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1、學(xué) 號(hào) 12030104天津城建大學(xué) 供熱工程課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)闡明書(shū)某建筑供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì) 起止日期： 年 9 月 7日 至 年 9 月 18日學(xué)生姓名班級(jí)12建環(huán)4班成績(jī)指引教師(簽字)能源與安全工程學(xué)院 9月 18日 天津城建大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 年第 1 學(xué)期 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) 完畢期限：自 年 9 月 7 日至 年 9 月 18 日共 2 周指引教師（簽字）： 系 主 任（簽字）： 批準(zhǔn)日期： 年 月 日設(shè)計(jì)根據(jù)、規(guī)定及重要內(nèi)容：一、設(shè)計(jì)原始資料 1.土建資料：建筑、構(gòu)造圖紙及闡明

2、。 2.氣象資料：采用北京市氣象資料，室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)依照建筑用途按設(shè)計(jì)規(guī)范及手冊(cè)選用。 3.熱源及參數(shù)：熱媒由集中鍋爐房或換熱站供應(yīng)，供、回水溫度為 85/60 ，熱力入口資用壓力為： 30 kPa。二、設(shè)計(jì)基本根據(jù) 民用建筑采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50736）三、設(shè)計(jì)計(jì)算基本內(nèi)容 供暖系統(tǒng)方案選取與擬定； 散熱器選取和計(jì)算； 供暖系統(tǒng)進(jìn)行水力計(jì)算； 課程設(shè)計(jì)闡明書(shū)編制； 設(shè)計(jì)圖紙繪制。四、課程設(shè)計(jì)闡明書(shū)編制規(guī)定 必要符合我院關(guān)于課程設(shè)計(jì)闡明書(shū)規(guī)范化規(guī)定。 正文某些普通應(yīng)涉及：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)方案選取與擬定、散熱器選取和計(jì)算、水力計(jì)算等重要內(nèi)容。各

3、項(xiàng)內(nèi)容必要反映各項(xiàng)數(shù)據(jù)來(lái)源、計(jì)算過(guò)程、計(jì)算成果，并附有必要計(jì)算圖和表格，設(shè)備選取應(yīng)有必要選取闡明。五、設(shè)計(jì)圖紙繪制規(guī)定 至少完畢兩張圖紙，符合本專業(yè)制圖規(guī)定。供暖系統(tǒng)平面圖（首層、頂層及原則層，1:100或1:50）和供暖系統(tǒng)圖（1:100或1:50），可依照詳細(xì)狀況繪制熱力入口詳圖等（1:20）。六、設(shè)計(jì)手冊(cè)及資料 詳見(jiàn)指引書(shū)。 目錄1 概述.1 1.1設(shè)計(jì)概況.1 1.2設(shè)計(jì)根據(jù)及室內(nèi)供暖規(guī)定.1 1.3供暖設(shè)備和管路在室內(nèi)布置普通規(guī)定.1 1.4初步方案比較.12 設(shè)計(jì)方案擬定及熱負(fù)荷計(jì)算.2 2.1 室外氣象參數(shù).2 2.2 供暖設(shè)備規(guī)定.2 2.3 熱負(fù)荷計(jì)算.23 散熱器選取及計(jì)算

4、.6 3.1 散熱器布置.6 3.2 散熱器安裝尺寸.6 3.3 散熱器計(jì)算.64 水力計(jì)算.8 4.1水力計(jì)算環(huán)節(jié).8 4.2系統(tǒng)水力計(jì)算實(shí)例.85 課程設(shè)計(jì)心得.10 設(shè)計(jì)規(guī)范及參照文獻(xiàn).11附錄 附表1 房間熱負(fù)荷計(jì)算表 附表2 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1.1 設(shè)計(jì)概況 某市某辦公建筑樓工程供暖設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目位于天津市，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(mén)為雙層金屬框門(mén)，K=2.7W/；外窗為推拉鋁窗，K=2.6W/. 1.2 設(shè)計(jì)根據(jù)及室內(nèi)供暖規(guī)定民用建筑采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB

5、50736-）本工程為居民樓室內(nèi)供暖系統(tǒng)，規(guī)定供暖熱舒服性高，可調(diào)節(jié)性強(qiáng)，并且安全可靠，使用年限長(zhǎng)，盡量美觀、便于裝修，無(wú)其她特殊規(guī)定。1.3供暖設(shè)備和管路在室內(nèi)布置普通規(guī)定 散熱器規(guī)定：散熱性能良好，金屬熱強(qiáng)度大，可以滿足熱顧客規(guī)定，且價(jià)格便宜，經(jīng)久耐用，使用壽命長(zhǎng)。 安裝規(guī)定：供暖設(shè)備規(guī)定明裝，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)盡量暗裝，閥門(mén)等處設(shè)立檢修口即可，但不可過(guò)多變化管路方向。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)作用范疇比較大，上供下回有如下長(zhǎng)處： （1）美觀，房間內(nèi)管路數(shù)減少，可集中進(jìn)行隱藏解決。 （2）在下部布置供水干管，管路直接散熱給室內(nèi)供暖

6、，熱損失減少。 （3）比較容易排除系統(tǒng)內(nèi)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)方案擬定及熱負(fù)荷計(jì)算2.1 室外氣象參數(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-)，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)原則表4.1.2-1) 2.2 供暖設(shè)備規(guī)定 散熱器規(guī)定散熱性能好，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)構(gòu)造基本條件：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

7、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）平均傳熱系數(shù)K=2.6 W/負(fù)荷計(jì)算過(guò)程： (1) 外圍護(hù)構(gòu)造基本耗熱量計(jì)算公式如下：=(- ) 圍護(hù)構(gòu)造傳熱系數(shù)，W/()； 圍護(hù)構(gòu)造面積，； 冬季室內(nèi)計(jì)算溫度，； 供暖室外計(jì)算溫度，； 圍護(hù)構(gòu)造溫差修正系數(shù)。 整個(gè)建筑基本耗熱量等于它圍護(hù)構(gòu)造各某些基本耗熱量總和，算出基本耗熱量后再進(jìn)行朝向和高度修正（

8、因風(fēng)速較小，風(fēng)力修正忽視不計(jì)）。(2) 門(mén)窗冷風(fēng)滲入耗熱量，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，； 冷空氣定壓比熱，=1KJ/(kg)； 室外計(jì)算溫度下空氣密度，kg/。 注：當(dāng)外窗為雙層玻璃時(shí)，以上系數(shù)乘0.7 (3) 門(mén)冷風(fēng)侵入耗熱量計(jì)算按下式 Q3=NQ1.j.m W Q1.j.m 外門(mén)基本耗熱量,W； N考慮冷風(fēng)侵入外門(mén)附加率，按表19計(jì)算(4)如下是朝向，風(fēng)力，高度修正： 1.暖通規(guī)范規(guī)定：宜按下列規(guī)定數(shù)值，選用不同朝向修正率 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)。

9、應(yīng)考慮本地冬季日照率不大于35%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。 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）高度附加率，當(dāng)房間高度不不大于4m時(shí)，每高出1m應(yīng)附加2%，但總附加率不應(yīng)不不大于15%。應(yīng)注意：高度附加率，應(yīng)附加于房間各圍護(hù)構(gòu)造基本耗熱量和其她附加（修正）耗熱量總和上。 3.暖通規(guī)范規(guī)定：在普通狀況下，不必考慮風(fēng)力附加。只對(duì)建在不避風(fēng)高地、河邊、海岸、曠野上建筑物，以及城鄉(xiāng)、廠區(qū)內(nèi)特別突出建筑物，才考慮垂直外圍護(hù)構(gòu)造附加5%10%。 詳細(xì)計(jì)算見(jiàn)房間耗熱量表。以首層 110辦公室房間為例，為例闡明房間號(hào)熱量計(jì)算過(guò)程： 該辦公室有兩個(gè)窗戶

10、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=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

11、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（1-15%+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：4*2+3.5*2=15,地帶：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，

12、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)構(gòu)造耗熱量為1578.76*100%=1578.76W。查書(shū)20頁(yè)表1-6，選用推拉鋁窗，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)滲入耗熱量為14.71W，由于該房間沒(méi)

13、有外門(mén)，故無(wú)冷風(fēng)侵入耗熱量，故該房間總耗熱量為1593.47W。3、散熱器選取及計(jì)算 本建筑選用TZ2-5-5型(M132型)。詳細(xì)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冷空氣，阻擋沿外墻下降冷氣流，改進(jìn)外窗、外墻對(duì)人體冷輻射影響，使室溫均勻。為防止散熱器凍裂，外門(mén)之間，門(mén)斗及啟動(dòng)頻繁外門(mén)附近不適當(dāng)設(shè)立散熱器；散熱器明裝。3.2 散熱器安裝尺寸底部距地面不不大于60mm，普通取150mm；

14、頂部距窗臺(tái)板不不大于50mm；背部與墻面凈距不不大于25mm。3.3 散熱器計(jì)算散熱器面積F按下式計(jì)算: m2 Q散熱器散熱量，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散熱器傳熱系數(shù)，W/m2.； 1散熱器組裝片數(shù)修正； 2散熱器連接形式修正； 3散熱器安裝形式修正； tsg散熱器進(jìn)水溫度； tsh散熱器回水溫度。 以首層 110辦公室房間為例，為例闡明暖氣片計(jì)算過(guò)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=2.42

15、6t0.286=7.18(w/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。 因而，實(shí)際修正系數(shù)與假定值不一致，應(yīng)對(duì)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

16、一致，則無(wú)需修改。 修正 n= F1.05/0.24=13片，應(yīng)采用M132型散熱器13片。其她房間散熱器詳細(xì)計(jì)算見(jiàn)散熱器計(jì)算表。 4、水力計(jì)算4.1水力計(jì)算環(huán)節(jié)1.水力計(jì)算環(huán)節(jié)：畫(huà)出系統(tǒng)圖，求出通過(guò)各管段流量，詳細(xì)環(huán)節(jié)如下：2.在軸測(cè)圖上進(jìn)行管段編號(hào)，立管編號(hào)，并注明各管段熱負(fù)荷和管長(zhǎng)。3.擬定最不利環(huán)路。本系統(tǒng)為同程單管系統(tǒng)，普通取最遠(yuǎn)立管環(huán)路作為最不利環(huán)路。4.計(jì)算最不利環(huán)路各管段管徑： 雖然引入口處外網(wǎng)供回水壓差較大，但考慮到系統(tǒng)中各環(huán)路壓力損失易于平衡，設(shè)計(jì)采用推薦平均比摩阻Rpj大體為60-120pa/m來(lái)擬定最不利環(huán)路各管段管徑； 依照各管段熱負(fù)荷，求出各管段流量，計(jì)算公式如下：

17、 G=3600Q/4187*(tg-th)=0.86Q/(tg-th)Kg/h Q-管段熱負(fù)荷，w; tg -系統(tǒng)設(shè)計(jì)供水溫度，； th -系統(tǒng)設(shè)計(jì)回水溫度，。 依照平均比摩阻和各管段流量，選定適當(dāng)管徑、流速、和壓降。5.擬定各管段長(zhǎng)度6.擬定局部阻力損失求各管段壓力損失7.各管段壓力損失PpyPj8.求環(huán)路總壓力損失9.計(jì)算富裕壓力值，考慮到施工詳細(xì)狀況，也許增長(zhǎng)某些在設(shè)計(jì)計(jì)算中未計(jì)入壓力損失。因而，規(guī)定系統(tǒng)應(yīng)有10%以上富裕度。通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)系統(tǒng)上閥門(mén)和管徑進(jìn)行調(diào)節(jié)，把系統(tǒng)不平衡率控制在15%范疇之內(nèi)。入口處剩余循環(huán)壓力，用調(diào)節(jié)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)圖上進(jìn)行管段編號(hào)，

18、立管編號(hào)，并注明各管段熱負(fù)荷和管長(zhǎng)。2.最遠(yuǎn)端環(huán)路為為1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16。3.計(jì)算最遠(yuǎn)端環(huán)路各管段管徑。 采用推薦平均比摩阻Rpj大體為60-120pa/m G=3600Q/4187*(tg-th)=0.86Q/(85-60)Kg/h計(jì)算各管段流量。4.依照G、Rpj,查實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)，選取最接近Rpj管徑，將查出d,R,V,G列入附錄四。 5.擬定局部阻力損失擬定局部阻力系數(shù) 依照系統(tǒng)圖中管路實(shí)際狀況，列出各管段阻力名稱，運(yùn)用供熱工程P420附錄4-2 有關(guān)阻力系數(shù)，最后將各管段總局部阻力系數(shù)列入附錄3。依照查管段流速v，求出動(dòng)

19、壓頭Pd=Pv2/2,列于附錄4，又依照Pj= Pd，將求出Pj值列入附錄4。6.求各管段壓力損失P=Py+Pj，將附錄4表第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(guò)L1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(jiàn)供暖系統(tǒng)水力計(jì)算表附錄4。5、課程設(shè)計(jì)心得 兩

20、周供熱課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，咱們感觸和收獲都非常多。一開(kāi)始人們覺(jué)得時(shí)間很充裕，但做到后期時(shí)間確不夠。雖然上學(xué)期系統(tǒng)學(xué)習(xí)了供熱工程這門(mén)課程，但在課程設(shè)計(jì)中依然覺(jué)得自己沒(méi)有真正學(xué)懂書(shū)里內(nèi)容，諸多知識(shí)不能靈活運(yùn)用在課設(shè)中，因此這次供熱課設(shè)真正協(xié)助咱們把基本知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際中。而在課設(shè)進(jìn)行過(guò)程中，雖然有設(shè)計(jì)規(guī)范，但是由于房屋所在地氣象條件不同，房屋自身構(gòu)造、負(fù)荷不同，而導(dǎo)致雖然同一建筑體供暖設(shè)計(jì)是很大不同。再加上咱們平經(jīng)常識(shí)及設(shè)計(jì)理念差別，對(duì)于設(shè)計(jì)想法也是不同。例如建筑內(nèi)走廊供暖，規(guī)范中講到走道可以依照需要設(shè)計(jì)與否需要供暖，對(duì)于這點(diǎn)人們也是各持己見(jiàn)，但鑒于天津冬季室外溫度低和提高熱舒服性考慮，我設(shè)計(jì)時(shí)將走道也

21、納入供暖范疇。在我設(shè)計(jì)中，在走道中并沒(méi)有設(shè)立散熱器，而是將走道應(yīng)有符合附加到接近外圍護(hù)構(gòu)造房間各個(gè)房間里。對(duì)于這次建筑供暖我選用是單管上供下回順流式系統(tǒng)，由于熱力入口位置設(shè)立在建筑西側(cè)，因而是沿東西方向?qū)ΨQ，由于系統(tǒng)是同程式系統(tǒng)，因而在后期水力計(jì)算和資用壓力分派過(guò)程比較以便。綜上所述，這次課設(shè)耗費(fèi)了人們諸多時(shí)間和精力，咱們發(fā)現(xiàn)了自己諸多欠缺，對(duì)于專業(yè)知識(shí)理解也有諸多局限性。但是這畢竟使咱們單獨(dú)完畢第一種課設(shè)任務(wù)，有了第一種課設(shè)鋪墊一定能越做越純熟，越做越好。這次供熱課設(shè)也協(xié)助咱們把課本知識(shí)真正運(yùn)用于實(shí)際，為咱們背面就業(yè)提供了很大協(xié)助。 設(shè)計(jì)規(guī)范及參照資料采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范1985年北京有色金屬設(shè)計(jì)研究院；供熱和制冷設(shè)計(jì)規(guī)范1985年中華人民共和國(guó)建筑工業(yè)出版社；采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)1970年中華人民共和國(guó)建筑工業(yè)出版社；實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)1985年中華人民共和國(guó)建筑工業(yè)出版社；供熱工程1992年中華人民共和國(guó)建筑工業(yè)出版社。民用建筑采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50736-）