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1、(建筑供熱與給水排水綜合課程設計)設計說明書徐州市某二層建筑供熱與給排水綜合課程設計起止日期: 2015 年 11 月 9 日 至 2015 年 11 月 27 日學生姓名李映宇班級建環(huán)設備1203學號12403200308成績指導教師(簽字) 土木工程學院(部) 2015年9月7日 摘要隨著人們生活水平的提高,對室內(nèi)環(huán)境溫度提出了更高的要求,節(jié)能環(huán)保,安全因素等越發(fā)收到人們的關注.一個房間的可能有各種得熱散失熱量的途徑,當房間的失熱量大于得熱量時。為了保持室內(nèi)在要求溫度下的熱平衡,需要由供暖通風系統(tǒng)補給熱量,以保證室內(nèi)要求的溫度.為了滿足現(xiàn)今社會的要求,對工程建筑進行供熱采暖設計是更好的達到
2、節(jié)能環(huán)保目的的重要前提。 本次課程設計的研究對象和主要內(nèi)容是以熱水為熱煤的建筑集中供熱系統(tǒng)。本文首先根據(jù)根據(jù)基本設計資料計算了某二層建筑的熱負荷,然后根據(jù)熱負荷及建筑物的形式等條件,提出了供暖系統(tǒng)的設計方案,選擇布置了供暖管網(wǎng)系統(tǒng),繪制出了該系統(tǒng)的平面圖和系統(tǒng)圖,還對該系統(tǒng)進行了水力計算,選擇管徑和流速,使管網(wǎng)系統(tǒng)較好地符合了水力平衡要求。最后還計算了散熱器的片數(shù),并布置了散熱器. 關鍵詞:環(huán)保節(jié)能,供熱設計,負荷計算目錄第一章 概述21.1 設計概況31.2 設計依據(jù)3第二章 設計方案確定及計算32。1 室外氣象參數(shù)42。2 采暖設備要求和特殊要求42。3 熱負荷計算4 2。31校核圍護結(jié)構
3、傳熱熱阻是否滿足最小傳熱阻要求4 2.32熱負荷計算過程4第三章 熱水供暖系統(tǒng)設計方案比較與確定73.1 循環(huán)動力83。2 供、回水方式83。3 系統(tǒng)敷設方式83.4 供、回水管布置方式93。5 工程方案確定9第四章 散熱器的選擇94.1 散熱器的布置104。2 散熱器的安裝尺寸應保證104。3 散熱器的計算10第五章 水力計算11第六章 供熱管道及附件136。1保溫管道的確定146。2 保溫材料的選擇146。3 管道保溫施工14第七章 設計總結(jié)14第八章 參考文獻15第1章 概述1。1 設計概況江蘇省徐州市某2層住宅建筑工程采暖設計。供暖面積1362.17m2,共2層,第一層層高3。6m,第
4、二層層高3。9m。一層共三個教室以及一個教室休息室,一個設備室,二樓為兩個教室和一個教室休息室.熱源由城市熱網(wǎng)提供,供回水溫度為:95C、70C,引入口管徑為DN70,供回水壓差為20000Pa。該建筑南北朝向。1.2 設計依據(jù)供熱設計手冊、供熱工程(ISBN 978-7112020171)。第2章 設計方案確定及計算 2。1 室外氣象參數(shù) 采暖室外計算溫度:5,冬季室外平均風速2.8/s,最多風向平均風速3。6/s,冬季室外大氣壓力,102180 pa。 2。2 采暖設備要求和特殊要求 散熱器要求散熱性能好,金屬熱強度大,承壓能力高,價格便宜,經(jīng)久耐用,使用壽命長。 2.3 熱負荷計算 2。
5、31校核圍護結(jié)構傳熱熱阻是否滿足最小傳熱阻要求 校核外墻最小熱阻該外墻屬于型圍護結(jié)構(見表1-61),圍護結(jié)構冬季室外計算溫度w=0.3w+0.4=0.3(-26)+0.4(-38。1)=-23。04C按公式(115)1計算最小傳熱阻Ro,min=aRn (3.3)式中:Ro,min圍護結(jié)構的最小傳熱阻,C/W;-冬季圍護結(jié)構室外計算溫度,C;采暖室內(nèi)設計溫度,C;-根據(jù)舒適性確定的室內(nèi)溫度與圍護結(jié)構內(nèi)表面的溫差,這里取6C;Rn-圍護結(jié)構內(nèi)表面換熱系數(shù),W/(C);-圍護結(jié)構的溫差修正系數(shù).將上述參數(shù)代入得,C/W外墻實際傳熱熱阻為C/W0.88C/W所以滿足要求。2。32熱負荷計算過程 建
6、筑物供暖熱負荷計算,主要采用供暖面積熱指標計算。根據(jù)面積熱指標法: 式中: -建筑物的供暖設計熱負荷, ;采暖面積熱指標, ; 建筑物采暖面積, 圍護結(jié)構的基本條件:屋頂:保溫材料為瀝青膨脹珍珠巖,K=0.55W/,=0.44地面:不保溫地面。K值按分地帶計算;外墻:300mm厚鋼筋混凝土剪力墻,K=0。6w/; 內(nèi)墻:100厚舒樂板(苯板夾絲抹灰)墻體,K=2。01W/; 外窗:雙層塑鋼窗,有尺寸(寬高)為3。82.4m 、3。22.4m 、3。12.4m、3。82.1m 、3.22。1m、3.12.1m、1。53。3m 、1。51.95m、1.51.5m、1.82。4m 、1.82。1m、
7、1.81。95m、0.92。05m、0.91.2m十四種型號。傳熱系數(shù)K=2。7w/mC外門:單層木門。尺寸(寬高)1。52。1 m??砷_啟部分的縫隙總長為7.2m,K=2.33W/; 外圍護結(jié)構的基本耗熱量計算公式如下: 圍護結(jié)構的基本耗熱量,W; -圍護結(jié)構的傳熱系數(shù); 圍護結(jié)構的面積; 冬季室內(nèi)計算溫度; 供暖室外計算溫度; 圍護結(jié)構的溫差修正系數(shù),整個建筑的基本耗熱量等于它的圍護結(jié)構各部分基本耗熱量的總和: W算出基本耗熱量后再進行朝向和高度修正(因風速較小,風力修正忽略不計), 門窗的冷風滲透耗熱量,采用縫隙法計算縫隙長度l=3(窗高-上亮)+2窗寬=3(1。5-0。5)+2窗寬;門
8、窗滲入空氣量 :L-每米門窗滲入室內(nèi)的空氣量;l-門窗縫隙的計算長度;n-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,冷風滲透耗熱量按下式計算 W 式中V經(jīng)門窗縫隙滲入室人的總空氣量;-供暖室外計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), 門的冷風侵入耗熱量計算按下式 W -外門的基本耗熱量; N-考慮冷風侵入的外門附加率,按表19計算 朝向,風力,高度的修正: 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。應考慮當?shù)囟救照章市∮?5%
9、的地區(qū),東南、西南和南向修正率,宜采用-10%0,東西向可不修正. 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,當房間高度大于4m時,每高出1m應附加2,但總的附加率不應大于15.應注意:高度附加率,應附加于房間各圍護結(jié)構基本耗熱量和其他附加(修正)耗熱量的總和上。 暖通規(guī)范規(guī)定:在一般情況下,不必考慮風力附加.只對建在不避風的高地、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,才考慮垂直外圍護結(jié)構附加5%10%. 詳細計算見房間耗熱量表。第三章 熱水供暖系統(tǒng)設計方案比較與確定熱水采暖系統(tǒng)形式的選擇,應根據(jù)建筑物的具體條件,考慮功能可靠、經(jīng)濟,便于管理、維
10、修等因素,采用適當?shù)牟膳问健?。1 循環(huán)動力根據(jù)設計資料中給出動力與能源資料為城市熱網(wǎng)提供熱媒(熱水參數(shù)tg=95C,th=70C)且系統(tǒng)與室外管網(wǎng)連接,其引入口處供回水壓差P=20000 Pa。故可確定本設計為機械循環(huán)系統(tǒng)。3.2 供、回水方式供、回水方式可分為單管式和雙管式1。雙管熱水供暖系統(tǒng):因供回水支管均可裝調(diào)節(jié)閥,系統(tǒng)調(diào)節(jié)管理較為方便,故易被人們接受,但雙管熱水供暖系統(tǒng)由于自然循環(huán)壓頭作用,容易引起垂直失調(diào)現(xiàn)象,故多用于四層以下的建筑。按其供水干管的位置不同,可分為上供下回、中供下回、下供下回、上供上回等系統(tǒng).本設計采用上供下回式系統(tǒng)單管熱水供暖系統(tǒng):構造簡單,節(jié)省管材,造價低,而
11、且可減輕垂直失調(diào)現(xiàn)象,故五到六層建筑中宜采用單管式采暖系統(tǒng),不過一個垂直單管采暖系統(tǒng)所連接的層數(shù)不宜超過十二層。層數(shù)過多會使立管管徑過大,下部水溫過低,散熱器面積過大不好布置,為了提高下層散熱器的水溫可設成帶閉合管的單管垂直式采暖系統(tǒng)。本工程為教室無需分戶熱計量,又總建筑為二層,由上述比較及分析可以確定本工程采用單管熱水供暖系統(tǒng)。3。3 系統(tǒng)敷設方式系統(tǒng)敷設方式可分為垂直式和水平式系統(tǒng)1。水平式熱水供暖系統(tǒng):水平式采暖系統(tǒng)結(jié)構管路簡單,節(jié)省管材,無穿過各層樓板的立管,施工方便,造價低,可按層調(diào)節(jié)供熱量,當設置較多立管有困難的多層建筑式高層建筑時,可采用單管水平串聯(lián)系統(tǒng).但該系統(tǒng)的排氣方式較為復
12、雜,水平串聯(lián)的散熱器不宜過多,過多時除后面的水溫過低而使散熱器片數(shù)過多外,管道的膨脹問題處理不好易漏水。垂直式熱水供暖系統(tǒng):結(jié)構管路簡單,節(jié)省管材,施工管理方便,造價低,但易造成垂直平失調(diào).在無需考慮分區(qū)問題,目前被廣泛采用。根據(jù)上述比較與分析,結(jié)合本工程單層散熱器較多,房間結(jié)構簡單,無需考慮分區(qū)問題,所以,本工程采用垂直式系統(tǒng)。3.4 供、回水管布置方式供、回水管布置方式可分為同程式和異程式1異程式系統(tǒng)布置簡單、節(jié)省管材,但各立管的壓力損失難以平衡,會出現(xiàn)嚴重的水力失調(diào)現(xiàn)象.根據(jù)建筑特點,本工程采用異程式式系統(tǒng)。3.5 工程方案確定綜合上述分析,本工程熱水供暖系統(tǒng)采用機械循環(huán)、垂直雙管、異程
13、上供下回式系統(tǒng)。第四章 散熱器的選擇 考慮到散熱器耐用性和經(jīng)濟性,本建筑選用鑄鐵四柱813型,它結(jié)構簡單,耐腐蝕,使用壽命長,造價低,傳熱系數(shù)高;散出同樣熱量時金屬耗量少,易消除積灰,外形也比較美觀;每片散熱器的面積少,易組成所需散熱面積?!芭ㄒ?guī)范規(guī)定:安裝熱量表和恒溫閥的熱水供暖系統(tǒng)不宜采用水流通道內(nèi)含有粘砂的散熱器,應采取可靠的質(zhì)量控制措施;所以要選用內(nèi)腔干凈無砂,外表噴塑或烤漆的灰鑄鐵散熱器.具體性能及參數(shù)如下表:表4.1 鑄鐵散熱器參數(shù)型號散熱面積(/片)水容量(L/片)重量(kg/片)工作壓力(MPa)傳熱系數(shù)k( w/m)四柱813型0.281.4080.57.874。1 散熱器的布置散熱器布置在外墻窗臺下,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,兩道外門之間,門斗及開啟頻繁的外門附近不宜設置散熱器;散熱器一般明裝或裝在深度不超過130mm的墻槽內(nèi)