建筑采暖系統(tǒng)課件

2023/7/20建筑采暖系統(tǒng)課件234562.重力(自然)循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)

73.機械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)

89104.同程式與異程式采暖系統(tǒng)

116.1.2高層建筑熱水采暖系統(tǒng)

121314156.1.3蒸汽采暖系統(tǒng)

162.蒸汽采暖系統(tǒng)的分類

1)低壓蒸汽采暖系統(tǒng)

17182)高壓蒸汽采暖系統(tǒng)

196.1.5輻射采暖輻射采暖是一種利用建筑物內(nèi)的屋頂面、地面、墻面或其他表面的輻射散熱器設(shè)備散出的熱量來達到房間或局部工作點采暖要求的采暖方法。與土木建筑專業(yè)聯(lián)系比較密切。

1.輻射采暖的特點熱效應(yīng)方面

2)舒適性方面3)能源消耗方面

地板輻射采暖的實感溫度比室內(nèi)溫度高出2℃～4℃，住宅室內(nèi)溫度每降低1℃，可節(jié)約燃料10%。因此輻射采暖設(shè)計的室內(nèi)計算溫度可比對流采暖時低(高溫輻射可降低5℃～10℃)。因此減少了建筑耗熱量，一般情況下，總的耗熱量可減少5%～20%。16℃的設(shè)計溫度可達到一般采暖20℃的采暖效果。在20℃溫度時停電停水，室內(nèi)溫度在24h內(nèi)仍可保持18℃。低溫輻射采暖的熱源選擇靈活。在能提供35℃以上熱水的地方即可應(yīng)用。如工業(yè)余熱鍋爐水、各種空調(diào)回水、地熱水等。206.1.6采暖系統(tǒng)熱媒的選擇采暖系統(tǒng)熱媒的選擇，應(yīng)根據(jù)熱媒的特性、衛(wèi)生、經(jīng)濟、使用性質(zhì)、地區(qū)采暖規(guī)劃等條件來確定，見表6-2。表6-2采暖系統(tǒng)熱媒的選擇建筑物的種類采暖系統(tǒng)的熱媒適宜采用允許采用居住建筑、醫(yī)院、幼兒園、托兒所等不超過95℃的熱水①不超過110℃的熱水②低壓蒸汽辦公樓、學校、展覽館等①不超過95℃的熱水②低壓蒸汽不超過110℃的熱水車站、食堂、商業(yè)建筑等①不超過130℃的熱水②低壓蒸汽高壓蒸汽一般俱樂部、影劇院等①超過110℃的熱水②低壓蒸汽不超過130℃的熱水注：幼兒園、托兒所內(nèi)的散熱器及采暖立管應(yīng)有防燙措施。21壁掛爐＋風機盤管

22地板輻射采暖系統(tǒng)：236.2采暖系統(tǒng)的熱負荷與采暖系統(tǒng)的計算6.2.1傳熱學的基本理論熱量傳遞有三種基本方式：導(dǎo)熱、對流和熱輻射。1.導(dǎo)熱導(dǎo)熱就是物體各部分之間不發(fā)生相對位移時，依靠分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運動而產(chǎn)生的熱量傳遞方式，或稱為熱傳導(dǎo)。

2.對流對流就是指流體各部分之間發(fā)生相對位移，冷熱流體相互摻混所引起的熱量傳遞方式。對流僅發(fā)生在流體中，而且必然伴隨著有導(dǎo)熱現(xiàn)象。工程上常遇到的不是單純的對流方式，而是流體流過另一物體表面時對流與導(dǎo)熱聯(lián)合作用的熱量傳遞過程。后者稱為對流換熱。243.熱輻射物體因為熱的原因而發(fā)出輻射能的現(xiàn)象稱為熱輻射。熱輻射可以在真空中傳播，這是熱輻射區(qū)別于導(dǎo)熱、對流，作為一種獨立的基本熱量傳遞方式的有力說明。斯蒂芬-玻耳茲曼定律：Eb=Cb(T/1000)4一切實際物體的輻射力E都低于同溫度下絕對黑體的輻射力，有：Eb=εCb(T/1000)4

式中，ε為實際物體表面的發(fā)射率，也叫黑度。其值在0～1之間。 254.傳熱過程熱量從壁面一側(cè)的流體通過平壁傳遞給另一側(cè)的流體，稱為傳熱過程。實際平壁的傳熱過程非常復(fù)雜，為研究方便，將這一過程理想化，看作是一維的、穩(wěn)定的傳熱過程。

平壁的傳熱過程26Q=KF(tf1-tf2) K=1/(1/α1+δ/+1/α2)=1/RkRk

=1/α1+δ/+1/α2傳熱過程的熱阻等于熱流體、冷流體的換熱熱阻和壁面的導(dǎo)熱熱阻之和，類似于電阻的計算方法，掌握這一點對于分析和計算傳熱過程十分方便。276.2.2熱負荷采暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷是在某一室外溫度下，為了達到室內(nèi)溫度要求，保持房間的熱量平衡，在單位時間向建筑物供給的熱量。建筑物熱負荷有兩部分：一部分是維護結(jié)構(gòu)熱負荷，即通過建筑物門、窗、地板、屋頂?shù)染S護結(jié)構(gòu)由室內(nèi)向室外散失的熱量；另一部分是加熱由門、窗縫隙滲入到室內(nèi)的冷空氣的冷風滲透耗熱量和加熱由于門、窗開啟而進入到室內(nèi)的冷空氣的冷風侵入耗熱量。1.維護結(jié)構(gòu)的耗熱量計算維護結(jié)構(gòu)傳熱是一個很復(fù)雜的過程，它通過導(dǎo)熱、對流、輻射三種基本傳熱方式將熱量傳到室外。

282.室內(nèi)計算溫度室內(nèi)空氣計算溫度一般指距離地面2.0m以內(nèi)人們活動地區(qū)的環(huán)境平均溫度，應(yīng)滿足人的生活和生產(chǎn)的工藝要求。表6-3部分民用建筑采暖室內(nèi)計算溫度29序號房間名稱室內(nèi)溫度(oC)序號房間名稱室內(nèi)溫度(oC)一、居住建筑二、體育建筑1飯店、賓館的臥室201比賽廳162起居室202休息廳163住宅、宿舍的臥室183練習廳164起居室184運動員更衣室225廚房105運動員休息室206走廊166游泳館267廁所158浴室259盥洗室18303.室外計算溫度采暖室外計算溫度是某一固定數(shù)值，這一數(shù)值的確定應(yīng)保證采暖期內(nèi)絕大多數(shù)時間，室內(nèi)空氣溫度是維持在設(shè)計所要求的溫度。我國制定的《工業(yè)企業(yè)采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》里規(guī)定：“供暖室外計算溫度，應(yīng)采用歷年平均每年不保證5天的日平均溫度”，這里采用“日平均溫度”是考慮到了一般維護結(jié)構(gòu)的熱惰性性質(zhì)，只有在足夠長的時間內(nèi)的室外溫度波動才能對室內(nèi)溫度的變化起到實質(zhì)性的作用。4.溫差修正系數(shù)引入溫差修正系數(shù)的目的是：當有些維護結(jié)構(gòu)的外側(cè)并不是室外，而是不采暖的房間或空間時，通過該維護結(jié)構(gòu)的傳熱量計算公式應(yīng)為，其中是傳熱達到平衡時非采暖房間的溫度，為了計算上的方便，工程上用代替進行計算，所以稱為維護結(jié)構(gòu)溫差修正系數(shù)。315.維護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)6.加熱進入室內(nèi)的冷空氣所需的熱量加熱進入室內(nèi)的冷空氣所需要的熱量包括冷風侵入耗熱量和冷風滲透耗熱量。所謂冷風侵入耗熱量的產(chǎn)生是由于冷空氣在風壓和熱壓作用下，由開啟的門、孔洞從室外或相鄰房間和其他生產(chǎn)跨間侵入室內(nèi)，把這部分冷空氣加熱到室內(nèi)所要求的溫度而消耗的熱量；冷風滲透耗熱量是在風力及熱壓造成的室內(nèi)外壓差的作用下，室外冷空氣通過門、窗等縫隙滲入到室內(nèi)被加熱后，又逸出室外而消耗掉的熱量。這兩種耗熱量均可用式(6-19)來計算出概值：

327.熱負荷的概算法熱負荷概算法一般有兩種：單位面積熱指標法和單位體積熱指標法。熱指標法是在調(diào)查了同一類型建筑物的采暖熱負荷后，所得出的該種類型建筑物每平方米建筑面積或在室內(nèi)外溫差為1℃時每立方米建筑物體積的平均采暖熱負荷。8.高層建筑采暖熱負荷的特點

高層建筑中，高層建筑物的高層部分的室外風速大，因此對流換熱更加劇烈，根據(jù)對流換熱原理可知，高層部分的外表面的對流換熱系數(shù)也會比較大。高層建筑高層部分的外表面的輻射換熱系數(shù)也顯著增大。建筑物在不同的高度，其外維護結(jié)構(gòu)所受的風力作用是不同的冷風滲透耗熱量在采暖設(shè)計熱負荷計算中所占比重很大，為了盡量減少冷風滲透量，節(jié)約能耗，則對高層建筑物的門、窗等的密封性能有了更高要求。336.2.3圍護結(jié)構(gòu)的熱工要求圍護結(jié)構(gòu)必須滿足建筑結(jié)構(gòu)的要求，但為了減少采暖熱負荷，也必須對圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能有一定的要求，使建筑物保持熱穩(wěn)定性。1.低限熱阻(最小傳熱熱阻)圍護結(jié)構(gòu)的傳熱熱阻越小，墻壁的厚度可適當減小，可節(jié)省建筑的初投資。但從上述采暖耗熱量的分析計算可知，圍護結(jié)構(gòu)的傳熱熱阻越小，則采暖耗熱量越大，同時也會影響房間的衛(wèi)生要求和使用條件。因此對圍護結(jié)構(gòu)的傳熱熱阻要有一個基本的要求。—采暖室內(nèi)溫度與圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度的允許溫差，℃

342.經(jīng)濟熱阻經(jīng)濟熱阻就是在一個規(guī)定年限內(nèi)，使建筑物的建造費用與經(jīng)營費用之和最小的外圍護結(jié)構(gòu)總的傳熱熱阻。建造費用包括土建部分和采暖系統(tǒng)的建造費用；經(jīng)營費用包括維護結(jié)構(gòu)和采暖系統(tǒng)的折舊費、維修費及其運行費用。國內(nèi)外許多資料分析表明，按經(jīng)濟熱阻原則確定的圍護結(jié)構(gòu)傳熱熱阻，比目前采用的實際傳熱熱阻值要大很多。但目前能源緊缺、價格上漲，因此從節(jié)能和經(jīng)濟角度出發(fā)，現(xiàn)階段建筑外圍護結(jié)構(gòu)總的傳熱熱阻應(yīng)逐漸增大。3.圍護結(jié)構(gòu)的防潮當水蒸汽侵入維護結(jié)構(gòu)內(nèi)部后，會使維護結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱性能增強，惡化隔熱效果，因此應(yīng)采取措施防止水分子的入侵。354.窗戶層數(shù)、面積和氣密性玻璃窗的傳熱熱阻比磚墻要小很多，且隨著窗面積的增加，窗縫隙長也要增大，冷風滲透耗熱量也會增大，這對于窗戶的密封性能要求非常重要。為減少熱負荷，應(yīng)盡量減少窗的面積，當外墻的總熱阻不小于低限熱阻時，窗墻面積比，北向不大于0.20；東西向不大于0.25(單層窗)或0.30(雙層窗)；南向不大于0.35。且在嚴寒地區(qū)，窗戶總熱阻不小于0.307m2·℃/W；寒冷地區(qū)，北向不小于0.307m2·℃/W，其余朝向不小于0.156m2·℃/W。且應(yīng)采用氣密性良好的窗戶。當窗戶密閉性達不到要求時，應(yīng)加強氣密措施。5.建筑設(shè)計和構(gòu)造（介紹日本的建筑在環(huán)保方面的做法）建筑物外表面積與其包圍的體積之比宜控制在0.35以下，并盡可能小。366.3熱源6.3.1鍋爐與鍋爐基本特性參數(shù)6.3.2鍋爐房設(shè)備及系統(tǒng)1.鍋爐2.鏈條爐排3.蒸汽過熱器4.省煤器5.空氣預(yù)熱器6.除塵器7.引風機8.煙囪9.送風機10.給水泵11.運煤傳動帶輸送機12.煤倉13.灰車37燃料燃燒系統(tǒng)2.汽水系統(tǒng)3.通風除塵系統(tǒng)4.儀表控制系統(tǒng)5.運煤和除灰渣系統(tǒng)6.3.3鍋爐房的位置確定與鍋爐房對建筑設(shè)計的要求6.3.4熱力管網(wǎng)與熱力引入口