大连亿海办公楼水暖系统设计.doc

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1、本科论文目 录摘 要IAbstractII引 言11 工程概况21.1 设计任务21.2 项目基本信息22 热负荷计算22.1 系统热负荷计算原理22.2 各户热负荷计算表43 供暖系统的选择53.1 室内供暖系统的分类53.2 供暖系统的确定53.3 供暖系统的节能处理54 散热器的选择64.1 散热器的选择64.2 各户散热器数量计算74.3 散热器的布置85 给排水系统的水力计算95.1 水力计算依据95.2 供回水立管计算表95.3 系统管道的阻力损失计算115.4 系统不平衡率的计算116 工作区域的给排水系统的选择126.1 给排水系统的分类126.2 项目的给排水方式及选择136

2、.3 管道的布置及敷设136.4 给排水系统的节能措施147 水暖系统的管件及配件的选择157.1 管材及管件的选择157.2 补偿器157.3 排气阀157.4 水泵16结 论18参考文献19致 谢21本科论文摘 要这次建筑物水暖系统的设计内容是针对供暖系统和给水排水系统的设计。供热系统的设计目标和重要内容：以热水为热媒的建筑物的集中供热系统。首先，我搜索了基本设计信息，并计算了大连亿海办公大楼的热负荷。此后，根据办公楼的热负荷和建筑物的形式以及其他条件，制定了供暖系统的设计方案。选择并配置供暖管道系统，计算系统的水力损失，并选择管道的直径和流量。管网系统可以更好地适应水力平衡的要求。然后绘

3、制该系统的方案和系统图。本次建筑物给排水系统的设计内容主要为：给水系统的管材及配件的选择、给水管道设计的相关计算、管路水头损失及排水系统的管道设计的相关计算、管材及配件的选择等，并绘制相关图纸及标上管径。现如今，社会建筑的给水、排水和供热系统已成为建筑的重要组成部分，通过数据可以发现其每年的能耗颇为惊人。所以如何有效且可实施性强的节约能耗，已经成为建筑节能的关键环节，本次设计也将把供暖系统与给排水系统的节能措施作为重中之重。关键词：供暖系统；负荷；水力计算；给排水系统；节能AbstractThe design content of the drainage and irrigation sys

4、tem of the house aims at the design of the heating system and the water supply and drainage system. The design goal and important content of the heating system: the central heating system of the building with hot water as the heating medium. First, I searched for basic design information and calcula

5、ted the heat load of the Dalian Yihai office building. Since then, based on the heat load of the office building and the form of the building and other conditions, a design plan for the heating system has been developed. Select and configure the heating piping system, calculate the hydraulic part of

6、 the system, and select the diameter and flow of the piping. The pipe network system can better adapt to the requirements of hydraulic balance. Then draw the system plan and system diagram. The design of building water supply and drainage system mainly includes the selection of pipes and fittings fo

7、r water supply system.the relevant calculation of the design of the water supply pipeline, the calculation of the pipe head loss and the relevant calculation of the piping design of the drainage system, the selection of pipes and accessories And draw relevant drawings and mark the pipe diameter.Wate

8、r supply, drainage and heating systems are an important part of building construction in todays society, and energy consumption is surprising. How to effectively and effectively implement energy saving has become a key link in building energy conservation, so this design The energy-saving measures o

9、f heating systems and water supply and drainage systems will be the top priority.Keywords: Heating system; load; hydraulic calculation; water supply and drainage system; energy saving引 言建筑工程建设的重要组成部分包括建筑给排水工程、供暖工程、消防工程等。给排水工程和供暖工程是建筑各类项目的管道部门。它的建筑工程施工质量如何，虽然不容易对建筑结构和人身安全造成极大的危害，但是由它引起的较大的产品质量问题却是立即损

10、害了用户的应用功能和生活质量。管道四工程施工的应用质量是充分发挥工程施工应用功能的关键。但是，在具体工作中，水暖工程的施工过程中仍然存在很多问题，这对于建筑的所有系统的正常应用都是非常不利的，因此每个人都必须分析其缺陷，然后采取措施确保其功能。工程建筑充分利用。在中国的寒冷和严寒地区，公共建筑的基础建设规模较大，室内外环境的温度参在较大差异，且室外经常存在极端气候，建筑能源的消费水平居高不下，能否适当的节省资源具有巨大的发展潜力。在现阶段，除了传统的散热器外，还有多种加热方法，例如地热盘管和热空气。供暖工程的质量好坏，直接影响到群众的生活质量，所以一个好的设计，能够直接影响群众的幸福指数。给排

11、水工程上接城市的市政给水水源，下接排污管道，起到了承上启下的作用，所以在满足群众需要的情况下，尽可能的节能发展，成为了现阶段共同研究的目标。 1 工程概况1.1设计任务（1）采暖系统的热负荷计算；（2）采暖设备及系统的选择；（3）给排水设备及系统的选择；（4）散热末端的布置；（5）采暖系统和给排水系统的水力计算。1.2 项目基本信息1.2.1 工程概况本项目位于大连市沙河口区会展路，大连亿海大厦是一座商务办公建筑，地上5层，地下3层，高度22.8m；占地面积1500m2，总建筑面积9642m2，其中地下室建筑面积1850m2，标准层建筑面积约为958m2。1.2.2设计参数大连：室内拟定计算温

12、度为18冬季室外的算数温度为-11.1冬季室外的平均风速为3m/s1热水系统供水的温度拟定为55，热水系统回水的温度拟定为40。2 热负荷计算2.1 系统热负荷计算原理供暖系统设计热负荷=维护结构的基本耗热量+附加的耗热量（朝向、风力、高度）+冷风渗透耗热量+冷风侵入耗热量2。 （2-1） 式中：；。1001室采暖，计算如下：已知外围护结构条件：内、外墙：内表面抹灰砖墙；K=0.42W/(.）外窗：单层推拉铝合金窗。K=2W/(.）外窗尺寸（长*高）为0.56m*2.6m。表2-1外围护结构基本信息房间编号类别围护结构传热系数温差修正基本耗热量尺寸面积KQ长宽(高)m2w/m2.W1001首层

13、室外温度：-11.1房间面积：46.35室内温度：18外墙南3.94.216.380.421455外墙西南24.26.940.421193外窗西南0.562.61.4621193外墙西5.54.220.190.421561外窗西,20.562.61.4621385外墙北3.94.216.380.421455外墙西北24.26.940.421193外窗西北0.562.61.4621193楼板4346.350.561662*小计146.353289外围护结构的朝向校正热量消耗是受建筑物影响的太阳对围护结构基本热量消耗的校正。通过查询暖通空调法规得：北方，东北和西北：010；东南，西南：-10-15

14、；东西方：-5；南：-15-30。风力的额外热量消耗。外部风速的变化校正了外围护结构的基本热量消耗。通常，无需考虑增加风力。仅对于单个建筑物，才考虑5到10的附加垂直围护结构3。房屋的高度对维护结构的热量消耗的影响所产生的就是高度的附加热量消耗4。表2-2修正耗热量房间编号类别修正后耗热量高度修正朝向风向修正后耗热量XchXf1+Xch+XFQXhW1001首层相对湿度：60%室内人数：4.64新风量(m3/h)：139.05外墙南-0.2500.753410外墙西南-0.100.91740外窗西南-0.100.91730外墙西-0.0500.955330外窗西,2-0.0500.953660

15、外墙北0.101.15000外墙西北0.101.12120外窗西北0.101.12120楼板016620*小计13173表2-3总热负荷表房间编号类别围护结构耗热量冷风渗透耗热量外门冷风侵入耗热量采暖热负荷户间传热总热负荷Q1Q2Q3Qcn=Q1+Q2+Q3QfjQ=Qcn+QfjWWWWWW1001首层外墙南343003430343外墙西南174001740674外窗西南18439704810381外墙西535005350535外窗西,238771508020802外墙北502002020232外墙西北213002130413外窗西北22215903810551楼板662003620362*

16、小计13222127203493042932.2 各户热负荷计算表表2-4首层各户热负荷及相关参数表办公室一层负荷流量管径流速动压比摩阻Wkg/hDNm/sPaPa/m24 3987229 DN250.13 8.74 39.6 23 3160181 DN250.11 5.49 36.2 22 3160181 DN250.11 5.49 36.2 21 3160181 DN250.11 5.49 36.2 20 3160181 DN250.11 5.49 36.2 19 3160181 DN250.11 5.49 36.2 18 3160181 DN250.11 5.49 36.2 17 316

17、0181 DN250.11 5.49 36.2 16 3160181 DN250.11 5.49 36.2 15 3880222 DN250.13 8.28 39.1 14 2640151 DN250.09 3.83 34.5 13 2640151 DN250.09 3.83 34.5 12 2640151 DN250.09 3.83 34.5 11 2640151 DN250.09 3.83 34.5 10 2640151 DN250.09 3.83 34.5 9 2640151 DN250.09 3.83 34.5 8 3880222 DN250.13 8.28 39.1 7 316018

18、1 DN250.11 5.49 36.2 6 3160181 DN250.11 5.49 36.2 5 3160181 DN250.11 5.49 36.2 4 3160181 DN250.11 5.49 36.2 3 3160181 DN250.11 5.49 36.2 2 3160181 DN250.11 5.49 36.2 1 4674268 DN250.16 12.02 42.9 3 供暖系统的选择3.1 室内供暖系统的分类提供热源的供热站，传输热量到热用户的热网系统和最终受益方的热用户这三部分组成了集中供暖系统。根据热源，热介质和管道的数量，它们可以大致分为以下三类：（1）按提供热源

19、的方式分类，可分为火力发电厂供热系统和区域锅炉房供热系统。近年来，逐渐出现了使用地下热能，工业剩余废热等其他新兴能源作为热源的供热系统。（2）按热介质的分类，可分为热水加热系统和蒸汽加热系统。（3）根据加热管数量，可分为单，双控和多控加热系统5。在此设计中，与大连亿海写字楼相对应的供热公司都使用热水供暖系统，因此不引入蒸汽供暖系统，而仅引入高温水供暖系统。开放式高温热水供暖系统和封闭式高温热水供暖系统共同组成了高温热水供暖系统。在开放式高温热水供暖系统中，加热网络必须取出的部分或全部循环水，直接投入到生产或生活热水供应当中；在封闭式高温热水供暖系统中，加热网络的循环水仅用作热介质，禁止将其带出

20、热网。3.2 供暖系统的确定本项目由大连亿海办公楼选择机械循环上供下回单管顺流式系统。本系统具有一般的单管系统的做法，且系统的水力稳定性好，散热器的排气方式简单易操作，结构简易明了。3.3 供暖系统的节能处理3.3.1 供热站实施监控供热站配有实时监控系统，可实时调节供热人员的热量是否符合标准。供热系统，生活热水系统和空调系统是供热站常有三个系统。供热人员应该根据情况来确定需要控制哪个系统以及将其控制到什么级别。当对供暖和生活热水系统进行定性调整且系统流量几乎不变时，根据生活热水系统的供水温度，手动控制阀和自控功能控制供暖系统的供水阀可以使用控制阀。当对控制系数的要求很高并且控制过程相对复杂时

21、，必须考虑具有电致动器的计算机控制装置。目前，一些发达国家通常使用组合式供暖单元为社区或者个人中央供暖系统。该机包括板式散热器，系统循环水泵，系统补水装置，设备以及必要的监控仪器，可根据室外实时温度，调节屋内的实时温度，以及温水系统的供水温度和供热量，。我个人认为，小区域的用户可以尝试使用类似于发达国家的先进加热系统设备。将来，我们将在小范围内尝试这种新的节能措施。3.3.2提高供热管道的保温效率将热水管网的保温效率提高，可以有效地控制管道及其附件的热能损失。当管道外表面温度50C时，应设置保温层。在选择保温层时，可以选择几种导热率小、密度高、或者吸水率低的高效保温材料。例如离心玻璃棉、岩棉、

22、矿棉等这些产品衍生物6。当供热管道包裹这样的材料时，可以有效的减少与冷空气之间的换热，进而降低系统热能的损耗，提高系统的保温效率，达到节能的目的。依据测定，保温状况良好的供热管网比没有保温的供热管网，热能损失仅仅占总热量的5%8%，而建造这类保温状态良好的供热管网时，需要增加的投资成本只占总管道成本的25%40%。因此，对于供热管网如何节约能源来说，能否有效地提高管道网的保温效率，减少不必要的热能损失，降低产品成本，对于提高供热系统的经济效益有很大的意义和帮助。4 散热器的选择4.1 散热器的选择散热器按照材质的不同划分，可分为铸铁散热器，钢制散热器和其他材质的散热器。其他材料的散热器又分为单

23、类金属制造成热器，其中包含铝散热器和铜散热器，此类散热器的硬度较低，造价高昂使用寿命较短；另一种为复合材料制造成的散热器，其中包括钢-铝复合材料、铝-铜复合材料、铝-不锈钢复合材料以及搪瓷制成的散热器，此类散热器硬度高，耐腐蚀，使用寿命长。根据不同的热交换方法，散热器也可分为辐射型散热器和对流型散热器。对流型散热器的散热量没有损失直接换热到室内环境，这种直接热交换方式也称为“热对流”，该散热器供给散热片的能量要求较高。相比与对流散热器的高能耗高造价，其他散热器的换热方式同时具备对流和辐射放热，也称为“辐射散热器”，此类散热器仅需提供对流散热器所需要的百分之20能量，即可获得相同的供热效果。（1

24、）在民用建筑中，需要使用的散热器，其应具有外形美观且易于清洁的特点。（2）对粉尘敏感和粉尘管理要求很高的生产设备厂间或车间，要求使用清洁简单的散热器。（3）耐腐蚀的散热器规定在具有一定腐蚀性气体或空气相对湿度较高的空间中布置。（4）在使用单种金属制成的钢制散热器时，请使用密闭系统且满足产品的水质要求。（5）使用单种金属制成的铝制散热器时，应使用内部经过耐腐蚀处理后的铝制散热器，以满足产品的水质要求，避免受到腐蚀7。本设计的大连亿海办公楼供暖系统将采用四柱式813型散热器，选择此类散热器的原因是其具有良好的耐腐蚀性，且使用寿命长，散热器坚固耐用，安全性能可靠。4.2 各户散热器数量计算进水温度为

25、55，出水温度为40，进出口的平均温度为（55+40）/2=47.5设计散热器型号四柱813型，上进下出。计算方法： （4-1）计算房间1001的散热器片数已知：Q=4239W，=（55+40）/2=47.5，=18，查找附录2-1，四柱813型散热器： (4-2)由于采用的是四柱813型散热器，因此查的修正系数：散热器组装片数的修正系数，假定为散热器连接形式的修正系数，查附录2-4 散热器安装形式修正系数，查附录2-5 根据式： (4-3)四柱813型散热器每片散热器面积为0.28 计算片数为 =片 (4-4) 根据附录2-3，当片数大于20片时，所以，实际所需要的散热器面积为：实际采用的片

26、数n为： N=片 (4-5)所以，1001房间采用四柱813型散热器24片.4.3 散热器的布置（1）散热器通常应安装在窗台下方。（2）在两个外门之间不能安装散热器，以免霜冻破裂。在其他有结冰危险的地方或楼梯间，散热器应通过单独的立管和支管加热。（3）在立式单管和双管热水系统中，同一房间中的两组散热器可以串联连接。两个串联散热器之间的串联管的直径应与散热器接口的直径相同，以保证于水在散热器之间的顺畅流动。（4）在楼梯间内布置散热器时，必须要考虑到楼梯间内热流上升的特性，应须将散热器尽可能地以一定比例布置在地下或较低层。（5）组装的铸铁散热器的数量不应超过以下值：二柱（M132）20片；柱型（细

27、柱）25片；长翼型7片8。5 给排水系统的水力计算5.1 水力计算依据（1）建筑默认层高为4.5m。（2）立管为异程系统，一梯八户，设置分集水器。（3）立管比摩阻控制范围30 60Pa/m，支管比摩阻控制范围60100Pa/m。（4）在系统设计水温下，重力循环作用压力按最大循环压力的2/3计算(一层热压为0)。（5）用不等温降法计算系统水力损失。5.2 供回水立管计算表表5-1供回水立管计算表供水立管管段编号管长立管负荷立管流量立管管径流速动压比摩阻局部阻力系数沿程阻力局部阻力管段阻力和LGQDNvPd=v2/2RPy=RLPj=PdP=Py+PjMWkg/hmmm/sPaPa/m直流三通变径

28、合计PaPaPaY-142821 162 DN250.083 3520.52.5140 8 148 Y-24784 45 DN250.020 3120.52.5122 1 123 Y-38.211066 634 DN320.1816 4620.52.5376 39 415 Y-48.26276 360 DN320.105 3520.52.5291 13 303 Y-543160 181 DN250.094 3620.52.5145 10 155 Y-68.29428 541 DN320.1511 4220.52.5342 28 370 Y-743160 181 DN250.094 3620.5

29、2.5145 10 155 Y-88.29428 541 DN320.1511 4220.52.5342 28 370 Y-98.26176 354 DN320.105 3520.52.5290 12 302 Y-108.27868 451 DN320.138 3820.52.5314 20 334 Y-1142640 151 DN250.073 3420.52.5138 7 145 Y-128.27957 456 DN320.138 3920.52.5316 20 336 Y-138.27957 456 DN320.138 3920.52.5316 20 336 Y-1442640 151

30、DN250.073 3420.52.5138 7 145 Y-1542640 151 DN250.07 3 3420.52.5138 7 145 Y-168.27957 456 DN320.13 8 3920.52.5316 20 336 Y-178.27798 447 DN320.13 8 3820.52.5313 19 333 Y-188.29428 541 DN320.15 11 4220.52.5342 28 370 Y-1943160 181 DN250.09 4 3620.52.5145 10 155 Y-2043160 181 DN250.09 4 3620.52.5145 10

31、 155 Y-218.29428 541 DN320.15 11 4220.52.5342 28 370 Y-228.29428 541 DN320.15 11 4220.52.5342 28 370 Y-2343160 181 DN250.09 4 3220.52.5126 10 136 Y-2443160 181 DN250.09 4 3220.52.5126 10 136 Y-258.29428 541 DN320.15 11 4220.52.5342 28 370 Y-268.28042 461 DN320.13 8 3920.52.5317 21 338 回水立管管段编号管长立管负荷

32、立管流量立管管径流速动压比摩阻局部阻力系数沿程阻力局部阻力管段阻力和LGQDNvPd=v2/2RPy=RLPj=PdP=Py+PjMWkg/hmmm/sPaPa/m直流三通变径合计PaPaPaY-142821 162 DN250.08 3 35 20.52.5140 8 148 Y-24784 45 DN250.02 0 31 20.52.5122 1 123 Y-38.211066 634 DN320.18 16 46 20.52.5376 39 415 Y-48.26276 360 DN320.10 5 35 20.52.5291 13 303 Y-543160 181 DN250.09

33、4 36 20.52.5145 10 155 Y-68.29428 541 DN320.15 11 42 20.52.5342 28 370 Y-743160 181 DN250.09 4 36 20.52.5145 10 155 Y-88.29428 541 DN320.15 11 42 20.52.5342 28 370 Y-98.26176 354 DN320.10 5 35 20.52.5290 12 302 Y-108.27868 451 DN320.13 8 38 20.52.5314 20 334 Y-1142640 151 DN250.07 3 34 20.52.5138 7

34、145 Y-128.27957 456 DN320.13 8 39 20.52.5316 20 336 Y-138.27957 456 DN320.13 8 39 20.52.5316 20 336 Y-1442640 151 DN250.07 3 34 20.52.5138 7 145 Y-1542640 151 DN250.07 3 34 20.52.5138 7 145 Y-168.27957 456 DN320.13 8 39 20.52.5316 20 336 Y-178.27798 447 DN320.13 8 38 20.52.5313 19 333 Y-188.29428 54

35、1 DN320.15 11 42 20.52.5342 28 370 Y-1943160 181 DN250.09 4 36 20.52.5145 10 155 Y-2043160 181 DN250.09 4 36 20.52.5145 10 155 Y-218.29428 541 DN320.15 11 42 20.52.5342 28 370 Y-228.29428 541 DN320.15 11 42 20.52.5342 28 370 Y-2343160 181 DN250.09 4 32 20.52.5126 10 136 Y-2443160 181 DN250.09 4 32 2

36、0.52.5126 10 136 5.3 系统管道的阻力损失计算表5-2户内局部阻力受损失表办公室热力入口至立管沿程阻力损失pa局部阻力损失Pa户内支管沿程阻力损失Pa户内总阻力损失最大户内总阻力损失入户热计量户内支管散热器一层一层一层一层PaKPa242113 5320 131 10154 3003 18608 18.61 232044 3485 82 10154 3004 16725 16.72 221997 3485 82 11154 3005 17726 17.73 212055 3485 82 11110 3006 17683 17.68 202123 5320 82 10336 3

37、000 18739 18.74 192047 3485 82 10000 3003 16570 16.57 182122 3485 82 10000 3004 16571 16.57 172342 3485 82 11000 3005 17572 17.57 162105 5320 82 11000 3006 19408 19.41 152140 3485 124 10000 3000 16609 16.61 142135 5320 58 10000 3003 18380 18.38 132186 3485 58 10000 3004 16546 16.55 122207 3485 58 11

38、000 3005 17547 17.55 112086 5320 58 11000 3006 19383 19.38 102074 3485 58 10000 3000 16542 16.54 92240 3485 58 10000 3003 16545 16.55 82056 5320 124 10000 3004 18448 18.45 72346 3485 82 11000 3005 17572 17.57 62049 5320 82 11000 3006 19408 19.41 52091 5320 82 10000 3000 18402 18.40 42042 5320 82 10000 3003 18405 18.41 32122 3485 82 10000 3004 16571 16.57