哈尔滨工业大学课程设计任务书哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）目录一、设计题目 (4)二、原始资料 (4)三、热负荷计算 (4)1. 有关的气象资料 (4)2. 计算热负荷 (4)3. 建筑物供暖热指标计算 (4)四、系统布置及散热器选择 (10)五、水力计算 (13)六、选择系统的附属设备和器具 (18)七、附表及附图 (18)八、参考书目及资料 (18)室内采暖系统课程设计说明书一、设计题目多层居民楼采暖系统设计二、原始资料2.1建筑修建地区：呼和浩特2.2土建资料：居民楼底层，顶层，标准层采暖（见蓝图）2.3其他资料：2.3.1热源：独立锅炉房2.3.2资用压头：10000Pa(1-1.5mH20)2.3.3设计供回水温度：95/70℃2.3.4建筑周围环境：室内，无遮挡三、热负荷计算3.1有关的气象资料1)大气压力：90.09kpa2)室外计算（干球）温度：−19℃3)冬季主导风向及其频率：NW4)冬季主导风向的平均风速：4.5m/s5)冬季室外平均风速：1.9m/s6)最大冻土深度：143cm7)冬季日照率：69%8)朝向修正X ch:方向南北东/西修正率% -23 8 -23.2房间编号说明如图1：符号说明：A房间所在单元, X房间所在楼层, 后两位数字为具体编号，楼层方位面积相同的后两位数字编号相同。

哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）-5- 图13.3 计算或查出有关围护结构的传热系数K并计算其面积（见附表1）：1.外墙：普通砖四九墙（490mm）,双面抹灰热阻 R0=0.801m2∙℃/W, K0=1.25W/m2∙℃ , ∑D=6.862, 冬季类型I 。

2.外窗：平开或推拉铝窗，传热系数K=3.26W/m2∙℃，每米窗缝空气渗透量L=0.1m3/(m∙h)或L=0.5m3/(m∙h)。

3.外门：M009金属防盗门，传热系数K=6.40W/m2∙℃，每米门缝空气渗透量L=1.2m3/(m∙h)。

4.地面：非保温地面，采暖热负荷主要按平均传热系数法给出。

5.屋面：屋面保温层选沥青膨胀珍珠岩，保温材料厚度 δ=120mm,屋面传热系数K0=0.75W/m2∙℃，热阻R0=1.34m2∙℃/W，∑D=3.92，t w为类型III。

3.4 室内采暖设计温度：各房间设计温度为t n=18℃，楼梯间设计温度为t n114℃3.5 温差修正系数：所有房屋都供暖α=13.6.校核围护结构热阻是否小于最小热阻：对于所选外墙：普通砖四九墙（490mm）,双面抹灰 R0=0.801m2∙℃/W, K0= 1.25W/m2∙℃ , 热惰性指标∑D=6.862, 冬季类型I , 所以t w.e=t w′其中t w.e为冬季围护结构室外计算温度，t w′为供暖室外计算温度。

根据最小传热热阻计算公式：R0∙min=α(tn−tw.e)∆tyR n（3-1）R0∙min——围护结构的最小传热阻m2∙℃/W∆ty ——供暖室内计算温度t n与围护结构内表面温度τn的允许温度差，查参[]附录1-6tw.e ——冬季围护结构室外计算温度已知t n=18℃, t w.e=t w′=−19℃, ∆ty=6℃ , R n=0.115m2∙℃/W代入(3-1)可得：R0∙min=0.71m2∙℃/W可知 R0>R0∙min所选围护结构满足最小传热热阻要求。

对于所选屋面：已知 t w为类型III据公式t w.e=0.3t w′+0.7t p∙min(3-2) t p∙min——累年最低日平均温度已知 t w′=−19℃，t p∙min=−25.1℃代入（3-2）t w.e=0.3t w′+0.7t p∙min= −23.27℃t n=18℃，∆ty=4.5℃， R n=0.115m2∙℃/W代入公式（3-1）可得：R0∙min=α(tn−tw.e)∆ty R n=1×(18−（−23.27）)4.5×0.115=1.05m2∙℃/W。

可知R0>R0∙min所选屋面满足最小传热热阻要求。

6.围护结构耗热量计算哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）图2以AX14房间为例计算底层耗热量，西外墙基本耗散量由公式Q1‘=KF(t n−t w′)∙(1+X ch+X f)（3-3）已知西外墙面积F=2.7×(3.42+0.37)=10.23m2围护结构传热系数K=1.25W/m2∙℃朝向修正X ch=−2%所以1+X ch+X f=0.98t n−t w′=18−(−19)=37℃代入公式（3-3）可得西外墙耗热量：Q1‘=KF(t n−t w′)∙(1+X ch+X f)=1.25×10.23×37×0.98=463.67W无冷风渗透和冷风侵入耗热量，故西外墙的总耗热量为463.67W南窗南外门选一体式LC009如图：图3南窗面积F=1.8×1.4=2.52m2南窗传热系数K=3.26W/m2∙℃朝向修正X ch=−23%所以1+X ch+X f=0.73t n−t w′=18−(−19)=37℃代入公式（3-3）南窗传热量：Q1‘=3.26×2.52×37×0.73=221.89W-7-南门面积F=0.9×0.8=0.72m2南门传热系数K=5.82W/m2∙℃朝向修正1+X ch+X f=0.73代入公式（3-3）南门传热量Q1‘=5.82×0.72×37×0.73=113.76W南窗的冷风渗透量由下式计算：V=L∙l∙n（3-4）L——每米门窗缝隙渗入室内的空气量l ——门窗缝隙的计算长度n ——渗透空气量的朝向修正Q2‘=0.278Vρw C p(t n−t w′)（3-5）V ——经门窗缝隙渗入室内的总空气量ρw——供暖室外计算温度下的空气密度C p——冷空气的定压比热，C p=1kJ/(kg∙℃)可查得呼和浩特冬季室外空气密度 ρw=1.015kg/m3南窗为平开铝窗，冬季室外平均风速取2m/s，查表1-6可知L=0.1；窗缝隙的计算长度 l=2×1+3×1.4=6.2m;朝向修正查得呼和浩特南面n为0.23代入式（3-4）：V=0.1×6.2×0.23=0.1426将V代入（3-5）Q2‘=0.278×0.1426×1.015×1×37=1.48W同理可得南门冷风渗入量，对于门每米门窗缝隙渗入室内的空气量统一取L=1.2V=1.2×（0.8×2+2.3×2）×0.23=1.7m3Q2‘=0.278×1.7×1.015×1×37=17.7W对于地面的传热量：根据地带法将地面分为如图两个地带：哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）图4地带Ⅰ：由参[2]表1-5知地带Ⅰ的传热系数K=0.47 W/m2∙℃地带Ⅰ面积为：F =（3−0.12）×（3.42−0.12）−(1×1.42)=8.08m2将已知代入（3-3）Q11‘=0.47 ×8.08×1×37=140.51地带Ⅱ：同理由表1-5知地带Ⅱ的传热系数K=0.23 W/m2∙℃地带Ⅰ面积为 F =(1×1.42)=1.42m2故Q12‘=0.23 ×1.42×37=12.08W可知地面的总传热量为：Q1‘=Q11‘+Q12‘=152.59W对于屋面的传热量：屋面的传热系数 K=0.75W/m2∙℃屋面面积F = (3−0.12)×(3.42−0.12)=9.5m2故屋面传热量为：Q1‘=0.75×9.5×37=263.63W综合上述各围护结构的耗热量可知：A114房间耗热量Q=∑Q=463.67+221.89+113.76+19.4+152.59=1168.19w-9-同理可得A614房间耗热量Q=∑Q=1313.68W本设计中各房间耗热量计算结果见围护结构耗热量计算表。

3. 建筑物供暖热指标计算A单元总的热负荷为Q A=Q A1+Q A2+Q A3+Q A4式中Q A1Q A2Q A3Q A4分别为A单元顶层标准层与底层楼梯间热负荷，代入附表中数据：Q A=10107+6463×4+8217+7358=51533W 同理可得B单元与C单元的热负荷为44423W与51533所以总的热负荷：Q=51533+44423+51533=W建筑总面积：A=6×412.83=2477本设计的建筑热指标：q r=QA=59.5W/m2查得一般建筑物的热指标范围在 46~70W/m2，计算热指标满足要求四、系统布置及散热器选择4.1系统布置原则所给平面图可知左右热负荷大致对称，供水引入管从中间单元即B单元楼梯间引入由供水总立管送至房屋顶层而后分为A与B两环路，AB环路所承担热负荷大致相等。

供水干管与各供水立管距离墙壁在100~200mm之间，本设计取100mm。

各房间供水立管应靠墙角布置且靠近窗台，以方便将散热器布置在窗台以下。

布置时管所占空间尽量小，且不影响通行与家具的摆放。

本设计采用同程式系统，所有立管回水在回水管末端汇合，由回水干管引出至室外。

具体布置情况见平面图。

哈尔滨工业大学课程设计说明书（论文）-11-4.2 散热器的布置所有房间统一选用粗柱M132型散热器且最大片数为20片。

所有散热器明装，且全都布置在窗台之下。

平面位置不能与室内卫生设备，工艺设备，电器设备等相冲突。

非置地式散热器顶部离窗台下的高度应大于50mm ，离地面可为100~200毫米。

考虑楼梯间热流上升，散热器布置在1~4层楼，1,2层各分配30%的热负荷，3,4层各分配20%的热负荷。

散热器具体布置情况见散热器计算表，采暖平面图及系统图。

(3) 散热器的计算采用单管顺流上供下回式系统现以立管A1为例进行散热器计算说明立管A1如下图： 立管总耗热量：∑Q =1073+527×4+742=3923已知设计供水温度 t g =95℃设计回水温度 t h =70℃ 串联的散热器系统，流出第i 组散热器的水温ti 由下式计算： t i =t g −∑Q i n i ∑Q(t g −t h ) （4-1）将图中数据代入公式（4-1）得：t 6=95−Q 6∑Q(95−25)=88.2℃ t 5=95−Q 5+Q 6∑Q(95−25)=84.8℃ t 4=95−∑Q i64∑Q (95−25)=81.4℃ t 3=95−∑Q i63∑Q(95−25)=78.1℃ t 2=95−∑Q i 62∑Q(95−25)=74.7℃ 图4上一楼层的回水温度即使下一楼层的供水温度由此可计算得散热器内热媒平均温度t pj与散热器热媒与室内的平均温差∆t，计算结果如下：=91.6℃, ∆t6=t pj6−t n=73.6℃;t pj6=t g+t62t pj5=t6+t5=86.5℃, ∆t5=t pj5−t n=68.5℃;2=83.1℃, ∆t4=t pj4−t n=65.1℃;t pj4=t5+t42t pj3=t4+t3=79.8℃, ∆t3=t pj3−t n=61.8℃;2=76.4℃,∆t2=t pj2−t n=58.4℃;t pj2=t3+t22=72.4℃, ∆t1=t pj1−t n=54.4℃;t pj1=t2+t h2由实验确定的散热器传热系数计算公式为：K=a(∆t)b（4-2）查得对于M-132型散热器a=2.426 , b=0.268计算克得各层散热器传热系数：K1=7.68，K2=7.53，K3,7.43，K4,7.33，K5,7.22，K6,7.08；散热器散热面积按下式计算：β1β2β3（4-3）F=QK(∆t)β——散热器组装片数修正系数,取值如下：β2——散热器连接形式修正系数本设计为M-132型同侧上进下出，查得β2=1β3——为散热器安装形式修正系数，本设计散热器为明装，敞开布置，查得 β3=1散热器片数n=F/ f (4-4) f——每片散热器散热面积，对于M132f=0.24散热器片数取整原则：对于高层散热器片数小数位可以舍去，对于底层散热器片数小数位可以入到整数位。