住宅区供热工程课程设计书1.选外围结构、屋顶构造及其热物性 1.1供暖地区的气象参数查资料室外计算温度C o w 5t -=’室温度C o n18t =1.2维护结构规格及其物性参数选用:窗户Ⅰ 1.5m*2.0m 双层金属窗 K=3.26W/(㎡.℃) 窗户II 0.5m*1.8m 双层金属窗 K=3.26 W/(㎡.℃) 门 I 1.5m*2.1m 双层木门 K=2.33 W/(㎡.℃) 门 Ⅱ 0.7m*2.0m 双层木门 K=2.33 W/(㎡.℃) 初选用37砖墙表面抹灰20㎜(K=1.57W/(㎡.℃))1.3维护结构的节能性能1.3.1墙体的校核WK R R K /C m 64.057.11/1/1o200⋅=÷==∴=Θ确定维护结构的热惰性指标D 值)(0.606.51.406.58640087.017001050287.002.08640081.018001050281.037.0c 2ii n1i ii i n1i i n1i i ππ=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=∑=∑=∑====ππρπλδZ S R D D 根据表1-13规定该围护结构属于II 类围护结构,查阅相关数据手册知C 8t o e w -=•对于居住建筑外墙允许温差△t=6℃ 室外温差修正系数00.1=α表面热阻W C /m 115.0R o 2n⋅=最小传热阻:W C m R R o O /50.0115.06)]8(18[1t t t 2n y e w n min⋅=⨯--⨯=∆-=•⋅)(α,墙体满足要求min 00⋅∴R R φ1.3.2屋顶的校核屋顶采用钢筋混凝土350㎜;3im /g 2500K =ρ;)m /(W 74.1O i C ⋅=λ;)Kg /(KJ 92.0O i C C ⋅=防水卷材砂浆20㎜3i m /g 600K =ρ;)m /(W 17.0O i C ⋅=λ)Kg /(KJ 74.1O i C C ⋅=;水泥珍珠岩保温块50㎜。
3im /g 300K =ρ;)m /(W 26.0O i C ⋅=λ;)Kg /(KJ 17.1O i C C ⋅=;水泥砂浆抹平层20㎜。
3im /g 1800K =ρ;)m /(W 93.0O i C ⋅=λ;)Kg /(KJ 05.1O i C C ⋅=;)m /(45.1691.0/1/1/m 691.00.23126.005.093.002.017.002.074.135.07.8111o 20o 2w i i n 0C W R K WC R ⋅===⋅=+++++=+∑+=αλδα确定围护结构的最小传热阻围护结构的D 值)(0.659.41.459.48640026.01170300226.005.08640093.010*********.002.08640017.01740600217.002.08640074.12500920274.135.0c 2ii n1i ii i n1i i n1i i ππ=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=∑=∑=∑====ππππρπλδZ S R D D根据表1-13规定该围护结构属于II 类围护结构,查阅相关数据手册知C 8t o e w -=•对于居住建筑外墙允许温差△t=4.5℃ 室外温差修正系数00.1=α表面热阻W C /m 115.0R o 2n ⋅= 最小传热阻:WC m R R oO /66.0115.05.4)]8(18[1t t t 2n y e w n min ⋅=⨯--⨯=∆-=•⋅)(α,墙体满足要求min 00⋅∴R R φ确定了维护结构的类型及组成、构造,在求得:外围护结构墙体(37墙)的K=1.57W/(㎡.℃);屋顶(钢筋混凝土350㎜、水泥珍珠岩保温块50㎜、水泥砂浆抹平层20㎜、防水卷材砂浆20㎜)K=1.45W/(㎡.℃);二.建筑热负荷计算2.1建筑围护面积计算及地带的划分2.1.1外围护结构面积计算考虑到建筑的形状,该建筑可以看成三个单元,每个单元有两个用户,总共六层,所以只需对第一单元进行围护结构的热负荷。
首先对房间进行编号,同时对底层进行地带的划分。
底层一单元划分成为了1、2、3、4、5、6、7、8、9卧室;一、五、七、九、十一厨房;二、四、六、八、十、十二客厅。
对每一采暖设计室的维护面积进行计算。
对于有门和窗户的外墙,应减去门和窗户面积。
在对外围护结构的面积计算中,门和窗户的面积需算出。
每一层的外维护面积都应这样计算。
2.2.2底层的地带划分底层在靠近外围护8米围的面积划分I、II、III、IV地带。
2.2供暖热负荷计算2.2.1供暖热负荷供暖系统的的设计热负荷,是指在室外设计温度'w t ,为了达到要求的室温度n t ,供暖系统在单位时间向建筑物供给的热量'Q 。
冬季供暖系统的设计热负荷,应跟军建筑物和房间的得、失热量确定。
失热量主要由三部分组成。
1.围护结构传热耗热量1Q ;2.加热由门,窗缝隙渗入室的冷空气的耗热量2Q ,称为冷风渗透耗热量; 3.加热由门,孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量3Q,称为冷风侵入耗热量。
在工程设计中,计算供暖系统的设计热负荷时,分为围护结构传热的基本耗热量和附加耗热量两部分进行计算。
基本耗热量是在设计条件下,通过房间各部分围护结构从室传到室外稳定传热量的总和。
附加耗热量是指围护结构发生变化而对基本耗热量进行修正的耗热量。
一般有风力附加,高度附加和朝向修正等耗热量。
2.2.2围护结构的基本耗热量围护结构的基本耗热量是按一围稳定传热过程进行计算的,可按下式计算; α)(1w n j t t KF Q -='⋅式中j1⋅'Q ——基本耗热量(W);K ——传热系数(W/m2·℃); F ——传热面积(m2); n t ——室空气计算温度(℃); w t ——室外供暖计算温度(℃); α——温差修正系数。
表2.2温差修正系数2.2.3围护结构的基本耗热量修正对于本设计,朝向修正率已选定,风力附加耗热量不予考虑,高度附加耗热量根据《暖通规》,民用建筑和工业辅助建筑物的高度附加率,当房间高度大于4m 时,每高出1m 应附加2%,但总的附加率不应大于15%。
本设计不考虑高度附加。
围护结构总的耗热量可用下式表示;()()()f ch w n g x x t t KF x Q Q Q ++-+='+'='∑⋅⋅11x 1j 11α式中 ch x ——朝向修正率,%;f x ——风力附加率,%,f x ≥0;g x ——高度附加率,%,15%≥g x ≥0;1Q '——围护结构总的耗热量。
在风力和热压造成的室外压差的作用下,室外的冷空气通过门,窗等缝隙渗入室,被加热后逸出。
这部分冷空气所消耗的热量,称为冷风渗透耗热量。
一般采用缝隙法计算冷风渗透耗热量,可用下式计算:∑=)(lLm V式中,l ——房间某朝向上的门窗缝隙长度(m);L ——每m 门窗缝隙的基准缝隙长度进入室空气量[m3/m·h],根据冬季室外平 均风速查的;m ——门窗缝隙的渗风量综合修正系数; 冷风渗透耗热量2Q ,可按下式计算;n w k 2)(n 278.0V t t c Q w n p -='ρ 式中,2Q '——通过外门冷风渗透耗热量(W); p c——室外温度下空气比热容[kJ/(kg·℃)]; ρ——室外温度下空气密度(kg/m3); V ——渗透空气体积流量;k n ——房间的换气次数在冬季受风压和热压的作用下,冷空气由开启的外门侵入室。
把这部分冷空气加热到室温度所消耗的热量即为冷风侵入耗热量。
冷风侵入耗热量3Q 可用下式计算,m 13⋅⋅='j NQ Q (2-5) 式中,3Q '——通过外门冷风侵入耗热量(W); m j Q⋅⋅1——外门的基本耗热量(W);N ——考虑冷风侵入的外门附加率,可按表1-10查取。
但是其中若门是阳台门则不需要进行通过外门冷风侵入耗热量的计算。
所以在三、四、五层的热负荷计算中,则不需要考虑外门冷风侵入耗热量。
(采暖热负荷见附录附表)三、散热器及用户散热器片数3.1散热器的选用考虑散热器的五大要求:热工性能要求;K,值越大,其散热性能就越好。
经济方面的要求;散热器传给房间的单位热量所需金属好量越少,成本越低,其经济性越好。
安装、使用和生产工艺方面的要求;散热器应具有一定的机械强度和承压能力等。
卫生和美观方面的要求。
使用寿命的要求。
选用二柱M132型,宽度132㎜,两边为柱状mm 5001=H ,H=584㎜,L=80㎜中间为波浪形的纵向肋片。
3.2散热器计算3.2.1散热器面积计算321n pj )t -t (βββ⨯⨯⨯=K QFQ —散热器的散热量,Wpjt —散热器热煤平均温度,℃n t —供暖室计算温度,℃K —散热器的传热系数,W/(㎡.℃)1β—散热器组装片数修正系数2β—散热器连接形式修正系数 3β—散热器安装形式修正系数表3.2 片数修正系数3.2.2散热器片数的确定n=F/f式中:f —每片或每1m 唱的散热器散热面积 3.2.3散热器布置布置散热器,应注意下列规: 1散热器尽量安装在外墙的阳台。
2、为防止冻裂散热器,两道外门之间,不准设置散热器。
3、散热器一般明装,布置简单。
4、铸铁散热器不宜超过下列片数铸铁散热器的粗柱型(M132)—20片;细柱型(四柱)—25片;长翼型—7片通过计算求出个散热器的片数,如下图楼层号房间名称所需散热器片数(片)底层卧室1、4、6、7、8、9 5 厨房一、三、五、七、九、十一 7 客厅二、四、六、八、十、十二 9 卧室2、3、4 左卧室 7 卧室2、3、4 中卧室 81四.采暖系统的选择此采暖居民住宅六层高,每层2.7米。
整个建筑分为3单元,每个单元左右两用户,那么采用分户采暖供暖系统。
4.1 单管制采暖系统4.1.1 单管水平串联系统单管水平串联系统是一种比较常见的采暖系统。
其做法是在每个住宅单元设置一个总的供回水系统(称为大系统),每层用户为一个独立的小系统。
总供回水立管管井设在靠楼梯的橱卫处,每层供回水接在大系统上(每层只装一户),在小系统出入口管道上加调节关断阀门及热计量表,以便分户计量热费。
此系统的优卧室2、3、4 右卧室5 卫生间5 二层卧室1、4、6、7、8、9 4 厨房一、三、五、七、九、十一 6 客厅二、四、六、八、十、十二 8 卧室2、3、4 左卧室 7 卧室2、3、4 中卧室 7 卧室2、3、4 右卧室5 卫生间5 三层卧室1、4、6、7、8、9 4 厨房一、三、五、七、九、十一 6 客厅二、四、六、八、十、十二 8 卧室2、3、4 左卧室 6 卧室2、3、4 中卧室 7 卧室2、3、4 右卧室5 卫生间4 四层卧室1、4、6、7、8、9 5 厨房一、三、五、七、九、十一 6 客厅二、四、六、八、十、十二 9 卧室2、3、4 左卧室 7 卧室2、3、4 中卧室 7 卧室2、3、4 右卧室5 卫生间5 五层卧室1、4、6、7、8、9 9 厨房一、三、五、七、九、十一 14 客厅二、四、六、八、十、十二 19 卧室2、3、4 左卧室 15 卧室2、3、4 中卧室 15 卧室2、3、4 右卧室11 卫生间 3点是:竖向无穿楼层的立管,不影响墙面装修;缺点是:不能分室控制温度;每组散热器均须设冷风阀;管线过门、阳台须处理。