小高层住宅楼分户采暖与热力站、热力管网设计(编辑修改稿)

小高层住宅楼分户采暖与热力站、热力管网设计(编辑修改稿)内容摘要：

t  式（ ） 式中： jQ — j部分围护结构的基本耗热量， W ； jK — j部分围护结构的传热系数， 2Wm℃ jF — j部分围护结构的表面积， 2m ； nt — 冬季室内计算温度， ℃ ； 39。 wt — 冬季室外空气计算温度， ℃ ；  — 围护结构的温差修正系数。 . 附加耗热量 围护结构的基本耗热量是在稳定条件下计算得出的。 实际耗热量会受到气象条件以及建筑物因素等各种影响而有所增减。 所以要对房间围护结构的基本耗热量进行修正。 内蒙古科技大学毕业设计说明书 15 修正后的耗热量即为附加耗热量。 通常按基本耗热量的百分率计算。 包括朝向修正， 风力附加和高度附加等。 基本耗热量还不是建筑物围护结构的全部耗热量，因为建筑物围护结构的耗热量还与它所处的地理位置及它的形状等因素 (如朝向、风速、高度等 )有关，这些因素在计算它的基本耗热量时并没有考虑进去。 在附加耗热量中，应按其占基本耗热量的百分率确定。 （ 1）朝向修正 不同朝向的围护结构，受到的太阳辐射热量是不同的；同时，不同的朝向，风的速度和频率也不相同。 因此规范规定对不同的追只外围护结构进行修正。 其修正率为： 北、东北、西北朝向： 0 东、西朝向： 5% 东南、西南朝向： 10%～ 15% 南向： 10%～ 25% 本设计中朝向修正系数取：北向为 0；南向为 25%；东、西向取 5%。 （ 2）高度附加 当房间净高超过四米时，每增加一米，附加率为 2%，但最大附加率不超过 15%。 应注意：高度附加率应加在基本耗热量和其他附加耗热量（进行风力，朝向，外门修正之后的耗热量）的总和上。 因为该住宅楼层高为 ，所以不考虑高度修正。 （ 3）风力附加 在规范中明确规定：在不避风的高地，河边， 海岸，旷野上的建筑物以及城镇厂区内特别高的建筑物，垂直的外围护结构热负荷附加 5%～ 10%。 该教学楼建于市区内，所以本设计不考虑风力附加。 内蒙古科技大学毕业设计说明书 16 （ 4）冷风渗透耗热量按渗透法计算 在风压和热压的作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出。 当未对采暖房间的门、窗缝隙采取密封措施时，冷空气就会通过门、窗缝隙渗入到室内，把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量，称为冷风渗透耗热量。 在各类建筑物特别是工业建筑的耗热量中，冷风渗透耗热量所占比例是相当大的，有时高达 30％左右，所以门窗缝隙渗透冷 空气耗热量的计算显得尤为重要。 根据《供暖通风设计手册》，沈阳市的冷风朝向修正系数：北向 n=，东向 n=，南向 n=，西向 n=。 在冬季室外平均风速为 m/s下，双层钢窗的每米缝隙的冷风渗透 L= 3m hm。 经门窗缝隙冷空气渗入室内总空气量 4： V lLn 式（ ） 式中： l — 门、窗缝隙的长度计算， m ； L — 每米门、窗缝隙渗入室内的空气量， 3m/hm ： n — 渗透空气量的修正系数。 冷风渗透耗热量按下式计算 4，  39。 0 .2 7 8i w p n wQ V c t t 式（ ） 式中： iQ — 冷风渗透耗热量 , W ； V — 经门、窗缝隙渗入室内的总空气量， 3m/h ； w — 供暖室外计算温度下的空气密度， 3gkm； pc — 冷空气的定压比热， pc =1  gkJ k ℃。 — 单位换算系数， 1kJ/h =。 内蒙古科技大学毕业设计说明书 17 （ 5）外门开启附加 为加热开启外门是侵入的冷空气，对于短时间开启无热风幕的外门，可以用外门的基本耗 热量乘以按表 ]1[ 中查出的相应的附加率。 阳台门不应考虑外门附加 ]1[。 表 外门附加率 N值 外门布置状况 附加率 一道门 0065n 两道门（有门斗） 0080n 三道门（有两个门斗） 0060n 公共建 筑和生产厂房的主要出入口 00500n 注： n— 建筑物的楼层数 热负荷计算举例： A101（北卧室） 已知条件： （ 1）地带Ⅰ的面积为 2 + 2= 2m ，地带Ⅱ的面积为 2 +2= 2m ，地带Ⅲ的面积为 + = 2m。 （ 2）外墙的 传热系数 0K = 2Wm℃ ，层高为。 面积为北外墙： = 2m ， 西外墙： = 2m ，东外墙： = 2m （ 3） 外窗的传热系数 0K = 20W m C ，北外窗：外形尺寸为 ,面积为 2m。 西外窗：外形尺寸为 ,面积为 2m。 （ 4）包头采暖室外计算温度为 ℃ ，室内温度为 180C ，冬季平均风速为 m/s。 （ 5）地面为不保温地面， K 值按地带决定 ]1[。 内蒙古科技大学毕业设计说明书 18 表 地面传热系数表 地面Ⅰ 20W m C 地面Ⅱ 20W m C 地面Ⅲ 20W m C 地面Ⅳ 20W m C 计算过程如下： （ 1）外围护结构的基本耗热量 北外墙的基本耗热量： Q= [18（ ） ] 1=149W 西外墙的基本耗热量： Q= [18（ ） ] 1=229W 修正后的耗热量： Q=229 =217W 东外墙的基本耗热量： Q= [18（ ） ] 1=38W 修正后的耗热量： Q=38 =36W 北外窗的基本耗热量： Q= [18（ ） ] =363W 地带Ⅰ的基本耗热量： Q= [18（ ） ] 1=240W 地带Ⅱ的基本耗热量： Q= [18（ ） ] =54W 地带Ⅲ的基本耗热量： Q= [18（ ） ] =7W （ 2）冷风渗透耗热量计算 l北 =(+) 2= l西 =(+) 2= V北 = = 3m/h V西 = = 3m/h V总 =+=3 3m/h iQ = 3 1 [18()]=40W 内蒙古科技大学毕业设计说明书 19 （ 3）房间采暖热负荷 Q=1221W 其它负荷计算结果见附录 C、 D。 . 面积热指标 该楼底层面积为： S1= 2m 总面积为： S=21333 2m 总负荷： Q=582116 W 热指标： F=582116/21333= W/m2 符合节能要求。 . 采暖系统的分类 按系统循环动力的不同，可分为重力循环系统 和机械循环系统。 靠水的密度差进行循环的系统，称重力循环系统；靠机械力进行循环的系统，称机械循环系统。 本设计中给小区居民供暖，采用的是机械循环系统。 按供、回水方式的不同，可分为单管系统和双管系统。 热水经立管或水平供水管顺序流过多组散热器，并顺序地在各散热器中冷却的系统，称为单管系统；热水经过供水立管或水平管平行地分配给多组散热器，冷却后的回水自每个散热器直接沿回水立管或水平回水管流回热源的系统，称双管系统。 按系统管道的敷设方式不同，可分为垂直式系统和水平式系统。 垂直式系统，按供、回水干干管布置的位置不同， 又分为以下几种 : （ 1）上供下回式双管和单管热水供暖系统 上供下回式系统的供回水干管分别设置于系统最上面和最下面，布置管道方便，排气顺畅。 是用的最多的系统形式。 内蒙古科技大学毕业设计说明书 20 （ 2）下供下回式双管热水供暖系统 供回水干管均位于系统的最下面。 与上供下回式相比，供水干管无效热损失小、可减轻上供下回式双管系统的竖向失调。 因为上层散热器环路重力作用压头大，但管路亦长，阻力损失大，有利于水力平衡。 顶棚下无干管比较美观，可以分层施工，分期投入使用。 底层需要设置管沟或有地下室以便于布置两根干管，要在顶层散热器设置放气阀或设空气管排除空 气。 （ 3）中供式热水供暖系统 它是供水干管位于中间某楼层的系统形式。 此系统可减轻竖向失调，但计算和调节都比较麻烦。 （ 4）下供上回式热水供暖系统 供水干管位于系统的最下面，回水干管位于系统的最上面，与上供下回式系统相对照，被称为倒流式系统。 如供水干管在一层地面明设时其热量可加以利用，因而无效热损失小，与上供下回式相比，底层散热器平均温度升高，从而减少底层散热器的散热面积，有利于解决一些建筑物中一层散热器面积过大，难于布置的问题。 立管中水流方向与空气浮升方向一致，在四种系统形式中最有利于排气。 （ 5）混合式 热水供暖系统； 混合式系统是由下供上回式和上供下回式两组串联组成的系统。 由于两组系统串联，系统的压力损失大些。 这种系统一般只宜使用在连接于高温热水网路上的卫生要求不高的民用建筑或生产厂房。 按热媒的温度不同，可分为低温水供暖系统和高温水供暖系统。 在我国，习惯认为，水温低于或等于 100℃ 的热水，称为低温水，水温超过 100℃ 的热水，称为高温水。 室内热水供暖系统，大多数采用低温水作为热媒。 设计供回水温度多采用 95/70℃。 内蒙古科技大学毕业设计说明书 21 . 方案的确定 由于本建筑为民用建筑，要求分户计量，根据设计要求系统采用水平双管系统形式，结合各种采暖系统的特点，本设计采用下供下回式低温水供暖系统。 机械循环下供下回式双管系统的供回水管都敷设在底层散热器下面，在设有地下室的建筑物，或在平屋顶建筑顶棚下难以布置供回水干管的场合，长采用下供下回式系统。 与上供上回式系统相比，它又如下的特点： （ 1） 在楼层地下布置供水干管，管路散热可通过地面被房间利用，无效热损失小。 （ 2） 在施工中，每安装好一层散热器即可开始 供暖，给冬季施工带来很大的方便。 （ 3） 排除系统中的空气较困难。 . 散热器的选择及要求 散热器的功能是将供暖的热媒（热水或蒸汽）所携带的热量，通过散热器壁面传给房间。 对散热器的基本要求，主要有以下几点： （ 1）热工性能方面的要求，散热器的传热系数越高，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流动速度和增加散热器向外辐射强度等途径。 （ 2）经济方面的要求，散热器传给房间的单位热量所需金属量越小，成本越低，其经济性越好。 （ 3）安装使用和工艺方面的要求，散热器因具有一定机械强度和承压能力；散热器的机构形式应便于组合成所需要散热面积，结构尺寸要小，少占房间面积和空间；散热器的产生工艺应满足大批量生产的要求。 （ 4）卫生和美观方面的要求，散热器外表光滑，不积灰和易于清扫，散热器的装内蒙古科技大学毕业设计说明书 22 设不应影响房间美观。 （ 5）使用寿命的要求，散热器应不易于被腐蚀和破坏，使用年限长。 目前，国内生产的散热器种类繁多，按其制造材质，主要有铸铁、钢制散热器两大类。 按其构造形式，主要有柱型、翼型、管型、平板型等。 铸铁散热器长期以来得到广 泛应用。 它具有结构简单、耐腐蚀、使用寿命长以及热稳定性好的优点；但其金属耗量大、金属热强度低于钢制散热器。 现今多数用的柱型散热器有四柱和二柱等。 其外形美观，传热系数较大，单片散热量小，容易组对成所需散热面积，积灰较易清除。 . 散热器的选择原则 选用散热器类型时，应注意在热工、经济、卫生和美观方面的基本要求。 但要根据具体情况，有所侧重。 设计选择散热器时，应符合下列原则性的规定： （ 1）散热器的工作压力，当以热水为热媒时，不得超过制造厂规定的压力值。 对高层建筑使用热水供暖时，首先要求保证承压能力，这对系统安全运行 ，至关重要。 当采用蒸汽为热媒时，在系统启动和停止运行时，散热器的温度变化剧烈，易使接口等处渗漏，因此，铸铁柱型和长翼型散热器的工作压力，不应高于 ；铸铁圆翼型散热器，不应高于。 （ 2）在民用建筑中，宜采用外形美观，易于清扫的散热器。 （ 3）在放散粉尘或防尘要求较高的生产厂房，应采用易于清扫的散热器。 （ 4）在具有腐蚀性气体的生产厂房或相对湿度较大的房间，宜用铸铁散热器。 （ 5）热水系统采用钢 制散热器时，应采取必要的防腐措施（如表面喷涂，补给水除氧等措施），蒸汽采暖系统不得采用钢制柱型、板型和扁管等散热器。 综合上述原因，所以本设计选择四柱 760型散热器，它的散热面积是 ㎡ /片，水容量 L/片，工作压力 MPa。 内蒙古科技大学毕业设计说明书 23 . 散热器的布置原则 （ 1） 散热器一般应安装在外墙的窗台下，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）为防止冻裂散热器，两道外门之间， 不准设置散热器。 在楼梯间或其他有冻结危险的地方，其散热器应有单独的立管、支管供热，且不得装设。