Jilin Jianzhu University课程设计计算书设计名称市花园小区采暖设计学院市政与环境工程学院专业城市燃气工程班级燃气122班姓名牛传磊学号11指导教师齐老师设计时间2015.7.5摘要本次设计的是市某住宅采暖系统。

本工程为市花园小区住宅楼采暖设计，建筑面积2800㎡，总高度17.4m。

针对该住宅的要求和特点，以及该地区气象条件，参考有关文献资料对该楼的采暖系统进行方案设定、负荷计算和水力计算、设备选型。

关键词住宅；采暖；设计目录摘要 (1)第一章概述 (3)1.1设计概况 (3)1.2设计依据 (3)第二章设计方案确定及计算 (4)2.1 室外气象参数 (4)2.2 采暖设备要求和特殊要求 (4)第三章散热器的选择 (7)3.1 散热器的布置 (7)3.2 散热器的安装尺寸应保证 (7)3.3 散热器的计算 (7)详细计算见散热器片数表。

(9)第四章水力计算 (10)第五章供热管道及附件 (15)5.1保温管道的确定 (15)5.2 保温材料的选择 (15)5.3 管道保温施工 (15)设计总结 (16)参考文献 (17)附录第一章概述1.1设计概况省市花园小区住宅楼采暖设计，建筑面积2800㎡，总高度17.4m共6层,层高2.9m。

1.2 设计依据《供热设计手册》、《供热工程》（ISBN 978-7-112-02017-1）。

第二章设计方案确定及计算2.1 室外气象参数采暖室外计算温度：-22.5℃，冬季室外平均风速：2.0㎡/s，冬季室外最多风向平均风速1.9m/s冬季最多风向ENE，冬季室外大气压力102333pa。

2.2 采暖设备要求和特殊要求散热器要求散热性能好，金属热强度大，承压能力高，价格便宜，经久耐用，使用寿命长。

2.3 热负荷计算供暖系统设计热负荷（1）、供暖系统设计热负荷供暖系统的设计热负荷是指在某一室外温度t′w下，为了达到要求的室温度tn，供暖系统在单位时间向建筑物供给的热量Q′。

它是设计供暖系统的最基本依据。

冬季供暖通风系统的热负荷，应根据建筑物或房间的得失热量确定：失热量有：a、围护结构传热耗热量Q1；b、加热由门，窗缝隙渗入室的冷空气的耗热量Q2，称冷风渗透耗热量；得热量有：a、太阳辐射进入室的热量Q10。

Q=Q1+Q2-Q10工程设计中，供暖系统的设计热负荷，一般分几部分进行计算：Q′=Q1.j ′+Q1.x′+Q2′+Q3式中 Q1.j ′——围护结构的基本耗热量； Q1.x′——围护结构的附加耗热量。

（2）围护结构的耗热量表5-1 通过围护结构的基本耗热量，按下式计算：（3）围护结构附加耗热量：表5-2 通过围护结构的附加耗热量所以，由于这次在这次设计中建筑物的外墙朝向分别为东、西、南、北四向。

其朝向的修正率分别为：东：-5％，西：-5％，南：-15％，北：0％。

（5）风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对维护结构基本耗热量的修正。

我国大部分地区冬季平均风速为2～3m/s。

室外平均风速 2.700m/s，因此《暖通规》规定：在一般情况下，不考虑风力附加。

只有建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇厂区特别突出的建筑物才考虑垂直外维护结构附加5％～10％。

（6）高度附加耗热量高度附加耗热量是考虑房屋高度对维护结构耗热量的影响而附加的耗热量。

《暖通规》规定：当房间高度大于4m时，高度每高出1m应附加2％，但总的附加率不应大于15％。

所以此建筑1～3层高度均为3m，高度附加值为0。

′的计算:（7）冷风渗透耗热量Q2计算冷风渗透耗热量的常用方法有缝隙法、换气次数法和百分数法，本计算采用缝隙法，计算公式如下：例：已知室空气计算温度为18℃，室外供暖计算温度-22.5℃L=L0ln=3*2.1+2*1.5=9.3南外窗冷风渗透耗热量：Q 2′ = 0.28Cp×L×ρw×(tn- t′w)=0.28×9.3×1.293×40.5=177w基本耗热量：南外墙Q′j.j = K × F× (tn– t′w) ×α=0.5×3.15×40.5=165w南外窗同理可算出318w西外墙西外窗分别是289w和106w 围护结构耗热量：南外墙Q1′= Q′j.j×(1 + χch+ χf+ χx) ×( 1 + χf.g)=165×0.85=140w同样求出各个围护面的修正耗热量南外窗270w，西外墙274，西外窗100 总围护修正耗热量270+274+140+100=784w所以房间总耗热量=总修正耗热量+冷风渗透耗热量=177+784=961w其余见耗热量表。

第三章 散热器的选择考虑到散热器耐用性和经济性，本建筑选用铸铁四柱640型，高度为640mm 它结构简单，耐腐蚀，使用寿命长，造价低，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；每片散热器的面积少，易组成所需散热面积。

“暖通规”规定：安装热量表和恒温阀的热水供暖系统不宜采用水流通道含有粘砂的散热器，应采取可靠的质量控制措施；所以要选用腔干净无砂，外表喷塑或烤漆的灰铸铁散热器。

具体性能及参数如下表：表4.1 铸铁散热器参数3.1 散热器的布置散热器布置在外墙窗台下，这样能迅速加热室外渗入的冷空气，阻挡沿外墙下降的冷气流，改善外窗、外墙对人体冷辐射的影响，使室温均匀。

为防止散热冻坏一般明装或装在器冻裂，两道外门之间，门斗及开启频繁的外门附近不宜设置散热器；散热器一深度不超过130mm 的墙槽。

3.2 散热器的安装尺寸应保证底部距地面不小于60mm ，通常取150mm ；顶部距窗台板不小于50mm ；背部与墙面净距不小于25mm 。

3.3 散热器的计算对四柱640型，不能超过25片。

散热器面积F 按下式计算:321)(βββn pj t t K QF -=m 2Q —散热器的散热量，Wt pj —散热器热媒平均漫度，℃ t n --供暖室计算温度，℃K —散热器的传热系数, W/m 2.℃ β1—散热器的组装片数修正， β2—散热器的连接形式修正， β3—散热器的安装形式修正，散热器中β1、β2、β3的选取以书后附表为据，sg pj sh t (t t )/2=+，t sg —散热器进水温度， t sh —散热器回水温度，以首层 北卧室102为例说明暖气片的计算过程：房间热负荷Q=493W ，供水温度为tg=95℃，t h =70℃， t pj =(95+70)/2=82.5℃ ,n t =18℃,Δt= p,j n t -t =82.5-18=64.5℃ 查教材附录2-5，0.163.663K t =∆=7.13 w/m 2·℃ 修正系数：散热器组装片数修正系数，先假定β1=1.0；散热器连接形式修正系数，查教材附录2-7，β2=1.0；散热器安装形式修正系数，查教材附录2-9，β3=1.02；（取A=100mm.）。

F ′=Q/（K ·Δt ）β1β2β3=493/（7.13×64.5）×1×1×1.02=1.092m四柱640型散热器每片散热面积为0.20 m 2，计算片数n ′为： n′= F′/f =1.09/0.200=6片查[2]附录2-3，当散热器片数为6～10片时，β1=1，因此，实际所需散热器面积为：F= F ′×β1=1.09×1=1.09 m 2实际采用片数n 为： n=F/f=6片，取整数，应采用四柱640型散热器6片。

其他房间的散热器计算结果见下表：（为保证散热器的散热效果，每组散热器的片数大于10的控制在11-20围）。

第四章 水力计算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。

室热水供暖管路系统是由许多串联或并联管段组成的管路系统，管路的水力计算从系统的最不利环路开始。

当系统的最不利循环环路的水力计算完成后，即可进行其它分支循环环路的水力计算。

《暖通规》规定，热水供暖系统最不利循环环路与各并联环路之间(不包括共同管段)的计算压力损失相对差额，不应大于±15％。

在实际设计过程中，为了平衡各并联环路的压力损失，往往需要提高近循环环路分支管段的比摩阻和流速。

但流速过大会使管道产生噪声。

目前， 《暖通规》规定，最大允许的水流速不应大于下列数值：民用建筑 1.2m/s生产厂房的辅助建筑物 2m/s本次设计采用等温降水力计算方法计算步骤如下：（1）根据供暖散热器、管道平面布置图绘制供暖系统轴测图草图。

在图中以负荷不变为原则划分管段，把管段依次编号，标出散热器负荷，管段热负荷，管段长度。

（2）求热水流量G ，根据设计的温差和管段的热负荷，用下面公式(2-6)求出各管段的流量：)''(86.0h g t t QG -=(2-6)式中： G ——管段的热水流量，kg/h ；Q ——管段的热负荷，W ；'g t ——系统的设计供水温度，℃； 'h t ——系统的设计回水温度，℃。

例：以1-2管段为例用户热负荷：Q=84200w通过该用户的流量：G=0.86Q/Δt=2896.48kg/h查《供热通风与空调工程设计资料大全》第17页，选DN70的管径。

比摩阻：R=（42.52-39.5）/10*5+39.5=95Pa/m流速：v=(0.21-0.2)/10*5+0.2=0.205m/s水管水力计算表序号流量(kg/h) 管径管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1-2 2896.48 DN70 120.205951140114022802-3 330.2317 DN50 22.8 0.3 15.23 654.23 654.23 1308.46 3-4 330.2317 DN50 9.8 0.3 26.35 271.87 271.87 543.74 4-5 842.321 DN32 2.2 0.35 26.35 165.55 165.55 331.15-6 996.231 DN32 2.9 0.37 74.23 130.52 130.52 261.01 6-7 863.01 DN32 2.9 0.22 35.21 95.12 95.12 190.24 7-8 766.523 DN25 2.9 0.31 24.21 201.31 201.31 402.62 8-9 512.235 DN25 2.9 0.20 75.23 102.85 102.85 205.79-10 369.21 DN25 2.9 0.11 35.12 45.32 45.32 90.64 10-11 369.21 DN25 48.8 0.11 35.12 712.24 712.24 1424.48 11-12 369.21 DN25 2.9 0.11 35.12 37.24 37.24 74.48 12-13 541 DN25 2.9 0.20 32.54 121.38 121.38 242.76 13-14 705 DN25 2.9 0.34 69.82 201.32 201.32 402.64 14-15 923 DN32 2.9 0.26 32.15 72.31 72.31 144.62 15-16 2024 DN32 2.9 0.34 46.21 106.32 106.32 212.64 16-17 1752 DN32 2.2 0.36 56.23 132.52 132.52 265.04 17-18 2203 DN50 9.8 0.31 27.31 265.34 265.34 530.68 18-19 1953 DN50 9.8 0.41 33.21 284.21 284.21 2123.42总阻力9471 其余管段见下表：4.（1）确定最不利环路。