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1、目 录第1章 工程概况1第2章 设计依据12.1 任务书12.2规范及标准12.3设计参数1 第3章 供暖热负荷计算23.1房间围护结构传热耗热量计算23.2房间围护结构传热耗热量计算实例2第4章 散热器的选型及安装形式44.1散热器的选择44.2 散热器的布置44.3 散热器的安装尺寸应保证44.4 散热器的计算4第5章 管路布置45.1供暖系统的确定45.2水力计算55.3不平衡率的计算21设计小结9参考文献10附录 热负荷计算详表11附录 散热器计算详表21附录 材料表附录 设备表附录 图纸附录 课程设计任务书&指导书第一章 工程概况本工程为北京市一栋六层住宅建筑，本次设计主要针对该建筑
2、进行供热设计计算。主要包括卧室、厨房、客厅、卫生间等，建筑总面积约为1380.24。该工程采用下供下回水平单管跨越式低压蒸汽供暖系统，低压蒸汽供汽的表压力为？MPa。建筑平面图如下第二章设计依据2.1任务书2.1.1供热工程课程设计指导书（附）2.1.2供热工程课程设计任务书（附）2.2规范及标准采暖通风与空气调节设计规范GB50019-20032.3设计参数2.3.1室外计算参数室内设计温度由实用供热空调设计手册中表3.2-1可以查得：北京市：采暖室外计算(干球)温度为tw=-7.5；冬季大气压力？KPa，冬季室外平均风速为vw=？ m/s，冬季主要风向为？风。2.3.2室内计算参数室内设计
3、温度由实用供热空调设计手册中表5.1-1可以查得本设计所用到的民用建筑供暖室内计算温度，整理后列于下表中：表2-1房间温度/房间温度/卧室20盥洗、厕所18客厅20浴室23厨房152.3.2维护结构的传热系数围护结构概况：地面为类：基层为碎石混凝土，面层为水泥砂浆、水磨石。墙体：地上外墙为410mm厚（20mm水泥砂浆+370mm砖墙+20mm水泥砂浆），内墙为220mm厚（20mm水泥砂浆+180mm砖墙+20mm水泥砂浆）。屋面：预制细石混凝土板25mm，表面喷白色水泥砂浆通风层200mm卷材防水层水泥砂浆找平层20mm保温层75mm沥青膨胀珍珠岩隔气层找平层20mm预制钢筋混凝土板内粉刷
4、外窗：双层钢窗。规格：1.21.2，1.51.5，1.81.8（）内门：单开木门。0.92（）查实用供热空调设计手册得屋面、外墙、内墙、内门，吊顶的传热系数分别为：表2-2围护结构外墙内墙外窗内门屋顶阳台门传热系数W/（*）0.82.033.02.90.656第三章供暖热负荷计算对于本居民楼的热负荷计算只考虑围护结构传热的耗热量和冷风渗透引起的耗热量，人员、灯光等得热作为有利因素暂不考虑在热负荷计算当中。3.1房间围护结构传热耗热量计算围护结构稳定传热时，基本耗热量可按下式计算： （3-1）式中：K围护结构的传热系数（W/（）；F围护结构的面积（）；tn冬季室内计算温度（）；tw供暖室外计算温
5、度（）；围护结构的温差修正系数。冷风渗透耗热量按下式计算:（3-2）式中：Q冷风渗透耗热量（W）；V经门、窗隙入室内的总空气量，m3/h；w供暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3；Cp冷空气的定压比热，Cp =1KJ/（kg）；0.278单位换算系数，1KJ/h=0.278W。在工程设计中，由于是六层建筑物，计算冷空气的渗入量时主要考虑风压的作用，忽略热压的影响。暖通规范规定：宜按下列规定的数值，选用不同朝向的修正率朝向朝向 北、东北、西北 010%东南、西南 -10%-15% 东、西-5%南-15%-30%选用上面朝向修正率时。应考虑当地冬季日照率小于35%的地区，东南、西南和南向修正率，
6、宜采用-10%0%，东西向可不修正。暖通规范规定：民用建筑和工业辅助建筑物（楼梯间除外）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%。应注意：高度附加率，应附加于房间各围护结构基本耗热量和其他附加（修正）耗热量的总和上。暖通规范规定：在一般情况下，不必考虑风力附加。只对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别突出的建筑物，才考虑垂直外围护结构附加5%10%。3.2房间围护结构传热耗热量计算实例下面以标准层的107房间为例计算房间的热负荷：101房间得室内计算温度为20，北京市冬季室外计算温度为-7.5围护结构热负荷：外墙，以南外
7、墙为例：=0.87.1420-（-7.5）X(1-20%)=125.66W内墙，以北内墙为例：=2.0311.06(20-23)=-67.36W内门，以北内门为例： 2.91.6（20-23）=-13.92W阳台门 =6X5.52X20-（-7.5）X(1-20%)=437.18W 计算户间传热，要考虑与相邻房间的传热，包括同层的以及与垂直方向上相连房间的传热，就107房间而言，即西内墙和楼板（楼板要计算两个）西内墙 =0.6X13.5X5=68.51W楼板 =0.6X14.31X5X0.5=21.47W冷风渗透耗热量=15.56W其中V=Lln由实用供热空调设计手册查的，北京朝向修正系数：表
8、3-1朝向修正n北N南S东E西W0.950.40.250.7将以上6项相加，得标准层107房间热负荷为：677.09W其他房间进行同理的计算底层房间进行计算时要考虑地面的传热耗热量，根据实用供热空调设计手册（上册） 中第五章的地面传热计算来对房间进行地面传热的相关计算。顶层房间进行计算时要考虑屋顶的传热耗热量。热负荷计算表如下：表3-2地面层房间编号房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向面积/m2101 东南卧室南外墙4.44 20-7.527.5 1.0 0.8-20%78.14 东外墙9.90 0.8 -5%20
9、6.91 南外窗2.70 3 -20%178.20 地面8.45 0.6139.43 户间传热8.45 5.00.7 0.6 17.75 围护结构传热耗热量602.68 冷风渗透耗热量11.92 101房间供暖设计热负荷(含户间传热)632.35 101房间供暖设计热负荷(不含户间传热)614.60 房间编号房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向面积/m2102 东卧室东外墙10.80 20-7.527.5 1.0 0.8 -5%225.72 南外墙0.75 0.8-20%13.20 南外窗1.80 3.0 118.
10、80 地面9.27 0.4101.97 户间传热9.27 0.70.6 19.47 围护结构传热耗热量459.69 冷风渗透耗热量10.11 102房间供暖设计热负荷(含户间传热)489.27 102房间供暖设计热负荷(不含户间传热)469.80 房间编号房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向面积/m2103 餐厅东外墙9.00 20.0-7.527.5 1.00.80 -5%188.10 北内墙4.80 2.03 48.72 地面5.96 0.65 65.56 户间传热5.96 50.7 0.60 12.52 围护
11、结构传热耗热量302.38 冷风渗透耗热量103房间供暖设计热负荷(含户间传热)314.90 103房间供暖设计热负荷(不含户间传热)302.38 房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向面积/m2104 厨房东外墙7.20 15.0-7.5 22.5 1.0 0.80 -5%123.12 北外墙4.80 86.40 西内墙7.20 -5 2.03 -73.08 南内墙4.80 -48.72 阳台门1.84 15.0 -7.5 22.5 0.6 6.00 13.90 地面4.67 0.60 63.04 户间传热4.67
12、 5.00 0.7 0.60 9.81 围护结构传热耗热量164.66 冷风渗透耗热量55.98 104房间供暖设计热负荷(含户间传热)230.45 104房间供暖设计热负荷(不含户间传热)220.64 房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向面积/m2105 客厅东外墙4.41 20.0-7.5 27.50 1.0 0.80 -5%92.17 北外墙7.96 0.80 175.12 北外窗4,323.00 356.40 阳台门5.52 0.6 6.00 546.48 门2.20 20.0 14.0 6.00 0.6
13、2.90 22.97 东内墙7.20 15.05.00 2.03 73.08 南内墙7.20 23.0 -3.00 -43.85 西内墙14.60 14.0 6.00 0.6 106.70 与客卫接的门1.60 23.02.90 -13.92 地面56.36 20.0-7.5 27.50 0.46 712.95 户间传热56.36 5.00 0.7 0.60 118.36 围护结构传热耗热量2028.10 冷风渗透耗热量101.13+6.16107.29 105房间供暖设计热负荷(含户间传热)2253.75 105房间供暖设计热负荷(不含户间传热)2135.39 房间编号房间名称围护结构室内供
14、暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向面积/m2106 客卫北内墙6.33 23.0 20.0 3.0 1.02.03 38.55 东内墙4.80 29.23 南内墙6.33 38.55 东内门1.60 2.90 13.92 户间传热3.60 5.0 0.7 0.60 7.56 围护结构传热耗热量120.25 冷风渗透耗热量106房间供暖设计热负荷(含户间传热)127.81 106房间供暖设计热负荷(不含户间传热)120.25 房间编号房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热
15、量名称及朝向面积/m2107 主卧南外墙7.14 16 -8241 0.80 -20%125.66 阳台门5.52 6.00 437.18 北内墙11.06 -3 2.03 -67.36 北内门1.60 -32.90 -13.92 地面14.31 0.35 137.73 户间传热13.50 5 0.60 68.51 14.31 50.70.60 30.05 围护结构传热耗热量619.31 冷风渗透耗热量15.56 107房间供暖设计热负荷(含户间传热)733.43 107房间供暖设计热负荷(不含户间传热)634.87 房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系
16、数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向面积/m2108 主卫南内墙4.73 2320312.03 28.81 北内墙与楼道连3.24 2314959.19 北内墙与客厅连1.82320310.96 南内门1.6232032.90 13.92 户间传热3.40 5.00 0.7 0.60 7.14 7.20 0.5 2.03 36.54 围护结构传热耗热量112.88 冷风渗透耗热量108房间供暖设计热负荷(含户间传热)149.42 108房间供暖设计热负荷(不含户间传热)112.88 标准层房间编号房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正
17、率传热耗热量名称及朝向面积/m2101 东南卧室南外墙4.44 20-7.527.5 1.0 0.8-20%78.14 东外墙9.90 0.8-5%206.91 南外窗2.70 3-20%178.20 户间传热8.45 5 0.50.612.68 围护结构传热耗热量463.25 冷风渗透耗热量11.92 101房间供暖设计热负荷(含户间传热)500.52 101房间供暖设计热负荷(不含户间传热)475.17 房间编号房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向面积/m2102 东卧室东外墙10.80 20 -7.527.5
18、 10.8-5%225.72 南外墙0.75 0.8 -20%13.20 南外窗1.80 3 118.80 户间传热9.27 0.50.6013.91 围护结构传热耗热量357.72 冷风渗透耗热量10.11 102房间供暖设计热负荷(含户间传热)395.64 102房间供暖设计热负荷(不含户间传热)367.83 房间编号房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向面积/m2103 餐厅东外墙9.00 20 -7.527.510.80 -5%188.10 北内墙4.80 2.03 48.72 户间传热5.96 50.50.
19、60 8.94 围护结构传热耗热量236.82 冷风渗透耗热量103房间供暖设计热负荷(含户间传热)254.70 103房间供暖设计热负荷(不含户间传热)236.82 房间编号房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向面积/m2104 厨房东外墙7.20 15 -7.5 22.510.80 -5%123.12 北外墙4.80 86.40 西内墙7.20 -52.03 -73.08 南内墙4.80 -48.72 阳台门1.84 15-7.522.50.66 13.90 户间传热4.67 5 0.50.60 7.01 围护结
20、构传热耗热量101.62 冷风渗透耗热量55.98 104房间供暖设计热负荷(含户间传热)171.61 104房间供暖设计热负荷(不含户间传热)157.60 房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向面积/m2105 客厅东外墙4.41 20-7.527.51 0.80 -5%92.17 北外墙7.96 0.80 175.12 北外窗4.32 3.00 356.40 阳台门5.52 0.66.00 546.48 门2.20 20146.00 0.6 2.90 22.97 东内墙7.20 155.00 2.03 73.08
21、 南内墙7.20 23-3-43.85 西内墙14.60 14 60.6 106.70 与客卫接的门1.60 232.90 -13.92 户间传热56.36 5.00 0.50 0.60 84.54 围护结构传热耗热量1315.15 冷风渗透耗热量101.13+6.16107.29 105房间供暖设计热负荷(含户间传热)1591.52 105房间供暖设计热负荷(不含户间传热)1422.44 房间编号房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向面积/m2106 客卫北内墙6.33 23 2031 2.03 38.55 东内墙
22、4.80 29.23 南内墙6.33 38.55 东内门1.60 2.90 13.92 户间传热3.60 5 0.50.6 5.40 围护结构传热耗热量120.25 冷风渗透耗热量106房间供暖设计热负荷(含户间传热)131.05 106房间供暖设计热负荷(不含户间传热)120.25 房间编号房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向面积/m2107 主卧南外墙7.14 20-7.527.510.80 -20%125.66 阳台门5.52 6.00 437.18 北内墙11.06 -3.0 2.03 -67.36 北内门
23、1.60 -3.0 2.90 -13.92 户间传热13.50 5.00 0.60 68.51 14.31 5.00 0.5 0.60 21.47 围护结构传热耗热量481.57 冷风渗透耗热量15.56 107房间供暖设计热负荷(含户间传热)677.09 107房间供暖设计热负荷(不含户间传热)497.13 房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向面积/m2108 主卫南内墙4.73 2320 31.0 2.03 28.81 北内墙与楼道连3.24 23149 59.19 北内墙与客厅连1.80 2320 310.9
24、6 南内门1.60 23203 2.90 13.92 户间传热3.40 5. 0.5 0.60 5.10 7.20 0.5 2.03 36.54 围护结构传热耗热量112.88 冷风渗透耗热量108房间供暖设计热负荷(含户间传热)196.16 108房间供暖设计热负荷(不含户间传热)112.88 顶层房间编号房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向面积/m2101 东南卧室南外墙4.44 20-7.5 27.5 10.80 -20%78.14 东外墙9.90 0.80 -5%206.91 南外窗2.70 3.00 -2
25、0%178.20 屋顶8.45 0.65 151.04 户间传热8.45 5.00 0.70.60 17.75 围护结构传热耗热量614.30 冷风渗透耗热量11.92 101房间供暖设计热负荷(含户间传热)643.96 101房间供暖设计热负荷(不含户间传热)626.22 房间编号房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向面积/m2102 东卧室东外墙10.80 20 -7.527.51.00.80 -5%225.72 南外墙0.75 0.80 -20%13.20 南外窗1.80 3.00 118.80 屋顶9.27
26、0.65 165.70 户间传热9.27 0.70.60 19.47 围护结构传热耗热量523.42 冷风渗透耗热量10.11 102房间供暖设计热负荷(含户间传热)553.00 102房间供暖设计热负荷(不含户间传热)533.53 房间编号房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向面积/m2103 餐厅东外墙9.00 20-7.527.51.0 0.80 -5%188.10 北内墙4.80 2.03 48.72 屋顶5.96 0.65 106.54 户间传热5.96 5.00 0.7 0.60 12.52 围护结构传热
27、耗热量343.36 冷风渗透耗热量103房间供暖设计热负荷(含户间传热)355.87 103房间供暖设计热负荷(不含户间传热)343.36 房间编号房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向面积/m2104 厨房东外墙7.20 15-7.522.51.00.80 -5%123.12 北外墙4.80 86.40 西内墙7.20 -5 2.03 -73.08 南内墙4.80 -48.72 阳台门1.84 15-7.522.50.66.00 13.90 屋顶4.67 0.65 68.30 户间传热4.67 5.00 0.70.
28、60 9.81 围护结构传热耗热量169.92 冷风渗透耗热量55.98 104房间供暖设计热负荷(含户间传热)235.71 104房间供暖设计热负荷(不含户间传热)225.90 房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向面积/m2105 客厅东外墙4.41 20-7.527.5 1.0 0.80 -5%92.17 北外墙7.96 0.8 175.12 北外窗4,323.00 356.40 阳台门5.52 0.66.0546.48 门2.20 2014 6 0.6 2.9 22.97 东内墙7.20 155 2.03 7
29、3.08 南内墙7.20 23 -3 -43.85 西内墙14.60 14 6.00 0.6106.70 与客卫接的门1.60 232.9-13.92 屋顶56.36 20 -7.527.5 0.65 1007.44 户间传热56.36 5.00 0.70.6 118.36 围护结构传热耗热量2322.58 冷风渗透耗热量101.13+6.16107.29 105房间供暖设计热负荷(含户间传热)2548.23 105房间供暖设计热负荷(不含户间传热)2429.87 房间编号房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向面积/
30、m2106 客卫北内墙6.33 23 203 12.03 38.55 东内墙4.80 29.23 南内墙6.33 38.55 东内门1.60 2.90 13.92 屋顶3.60 30.50 0.65 71.37 户间传热3.60 5.00 0.70 0.60 7.56 围护结构传热耗热量191.62 冷风渗透耗热量106房间供暖设计热负荷(含户间传热)199.18 106房间供暖设计热负荷(不含户间传热)191.62 房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向面积/m2107 主卧南外墙7.14 20-7.527.51.
31、0 0.8-20%125.66 阳台门5.52 6 437.18 北内墙11.06 -32.03 -67.36 北内门1.60 -3 2.90 -13.92 屋顶14.31 27.5 0.65 255.79 户间传热13.50 5.00 0.60 68.51 14.31 5.00 0.7 0.60 30.05 围护结构传热耗热量737.36 冷风渗透耗热量15.56 107房间供暖设计热负荷(含户间传热)851.49 107房间供暖设计热负荷(不含户间传热)752.92 房间编号房间名称围护结构室内供暖计算温度/室外供暖计算温度室内外计算温度差温差修正系数传热系数朝向修正率传热耗热量名称及朝向
32、面积/m2108 主卫南内墙4.73 23 20312.03 28.81 北内墙与楼道连3.24 14959.19 北内墙与客厅连1.80 20310.96 南内门1.60 20 32.90 13.92 屋顶3.40 -7.530.50.65 67.41 户间传热3.40 5.00 0.7 0.60 7.14 7.20 0.5 2.03 36.54 围护结构传热耗热量180.29 冷风渗透耗热量108房间供暖设计热负荷(含户间传热)216.83 108房间供暖设计热负荷(不含户间传热)180.29 通过建筑总负荷计算得出面积热指标为38.8，符合节能标准的要求第4章 散热器的选型及安装形式4.
33、1散热器的选择考虑到散热器耐用性和经济性，本工程选用四柱813型散热器，高度为813mm，长度为57mm，；重8Kg，散热面积为0.28。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。“暖通规范”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内含有粘砂的散热器，应采取可靠的质量控制措施；所以要选用内腔干净无砂，外表喷塑或烤漆的灰铸铁散热器。4.2 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
34、止散热器冻裂，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；散热器一般明装或装在深度不超过130mm的墙槽内。根据指导老师要求，小厕所布置散热器不能在窗台下。4.3 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。4.4 散热器的计算以标准层107房间为例：Q=677.09W ，热媒温度为tpj=（95+70）/2=82.5 ，室内温度为tn20 ，连接方式采用同侧上进下出 ，则2=1，安装为明装但在散热器上部有窗台板覆盖，散热器距窗台板高度为150mm，则3= 1.02。散热器传热系数=7.8W/()所以散热
35、器面积为=677.09X1.0X1.0X1.02/(7.8X62.5)=1.27片数n=F/f=1.27/0.28取整得n=5片其余散热器计算同上计算结果见下表房间号负荷所需散热器片数101标准层500.52 4 底层632.34 5 顶层643.96 5 102标准层395.64 3 底层489.27 4 顶层553.00 4 103标准层254.70 2 顶层355.87 3 底层314.90 2 104标准层172.62 2 顶层236.71 2 底层231.46 2 105标准层1591.52 12 顶层2548.23 19 底层3261.19 24 106标准层131.05 2 顶层160.63 2 底层127.81 2 107标准层608.58 5 顶层851.49 6 底层733.43 6