7層由于考慮屋頂向室外空氣的傳熱，其傳熱量與其他各層不相同，需要單獨(dú)列出。附錄1和附錄2列出了2樓和7樓的房間熱負(fù)荷。其中的參數(shù)查找和確定方法與201臥室相同，在此不一一列出。注：計(jì)算全面地板輻射采暖系統(tǒng)的熱負(fù)荷時(shí)，室內(nèi)計(jì)算溫度的取值應(yīng)比對流采暖系統(tǒng)的室內(nèi)計(jì)算溫度低2，或取對流采暖系統(tǒng)計(jì)算總熱負(fù)荷的90%-95%，

23、附錄1和附錄2所列出的房間熱負(fù)荷為對流采暖系統(tǒng)計(jì)算總熱負(fù)荷，其修正將在附錄3中完成。4 地板輻射采暖設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用熱水作為熱煤，根據(jù)各房間的單位面積耗熱量，采用瓷磚類地面。技術(shù)參數(shù)如下： 結(jié)構(gòu)層厚度 ：70mm 結(jié)構(gòu)如圖3.1所示。 地面材料：瓷磚 供回水溫度：供，60；回，50。 管材：交聚乙烯塑料管 圖4-1 地板輻射采暖構(gòu)造層結(jié)構(gòu)1、聚苯乙烯保溫板 2、交聚乙烯管 3、地面層 4、水泥沙將找平層 5、細(xì)石混凝土 6、聚苯乙烯保溫板 8、樓板 4.1采暖盤管選擇與布置4.1.1地?zé)岜P管選擇和施工要求目前,建筑給水塑料管主要有upvc 管、cpvc 管、pe 管、pap 管、pe - x 管

24、、pp - r 管、abs 管、不銹鋼塑料復(fù)合管等。我國常用的主要有pap 管、pe - x管和pp - r 管。它們除具有塑料管質(zhì)量輕、耐腐蝕、不結(jié)垢、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)外,還具有以下特點(diǎn):良好的衛(wèi)生性能,可用于飲用水系統(tǒng)且可避免金屬管材常出現(xiàn)的“銹水”現(xiàn)象;較好的耐熱性能,上述3 種管材的最高工作溫度均可達(dá)95 ;安裝方便,連接可靠。綜合考慮選擇pe-x管，pe-x管的熱膨脹系數(shù)雖然較大，但承壓能力較大，介于pap管和pp - r 管之間，價(jià)格最便宜，能耐低溫，適用于冬季寒冷的地區(qū)。經(jīng)查管徑有dn15dn50和dn63110兩種系列，參考以往的系統(tǒng)，本系統(tǒng)選擇管徑為：dn20和dn16兩種。

25、 盤管的敷設(shè)形式有：單蛇形、雙蛇形、交錯雙蛇形、單回形、雙回形有文獻(xiàn)8，塑料埋管鋪設(shè)廣泛采用雙回形布置方式，其熱工性能比較好，供熱溫度場溫度梯度小，舒適性好。本設(shè)計(jì)管道布置采用雙回蛇形，衛(wèi)生間采用直列形。為了保證地?zé)岜P管的安全有效運(yùn)行，施工要注意以下問題：地?zé)峁苁┕で氨仨殞Φ孛孢M(jìn)行硬化和找平, 當(dāng)房間面積超過30m2 或長度超過6m 時(shí), 現(xiàn)澆填充層應(yīng)設(shè)置伸縮縫, 伸縮縫間距應(yīng)小于10m。由于每個(gè)環(huán)路的阻力不宜超過30kpa , 這樣就決定了每個(gè)環(huán)路的盤管長度不能過長, 不宜超過120m。低溫地板輻射采暖系統(tǒng)將40 60 熱水通過埋于樓板的豆石混凝土或水泥砂漿層內(nèi)加熱盤管經(jīng)輻射把地板加熱,使地

26、表溫度達(dá)到24 26。根據(jù)散熱量要求本系統(tǒng)的供回水溫度為：60/50。4.1.2采暖盤管的布置本設(shè)計(jì)總立管設(shè)在各單元的管道井內(nèi)，再分設(shè)支管進(jìn)入各戶，各戶連在同一個(gè)分水器上，加熱盤管的布置按房間分組。 影響塑料埋管鋪設(shè)方式的主要因素是塑料埋管的最小彎曲半徑。而滿足彎曲半徑的同時(shí)也要使地板輻射供暖的熱效率達(dá)到最大。因此，為了不使地板表面溫度過高而造成人腳部太熱而表現(xiàn)的不舒適，最理想的狀況是板表面溫度均勻一致。同時(shí)也要考慮施工問題。對于雙回形布置，經(jīng)過版面中心點(diǎn)的任何一個(gè)剖面，埋管是高溫低溫管相間隔布置，存在“零熱面”和“均化”效應(yīng)，從而使這種布置方式的板面溫度場比較均勻，是鋪設(shè)彎曲度數(shù)大部分為90

27、彎，故鋪設(shè)簡單也沒有埋管相交問題。首層地面、衛(wèi)生間及廚房必須設(shè)防水層。采暖地面構(gòu)造層與外墻接觸部分用聚苯乙烯保溫板作保溫處理。4.2 采暖盤管設(shè)計(jì)計(jì)算4.2.1設(shè)計(jì)計(jì)算公式傳熱量4：=s(t1-t2) （4-1） 式中：導(dǎo)熱系數(shù)， w/m；s形狀因子； t1 盤管溫度， ； t2地板表面溫度， ；查表2-1 （4-2） 式中： l管長， m； h埋深，mm； d管徑，mm； 管間距，mm；導(dǎo)熱系數(shù) ： w/m （4-3） 構(gòu)造層：瓷磚地板層 =10mm =1.1 w/m水泥沙將找平層 =20mm =0.93 w/m 細(xì)石混凝土層 =40mm =1.51 w/m w/m4.2.2 201房間設(shè)計(jì)

28、計(jì)算對于201房間，考慮全面輻射采暖與對流采暖系統(tǒng)的區(qū)別，以及根據(jù)房間使用性質(zhì)確定的房間遮擋系數(shù)，算出最終的修正系數(shù)為1.2。修正后的單位面積耗熱量為135.66 w 根據(jù)房間的使用性質(zhì)，確定臥室，客廳的地板表面溫度為26，廚房、衛(wèi)生間的地板表面溫度為30。所以地板表面溫度t2=26 ，t1 =55 查供暖交聚乙烯管道工程技術(shù)規(guī)程附錄c，管間距為=250mm ，管徑為d=20mm 埋深： h=50mm 形狀因子： =2.58 單位長度耗熱量： = 80.06 w管長： = 22.96m計(jì)算結(jié)果如附錄3示。三至六層計(jì)算結(jié)果同二層。5 水力計(jì)算5.1設(shè)計(jì)計(jì)算公式總阻力： pa（參閱文獻(xiàn)2） （5-

29、1） 比摩阻： pa/m （5-2） 雷諾數(shù)： （5-3） 摩擦阻力系數(shù)： （5-4） 水流量： kg/h （5-5）式中：r每米管長的沿程損失， pa/s l管段長度， m 摩擦阻力系數(shù) d管子內(nèi)徑， mm v熱煤在管中的流速， m/s 熱煤密度， kg/m (查傳熱學(xué)425頁附錄10) 熱煤的運(yùn)動粘滯系數(shù)，m/s (查傳熱學(xué)425頁附錄10)5.2戶內(nèi)環(huán)路水力計(jì)算本系統(tǒng)采用下供下回垂直雙管并聯(lián)系統(tǒng)，戶內(nèi)為水平單管閉合式，各組盤管并聯(lián)。根據(jù)地面輻射采暖交聚乙烯管道工程技術(shù)規(guī)程附錄b，由水量查得管段比摩阻，算得沿程阻力。系統(tǒng)管道的總阻力取沿程阻力的120%6。戶內(nèi)盤管水力計(jì)算結(jié)果如表5-1和5

30、-2所示。表5-1 二樓戶內(nèi)盤管水力計(jì)算結(jié)果房間熱負(fù)荷流量計(jì)算內(nèi)徑管長密度vrpy動壓py+pjwkg/hmmmkg/mm/spa/mpapapa201臥室1837.9158.06 1632.89985.60.22 51.36 1689.33 24.19 2027.19 202衛(wèi)生間573.2949.30 1617.25985.60.07 6.50 112.18 2.35 134.61 203廚房1523.85131.05 1625.08985.60.18 36.84 923.87 16.63 1108.65 204衛(wèi)生間481.0941.37 1618.25985.60.06 4.76 86

31、.94 1.66 104.33 206臥室1420.44122.16 1628.46985.60.17 32.52 925.49 14.45 1110.59 207臥室533.1645.85 1616.18985.60.06 5.72 92.50 2.04 111.00 208客廳1522.68130.95 1619.79985.60.18 36.79 728.01 16.60 873.62 209衛(wèi)生間1098.9794.51 1614.41985.60.13 20.63 297.25 8.65 356.70 210廚房936.3280.52 1620.11985.60.11 15.53 3

32、12.23 6.28 374.67 211臥室1931.63166.12 1634.13985.60.23 56.10 1914.73 26.72 2297.67 214客廳1522.68130.95 1619.79985.60.18 36.79 728.01 16.60 873.62 215臥室533.1645.85 1616.18985.60.06 5.72 92.50 2.04 111.00 216臥室1335.74114.87 1627.36985.60.16 29.16 797.79 12.78 957.35 217臥室1931.63166.12 1635.1985.60.23 56

33、.10 1969.15 26.72 2362.97 218廚房936.3280.52 1620.11985.60.11 15.53 312.23 6.28 374.67 219衛(wèi)生間1191.74102.49 1315.01985.60.22 64.18 963.33 23.34 1155.99 222臥室1640.52141.09 1631.32985.60.20 41.99 1315.03 19.27 1578.04 223臥室533.1645.85 1616.18985.60.06 5.72 92.50 2.04 111.00 224客廳1522.68130.95 1619.79985.

34、60.18 36.79 728.01 16.60 873.62 225廚房1469.6126.39 1625.15985.60.18 34.54 868.73 15.47 1042.48 226臥室1708.64146.94 1626.55985.60.21 45.13 1198.20 20.91 1437.84 228衛(wèi)生間386.9533.28 1612.83985.60.05 3.24 41.54 1.07 49.85 229客廳1279.81110.06 1616.63985.60.15 27.03 449.48 11.73 539.37 230臥室1819.73156.50 1629

35、.15985.60.22 50.47 1471.05 23.71 1765.27 小計(jì)29671.692551.77 537.718110.09 21732.11 表5-2 七樓戶內(nèi)盤管水力計(jì)算結(jié)果房間熱負(fù)荷流量計(jì)算內(nèi)徑管長密度vrpy動壓py+pjwkg/hmmmkg/mm/spa/mpapapa701臥室1994.82 171.56 1635.27985.60.24 59.3982094.97 28.4942513.96 702衛(wèi)生間640.19 55.06 1619.5985.60.08 7.909154.23 2.935185.07 703廚房1646.50 141.60 1627.1

36、8985.60.20 42.2591148.60 19.4121378.32 704衛(wèi)生間536.32 46.12 1619.54985.60.07 5.777112.88 2.06135.46 706臥室1593.12 137.01 1633.07985.60.19 39.8591318.14 18.1741581.76 707臥室665.43 57.23 1619.13985.60.08 8.471162.05 3.171194.46 708客廳830.00 71.38 1612.31985.60.10 12.537154.33 4.933185.20 209衛(wèi)生間1165.88 100.

37、27 1315.15985.60.21 61.729935.19 22.3341122.23 710廚房1058.97 91.07 1623.27985.60.13 19.315449.46 8.03539.35 711臥室1322.89 113.77 1628.64985.60.16 28.663820.91 12.531985.09 714客廳830.00 71.38 1612.31985.60.10 12.537154.33 4.933185.20 715臥室665.43 57.23 1619.13985.60.08 8.471162.05 3.171194.46 716臥室914.44

38、 78.64 1624.11985.60.11 14.888358.95 5.988430.74 717臥室1322.89 113.77 1628.64985.60.16 28.663820.91 12.531985.09 718廚房1058.97 91.07 1623.27985.60.13 19.315449.46 8.03539.35 719衛(wèi)生間1258.64 108.24 1316.08985.60.23 70.7081136.98 26.0291364.38 722臥室914.44 78.64 1623.18985.60.11 14.888345.10 5.988414.12 72

39、3臥室665.43 57.23 1619.13985.60.08 8.471162.05 3.171194.46 724客廳830.00 71.38 1612.31985.60.10 12.537154.33 4.933185.20 725廚房1581.10 135.98 1625.22985.60.19 39.327991.83 17.91190.19 726臥室1837.40 158.02 1623.19985.60.22 51.3381190.53 24.1741428.63 728衛(wèi)生間424.12 36.47 1613.59985.60.05 3.8151.78 1.28862.13

40、 729客廳849.78 73.08 1612.67985.60.10 13.072165.62 5.171198.75 730臥室2009.56 172.82 1632.27985.60.24 60.1791941.98 28.9172330.37 小計(jì)26616.322289.00 518.1615436.66 18523.99 5.3 系統(tǒng)水力計(jì)算5.3.1 系統(tǒng)立管水力步驟 圖5-1為一單元系統(tǒng)管路圖。圖中阿拉伯?dāng)?shù)字為管段結(jié)點(diǎn)號，羅馬數(shù)字為環(huán)路標(biāo)號。計(jì)算步驟為：（1）選擇最不利環(huán)路 由圖可見，最不利環(huán)路為0-6-7-13，即通過環(huán)路的環(huán)路。這個(gè)環(huán)路從0開始，經(jīng)過1、2、3、4、5、6進(jìn)

41、入頂層房間6，再由6、7、8、9、10、11、12、13回到室外管網(wǎng)。（2）本設(shè)計(jì)采用推薦的經(jīng)濟(jì)比摩阻rpj大致為60120pa/m來確定環(huán)路管徑。根據(jù)各管段熱負(fù)荷，求出個(gè)管段的流量。（3）利用以上所列公式，計(jì)算出個(gè)管段的d、r、v制。（4）確定沿程阻力損失。 將每一段的r與l相乘，列入表中。（5）確定局部阻力。 利用系統(tǒng)圖中管路的實(shí)際情況，參閱文獻(xiàn)查出局部阻力系數(shù)，再根據(jù)流速和密度算出動壓，求出局部阻力，列入表中。（6）用同樣方法計(jì)算其它環(huán)路的阻力。列入附錄4中。計(jì)算不平衡率，調(diào)節(jié)管徑使并聯(lián)管路間阻力平衡。圖5-1 一單元系統(tǒng)管路圖例：總立管0-1， q=93390.67 w =8031.6 kg/h選管徑為dn80，面積：=0.005 流速：=0.45 動壓：=100.28 局部阻力: =200.57 pa雷諾數(shù)： =75590.99 阻力系數(shù)：=0.019比摩阻: =23.82 pa/m 沿程阻力：=66.69 pa 總阻力：= 267.