供暖课程设计报告书Word下载.docx
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（二）设计步骤及说明书的编写
（1）设计说明书。
1）明确设计项目和工程要求。
a.项目的要求、依据，原始资料及近期和远期的规划。
b.建筑物位置、层数及功能。
c.室供暖要求和特殊要求。
d.采暖系统方案的确定
确定采暖系统的形式（根据外网分析引入口的位置）主要采暖设备的构件，型号的选择及布置，系统的排水及空气的排除，管道的坡度及坡向。
e.方案比较（技术方案、采取措施、新技术的应用和工程中的经济效益的分析和评价）和可行性研究，并指出方案中仍存在的不足之处。
2）气象条件。
3）围护结构特点。
4）散热器选型及安装形式。
5）供热系统的确定。
①分析系统的特点和缺点，并绘制系统的草图。
②系统循环的作用压力、供回水温度、主要阀门和控制仪表。
③系统的调试。
（2）设计说明书要求。
1）计算要求。
a.在设计计算过程中使用公式、选用的参数必须注明来源。
b.每项计算应举一个计算例子加以说明，其他列表汇总。
c.计算中应配以必要简图。
2）供暖热负荷计算。
a.房间围护结构传热耗热量计算。
b.冷风渗透耗热量计算。
c.冷风侵入耗热量计算。
3）散热器计算。
4）水力计算
画出采暖系统草图，确定各管段管径，确定固定支架及伸缩位置及管道的保湿。
（3）施工图。
施工图纸是表达设计思想和设计意图的形象语言。
要善于利用施工图纸清晰而准确地表达设计意图和计算结果，使施工人员能准确无误地按照设计图纸进行施工安装，从而达到设计预想效果，满足使用要求。
施工图纸的主要容包括：
1）图纸目录。
把图纸按顺序编排成目录。
2）施工说明。
包括工程数据、施工和验收要求及注意事项。
3）设备和材料表。
包括设备材料的名称、型号、规格和数量。
4）平面图。
表示建筑物和设备、管道的平面图及其相关位置的尺寸、坡度、坡向、管径和标高。
5）系统图。
图上应标出管径及管线标高、坡度坡向和局部详图。
设计任务：
（1）在设计计算中使用轴测系统图，并把计算所得重要数据标注在轴测图上。
（2）平面图（首层、标准层和顶层）、系统图各画1。
评分标准；
优秀：
具有扎实的基础理论和供热知识，能够独立地综合应用所学知识分析解决问题，有较
强的创新能力。
全面正确地完成了供热工程课程设计任务书规定的工作，图纸质量好，符合制图标准。
出勤率高。
良好：
具有较好的基础理论和供热技术知识，能够应用所学知识分析解决问题，有一定的创新能力，具备较好的综合素质。
全面主动地完成了任务书中规定的工作，图纸清楚整洁，较好地表达设计意图。
出勤率较高。
中等：
介于良好和及格的标准之间。
及格：
具有基本的基础理论和供热技术知识，基本能够应用所学知识分析解决问题，有基本的创新能力，具备基本的综合素质。
基本完成任务书中规定的工作，图纸质量一般，能表达设计意图。
出勤率较低。
不及格：
缺乏基本的基础理论和供热技术知识，不能正确应用所学知识分析解决问题，没有完成任务书中规定的工作或出现重大原则性错误或弄虚作假。
图纸质量差，不能正确表达设计意图。
出勤率低。
参考资料：
（1）《供热工程》教材。
（2）《采暖通风和空气调节设计规》。
（3）《采暖通风设计选用手册》。
（4）《建筑设备施工安装通用图册》。
（5）《供暖通风设计手册》。
（6）《实用供热空调设计手册》。
进度计划：
采用先集中讲授、然后分阶段个别答疑指导的教学方法，在1～2周完成所有课程设计容。
时间安排如下：
第1周：
周一：
发设计任务书，指导书。
具体设计容和要求讲解，查找设计资料。
周二～周三：
计算房间热负荷。
周四～周五：
计算散热器的面积。
第2周：
热水管网的平面布置。
周二：
热水管网的系统图
周三～周四：
热水管网的水力计算。
周五：
上交设计成果。
设计班级:
建筑环境与设备60901（27人）
设计时间17～18周（2012.6.4—2012.6.14）
设计地点J503
一：
参数：
1、设计题目：
某居民楼供暖设计
2、气象资料：
冬季供暖室外计算温度tw=-12℃
室外平均风速v=1.8m/s
3、土建资料：
1）墙体：
外墙;
240砖墙，加150mm加气混凝土的保温材料，外均抹灰20mm.
传热系数K＝1.08W/（m2·
℃）D=5.35属Ⅰ类墙.墙查参考书1附录1-4墙为12砖墙，K=2.31W/（m2·
℃）
2）窗：
查参考书2P231表4.2-1选择窗户材料为钢结构，采用双层钢，即塑钢双层玻璃k=3.5W/（m2·
3）门：
参考书1附录1-4单层实体木门k=4.65W/（m2·
℃）；
带玻璃的阳台外门：
双层金属框K＝3.26W/（m2·
4）屋面：
传热系数K＝0.8W/（m2·
5）车库上的楼板：
120mm钢筋混凝土，上下各15mm的抹灰,k=2.32W/（m2·
6）层高：
3.0m。
4、热源：
室外供热管网，供水温度95℃，回水温度70℃。
引入管处供水压力满足室供暖要求。
5、建筑概况：
总层数6层，总高度22.7m，一层为车库
二：
热负荷计算
理论的计算方法
供暖系统设计热负荷：
是指在某一室外设计温度tw下,为达到要求的室设计温度tn，供暖系统在单位时间向建筑物供给的热量Q。
1）：
Q=Q1.J.+Q1.X.+Q2.+Q3.
Q1.J.:
围护结构的基本耗热量
Q1.X.维护结构的附加（修正）耗热量
Q2。
：
由门、窗缝隙渗入室的冷空气耗热量，称为冷风渗透耗热量
Q3。
加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气耗热量，称为冷风侵入耗热量
2）：
围护结构的耗热量
A:
维护结构的基本耗热量
q。
=KF（tn-tw）α
q。
——围护结构的基本耗热量，W；
K——围护结构的传热系数，W/（㎡·
F——围护结构的面积，㎡；
tn——冬季室计算温度，℃；
tw——供暖室外计算温度，℃；
α—围护结构的温差修正系数。
有关温差修正系数α，则应依据下表来看
序号
围护结构特征
1
外墙、屋顶、地面以及与室外相通的楼板等
1.00
2
闷顶和与室外空气相通的非采暖地下室上面的楼板等
0.90
3
与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙（1~6层建筑）
0.60
4
与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙（7~30层建筑）
0.50
5
非采暖地下室上面的楼板，外墙上有窗时
0.75
6
非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以上时
7
非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以下时
0.40
8
与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙、防震缝墙
0.70
9
与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙
10
伸缩缝墙、沉降缝墙
0.30
对于普通直接与外界接触的外墙，其α=1，但对于设置在阳台的门，窗户，墙则要进行不同系数的修正。
由于本建筑只有6层，不属于高层建筑，故不需要考虑风力附加耗热量和高度附加耗热量，只需要进行朝向修正耗热量。
围护结构传热系数K值
均匀多层材料（平壁）的传热系数K
K=
=
=
W/（m2·
R0——维护结构的传热阻，m2·
℃/W
an,aw——维护结构、外表面的换热系数，W/（m2·
Rn,Rw——维护结构、外表面的传热阻，m2·
δi——维护结构各层的厚度，m
λi——维护结构各层材料的导热系数，W/（m2·
Rj——由单层或多层材料构成的维护结构个材料层的热阻
B:
附加耗热量计算公式
Q=Qj（1+βch+βf）
Q:
考虑各项附加后，某围护的耗热量
Qj—某围护的基本耗热量
βch—朝向修正
βf:
—风力修正
3）地面的传热系数
贴土非保温地面如下表：
地带
R0（m2·
℃/W）
K0（m2·
第一地带
第二地带
第三地带
第四地带
2.15
4.30
8.60
14.2
0.47
0.23
0.12
0.07
第一地带靠近墙角的地面面积需要计算两次
4）冷风渗透耗热量
按房间换气次数来估算该房间的冷风渗透耗热量。
计算公式为
Q2=0.278VρWcP（tn-tw）W（2-7）
式中：
0.278——单位换算系数，1Kj/h=0.278W；
V——经门，窗缝隙渗入室的总空气量,m3/h；
ρW——采暖室外计算温度下的空气密度（kg/m3）；
Cp——冷空气的定压比热，其值一般为1Kj/（kg.℃）；
tn——采暖室计算温度（℃）；
tw——采暖室外计算温度（℃）。
但是在实际的计算中，可以根据经验式来简化，可先计算出V，然后根据室外计算温度为-12℃，室设计温度为20℃，查出对应的没1m3冷风渗透量，依参考书2可以查出其值为12.1
故冷风渗透的实际计算公式为
Q2=12.1V
5）冷风侵入耗热量
w
_流入的冷空气量
——外门的基本耗热量，W；
——冷风侵入耗热量，W；
N——考虑冷风侵入的外门附加率。
计算房间的采暖热负荷步骤
（1）将房间编号（已编号完毕，见CAD图）；
（2）根据房间的不同用途，来确定房间的室计算温度；
除了卫生间的温度定为23℃以外，其余的均定为20℃。
（3）计算或查出有关围护结构的传热系数，计算出其面积；
（4）确定温差修正系数；
（5）计算出各部分围护结构的耗热量.渗透风量以及冷风侵入量
（6）计算出房间的热负荷。
接下来依101房间为例来进行计算
以前面可知，外墙的传热系数为K=1.08W/（m2.），东外墙的面积为（3.2×
3-1.8×
1.5）m2，西外墙的面积为3.7×
3m2,且由前面可知其温差修正系数均为1。
窗的传热系数为查参考书为K=3.5W/（m2.），向的窗户C1818的面积为1.8×
1.8m2，
楼板查参考书2可知有120mm的混泥土层，上面覆盖有15mm的抹灰层，下面也有15mm的抹灰层，所以其
K=
地面的面积为F=3.2×
3.7=11.84m2，由于地面为
所以其温差修正系数为α=0.75
所以101房间
①维护结构耗热量（由4部分组成，即西外墙，北外墙，北外窗和地面组成）
Q西j=KF（tn-tw）α=1.08×
3.7×
3×
32×
1=383.62W
Q北墙j=KF（tn-tw）α=1.08×
（3.2×
3-1.5×
1.8）×
1=238.46W
Q北窗j=KF（tn-tw）α=3.5×
1.8×
1.5×
1=302.4W
Q地面j=KF（tn-tw）α=2.35×
3.2×
0.75=667.78W
101房间的附加耗热量或修正耗热量本来应该有三项，即朝向，高度和风向，但是高度修正需要层高为4m以上才有修正系数，而且本建筑物也不适用于风向修正，故只有朝向修正了。
依参考书P18可查到北向取值为0-+10%，西向-5%。
则对其北向和西向进行修正，地面不需要修正系数。
并且综合可得知
Q西=Q西j（1+χcn+χf）=383.62×
（1+0-0.05）=364.44W
Q北墙=Q北墙j（1+χcn+χf）=238.46×
（1+0.08+0）=257.54W
Q北窗=jQ北窗j（1+χcn+χf）=302.4×
（1+0.08+0）=326.59W
②冷风渗透量
因为窗户选择的是型号C1815型，依图纸可知为两扇单开，则其可开启的缝隙长度为l=1.8×
2+1.5×
3=8.1m，风风速v=1.8，故查得每米窗缝隙渗透的空气量L=0.71m3/（m.h），n为朝向修正系数，查得北向n=0.9
V=Lln=8.1×
0.71×
0.9=5.1756m3/h
由之前已经查的没1m3渗透的风量为12.1，故其冷风渗透量为Q212.1×
5.1756=62.63W
③冷风侵入量观察图可知北向无门故其冷风侵入量为0
归总可知101房间总的耗热量为
Q101=Q地面j+Q西+Q北墙+Q北窗+Q2=（667.78+364.44+257.54+326.59+62.63）W=1966.55W
其他房间的具体热负荷见附表1
一层房间有4户，则其房间对应的符合分别为
户1
户2
户3
户4
编号
负荷（W）
101
1966.55
107
1551.994
113
1689.629
119
102
1542.466
108
114
120
103
109
115
121
1670.448
104
1890.916
110
1757.153
116
1839.268
122
105
1031.646
111
1267.193
117
123
106
112
1829.119
118
124
2003.086
卫生间
581.171
547.749
531.706
二层-五层的各房间对应的符合分别为
201-501
1307.299
207-507
875.482
213-513
1030.378
219-519
202-502
965.621
208-508
965.62
214-514
220-520
965.622
203-503
875.48
209-509
215-515
221-521
1011.197
204-504
1001.706
210-510
998.235
216-516
815.313
222-522
205-505
401.94
211-511
589.01
217-517
223-523
206-506
212-512
805.164
218-518
224-524
1113.877
349.75
218.889
332.206
六层用户各房间对应的符合分别为
601
1580.092
607
1186.522
613
1303.171
619
1186.521
602
1204.316
608
1230.838
614
1204.315
620
1204.3159
603
609
615
1155.418
621
1293.99
604
1369.656
610
1312.27
616
1183.262
622
605
640.174
611
869.637
617
623
640.173
606
612
1228.869
618
869.938
624
1481.825
437.303
343.305
419.758
将以上数据进行总汇，可以得出
9831.935
10185.3
9469.9448
10088.5
2到5层
5490.809
5482.779
4896.6332
5698.558
7287.699
7474.613
6699.2828
7528.855
三：
散热器的计算
M—132型散热器的宽度是132㎜，两边为柱状．中间有波浪形的纵向肋片。
柱型散热器传热系数高，散出同样热量时金属耗量少．易消除积灰，外形也比较美观。
每片散热面积少，易组成所需散热面积。
铸铁散热器是目前应用最广泛的散热器，它结构简单，耐腐蚀，使用寿命长，造价低。
1、计算公式
（3-1）
式中:
——散热器散热面积，
；
——散热器的散热量，W；
——散热器热媒平均温度，℃；
——供暖室计算温度，℃；
，
——散热器的传热系数，
——散热器组装片数修正系数；
——散热器组连接形式修正系数；
——散热器组安装形式修正系数。
由于系统采用的为异侧进出式，故
=1.009。
选取A=80m；
=1.02。
计算散热器面积时，先取
=1.00，但算出F后，求出总片数，然后再根据
片数修正系统的围乘以
对应的值，其围如下
表3.2片数修正系数
每组片数
<
6-10
10-20
>
20
β1
0.95
1.05
1.1
另外，还规定了每组散热器片数的最大值，对此系统的M132型散热器每组片数不超过20片。
在热水供暖系统中，
散热器进出口水温的算术平均
℃（3-2）
tsh——散热器进水温度，℃；
tsg——散热器出水温度，℃。
由于系统采用双管系统，各层散热器平均进出水温度相同。
tpj=62.5℃
针对气象条件和实际选择，采用M-132型散热器。
散热器片数的计算按下列步骤进行：
1、利用散热器散热面积公式求出房间所需总散热面积（由于每组片未定，故先按1计算）；
2、确定每片散热器的散热面积。
3、计算散热器片数，际所需散热器面器。
4、际采用片数。
选取某一房间进行计算。
以第一层101房间为例。
=1674.28/（7.92×
62.5）×
1.009×
1.0×
1.02=3.37
M-132型散热器每片散热器的面积为0.24
计算片数：
n′=F′/f=3.37/0.24≈14片
查表3.2，当散热器的片数为11-20片时，β1=1.05，因此，实际所需散热器的面积为
F=F‘*β1=3.37*1.05=3.54m2
实际采用片数n为：
n=F/f=3.54/0.24=14片取整数，应采用M-132型散热器14片。
散热片片数的具体计算表见附录表如下（算出了欺片数之后再反过来计算该房间的实际热负荷即可）
散热器的布置：
l、散热器宜安装在外墙窗台下，这样，沿散热器上升的对流热气流能阻止和改善从玻璃窗下降的冷气六和玻璃冷辐射的影响，是流经室的气流比较暖和。
2、为防止冻裂散热器，两道外门之间，不准设置散热器。
3、散热器一般应明装，布置简单。
4、在垂直单管或双关供暖系统中，同一房间的两组散热器可以串联连接；
贮藏室、盥洗室、厕所和厨房等辅助用室及走廊的散热器，可同临室串联连接。
四：
水力计算：
4.1水力计算原理
供暖系统管路水力计算的主要任务
1.按已知系统各管段的流量和系统的循环作用压力（压头）。
确定各管段的管径；
2.按已知系统各管段的流量和各管段的管径，确定系统所必需的循环作用压力（压头）；
3.按已知系统各管段的管径和该管段的允许压降，确定通过该管段的水流量。
设计热水供暖系统，为使系统中各管段的水流量符合设计要求，以保证流进各散热器的水流量符合需要，就要进行管路的水力计算。
当流体沿管道流动时，由于流体分子间及其与管壁间的摩擦就要损失能量；
而当流体流过管道的一些附件（如阀门、弯头、三通、散热器等）时，由于流动方向或速度的改变产生局部旋涡和撞击，也要损失能量。
前者成为沿程损失，后者称为局部损失。
因此，热水供暖
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