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1、供熱工程課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書第1章 設(shè)計(jì)原始資料1.1設(shè)計(jì)目的運(yùn)用供熱工程課程所學(xué)到的理論知識(shí)，對(duì)圖示建筑物進(jìn)行供熱工程設(shè)計(jì)計(jì)算，并進(jìn)行方案選擇以鞏固所學(xué)理論知識(shí)和培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題能力。1。2設(shè)計(jì)題目張家口市新區(qū)中學(xué)宿舍樓采暖設(shè)計(jì)1。3設(shè)計(jì)原始資料 1、建筑概況：（1）該建筑物為張家口市新區(qū)中學(xué)學(xué)生宿舍樓,共5層。（2)層高:該建筑物房間高度見圖紙。（3）建筑結(jié)構(gòu)：全部為磚混結(jié)構(gòu),外墻均為37墻，外墻加聚苯板保溫。外窗為塑鋼窗,單、雙層普通玻璃。外門為鋁合金玻璃門，內(nèi)門均為保溫木門。門窗結(jié)構(gòu)和尺寸見圖紙，其它未提條件見圖紙。(4)設(shè)計(jì)熱媒：60/50 機(jī)械循環(huán)單管順流異程式熱水系統(tǒng).（5）宿舍居

2、室每室4人，按單床布置，總建筑面積為3169。10平方米，其中1-5層建筑面積均為633.82平方米 , 檐口高度為17。25米。2、設(shè)計(jì)要求及條件整棟建筑物均采用供暖系統(tǒng).室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度要求取18.第2章 供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷計(jì)算2。1設(shè)計(jì)氣象資料2.1.1查出設(shè)計(jì)題目中建筑物所在地區(qū)的相關(guān)氣象資料查采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范、實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)（以下簡(jiǎn)稱供熱手冊(cè))等其他規(guī)范及手冊(cè)，得出以下設(shè)計(jì)參數(shù):1、冬季供暖室外計(jì)算溫度的確定采暖室外計(jì)算溫度，應(yīng)采用歷年平均不保證5天的日平均溫度，主要用于計(jì)算采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷。查得張家口市冬季供暖室外計(jì)算溫度為12。2、冬季室外平均風(fēng)速冬季室外平均風(fēng)速應(yīng)采用累年

3、最冷3個(gè)月各月平均風(fēng)速的平均值，“累年最冷3個(gè)月，系指累年逐月平均氣溫最低的3個(gè)月，主要用來(lái)計(jì)算風(fēng)力附加耗熱量和冷風(fēng)滲透耗熱量。查得張家口市冬季室外平均風(fēng)速為3.6。3、冬季主導(dǎo)風(fēng)向冬季“主導(dǎo)風(fēng)向即為“雖多風(fēng)向，采用的是累年最冷3個(gè)月平均頻率最高的風(fēng)向,風(fēng)向的頻率指在一個(gè)觀測(cè)周期內(nèi)，某風(fēng)向出現(xiàn)的次數(shù)占總數(shù)的百分?jǐn)?shù)，主要用來(lái)計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量。用四個(gè)字母ESWN分別表示東南西北四個(gè)方向，其它方位用這四個(gè)字母組合表示風(fēng)的吹向,即風(fēng)從外面刮來(lái)的方向.當(dāng)風(fēng)速小于0。 3米秒時(shí),用字母c來(lái)表示，參見供熱手冊(cè)，張家口主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)閃N，即西北風(fēng)。2.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能2.2.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K值傳熱系數(shù)K

4、值可用下式計(jì)算：式中 ： 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱阻，/;、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面、外表面的換熱系數(shù)，；、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面、外表面的傳熱阻,/； 圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層的厚度，； -圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層材料的導(dǎo)熱系數(shù)，； 由單層或多層材料組成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)各材料層的熱阻，/。 2.2。2 建筑各維護(hù)結(jié)構(gòu)K值計(jì)算1、計(jì)算外墻的K值外墻采用聚苯板外保溫,外墻厚為370mm，=0。81，保溫材料厚為60mm,=0。028，=0。115，=0。04，則: 2、計(jì)算屋頂?shù)腒值屋頂材料為鋼筋混凝土，厚度為140mm,=1。740，保溫材料為聚苯乙烯泡沫塑料板，厚度為60mm，=0.042，則： 3、計(jì)算地面的K值地面為加保溫地面，各地帶的熱阻

5、值，可按下式算： 式中： 貼土保溫地面的熱阻，； -非保溫地面的熱阻，； 保溫層的厚度，m -保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù),；則：第一地帶第二地帶第三地帶第四地帶4、其他維護(hù)結(jié)構(gòu)K值的計(jì)算由采暖通風(fēng)規(guī)范查得固定鋁合金落地窗的K=6。4，定制鋁合金玻門的 K=6。4,已知塑鋼中空玻璃窗的K=2。4。綜上所述，外墻的k為0。363 W/(）；屋頂加保溫材料,K為0。382 W/();地面加保溫材料，第一地帶K為0。280W/（),第二地帶K為0。175 W/（),第三地帶K為0.100W/（)，第四地帶K為0。064W/（）；塑鋼中空玻璃K為2.4 W/（)；固定鋁合金落地窗K為6.4 W/（);定制鋁合金

6、玻璃門K為6.4 W/()。2.3房間熱負(fù)荷計(jì)算2。3.1供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷1、供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷一般分為以下幾部分進(jìn)行計(jì)算： 式中 ： 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量，W；-圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加（修正)耗熱量，W；-冷風(fēng)滲透耗熱量，W；-冷風(fēng)侵入耗熱量,W；供暖總耗熱量，W.本建筑物要求室內(nèi)計(jì)算溫度為18。2、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量按下式計(jì)算： W 式中:K圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/()； F-圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積,； -圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù); 冬季室內(nèi)計(jì)算溫度,； 供暖室外計(jì)算溫度，。3、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的修正耗熱量 （1)朝向修正耗熱量朝向修正耗熱量是考慮建筑物受太陽(yáng)照射而對(duì)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱損失的修正。本建筑設(shè)計(jì)計(jì)算

7、采用的朝向修正耗熱量的修正率為:東: 5； 西： -5； 南: -20； 北： 5%（2）風(fēng)力附加耗熱量風(fēng)力附加耗熱量是考慮室外風(fēng)速變化而對(duì)維護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量的影響而附加的耗熱量.在計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量時(shí)，外表面換熱系數(shù)是對(duì)應(yīng)風(fēng)速約為4 的計(jì)算值。由采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范查得張家口冬季室外平均風(fēng)速為3。6 ，小于4 ,所以本建筑設(shè)計(jì)計(jì)算風(fēng)力附加耗熱量為0。（3）高度附加耗熱量暖通規(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。本建筑層高為3。2m，所以高度附加耗熱量為0.樓梯間的高度附加耗熱量取15%。 綜上

8、所述，建筑物或房間在室外供暖計(jì)算溫度下，通過(guò)維護(hù)結(jié)構(gòu)的總耗熱量，可用下式計(jì)算: 式中： -朝向修正率，； -風(fēng)力附加率，0； -高度附加率,%,15%0。2。3。2 冷風(fēng)滲透耗熱量在風(fēng)壓和熱壓的作用下,室外的冷空氣通過(guò)門、窗等縫隙滲入室內(nèi),被加熱后逸出。當(dāng)未對(duì)采暖房間的門、窗縫隙采取密封措施時(shí)，冷空氣就會(huì)通過(guò)門、窗縫隙滲入到室內(nèi)，把這部分冷空氣從室外溫度加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量，稱為冷風(fēng)滲透耗熱量。在各類建筑物特別是工業(yè)建筑的耗熱量中，冷風(fēng)滲透耗熱量所占比例是相當(dāng)大的,有時(shí)高達(dá)30左右，所以門窗縫隙滲透冷空氣耗熱量的計(jì)算顯得尤為重要。根據(jù)現(xiàn)有的資料，暖通規(guī)范中給出了用縫隙法計(jì)算民用建筑及生產(chǎn)

9、輔助建筑物的冷風(fēng)滲透耗熱量和用百分率附加法計(jì)算工業(yè)建筑的冷風(fēng)滲透耗熱量。1、多層建筑的滲透冷空氣量，當(dāng)無(wú)相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí),可按以下公式計(jì)算：式中： -每米門窗縫隙滲入室內(nèi)的空氣量； 門窗縫隙的計(jì)算長(zhǎng)度；滲透空氣量的朝向修正系數(shù).確定門、窗縫隙滲入空氣量V后，冷風(fēng)滲透耗熱量，可按下式計(jì)算： 式中： V經(jīng)門窗縫隙滲入室內(nèi)的總空氣量，； 供暖室外計(jì)算溫度下的空氣密度，； -冷空氣的定壓比熱，； 0。278單位換算系數(shù)，.2、計(jì)算出的房間冷風(fēng)滲透量是否全部計(jì)入，應(yīng)考慮下列因素:（2）當(dāng)房間有相對(duì)兩面外圍護(hù)物時(shí)，僅計(jì)入較大的一面縫隙；(3）當(dāng)房間有三面外圍護(hù)物時(shí)，僅計(jì)入風(fēng)量較大的兩面縫隙；（4）當(dāng)房問(wèn)有四面外

10、圍護(hù)物時(shí)，則計(jì)入較多風(fēng)向的1/2外圍護(hù)物范圍內(nèi)的外門、窗縫隙。3、計(jì)算建筑物耗熱量時(shí),為了簡(jiǎn)化計(jì)算，可作下列近似處理：（1）與相鄰房間溫差小于5時(shí),不計(jì)算耗熱量；(2)伸縮縫或沉降縫墻按外墻基本耗熱量的30計(jì)算；(3)內(nèi)門的傳熱系數(shù)按隔墻的傳熱系數(shù)考慮。2。3.3 冷風(fēng)侵入耗熱量在冬季受風(fēng)壓和熱壓作用下，冷空氣由開啟的外門侵入室內(nèi)。把這部分冷空氣加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量稱為侵入耗熱量.冷風(fēng)侵入耗熱量按照下列公式計(jì)算: 式中：-外門的基本耗熱量，W; -冷風(fēng)侵入耗熱量，W； N 考慮冷風(fēng)侵入的外門附加率。外門附加率N值：外門布置狀況附加率一道門65n兩道門(又門斗）80n三道門60n供暖建筑和

11、生產(chǎn)廠房的主要出口500%注:n-建筑物外門所在樓層以上的樓層數(shù)（包括本層).本建筑物一樓北側(cè)的門只在有危險(xiǎn)發(fā)生的時(shí)候打開，處于常關(guān)狀態(tài)，所以其冷風(fēng)侵入耗熱量為0。冬季，大廳掛門簾，冷風(fēng)侵入量為計(jì)算值的一半.熱負(fù)荷計(jì)算詳見表格（附表一）第3章 散熱器的選擇及計(jì)算3.1管道布置本建筑物為五層學(xué)生宿舍樓，供暖系統(tǒng)形式采用上供下回式，由于學(xué)生宿舍樓為公共建筑，所以采用垂直式單管順流形式，綜合考慮經(jīng)濟(jì)技術(shù)等因素，本建筑采用機(jī)械循環(huán)單管順流異程式系統(tǒng)供暖。3。2散熱器的選擇及計(jì)算3.2。1散熱器的選用本建筑物中選用四柱813型散熱器，散熱器連接形式為同側(cè)上進(jìn)下出。查表可知四柱813型散熱器每片的散熱面積

12、為0。28 /片,其傳熱系數(shù)的計(jì)算公式為：式中 -散熱器的熱媒平均溫度與室內(nèi)計(jì)算溫度的差值。3。2.2散熱器散熱面積的計(jì)算1、散熱器的散熱面積按下式公式計(jì)算： 式中: -散熱器散熱面積，; 散熱器的散熱量， W； -散熱器內(nèi)熱媒平均溫度，； -供暖室內(nèi)計(jì)算溫度，;， -散熱器的傳熱系數(shù)，； 散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)； 散熱器組連接形式修正系數(shù)； -散熱器組安裝形式修正系數(shù)；-散熱器所在樓層數(shù)的修正。計(jì)算散熱器面積時(shí)，先取=1.00,算出F后,求出總片數(shù),然后再根據(jù)每組的片數(shù)選取，根據(jù)對(duì)散熱面積進(jìn)行修正，求出實(shí)際散熱面積，最后求出實(shí)際所需散熱器片數(shù)，再根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分組。的取值如下： 散熱器組裝

13、片數(shù)修正系數(shù)每組片數(shù)66101020200.9511.051.12、散熱器內(nèi)熱媒平均溫度的確定在熱水供暖系統(tǒng)中，散熱器進(jìn)出口水溫的算術(shù)平均值按下式計(jì)算： 式中:散熱器進(jìn)水溫度,;散熱器出水溫度，。說(shuō)明：（1）本課程設(shè)計(jì)在計(jì)算時(shí)，不考慮管道散熱引起的溫降。（2)設(shè)計(jì)中，為簡(jiǎn)化計(jì)算,散熱器的熱負(fù)荷中不扣除管道的散熱量。（3）對(duì)于單管熱水供暖系統(tǒng),由于每組散熱器的進(jìn)、出口水溫沿流動(dòng)方向下降,所以每組散熱器的進(jìn)、出口水溫必須按公式逐一計(jì)算。3、散熱器片數(shù)的計(jì)算散熱器片數(shù)的計(jì)算可按下列步驟進(jìn)行：(1）利用散熱器散熱面積公式求出房間內(nèi)所需總散熱面積；（2）得出所需散熱器總片數(shù)；(3）確定房間內(nèi)散熱器的組數(shù)m;（4）將總片數(shù)n分成m組，得出每組片數(shù)n,若均分則n=nm(片組)；（5)對(duì)每組片數(shù)n進(jìn)行片數(shù)修正,即得到修正后的每組散熱器片數(shù)，可根據(jù)下述原則進(jìn)行取舍：對(duì)于柱型散熱器，散熱面積的減少不得超過(guò)0。1。 對(duì)于本建筑，由于散熱器采用同側(cè)上進(jìn)下出式，故=1. 選取A=80mm， 則=1。03.本建筑共五層,查得為：一層 1.05 二層 1.04