供热工程课程设计-北京市某厂区宿舍楼采暖系统设计【全套图纸】

燕 山 大 学 课 程 设 计 说 明 书燕山大学课 程 设 计 说 明 书题目：北京市某厂区宿舍楼采暖系统设计学院（系）： 建工学院建环系 年级专业： 建筑环境12-1班 学 号： 120107030014 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 副教授 燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：建工学院 基层教学单位：建筑环境与设备工程专业学 号120107030014学生姓名专业（班级）12级建环一班设计题目北京市某工厂宿舍楼室内采暖系统设计设计技术参数 1、本工程为北京某工厂宿舍楼设计机械循环室内热水采暖系统，热源为小区热水交换站； 2、建筑热力引入口资用压力为70kPa； 3、系统设计供回水温度为：95/70； 4、建筑物周围环境：市内、无遮挡；设计要求采暖平面图上应画出热源位置（或引入口）、室内管沟、干管、立管、散热器、阀门、固定支架、箱罐的位置，注明管道立管编号，水平水管管径，标出每组散热器的片数。系统图应注明管道规格、坡度、管道标高、阀门、固定支架、箱罐的位置、立管编号及每组散热器的片数等。设计说明书按设计内容依次编写、逐页编号。前面要有目录，中间为设计计算内容，后面附参考文献。工作量采暖平面图的张数以能反映采暖系统的平面全貌为准。一般可画底层、标准层及顶层三张采暖平面图，分别表达出供、回水干管、立管及各楼层散热器的情况。如系统较大时，系统图可分环路画出，系统图重叠部分可采用断开画法。设计说明书应有包括方案确定、设计计算公式，设计简图等全部内容，计算结果可用表格形式。工作计划热负荷计算：18学时 散热器布置及选择计算：12学时管道水力计算：12学时 平面布置图绘制：12学时系统图绘制：8学时 设计说明书整理：10学时参考资料1、采暖通风与空气调节设计规范 2003中国建筑工业出版社2、采暖通风设计手册 陆耀庆主编 1987 中国建筑工业出版社3、供热工程 贺平、孙刚等编 1993年 中国建筑工业出版社4、暖通空调制图标准GBJ114-88指导教师签字基层教学单位主任签字说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。2014年 6月 7 日 目 录一、设计题目与原始条件1二、方案设计2三、负荷计算8四、散热器的选择和计算8五、水力计算10六、设计总结11七、计算附表14八、参考文献15全套图纸，加153893706IV北京市某工厂宿舍楼室内采暖系统设计一 设计题目与原始条件 （一）设计题目 北京市某工厂宿舍楼室内采暖系统设置 （二）原始条件 地点：北京市 土建资料:建筑物的平、立面图 热源：小区热水交换站 资用压力：70KPa 供回水温度：95/70 建筑物周围环境：市内，无遮挡（三）气象资料 北京市气象资料如表-1表-1 太原地区气象资料台站名称台站信息年平均温度（）供暖室外计算温度（）北纬东经海拔统计年份北京5451139481162831.31971-2000 12.3-7.6冬季最多风向冬季室外最多风向的平均风速（m/s）年最多风向冬季最多风向的频率（）N4.7SW12冬季室外平均风速（m/s）年最多风向的频率（）冬季日照百分率（）极端最高温度（）2.6106441.9冬季空气调节室外计算温度（）累年最冷月平均温度（）累年最低日平均温（）-9.9-2.07-12.46 各房间室内计算参数如表-2表-2室内计算参数 用途室内计算参数（）宿舍18公共卫生间15门厅、走廊16楼梯间14浴室25 二 方案设计本设计中，采暖系统与锅炉房供水管网间接连接，供水温度95，回水温度70。室内热水供暖系统，供回水方式采用上供下回，供水沿六层天棚布置，回水干管布置在室内地下管沟内。三、采暖热负荷计算 1、体形系数、窗墙比计算 窗墙比如表-3表-3窗墙比方向窗墙比北0.267东、西0.050南0.326 体形系数0.309 2、传热系数计算 （1）墙体传热系数计算 1）外墙传热系数1 围护结构的有关参数如表-4 表-4外墙有关参数围护结构类型墙体材料厚度（mm）热阻传热系数热惰性指标外墙1、水泥砂浆2、200钢筋混凝土剪力墙3、保温材料4、水泥砂浆1、202、2003、504、202.180.463.14内墙空心砖2400.5171.503.57屋顶1、混凝土压顶板2、EPS挤型板、防水层3、水泥砂浆找平4、水泥砂浆找坡5、钢筋混凝土6、水泥砂浆1、302、603、204、1005、1206、252.240.423.53大门实体木质外门（双层）2.33阳台落地门带玻璃的阳台外门双层（金属框）3.26外窗木框（双层）2.68内门实体木质外门（单层）4.66 计算查表得热惰性指标D： =3.14 由资料2得知，属于第三类建筑。 计算冬季室外计算温度1 查得围护结构换热系数： 内表面换热系数 外表面换热系数 计算加保温板厚的外墙传热系数: 计算外墙的最小热阻： 其中的值如表-5表-5室内空气与围护结构内表面之间的允许温差()建筑物与房间类型外墙平屋顶和闷顶下顶棚居住建筑64 经比较，,符合最小热阻的要求。 验证是否符合节能规范 北京地区各部分维护结构传热系数限制如表-6表-6 北京地区采暖居住建筑各部分围护结构传热系数限值W/m2.K)采暖期室外平均温度()代表性城市屋顶外墙不采暖楼梯间窗户(含阳台门上部)阳台门下部门芯板外门地板地面体形系数0.3体形系数0.3体形系数0.3体形系数0.3隔墙户门接触室外空气地板不采暖地下室上部地板周边地面非周边地面-1.1-2.0北京0.800.600.900.551.832.00 3.701.7/ 0.50 0.55 0.520.30小于，符合节能规范。2） 内墙传热系数计算 内墙选用空心砖83孔方形传热系数为1.50，热阻为0.517 （2）屋顶的传热系数计算 计算查表得热惰性指标D： =0.42 由资料2得知，属于第四类建筑。 计算冬季室外计算温度1 查得围护结构换热系数： 内表面换热系数 外表面换热系数 计算加保温板厚的屋顶传热系数: 计算屋顶的最小热阻： 经比较，,符合最小热阻的要求。 验证是否符合节能规范： 小于0.6，符合节能规范。(3) 地面的传热负荷计算非保温地面的传热系数和热阻如表-7地带第一地带2.150.47第二地带4.300.23第三地带8.600.12第四地带14.20.07 男淋浴间地面的负荷计算:长宽=13.23.6，可以将它划分到第二个地带；第一地带面积为：13.22+3.622=40.8m2 传热负荷：40.80.47（25-（-7.6）=625.14W第二地带面积为：9.21.6=14.72m2 传热负荷：14.720.23（25-（-7.6）=110.37W 总计围护结构传热系数如表-8表-8 围护结构传热系数围护结构名称传热系数（W/( mK)）北外墙0.45南外墙0.45东外墙0.45西外墙0.45内墙1.50屋顶0.42门内门2.68外门2.33阳台落地门3.26外窗2.68 （4）以122卧室为例，计算房间采暖热负荷 122计算参数如表-9所示表-9 122卧室耗热量计算表第 6 页 共 15 页房间编号房间名称围护结构传热系数室内计算温度供暖室外计算温度室内外计算温度差温差修正系数基本耗热量耗热量修正围护结构耗热量冷风渗透耗热量冷风侵入耗热量房间总耗热量朝向风向修正后热量高度名称及方向面积计算面积M2Ktntwtn-twaQ1lXchXf1+Xch+XfQXgQ1Q2Q3QW/m2W%W%WWWW1234567891011121314151617181920122宿 舍寝室南外墙-7.050.4518-7.625.60.781.22-0.200.865.0093.40065.0南外窗-3.752.6818-7.625.60.7257.28-0.200.8205.80295.900205.9西内墙-16.21.501825-71-170.1001-170.10-170.100-170.1地面1-7.20.4718-7.625.60.786.6300186.6086.60086.6地面2-7.20.2318-7.625.60.742.3900142.4042.40042.4地面3-5.040.1218-7.625.60.715.4800115.5015.50015.5房间总负荷240第 15 页 共1 5 页 （5）全部房间的热负荷 建筑物面积热指标 建筑物体积热指标四、散热器型号及片数的选择 本建筑采用散热器采暖 （1）散热器型号选择 如表-10表-10 散热器型号参数型号规格单片主要尺寸高度宽度长度同侧进出口中心距SC(WS)TZY2-3-8(10)(450)中37010060300足450散热面积（片）水容量（1/片）重量（kg/片）工作压力（Mpa）传热系数K计算(W/m2)0.1120.452.90.810.503.2 散热器的入口温度与出口温度分别为95/70；（2）散热器片数选择 以104房间为例，计算散热器片数 由计算得知，tpj=95,tn=70 取则 片 ， 经修正后，n=7片 其余散热器片数见附表（3、4与5和2层的数量相同未列出）。五、水力计算 水力计算图如图-1 图-1 水力计算图 （1）取位于立管的第二层散热器及1-14管段为最不利环路，根据参考文献5，可根据各管段热负荷求出各管段流量，公式如下： 式中，Q管段的热负荷，W； tg系统的设计供水温度，； th系统的设计供水温度，。根据上式，得各管段流量，根据G和选用的经济比摩阻Rmj值及文献2，可得各管段管径DN、比摩阻Rm、流速v值及压力损失，见附录-3。（2）同理，进行次不利环路水力计算，即通过立管的三层散热器所在的环路，即管段17、18、213，确定各管段的管径DN、比摩阻Rm、流速v值及其压力损失，见表17。它和最不利环路的压力损失不平衡率为：，不满足要求，所以用阀门调节。（3）同理，进行立管的顶层散热器所在环路水力计算，确定各管段的管径DN、比摩阻Rm、流速v值及其压力损失，见附录-3。它和最不利环路的压力损失不平衡率为：，不满足要求，所以用阀门调节。（5）立管首层散热器所在环路的平均比摩阻为 根据流量G和平均比摩阻Rmp值及文献2，可得各管段管径DN、比摩阻Rm、流速v值及其压力损失，见附录-3。它和最不利环路的压力损失不平衡率为：，不满足要求，所以用阀门调节。 该采暖系统作用压力富裕率，所以在引入口安装孔板节流阀。6、 设计总结为期两周的课程设计很快就要结束了，这次的供热课程设计让我有了新的领悟。其中我认为最重要的是把所学的东西应用到实践中去。如果不进行采暖课程设计，水力计算将永远不会彻底掌握，上课的时候听老师将水力计算，只能略懂皮毛，所以说实验是检验真理的唯一标准，只有通过实践，才能将所学的知识融会贯通。 其次，我会更加细心、有条不紊的进行接下来的课程设计。在计算热负荷的时候，过于追求速度，而忽略了质量，从而导致在接下来的计算中反复修改，得不偿失，因此我懂得了细心的重要性。这之间同学间的互相讨论问题，加深了双方的理解，促进友谊，我认为课程设计也是一个沟通的良好平台。我们应该好好利用它们尽量做到西区别人的优点改正自己的缺点。最后我想说的是老师非常耐心地给我们讲解，每当到最后，老师总是口干舌燥，但仍不耐其烦，通过这次课程设计，加深了我们与老师之间的感情，也深化了我们的求知欲望。谢谢孙老师这两周的悉心指导。七、计算附表附表-1 全部房间的热负荷 房间号房间名称负担的热负荷（W）总热负荷（W）101男淋浴间21062106102男卫生间250250103、108盥洗室442884104、107管理员室493986105、106四人宿舍392784109女卫生间271271110女淋浴间17921792111四人宿舍232232112-121四人宿舍2782780122四人宿舍238238门厅、走廊、楼梯间55575557201男卫生间451451202-210四人宿舍2902610211四人宿舍267267212女卫生间408408213盥洗室368368214四人宿舍238238215-225四人宿舍2212431226盥洗室360360走廊、楼梯间10241024601男卫生间631631602-610四人宿舍4994491611四人宿舍493493 612女卫生间582582 613盥洗室560560614四人宿舍430430615-625四人宿舍4304730626盥洗室534534走廊、楼梯间23742374房间号散热器片数房间号散热器片数房间号散热器片数1013020166018（9）1023202-2104602-6107（6）103、10862113（4）6117（6）104、1077（6）21256128105、10652135（6）6137（8）1094（3）2143614611032215-2253615-625611132264(5)6267112-1214（3）门厅、走廊14门厅、走廊321223门厅、走廊76附表-2 散热器片数附表-3 水力计算表管段号设计热负荷流量管长管径流速比摩阻摩擦阻力损失局部阻力系数局部阻力损失总阻力损失QMLDNvRRLZHWKg/hmmmm/sPa/mPaPaPa立管 第二层散热器环路 总压力损失 15123.004250.041.335.3260.786.102323517.618250.052.6621.282.51.2222.5036345111.288250.119.2974.3205.9280.24410278218.274250.1516.4865.924.511.0076.92516867.5353.568250.360.89487.123.544.00531.12629369.5580.242.5320.2838.295.50.538.33133.83729369.51010.3127320.2838.21031.4138.331069.73816867.51010.315250.360.89304.453.544.00348.45910278580.244250.1516.4865.924.511.0076.92106345353.568250.119.2974.3235.9280.24113235218.278250.052.6621.2851.2222.50122048111.284250.041.495.9630.786.7413153670.454250.041.435.7230.786.5014102452.844250.041.385.5230.786.30立管 第三层散热器环路 总压力损失 17221176.064250.041.566.2430.787.0218272393.674250.041.897.5630.788.34立管 第六层散热器环路 总压力损失 15118740.834250.041.45.60.50.786.3816169958.454250.041.516.0430.786.82立管 第一层散热器环路 总压力损失 243933135.303.5200.1112.5844.033.55.9249.95252941101.174200.087.2929.1633.1332.2926238482.014200.075.120.432.4022.8027182762.854200.052.9311.7231.2212.9428127043.694200.041.335.3230.786.102971324.534200.041.335.3230.786.10303933135.301200.1112.5812.583.55.9218.50管段号管道规格90煨弯90弯头截止阀分流三通合流三通乙字弯散热器集气罐分流四通12501110010062251310000002.532500000000004250210100004.55250100100003.56320010000000.573201100000018250011000003.59250211000004.5102500010000031125011100010512250001000003132500010000031425000100000315250100000000.516250000100003172500001000031825000010000324200011000003.5252000000000132620000000001327200000000013282000000000132920000000001330200010000013.5八、参考文献 李岱森 主编.简明供热设计手册.中国建筑工业出版社，1999，571，126，135 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 陆耀庆 主编.实用供热空调设计手册（第二版）.中国建筑工业出版社，2008， 231，264 中华人民共和国建设部 主编.民用建筑节能设计标准.中国建筑工业出版社，2005，4.2.1 付祥钊、肖益民 主编.流体输配管网（第三版）.中国建筑工业出版社，2011，85 路亚俊 主编 暖通空调 （第二版） 中国建筑工业出版社