供热课程设计--住宅供暖工程设计

石家庄铁道大学四方学院课程设计

住宅供暖工程设计

2009 级 电气工程 系 专 业 建筑环境与设备工程 学 号 xxx 学生姓名 XXX 指导教师 XXX

完成日期 2012 年 12 月 3 日

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目 录

第一章 设计任务 ........................................................................................................................................... 2 1.2 设计目的与要求 ................................................................................................................................... 2 1.3 设计步骤 ............................................................................................................................................... 3 第二章 热负荷计算 ....................................................................................................................................... 3 2.1 建筑概述 ............................................................................................................................................... 4 2.2 住宅供暖设计参数 ............................................................................................................................... 4 2.3 热负荷的计算依据 ............................................................................................................................... 5

2.3.1

热负荷组成 .................................................................................................................................... 5

2.3.2 主要计算公式 ................................................................................................................................ 6

2.4 手动计算标准层热负荷 ....................................................................................................................... 8 2.4.1 围护结构传热耗热量 ................................................................................................................... 8 2.4.2 户间传热耗热量 ........................................................................................................................... 9 2.4.1 冷风渗透耗热量 ........................................................................................................................... 9 2.4.2 手算顶层屋顶热负荷及底层大面热负荷 ................................................................................... 9 2.5 建筑面积热指标 ................................................................................................................................. 19 第三章 供暖方案确定 ................................................................................................................................. 19 3.1 热媒的选择 ......................................................................................................................................... 19 3.2 供暖形式的确定 ................................................................................................................................. 19 3.3 供、回水方式 ..................................................................................................................................... 19 3.4 系统敷设方式 ..................................................................................................................................... 19 第四章 散热器的确定 ................................................................................................................................. 22 4.1 散热器的选择 ..................................................................................................................................... 23 4.2 散热器的计算 ..................................................................................................................................... 24 4.3 散热器布置 ......................................................................................................................................... 24 第五章 管路水力计算 ................................................................................................................................. 25 5.1 绘制采暖系统图 ................................................................................................................................. 25 5.2 水力计算 ............................................................................................................................................. 26 设计总结 ..................................................................................................................................................... 27 参考文献 ..................................................................................................................................................... 28

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第一章 设计任务

1.1 设计目的与要求

本课程的目的是培养学生运用所学的暖通空调、流体输配管网课程的理论和技术知识解决实际问题，进一步提高运算、制图和使用资料的能力。通过设计，了解室内采暖系统的设计内容、程序和基本原则，巩固所学理论知识，培养利用这些知识解决实际问题的能力，逐步树立正确的设计观点。

采暖课程设计是建筑环境与设备专业培养学生解决实际问题能力的一个重要的教学实践环节，在建筑环境与设备专业的教学计划中占有重要的地位和作用。

1.2设计步骤

本课程设计是完成普通住宅建筑分户计量热水供暖系统的工程设计，末端采暖设备采用散热器，以对流采暖为主。主要设计步骤：

1．收集资料

2．确定室内、外设计参数 3．确定热水供暖系统方案

1）．热媒的确定---供回水温度95/70℃；85/60℃；75/50℃； 2）．确定供暖系统的形式及管道布置。 4．供暖设计热负荷的计算 5．散热器的计算 1）．散热器形式的选择；

2）．散热器面积的计算与片数的确定； 3）．列出各房间散热器的组数，片数统计表。 6．供暖系统的水力计算 1）．绘出供暖系统的轴测图； 2）．进行供暖系统的水力计算； 7．撰写课程设计说明书

1）．工程设计概述：建筑物所在地点建筑面积，建筑物层次，其它设计依据等。 2）．设计方案概述；

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3）．计算部份：设计部分的已知数据来源，计算过程，计算结果列表。 8．绘制施工图

1）．供暖系统平面图（供回水干管、立管布置在平面图上）； 2）．供暖系统轴测图（1:50 1:100）； 3．热力入口或节点的大洋图。 4．撰写施工说明。

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第二章 热负荷依据

2.1 建筑物概述

本设计为北京市某民用住宅楼散热器采暖系统，建筑平面图如图所示：

住宅楼共五层，层高3米，外窗高1.5米，阳台门高2.4米，外窗1.8米，户门2.4米。 基本资料如下：

C) 外墙：K=0.8W/(m2﹒。C) 外窗双玻：K=2.5W/(m2﹒。C) 阳台门：单层铝合金推拉窗，K=2.0 W/(m2﹒。C)户门：K=3.0W/(m2﹒。精选文档

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C) 隔墙、梯梯间隔墙：K=1.4W/(m2﹒。C) 屋顶：K=0.8W/(m2﹒。C) 楼板：K= 2.2W/(m2﹒。C) 楼底：K= 0.8W/(m2﹒。C) 户隔墙：K=1.4W/(m2。地面为贴土不保温地面。 其他资料： 1. 热源：城市热网

2. 热媒：热水参数tg95。C C th70。3.采暖设备要求

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。

该设计中采暖设备选用散热器供暖。对散热器的要求主要有以下几点： 热工性能方面的要求，散热器的传热系数值越高，说明其散热性能越好。提高散热器的散热量，增大散热器传热系数的方法，可以采用增加外壁散热面积（在外壁上加肋片）、提高散热器周围空气的流动速度和增加散热器向外辐射强度等途径。

经济方面的要求，散热器传给房间的位热量所需金属耗量越少，成本越低越好。 安装使用和工艺方面的要求，散热器应具有一定机械强度和承压能力；散热器的结构形式应便于组合成所需要的散热面积，结构尺寸要小，少占房间面积和空间，散热器的生产工艺应满足大批量生产的要求。

卫生美观方面的要求，散热器要外表光滑，不积灰和易于清扫，散热器的装设不应影响房间的观感。

使用寿命的要求，散热器应不易被腐蚀和破损，使用年限长。

2.2 住宅供热设计参数

C 北京市供暖室外设计温度：9。朝向修正率：

表2-1 朝向修正率

朝向 修正率

东 -5%

西 -5%

南 -20%

北 0

住宅设计供暖温度：

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表2-2 设计供暖温度

名称 设计温度

卧室 20℃

餐厅 20℃

厨房 15℃

起居室 20℃

卫生间 23℃

住户各房间面积：m2

表2-3 底层面积

房间号 面积

101 21.6

102 14.85

103 14.85

104 6.9984

105 9

106 7.2

107 4.32

表2-4 标准层面积

房间号 面积

301 21.6

302 14.85

303 14.85

304 6.9984

305 9

306 7.2

307 4.32

表2-5 顶层面积

房间号 面积

501 21.6

502 14.85

503 14.85

504 6.9984

505 9

506 7.2

507 4.32

2.3 供暖设计热负荷的计算

供暖热负荷是设计中最基本的数据。它直接影响供暖系统方案的选择、供暖管道管径和散热器等设备的确定、关系到供暖系统的使用和经济效果。

由于冬季室外温度的波动幅度远小于室内外的温差，因此在围护结构的基本耗热量计算中采用日平均温差的稳态计算法。

2.3.1 热负荷组成

住宅供暖房间的供暖设计热负荷Q主要包括以下几部分：

Q3 W QQ1Q2式中 Q1——围护结构传热耗热量，W；

（2-1）

——冷风渗透耗热量，W； Q2——户间传热量，W； Q3围护结构传热耗热量包括围护结构的基本耗热量和附加耗热量两部分,附加耗热量主要考虑朝向修正，外门附加，高度附加。

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2.3.2 主要计算公式

1. 围护结构的基本耗热量

q'FK(tNtW) （2-2）

式中 q'——围护结构的基本耗热量形成的热负荷（W）；

——围护结构的温差修正系数；

； F——围护结构面积（m2）

C)]； K——围护结构的传热系数[W/(m2。C）； tN——冬季采暖室内计算温度（。C）。 tW——冬季采暖室外计算温度（。Q整个供暖房间的基本耗热量1j，应等于它的围护结构各部分(墙、窗、门、楼板、屋顶、地面等)基本耗热量q的总和。即

j Q1qKFtna W （2-3） tw2. 围护结构的附加耗热量

围护结构的附加耗热量按其占基本耗热量的百分率确定。 1) 朝向修正率参考本设计2.4节；

2) 风力附加率 本设计不必要考虑风力附加；

3) 围护结构的高度附加 本设计中建筑层高均为3m，因此在本设计中高度附加可以忽略。

3. 冷风渗透耗热量

=0.28Vρw cp(tntwn) (2-4) Q2——冷风渗透耗热量（W）式中：Q2；

V——经门、窗隙入室内的总空气量，m3/h；

3ρw——供暖室外计算温度下的空气密度，本设计取1.415kg/m；

cp——冷空气的定压比热，cp1KJ/kg.。C。

经门、窗隙入室内的总空气量按下式计算

VLhln (2-5)

式中：

L h——每米每小时缝隙入室内的空气量；

l——门窗缝隙的计算长度，m；

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n——渗透空气量的朝向修正系数。

Lh0.3h0.40.5wvo式中：

h ——计算门窗中心标高，m；

ν0——冬季室外最大风向的平均风速，m/s； α——外门窗缝隙渗风系数，有表1-8[1] 查得0.5。 b ——门窗缝隙渗风指数，取0.67； 4. 冷风侵入耗热量

开启外门时侵入的冷空气需要加热到室内温度，对于短时间开启无热风幕的外门，可以用外门的基本耗热量乘以相应的附加率：

=NQ1.j.m (2-7) Q3b2b (2-6)

式中：

.j.m——外门基本耗热量，W; Q1N——考虑冷风侵入的外门附加率。

本设计中户门通过单元楼门与外界相隔并不与大气直接接触，因此可不考虑冷风侵入。

5．户间传热量

对于集中供暖分户热计量供暖系统，在确定户内采暖设备容量和计算户内管道时，还应考虑间歇供暖和分室调节引起的隔墙或楼板间的传热，计入向邻户传热引起的耗热量附加，也称户间传热负荷，户间传热负荷不统计在供暖系统的总热负荷内。 目前工程中户间传热负荷多按下式计算：

QxhKFth hj （2-8）

Q式中 hj——户间总热负荷，W；

K——户间楼板或隔墙的传热系数，W/（m2·K）；

F——户间楼板或隔墙的传热面积，m2； xh——户间传热量附加率；

th

——户间传热计算温差，℃。

进行户间传热负荷计算时，必须注意以下几点：

t

（1）户间传热负荷的计算温差h，一般宜取5～8℃，本设计取7℃。

x（2）户间传热量附加率h，是考虑户间楼板及隔墙同时发生传热的概率，一般可取50%。对于顶层或底层房间，由于垂直方向只有向下或向上传热，宜考虑较大概率，一般可取70%~80%。本设计底层取70%，顶层取75%，标准层取50%

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2.4手动计算标准层热负荷

2.4.1 围护结构传热耗热量 Q1'

下面以A-301、A-302房间为例计算供暖设计热负荷。

302房间承担热负荷的围护结构有西外墙、南外墙、南外窗以及上下楼板的户间传热。

A-302房间围护结构基本耗热量q

a W （2-9） qKFtntw式中 q——围护结构基本耗热量，W；

； K——围护结构的传热系数，W/（m·K）

2

F——围护结构的传热面积，m；

2

tn——供暖室内计算温度，℃；

——供暖室外计算温度，℃； twa——围护结构的温差修正系数。

整个供暖房间的基本耗热量Q1j，应等于它的围护结构各部分(墙、窗、门、楼板、屋顶、地面等)基本耗热量q的总和。即

jqKFtntwaW （2-10） Q1西外墙：

西外墙的面积：4.5*3=13.5㎡

'基本耗热量q1'akF(tntw)(1xch)=297.54

南外墙：

南外墙的面积：3.3*3-1.5*1.8=7.2㎡

'基本耗热量:q1'akF(tntw)(1xch)=133.63

南外窗：

南外窗的面积：1.5*1.8=2.7㎡

'基本耗热量:q1'akF(tntw)(1xch)=187.92

2.4.2 户间传热耗热量

（2）户间传热量：

'QhjxhKFth （2-11）

xh-----户间传热量附加率

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K-----户间楼板或隔墙的传热系数 F-----户间楼板或隔墙的传热面积 th----户间传热计算温度 下楼板面积：4.5*3.3=14.85㎡

'户间传热量：QhjxhKFth98.01W

即，总的户间传热耗热量为196.02W

2.4.3冷风渗透耗热量

''cpwL'0l1tntwQ0.282冷风渗透耗热量：()n （2-12）

cp--------冷空气的比定压热容

w--------供暖室外计算温度下的空气密度

L'0---------通过每米门窗缝隙进入室内的理论渗透冷空气量 l1-----------门窗缝隙的计算长度

'tntw-----室内外温度差

n-----------渗透冷空气量的修正系数 '''Q20.28cpwL0l1(tntw)n =79.23W

2.4.4手算顶层屋顶热负荷及底层层大面热负荷

''顶层屋顶热负荷Q3 Q3kFt K ''底层地面热负荷Q4 Q4kFt K

标准层热负荷：

耗热量修温正 房房差冷风室内外传热系数房间耗户间热房间总名朝间间室内温室外温修渗透温差（w/热量负荷耗热量称向修正耗编名度（℃） 度（℃） 正耗热面积（℃） ㎡·℃） 修热量（w） （w） （w） 及号 称 （㎡） 系量（w） 方正（w） 数 向 % 围护结构 西外13.5 起墙 301 居东室 内12.06 墙 东2.16 0.8 20 -9 29 1.4 3 1 -5 297.54 0 608.42 886.42 0.-5 133.19 6 0.-5 112.75 精选文档

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内门 6 精选文档

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南内1.872 墙 南内1.728 门 上楼21.06 板 下楼21.06 板 西外13.5 墙 南外7.2 墙 南卧302 外2.7 室 窗 上楼14.85 板 下楼14.85 板 南内4.83 墙 南内4.32 卧门 303 室 北内6.48 墙 东内13.5 墙 1.4 3 0.-213.1 6 0 0.-251.84 6 0 0.0 6 0.0 6 139 5 2.2 2.2 139 0.8 1 -5 297.54 20 -9 29 0.8 1 -2133.63 79.23 698.32 0 -2187.92 0 2.5 1 894.34 5 2.2 0.0 6 0.0 6 98.01 98.01 1.4 20 -9 29 3 0.-2196.1 6 0 0.-2175.39 6 0 0.0 45.36 6 0.-5 78.98 6 495.83 691.85 5 1.4 1.4 精选文档

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上楼14.85 板 下楼14.85 板 南内6.48 墙 西内9.72 墙 北内1.872 墙 2.2 0.0 6 0.0 6 78.98 2.2 78.98 1.4 0.-245.36 6 0 0.-268.04 6 0 0.-5 13.1 6 0.-5 51.84 6 0.-5 80.68 6 0.-5 56.38 6 0.0 6 0.0 6 5 1.4 1.4 315.4 北内1.728 卫门 304 生北间 内2.898 墙 北内1.08 窗 上楼6.9984 板 下楼6.9984 板 西外9 墙 北卧305 外9 室 墙 北外2.16 窗 3 407.78 23 -9 32 1.4 3 5 2.2 46.19 2.2 46.19 0.8 1 -5 223.1 20 -9 29 0.8 1 0 234.9 357.61003.6 2 1122.4 2.5 1 0 187.92 精选文档

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上楼9 板 下楼9 板 东内8.28 墙 5 2.2 0.0 6 0.0 6 59.4 2.2 59.4 1.4 0.-5 230.52 6 0.0 6 0,0 6 230.52 上餐306 楼7.2 厅 板 下楼7.2 板 东外4.5 墙 西外4.5 墙 北厨307 外8.64 房 墙 上楼4.32 板 下楼4.32 板 5 2.2 47.52 325.56 2.2 47.52 0.8 1 -5 117.45 460.5 15 -9 24 0.8 1 -5 117.45 0.8 1 0 225.5 488.51 5 2.2 0.0 6 0.0 6 28.51 2.2 28.51 顶层热负荷：

表2-7 热负荷计算表 温耗热量修正 房房名室内传热系差冷风室内室外户间朝间间称外温数（w/修渗透房间耗热房间总耗修正耗温度温度热负面积向编名及差㎡·℃正热量（w） 热量耗热量（w） （℃） （℃） 荷（w） （㎡） 修号 称 （℃） ） 系（w） 方（w） 量正% 数 向 501 起东13.5 居 外20 -9 29 0.8 1 -5 297.54 0 1158.086 1297.086 围护结构 精选文档

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墙 精选文档

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西内12.06 墙 东内2,16 门 南内1.872 室 墙 南内1.728 门 楼21.06 顶 下楼21.06 板 东外13.5 墙 南外7.2 墙 502 卧南室 外2.7 窗 楼14.85 顶 下楼14.85 板 南内4.83 墙 卧南503 室 内4.32 门 北6.48 内 5 1.4 0.6 -5 133.19 3 0.6 -5 112.75 1.4 0.6 -20 13.1 3 0.6 -20 51.84 0.8 1 0 549.666 2.2 0.6 0 139 0.8 1 -5 297.54 0.8 20 -9 29 2.5 1 -20 133.63 79.23 1006.675 1 -20 187.92 1104.685 0.8 1 0 387.585 2.2 0.6 0 98.01 1.4 0.6 -20 196.1 20 -9 29 3 0.6 -20 175.39 883.415 981.425 5 1.4 0.6 0 45.36 精选文档

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墙 精选文档

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西内13.5 墙 5 1.4 0.6 -5 78.98 楼14.85 顶 下楼14.85 板 南内6.48 墙 东内9.72 墙 北内1.872 墙 20 -9 29 0.8 1 0 387.585 5 2.2 0.6 0 98.01 5 1.4 0.6 -20 45.36 5 1.4 0.6 -5 68.04 5 1.4 0.6 -5 13.1 北卫内1.728 504 生门 间 北内2.898 墙 北内1.08 窗 楼6.998顶 4 下6.998楼4 板 西外9 墙 北卧505 外9 室 墙 北外2.16 窗 20 -9 29 5 3 0.6 0 51.84 498.0582 544.2482 1.4 0.6 0 80.68 23 -9 32 3 0.6 0 56.38 182.6582 0.8 1 0 2.2 0.6 0 46.19 0.8 1 -5 223.1 0.8 1 0 234.9 357.61238.44 2 1297.84 2.5 1 0 187.92 精选文档

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楼9 顶 0.8 1 0 234.9 下楼9 板 西内8.28 墙 5 2.2 0.6 0 59.4 5 1.4 0.6 -5 230.52 418.44 506 餐楼7.2 厅 顶 下楼7.2 板 西外4.5 墙 东外4.5 墙 20 -9 29 0.8 1 0 187.92 465.96 5 2.2 0.6 0 47.52 0.8 1 -5 117.45 573.152 0.8 15 -9 24 0.8 1 -5 117.45 507 厨北房 外8.64 墙 楼4.32 顶 下楼4.32 板 5 1 0 225.5 601.662 0.8 1 0 112.752 2.2 0.6 0 28.51 底层热负荷：

表2-8 底层热负荷计算表

围护结构 耗热量修正 房房室内外传热系温差冷风渗房间户间房间总名间间室内温室外温朝温差数（w/修正称修正耗透耗热耗热热负耗热量编名（℃） 度（℃） 面积度向（℃） ㎡·℃） 系数 量（w） 荷（w） （w） 及热量量（w）号 称 （㎡） 修方（w） 正% 向 起东101 居外13.5 室 墙 20 -9 29 0.8 1 -5 297.54 0 828.29 967.29 精选文档

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西内12.06 墙 西内2,16 门 南内1.872 墙 南内1.728 门 下楼21.06 板 上楼21.06 板 东外13.5 墙 南外7.2 墙 南卧102 外2.7 室 窗 下楼14.85 板 上楼14.85 板 南内4.83 墙 5 1.4 0.8 -5 133.19 3 0.8 -5 112.75 1.4 0.8 -20 13.1 3 0.8 -20 51.84 0.8 0.4 0 219.87 2.2 0.8 0 139 0.8 1 -5 297.54 0.8 20 -9 29 2.5 1 -20 133.63 79.23 853.35 1 -20 187.92 951.36 0.8 0.4 0 155.03 2.2 0.8 0 98.01 1.4 20 -9 29 3 5 1.4 0.8 -20 196.1 650.83 748.84 103 卧南室 内4.32 门 北6.48 0.8 -20 175.39 0.8 0 45.36 精选文档

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内墙 精选文档

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西内13.5 墙 下 楼14.85 板 上楼14.85 板 南内6.48 墙 东内9.72 墙 北内1.872 墙 北内1.728 卫门 104 生北间 内2.898 墙 北内1.08 窗 下楼6.9984 板 上楼6.9984 板 东外卧墙 105 室 北外墙 9 1.4 0.8 -5 78.98 0.8 20 -9 29 2.2 0.4 0 155 0.8 0 98.01 1.4 0.8 -20 45.36 5 1.4 0.8 -5 68.04 1.4 0.8 0 13.1 3 0.8 0 51.84 388.46 434.65 1.4 23 -9 32 2.5 0.8 0 80.68 0.8 0 56.38 0.8 0.4 0 73.06 5 2.2 0.8 46.19 0.8 20 -9 29 0.8 1 -5 223.1 357.62 1 0 234.9 1098.5 1157.9 9 精选文档

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北外2.16 窗 下 楼板 上楼板 9 2.5 0.8 1 0 187.92 0.4 0 94.96 9 5 2.2 0.8 0 59.4 西内8.28 墙 下餐106 楼7.2 厅 板 上楼7.2 板 西外4.5 墙 东外4.5 墙 北厨107 外8.64 房 墙 下楼4.32 板 上楼4.32 板 5 1.4 0.8 -5 230.52 305.52 20 -9 29 0.8 0.4 0 75 353.04 5 2.2 0.8 0 47.52 0.8 1 -5 117.45 0.8 15 -9 24 0.8 1 -5 117.45 1 0 112.75 437.85 466.36 0.8 0.4 0 90.2 5 2.2 0.8 0 28.51

2.5 建筑物的面积热指标

公式为qfQn'F精选文档

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Qn'——供暖设计热负荷

qf——建筑物供暖面积热指标

F——供暖建筑物的建筑面积

标准层西户的供暖设计热负荷3812.59w,东户3379.48w 标准层西户的建筑面积100.16㎡东户100.16㎡

供暖面积热指标为38.06（w/㎡），东户为33.74（w/㎡）

第三章 供暖方案确定

3.1热媒的选择

本住宅建筑选择热水供暖系统，供水温度

tg=95℃，回水温度th=70℃。

热水采暖系统形式的选择，应根据建筑物的具体条件，考虑功能可靠、经济，便于管理、维修等因素，采用适当的采暖形式。

3.2供暖形式的确定

本住宅建筑采用单管跨越式供暖方式，供回水管道敷设在地下。

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3.3 供、回水方式

供、回水方式可分为单管式和双管式[1]。

双管热水供暖系统：因供回水支管均可装调节阀，系统调节管理较为方便，故易被人们接受，但双管热水供暖系统由于自然循环压头作用，容易引起垂直失调现象，故多用于四层以下的建筑。按其供水干管的位置不同，可分为上供下回、中供下回、下供下回、上供上回等系统。本设计采用上供下回式系统

单管热水供暖系统：构造简单，节省管材，造价低，而且可减轻垂直失调现象，故五到六层建筑中宜采用单管式采暖系统，不过一个垂直单管采暖系统所连接的层数不宜超过十二层。层数过多会使立管管径过大，下部水温过低，散热器面积过大不好布置，为了提高下层散热器的水温可设成带闭合管的单管垂直式采暖系统。

本工程为民用住宅楼需分户热计量，总建筑为五层，由上述比较及分析可以确定本工程采用单管热水供暖系统。

3.4 系统敷设方式

系统敷设方式可分为垂直式和水平式系统[1]。

水平式热水供暖系统：水平式采暖系统结构管路简单，节省管材，无穿过各层楼板的立管，施工方便，造价低，可按层调节供热量，当设置较多立管有困难的多层建筑式高层建筑时，可采用单管水平串联系统。但该系统的排气方式较为复杂，水平串联的散热器不宜过多，过多时除后面的水温过低而使散热器片数过多外，管道的膨胀问题处理不好易漏水。

垂直式热水供暖系统：结构管路简 单，节省管材，施工管理方便，造价低，但易造成垂直平失调。在无需考虑分区问题，目前被广泛采用。

根据上述比较与分析，本工程采用水平式系统。

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第四章 散热器的选择与布置

4.1 散热器选择

设计选择散热器时，需考虑对散热器在热工、经济、卫生美观及使用寿命等方面的要求。具体要求需满足以下几个条件：

1、热工性能满足传热系数K值高，散热器散热性能好； 2、经济性能满足散热器单位散热量的成本越低越好；

3、安装使用方便，散热器结构形式便于组装，少占用房间面积和空间； 4、卫生美观，散热器外表光滑美观，不积灰、易于清洁，易与建筑装饰相协调；

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5、使用寿命长，散热器不易被腐蚀和破坏。

选铸铁四柱813型，它结构简单，耐腐蚀，使用寿命长，造价低，传热系数高；金属热强度大，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。其基本参数如下表所示：

表4-1 四柱813型散热器参数表

散热面积/（㎡/片）

水容量（1/片）

质量/(kg/片）

工作压力/Mpa

传热系数计算公式K/[W/㎡.℃]

型号

四柱813型 0.28 1.4 8

0.5

K2.237t0.302

4.2 散热器计算

以住宅建筑标准层层西户301为例手动计算而每个房间所需散热器的片数： 室内安装四柱813型散热器，散热器明装，上部有窗台板覆盖，散热器距窗台高度为100mm。供暖系统为单管跨越式。设计供、回水温度为95℃、70℃，支管与散热器间采用同侧上进下出连接方式，求散热器面积及片数。

查供热工程课本

四柱813型散热器 K2.237t0.3027.79W/m2K 散热器组装片数修正系数，先假定11.0

散热器连接形式修正系数，查供热工程课本附录B中表B-5，21.0 散热器安装形式修正系数，查供热工程课本附录B中表B-6，31.02

Q886.42F1231.01.01.192.16m2

Kt7.7953.9'F'2.16四柱813型散热器每片面积为0.28m 计算片数n7.73片 6~10

f0.282'片

由附录B-4查，当散热器片数为6~10片，11.0 因此，实际所需散热器面积为FF'12.161.02.16m2精选文档

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实际采用片数nF2.167.73片 应采用四柱813型散热器8片。 f0.28由以上步骤可得：本住宅楼所有房间所需的散热器片数如下表：

表4-2散热器片数

房间名称 暖气片数 卫生间

标准层

卧室 卧室 起居室 卧室 餐厅

4 6 8 8 10 7

顶层

房间名称 暖气片数 卫生间 卧室 卧室 起居室 卧室 餐厅

5 9 10 12 12 9

底层

房间名称 暖气片数 卫生间 卧室 卧室 起居室 卧室 餐厅

4 6 9 9 10 7

4.3 散热器布置

1. 散热器布置一般安装在外墙窗台下，这样沿散热器上升的对流热气能阻止和改善从玻璃下降的冷气流和玻璃冷辐射的影响，使流经室内的空气比较暖和舒适；

2. 为防止散热器冻裂，两道外门之间，门不准设置散热器。在楼梯间或其它有冻结危险的场所，其散热器应由单独的立、支供热，且不得装设调节阀；

3. 散热器一般明装或装在深度不超过130mm的墙槽内，布置简单，本设计采用明装；

4. 在垂直单管或双管热水供暖系统中，同一房间的两组散热器可以串联连接；贮藏室、厕所和厨房等辅助用室及走廊的散热器，可同邻居串联连接；

5. 铸铁散热器的组装片数，不宜超过下列数值：

二柱（M132型）—20片；柱型（四柱）—25片；长翼型—7片。

考虑到传热效果，本设计散热片安装形式为同侧的上进下出。本设计散热器布置见平面图。

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5.1 绘制采暖系统图

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第五章 管路水力计算

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5.2 水力计算

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建筑供暖系统图如下：

对每段管段标号：1到24,1-12为供回水立管，13-24为用户管路。 水力计算得到各管段所承载的符合，根据 G0.86Q/(tgth) 最分户计量热用户平均比摩阻 ：RPJ=p/l 可取：30到60 由课本附录中D-1选择最接近RPJ的管径查处d、v、R精选文档

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各管段的沿程损失Py等于每一管段R与l相乘

由个管段上的管路设备将各管段总局部阻力系数列入表中，可得各管路水力计算表:

表5-1水力计算表

序负荷号 (kW) 1 2 3

流量(kg/h)

管径 DN32 DN32 DN25 DN25 DN20 DN20 DN25 DN25 DN32 DN32

管长ν(m/R(Pa/m△Py(Pa动压△Pj(Pa△Py+△Pj

ξ

(m) s) ) ) (Pa) ) (Pa) 3 3 3 3 3 3 3 3 3 1

0.402 75.857 227.571 14.6 79.576

1161.81

1389.385 4

41.5549

1429.49 4 32.4054

1114.75 5 25.2133

867.34 8 10.8292

372.526 4 10.8292

372.526 4 18.8292

647.726 4 25.2133

867.34 8 32.4054

1114.75 5 41.5549

1429.49 4

0.314 47.04 141.12 14.6 48.392 706.525 847.645 0.428

123.651314.62

370.966 14.6 90.043 1685.593 5 7

46

832.604 1027.172

4 18.0213 619.933 5 6 7 8 9 10

0.306 64.856 194.568 18.1

0.297 84.168 252.503 2 43.292 86.583 339.086 0.297 84.168 252.503 2 43.292 86.583 339.086 0.32 70.532 211.597 10.5 50.217 527.281 738.878 0.428

123.651395.66

370.966 15.5 90.043 1766.632 5 6

0.314 47.04 141.12 14.5 48.392 701.686 842.806 0.402 75.857 75.857 17.5 79.576

1392.58

1468.442 5

11 6.74879 232.158 12 6.74879 232.158 13 6.74879 232.158 14 6.74879 232.158 15 6.74879 232.158 16 6.74879 232.158 17 6.74879 232.158 18 5.4159 186.307 19 5.4159 186.307 20 5.4159 186.307 21 5.4159 186.307

DN20 8.988 0.185 34.392 309.119 25.5 16.814 428.745 737.864 De15 5.966 0.185 34.392 205.185 24.5 16.814 411.931 617.116 De15 De15 De15 De15 De15 De15 De15 De15

1.774 0.185 34.392 61.012 20.8 16.814 349.721 410.733 9.014 0.185 34.392 310.013 20.8 16.814 349.721 659.734 4.423 0.185 34.392 152.118 20.8 16.814 349.721 501.839 4.217 0.185 34.392 145.033 19.3 16.814 324.501 469.534 8.988 0.27 5.966 0.27 1.774 0.27

105.32

946.686 25.5 35.881 914.959 1861.645 8105.32

628.386 24.5 35.881 879.079 1507.465 8 105.32

186.851 20.8 35.881 746.32 933.171 8

De15 0.9195 0.185 34.392 31.624 18.8 16.814 316.094 347.718

9.014 0.27 105.32949.425 20.8 35.881 746.32 1695.745

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8

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22 5.4159 186.307 23 5.4159 186.307 24 5.4159 186.307 25 7.215 248.196 26 7.215 248.196 27 7.215 248.196 28 7.215 248.196 29 7.215 248.196 30 7.215 248.196 31 7.215 248.196 小392.514

13502.5

计 4

不平衡率的计算：

De15 4.423 0.27

105.32

465.865 20.8 35.881 746.32 1212.185 8 105.32

96.849 18.8 35.881 674.558 771.407 8 105.32

444.167 19.3 35.881 692.499 1136.666 8

De15 0.9195 0.27 De15 De15 De15 De15 De15 De15 De15

4.217 0.27

8.988 0.198 38.989 350.432 25.5 19.217 490.027 840.459 5.966 0.198 38.989 232.608 24.5 19.217 470.81 703.418 1.774 0.198 38.989 69.166 20.8 19.217 399.708 468.874 9.014 0.198 38.989 351.446 20.8 19.217 399.708 751.154 4.423 0.198 38.989 172.448 20.8 19.217 399.708 572.156 4.217 0.198 38.989 164.416 19.3 19.217 370.883 535.299 133.904

8547.47

575.4

19028.5

27576.032 62

De15 0.9195 0.198 38.989 35.85 18.8 19.217 361.275 397.125

最不利环路与标准层的不平衡率为11.4%，用阀门节流调整。 最不利环路与底层的不平衡率为10.15%，用阀门节流调整。 标准层与底层的最不利环路为14.48%，用阀门节流调整。 住宅个用户供暖管径：

表5-2用户供暖管径

用户所在层 管径

一层西户 De15

一层东户 De15

标准层 De15

顶层西户 De15

顶层东户 De15

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设计总结

在生活和生产过程中，会有很多的地方须设计供暖，因供暖的存在，使得在生活上的舒适性得道提高，而且生产会有很大的提高，供热工程在很多方面都有所涉及。所以在以后的生活.生产中要加以重视。

合理的选择供暖系统是计算的关键，以及根据室内的热负荷大小计算散热器

的片数，正确的选择散热器的型号。根据所选择的供暖系统以及供暖方式来合理的进行管路的水力计算，算出管段的各管径的大小，然后进行管道的阻力计算，以及平衡管段的阻力，这一系统让我对供热工程系统的设计以及水力计算有了全面的了解。

通过课程设计达到对供热工程这门课的知识的深化得目的，把课程内容贯穿，是它更加系统化，逻辑化，加强了这门课的认识以及对本专业的深刻的理解。

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参考文献

[1] 陆耀庆．实用供热空调设计手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，1995． [2] 田玉卓，闫全英，赵秉文．供热工程[M]．北京：机械工业出版社，2008．

[3] GB 50019—2003 采暖通风与空气调节设计规范 [S] .北京：中国计划出版社，2003. [4] 陆耀庆， 等 . 供暖通风设计手册 [M] .北京.中国建筑工业出版社，1987. [5] 陆亚俊 . 暖通空调 [M] .北京 ：中国建筑工业出版社，2002. [6] GB/T50114-2001 采暖通风与空气调节制图标准[S]．

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