采暖排烟设计说明书.doc

内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题 目：北京市某小区住宅楼采暖及防排烟设计学生姓名：学 号：专 业：班 级：指导教师： 教授北京帝豪大厦分户计量采暖与换热站设计摘 要随着现代生活水平的提高，人们对热能的需求越来越高。将自然界的能源直接或间接的转化成为热能，以满足人们需要的科学技术，称为热能工程。采暖就是用人工的方法向室内供给热量，使保持一定的室内温度，以满足人们对室内条件和工作条件的要求。所有供暖系统都由热媒制备（热源）、热媒输送和热媒利用（散热设备）三个主要部分组成。本设计主要采用分区供热和分户计量采暖系统，热源由地下一层的换热站集中供给，散热器给室内的供热方式由对流供热和辐射供热。根据此建筑物的特点采用分区供热，以防止压力过大而超过底层散热器设备的允许值。散热器采用下供下回的连接方式，管道敷设在垫层内，使室内布置更加合理、美观。采暖室内系统采用双管同程式，此系统的好处是可以避免水平方向的水平失调，即不至于使距干管最远用户无法达到要求的温度。供热中干管系统采用单管异程式，这样可以节约管材，减少占地面积。同时在各个用户的入口都有热计量表，用户就可以根据自己的需要来调节热量，这样既满足了人们对生活条件的需要，又符合了经济、节能等方面的要求。关键词：采暖工程；热媒；热源；分户计量采暖The Design of Household-based Heating Metering and Heat Exchanger station for Beijings DiHao Apartment BuildingsAbstractWith modern improvement of living standards, peoples growing demand for high heat. Heating is to use artificial methods to the indoor heat supply, maintaining a certain level of the indoor temperature to meet the peoples indoor and working conditions demands. All heating systems by the heat of the media (heat), heat-borne transmission and use of heat medium (cooling equipment) of three main components.The main design and use of district heating household metering heating system, heat from the ground floor of a heat transfer station on supply, the indoor heating radiator to form by convection heating and heat radiation. According to the characteristics of buildings used district heating, in order to prevent excessive pressure on the bottom radiator equipment and over the allowable value. The next time a radiator for the connection, the laying of pipelines in the cushion, the interior layout more rational, attractive. Indoor heating system uses twin-tube with programs, this system has the advantage of avoiding the level of imbalance in the horizontal direction, that is not the farthest from the stem of the user can not meet the required temperature. Heating system in the trunk of different single program, this can save pipe, reduce floor space. At the same time in all users have the entrance of meters, users will be able according to their own needs to adjust the heat so that not only satisfy the peoples living conditions of the needs, in line with the economic, energy and other aspects of the request.Key words: geothermal thermal engineering,Hot matchmaker,sources of heat,household heating目 录摘 要IAbstractII第一章 设计概况71.1 工程概况71.2 设计参数71.2.1 室外气象参数71.2.2 室内计算参数71.2.3 维护结构参数7第二章 采暖设计92.1 工程概况92.1.1 校核外墙最小传热热阻92.1.2 校核屋面最小传热热阻112.2 采暖设计热负荷计算112.2.1 围护结构耗热量112.2.2 冷风渗透耗热量132.2.3 户间热负荷计算公式：142.2.4 计算示例152.2.5 冷风侵入耗热量172.2.6 热负荷计算示例172.3 系统方案的确定20第三章 散热器的选择及计算223.1 散热器的选用223.1.1 对散热器的注意事项223.1.2 高层建筑的采暖系统的比较及确定223.2 散热器的计算233.2.1 散热器的计算233.2.2 散热器的计算233.2.3 散热器的计算实例:243.2.4 散热器的布置253.3 管道布置263.3.1 供水干管的布置263.3.2 室内管线的布置263.3.3 支管的布置263.3.4 管道支架的安装26第四章 管道的水力计算284.1 绘制系统图284.2 水力计算284.2.1 供暖系统管路水力计算的内容284.2.2 确定最不利管路及水力计算方法294.2.3 水力计算步骤304.2.4 水力计算中的注意事项31第五章 换热站设计335.1 工程概况335.2 换热器的计算选型335.2.1 换热器的选型335.2.2 换热器的计算345.3 水泵的选择计算365.3.1 循环水泵的计算选型365.3.2 补水泵的选型385.4 除污器的选型395.5 分、集水器的选择405.6 补水箱的选型415.7 软化水设备的选型41第六章 住宅通风及防排烟设计436.1 自然排烟的条件436.2 机械加压系统送风系统需注意436.3 基本条件的确定446.3.1 基本条件的确定446.3.2 浮动条件的确定446.3.3 对同一个工程而言，设计时还应注意的事项446.4 加压送风系统456.4.1 加压送风量的计算456.4.2 风机的选型466.4.3 送风口466.5 地下库房通风、防排烟系统476.5.1 地下库房通风、防排烟应注意的问题476.5.2 地下库房排风量、排烟量、排风口、排烟口的确定476.5.3 风机选型476.6 人防系统的设计486.6.1 人防工程的规定486.6.2 地下室人防系统的方案确定48第七章 辅助设备的选择和防腐保温517.1 伸缩器517.2 集气罐和自动排气阀517.3 除污器527.4 防腐和保温管52附录A 外文文献55附表B 热负荷计算表85附表C水力计算表112附录D 散热器计算114致谢120 第一章 设计概况1.1 工程概况本设计对象为北京市小区高层住宅楼采暖及通风系统设计，该建筑主要有：地下室、住宅。其中地下一层为地下室，一十二层为住宅，换热站将布置地下一层地下室中。建筑总面积为19582.2m2。主体为12层建筑 ，总高度为50.2m 。热力公司提供热源110/70高温水。参数由甲方提供，至换热站换热；给水为市政管网。1.2 设计参数1.2.1 室外气象参数供暖室外计算（干球）温度：9（）；冬季室外计算相对湿度：37（%）；冬季室外风速：2.7(m/s)； 冬季大气压力：102573（Pa）；设计计算用采暖日期数（日）:122天； 极端最低温度：18.3；最大冻土深度：85mm；1.2.2 室内计算参数住宅采暖室内计算温度：住宅18；楼梯间8。1.2.3 维护结构参数 由土建资料可查得各维护结构参数如下:1.本建筑为地下一层，地上十二层，详见建筑图。2.使用要求：根据甲方要求，采暖需采用分户计量。建筑结构资料：1）外墙：300加气混凝土砌块。K=0.83W/. （校核低限热阻）；2） 内墙：240砖墙。K=2.03W/.3） 屋面：100钢筋混凝土，苯板，芯板各5。K=0.46 W/.（校核低限热阻）；4） 地面：保温K0.25 W/.5） 内门： K2.9 W/.；6） 外窗：单框双玻钢窗， K3.9 W/.；7） 阳台门：玻璃木门，K5.8 W/.；第二章 采暖设计本采暖设计采用分户计量.设计以相关规范为依据，根据北京市的气象资料及建筑要求进行合理设计。同时，在经济、技术上达到合理的要求，力求节能环保。2.1 工程概况2.1.1 校核外墙最小传热热阻1.外墙结构外墙结构如图2.1所示：图2.1外墙结构2.外墙传热阻总结构的传热热阻2按下式计算：= m2/W (2-1) 式中：内表面换热系数；外表面换热系数； 维护结构传热系数。由式(2-1)得： = =1.21 m2/W3.确定外墙热惰性指标总结构的热惰性指标2按下式计算： (2-2)式中：各层材料的传热阻，m2/W；各层材料的蓄热系数，W/( m2)；各层材料的厚度，mm；各层材料的导热系数，W/( m)。由式（2-2）得：故维护结构类型为型。确定围护结构的热惰性指标D值，砖墙及抹灰砂浆的一些热物理特性从供热工程表1-13中查得。表2.1 热惰性指标D值围护结构的类型热惰性指标D值 tw.e的取值，6.0tw.e=tw 4.16.04.确定最小传热阻最小传热阻按下式计算 （2-3）式中：维护结构最小传热热阻，m2/W 。 供暖室内计算温度tn与维护结构内表面温度u的允许温差，。 冬季维护结构室外计算温度，。 维护结构内表面的热阻，m2/W。 温差修正系数因结构为型,所以冬季维护结构室外计算温度按下式计算: （2-4） 由式(2.4)得 : =0.6（-7.5）+0.4（-18.3）=-11.82-12根据已知条件及查得数据，以=18 =-12 =6.0 = 0.115所以按公式（2-3）, 维护结构最小传热热阻：代入公式得：m2/W 故外墙实际传热热阻为：= =1. 21 ，所以满足暖通规范规定。2.1.2 校核屋面最小传热热阻该围护结构属于II类，累年最低日平均温度=-18.3，围护结构冬季室外计算温度,应采用: （2-5）= 0.6（-7.5）+0.4（-18.3）=-11.82-12 （2-6）根据已知条件查得数值，以=18,=-12, =6.0 = 0.115代入，得 m2/W 屋顶实际传热阻为： （2-7）故屋顶的实际传热热阻,所以满足暖通规范规定。2.2 采暖设计热负荷计算采暖热负荷的由围护结构耗热量，冷风渗透，冷风侵入耗热量以及附加耗热量组成。2.2.1 围护结构耗热量围护结构耗热量包括围护结构基本耗热量和围护结构附加耗热量，其中围护结构附加耗热量由风力附加，高度附加和朝向修正耗热量组成。1.围护结构基本耗热量围护结构的基本耗热量指通过组成房间的墙窗门屋顶地面等维护物，因室内外空气温差而传递的热量。围护结构的基本耗热量用下式计算： （2-8）式中：通过供暖房间某一面围护物的温差传热量（或称为基本耗热量），； 该面围护物的传热系数，W/（m2）； 该面围护物的散热面积，；室内空气计算温度，； 室内供暖计算温度，；温差修正系数。2.附加耗热量：围护结构的附加耗热量用下式计算： （2-9）式中：附加耗热量；朝向附加率（或称朝向修正系数）；风力附加率（或称风力修正系数）；高度附加其中取值如表2.2： 朝向修正率朝向北东西南附加率10%15%40%15%在计算围护结构基本耗热量时，外表面换热系数是对应风速约为的计算值。而本地区冬季平均风速2.7m/s。故其风力附加率为零。3.地面热负荷计算 = K F(tn tw ) (2-10) 式中：通过供暖房间某一面围护物的温差传热量（或称为基本耗热量）W；K 地面的传热系数，W/（m2 ）；F 地面的散热面积，m2；tn室内空气计算温度，；tw室内供暖计算温度，；温差修正系数；2.2.2 冷风渗透耗热量1.冷风渗透耗热量计算公式在风力和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出。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，称冷风渗透耗热量。影响冷风渗透耗热量的因素很多1）产生原因：因风压与热质作用室外空气经门窗缝隙进入室内。2）方法：高层冷风渗透耗热量可按下式计算： (2-11) 式中： 冷风渗透耗热量W；门.窗缝隙渗入室内的冷空气量m3/h；门.窗可开启部分缝隙长度m；室外空气密度kg/m3；空气压质量比热 1KJ/(kg)；门.窗冷风渗透压差综合修正系数；高层建筑计算冷风渗透耗热量时，首先要计算门、窗冷风渗透压差综合修正系数m。计算m值，需要先确定压差比C值。2.中和面的确定高层建筑计算冷风渗透耗热量首先要确定中和面，中和面就是室内外压差为零的界面。当门窗中心处于中和面以下时,热压差为正,室外空气压力高于室内空气压力,冷空气由门窗缝隙渗入室内；当门窗中心处于中和面以上时,热压差为负,室外空气压力低于室内空气压力,室内空气由门窗缝隙渗出室外。通常在纯热压的作用下，可近似取为建筑物高度的一半。在计算门窗缝隙的实际渗透空气量时，应综合考虑风压与热压的共同作用。中和面确定公式： m= (2-12) （2-13） 式中：风压和热压共同作用下不同朝向和高度的门窗冷风渗透压差综合修正系数； 风压单独作用下，渗透冷空气量的朝向修正系数； 作用于门窗上的有效热压差与有效风压差之比； 热压系数，取=0.2； 风压系数，取=0.7； 风压单独作用下，建筑物中和面的标高，取建筑物高度的一半；-冬季室外平均风速，取m/s； 建筑物内形成空气柱热压作用的竖井计算温度，取； 计算门窗的中心线标高(当10时，分母部分的值按10算)；采暖室外计算温度，=-9；常数，铝合金中空玻璃6mm ，b=0.78。 2.2.3 户间热负荷计算公式：按面积传热计算方法及相应修正系数基本传热公式 ： Q=NKFt (2-14)其中 Q户间总热负荷，W； K户间楼板及隔墙传热系数，W/ m2；F户间楼板或隔墙传热面积，m2；t 户间热负荷计算温差，按面积传热计算时宜为5；N户间楼板及隔墙同时发生传热的概率系数当有一面可能发生传热的楼板或隔墙时，N=0.8；当有二面可能发生传热的楼板或隔墙时，或一面楼板另一面为隔墙时N=0.7；当有二面可能发生传热的楼板及一面隔墙，或二面隔墙及一面楼板时N=0.6；当有二面可能发生传热的楼板及二面隔墙时，N=0.5。2.2.4 计算示例北京地区一幢六层住宅楼，层高2.8m。室内温度18，供暖室外计算温度-7.5。铝合金中空玻璃6mm，b=0.67。北京市冬季室外平均风速2.7m/s。取=0.2，=0.7。根据公式： 式中：中和面的高度，m；住室内外压差为零的界面。通常在纯热压作用下，一般取建筑物的建筑高度的一半 。计算门窗的中心线的标高，m。（注意：由于分母表示风压差，故当h0南向的修正系数：0.15 = =0.92东向的修正系数：0.15 = =0.92（4）求压差比值： （5） 同样计算其他层，即第七层窗中心线处为中和面。2 求窗户的冷风渗透耗热量 =2.2.5 冷风侵入耗热量在冬季受风压和热压作用下，冷空气由开启的外门侵入室内。把这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量。冷风侵入耗热量按下式计算： (2-15)式中： 冷风侵入耗热量，W；外门的基本耗热量，W； 考虑冷风侵入外门的附加率，本设计取0.8。2.2.6 热负荷计算示例 下面以一层商铺1为例进行热负荷计算：1、计算围护结构的传热耗热量(1)东外墙 传热系数K0.83 W/（m2） ，温差修正系数1 传热面积: F4.23.5-3.42.85.18 m2。 东外墙的基本耗热量为，由公式得：10.835.18（18+9）116 W查表，北京东向的朝向修正率取=-5朝向修正耗热量为1160.95110.28 W；东外墙实际耗热量为：110.28W(2)东外门 传热系数K2.9W/（m2） ，温差修正系数1 传热面积: F3.42.89.52 m2 。 其基本耗热量为，由公式得：12.99.52（18+9）745.4 W查表，北京东向的朝向修正率取=-5朝向修正耗热量为745.40.95708.15 W；北外墙实际耗热量为：708.15W(3)南外墙 传热系数K0.83W/（m2），温差修正系数1传热面积:F14.2*4.258.8 m2。南外墙基本耗热量为： 10.8358.8（18+9）1317.71W；查表，北京南向的朝向修正率取=-20朝向修正耗热量为1317.710.81054.2 W；南外墙实际耗热量为：1054.2W(4)户间传热 传热系数K1.36 W/（m2），温差修正系数1 传热面积:F3.54.214.7m2。其基本耗热量为，由公式得：11.3614.7（18+9）377.85W(5)地面 传热系数K0.25 W/（m2），温差修正系数1 传热面积:F14.23.549.7 m2。地面的基本耗热量为： 10.2549.7（18+9）335.48 W；2、计算房间的冷风侵入耗热量（按缝隙法计算）东外门的冷风侵入耗热量为： (2-16) 式中 N考虑冷风侵入的外门附加率，按供热工程表1-9采用 外门的基本耗热量，W =65n%Q1=0.651745.42=484.52 W所以总的冷风渗透耗热量为484.52W。3、房间总的耗热量Q=110.28+708.15+1054.2+377.85+335.48+484.52 =2585.92+484.52 =3070.44 W4、房间的负荷面积热指标计算公式： W/m (2-17)式中：建筑的供暖热负荷，Kw； F建筑物的建筑面积，m；建筑物供暖面积热指标，W/m； 所以一层商铺一的面积热指标是： W/m= =0.022W/m；5、建筑物总的供暖热负荷及采暖热指标1）、建筑物总的供暖热负荷：Q=386.06 kW2）、计算热指标：根据本建筑物的特点知: 建筑面积F=7567.18m所以供暖面积热指标计算得：q = =51 W/m其它房间的热负荷计算结果见附录一。 按照现代住宅暖通空调设计，一般住宅的采暖热负荷热指标为=4560 W/m，节能住宅采暖热负荷热指标为=3045 W/m。本设计所计算的负荷热指标符合规范规定。2.3 系统方案的确定1. 集中式供暖：城市供暖的主力军以城市热网、区域热网或较大规模的集中供暖为热源的方式，在目前以至今后一段时期内可能仍是城市住宅供暖方式的主要方式。 民用居所：普通住宅（城内大多数住宅小区） 优点： 1、技术比较成熟，安全、可靠、使用方便，价格便宜。 2、每天24小时供暖。 缺点： 1、供暖的时间和温度不能自己控制，立式的散热片不美观、占空间，影响装修效果。 2、供暖期前后无热源。 3、散热片取暖，一般出水温度在70摄氏度以上，但温度达到80度时就会产生尘团，是暖气上方的墙面布满灰尘。 费用：以100平方米居室为例，按北京市规定煤气供暖的运行和支付费用为24元/平方米。一个采暖季需支付2400元。 2. 地板辐射式采暖：室温由下而上逐渐降低 原理：低温辐射地板采暖是通过埋设于地板下的加热管铝塑复合管或导电管，把地板加热到表面温度18至32摄氏度，均匀地向室内辐射热量而达到采暖效果。同时它可以由分户式燃气采暖炉、市政热力管网、小区锅炉房等各种不同方式提供热源。 适用居所：精装修公寓。 优点： 1、地面温度均匀，室温自下而上逐渐递减，舒适度高。 2、空气对流减弱，由较好的空气洁净度。 3、与其他采暖方式相比，较为节能，节能幅度约为10到20。 4、有利于屋内装修，增加2至3的室内使用面积。 5、有利于隔声和降低楼板撞击生。采用地板辐射采暖，在装修时，最好铺设大理石或地砖地板，同时，地面装修最好隔一定距离留一道槽，以利采暖。 3. 电热膜采暖，环保时尚 原理：以电力为能源，是将特制的导电油墨印刷在两层聚酯薄膜之间制成的纯电阻式发热体，配以独立的温控装置，以低温辐射电热膜为发热体，大多数为天花板式，也有少部分铺设在墙壁中甚至地板下。具有恒温可调、经济舒适、绿色环保、寿命长、面维护等特点。适用居所：精装修公寓.。优点： 1、户内无暖气片，房间使用面积可增加23，便于装修和摆放家具。 2、一般不需要维修。 3、属清洁能源，无污染。 4、可用温控器调节室温。 5、没有传统采暖的燥热感，温度均匀。 4. 家用中央空调系统：舒适安全 原理：采用市政电或天然气，通过出风口提供热源供暖。 适用居所：精装修公寓。 优点： 1、档次高、外形好、舒适度高。 2、待新风系统的“风冷式”更为舒适。 3、温度与时间可预调。 4、舒适性高，适合面积较大的低密度住宅和别墅。鉴于以上系统的比较，加上此次采暖设计的方向，我选择集中供热式采暖方式，由甲方设计换热站并出图，对小区实行分户热计量采暖方式。第三章 散热器的选择及计算3.1 散热器的选用散热器的内表面一侧是热媒(热水或蒸汽)，外表面一侧室内空气，当热媒温度高于室内空气温度时散热器的金属壁面就将热媒携带的热量传递给室内空气。3.1.1 对散热器的注意事项(1)具有腐蚀性气体的工业建筑或相对湿度较大的房问，应采用耐腐蚀的散热器。(2)采用钢制散热器时，必须注意防腐问题。应采用闭式系统，并满足产品对水质的要求，在非采暖季节采暖系统应充水保养。(3)安装热量表和恒温阀的热水采暖系统不宜采用水流通道内含有粘砂的铸铁等散热器。3.1.2 高层建筑的采暖系统的比较及确定随着城市人口的增加，高层建筑的兴起，适应高层建筑的采暖系统也发展起来。 高层建筑的采暖系统的主要形式如下： 1、上供下回及下供上回单管顺序式系统； 2、上下供中间合并回水单管顺序式系统； 3、分区式单管顺序式系统； 4、重叠式单管顺序式系统； 5、水平返转式系统； 6、单双管系统； 7、双管系统。根据本建筑共十二层，以及考虑到供热系统的经济性和可行性，采用双管系统部分的供热形式，为使各个环路的压力损失容易平衡，并采取了供回水干管的同程式系统。3.2 散热器的计算3.2.1 散热器的计算目前，在现代我国的民用建筑及公共建筑中，普遍采用的是钢制散热器和钢铝散热器等。本设计为商务住宅楼，对室内有一定的美观要求，室内不会有腐蚀性气体，而且铸铁散热器比较笨重，故本设计选用钢制板型散热器。 散热面积的计算可按供热手册或供热工程中的计算公式进行计算。1、散热器内热媒平均温度t的确定(1)本毕业设计在计算时，不考虑管道散热引起的温降。(2)对于双管热水供暖系统，为系统计算供、回水温度之和的一半，而且对所有散热器都相同。2，用等温降法计算管路时，系统中各立管的供、回水温度都取相同的数值。布置完散热器和立管后即可进行详细计算。3、用不等温降法计算管路时，各立管供水温度相同，回水温度不同只有在管道水力计算完毕得出每根立管的温降之后，才能根据各立管的温降去计算散热温度相同，回水温度不同只器面积和片数。4、散热器的传热系数是否正确，直接影响散热器的数量，要注意它的准确性。5、散热面积的计算应该在布置完散热器和立管后进行。6、设计中，为简化计算，散热器的热负荷中不扣除管道的散热量。3.2.2 散热器的计算 1、计算公式： (3-1)式中: 散热器散热面积，； 散热器的散热量， W； 散热器内热媒平均温度，；供暖室内计算温度，；， 散热器的传热系数，； 散热器组连接形式修正系数； 散热器组安装形式修正系数。 由于系统采用的为同侧进出式，故=1.0。 选取A=100m； =1.02。 在热水供暖系统中，散热器进出口水温的算术平均值 (3-2)式中： 散热器进水温度，； 散热器出水温度，。3.2.3 散热器的计算实例: 已知条件:以低层住宅三层303室为例1.散热器进、出口水温：=95；=70；2.计算散热器内热媒平均温度= 82.5 3.计算散热器的传热系数K值，查供热工程附录2-2知，钢制扁管散热器： K=3.53=7.99 W/4.计算散热器的面积及片数：修正系数：散热器组装片数修正系数，先假定=1.0；散热器连接形式修正系数，查供热工程附录2-4，=1.0；散热器安装形式修正系数，查供热工程附录2-5，=1.02；根据=1.98选择祥和钢制扁管圆弧头型XHGZ602/600，每片散热面积为0.24，计算片数 查供热工程附录2-3，当散热器片数为610片时，=1.0， 因此，实际所需散热器面积为F=F1=1.98实际采用片数为n=F/f=1.98/0.24=8.249片所以应采用祥和钢制扁管圆弧头型XHGZ602/600型9片。3.2.4 散热器的布置布置散热器时，应符合设计规范中的有关规定，除教材中的一些规定外还应符合下列规定：l、散热器宜安装在外墙窗台下，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六和玻璃冷辐射的影响，是流经室内的气流比较暖和。当安装或布置管道有困难时，也可靠内培安装。如设在窗台下时，医院、托幼、学校、老弱病残者住宅中，散热器的长度不应小于窗宽度的75；商店橱窗下的散热器应按窗的全长布置，内部装修要求较高的民用建筑可暗装。2、为防止冻裂散热器，两道外门之间，不准设置散热器。在陋习建或其它有冻结危险的场合，应由单独的立，支管供热，且不得装设调解阀。3、散热器在布置时，不能与室内卫生设备、工艺设备、电气设备冲突。暖气壁龛应比散热器的实际宽度多350400毫米。台下的高度应能满足散热器的安装要求，非置地式散热器顶部离窗台板下面高度应50毫米，离地可为100200毫米。底层散热器安装高度应考虑回水管及跑坡、支管连接等要求。4、在垂直单管或双关供暖系统中，同一房间的两组散热器可以串联连接；贮藏室、盥洗室、厕所和厨房等辅助用室及走廊的散热器，可同临室串联连接。5、公共建筑楼梯间的散热器，宜分配在底层或按一定比例分配在下部各层，住宅楼梯间一般可不设置散热器。把散热器布置在楼梯间的底层，可以利用热压作用，使加热了的空气自行上到楼梯间的上部补偿其耗热量。6、在楼梯间布置散热器时，考虑楼梯间热流上升的特点，应尽量布置在底层。7、双管采暖系统，同一房问的两组散热器可串联连接；贮藏室、盥洗室、厕所和厨房等辅助用室及走廊的散热器，亦可同邻室串联连接，主要是考虑在有些情况下单独设支立管有困难或不经济。但注意，热水采暖系统两组散热器串联时，有在管道水力计算完毕得出每根立管的温降之后，才能根据各立管的温降去计算散热可采用同侧连接，但上、下串联管道直接应与散热器接口直径相同。8、冻结危险的楼梯间或其他有冻结危险的场所，应由单独的立、支管供暖。一般不应将其散热器同临室连接，以防影响临室的采暖效果，甚至冻裂散热器。散热器前不得设置调节阀。随着建筑水平和物业管理水平的提高及采暖区域的扩大，有的楼梯问已经无冻结危险，因此，对楼梯间也不能一概而论。9、安装在装饰罩内的恒温阀必须采用外置传感器。传感器应设在能正确反应房间温度的位置。本条属于暖通规范新增加的条文。3.3 管道布置3.3.1 供水干管的布置 根据布置原则和建筑物的特点及供热管道的系统形式和布置方式，立管的中心距内墙的距离为350mm。3.3.2 室内管线的布置室内供水回水干管敷设在垫层内，距地平面50 mm，3.3.3 支管的布置本系统支管的布置形式均为供、回水支管同侧连接，且支管均保证为0.01的坡度，以便于排出散热器内积存的空气，便于散热。 3.3.4 管道支架的安装管道支架的安装，应符合下列的规定： 位置应准确，埋设应平整牢固；与管道接触应紧密，固定应牢靠，对活动支架应采用U形卡环。公称直径mm1520253240507080100125150200250300支架的最大间距保温管1.5222.533444.556788.5不保温管2.533.544.55666.5789.51112支架的数量和位置可根据设计要求确定，若设计上无具体要求时，可按下表的规定执行：表3.1支架间距的选择第四章 管道的水力计算4.1 绘制系统图 根据建筑物和采暖的特点，绘制每层最不理环路的系统图，标明各段干管的负荷数，并对各管段进行标注。绘制供水立管系统图，每层为一段，标明各段干管的负荷数，并对各个管段进行标注。4.2 水力计算4.2.1 供暖系统管路水力计算的内容1.按已知系统各管段的流量和系统的循环作用压力(压头)。确定各管段的管径；2.按已知系统各管段的流量和各管段的管径，确定系统所必需的循环作用压力(压头)； 3.按已知系统各管段的管径和该管段的允许压降，确定通过该管段的水流量。室内热水供暖管路系统是由许多串联或并联管段组成的管路系统。管路的水力计算从系统的最不利环路开始，也即从允许的比摩阻最小的一个环路开始计算。由n个串联管段组成的最不利环路，它的总压力损失为n个串联管段压力损失的总和。热水供暖系统的循环作用压力的大小，取决于机械循环提供的作用压力，水在散热器内冷却所产生的作用压力和水在循环环路中困管路散热产生的附加作用压力。各种供暖系统型式的总循环作用压力的计算原则和方法。 进行水力计算时，可以预先求出最不利循环环路或分支环路的平均比摩阻Rpj，即 Pa/m （4-1）式中: P最不利循环环路或分支环路的循环作用压力，Pa； L最不利循环环路或分支环路的管路总长度，m； a 沿程损失约占总压力损失的估计百分数。 根据式中算出的及环路中各管段的流量利用水力计算图表，可选出最接近的管径并求出最不利循环环路或分支环路中各管段的实际压力损失和整个环路的总压力损失值。选用多大的R值(或流速值)来选定管径，为了各循环环路易于平衡最不利循环环路的平均比摩阻不宜选得过大。目前在设计实践中，一般取4060Pa/m为宜。 当系统的最不利循环环路的水力计算完成后，即可进行其它分支循环环路的水力计算。暖通规范规定，热水供暖系统最不利循环环路与各并联环路之间(不包括共同管段)的计算压力损失相对差额，不应大于15。整个热水供暖系统总的计算压力损失，宜增加10附加值，以此确定系绕必需的循环作用压力。4.2.2 确定最不利管路及水力计算方法室内热水供暖管路系统是由许多串联或并联管段组成的管路系统，管路的水力计算从系统的最不利环路开始，由n个串联管路组成的最不利环路，总压力损失为n个串联管段压力损失之和。首先要计算出最不利环路或分支环路的平均比摩阻。热水采暖系统管路水力计算可分为等温降法和不等温降法，而等温降法又分为限定压降法和允许流速法。在本采暖系统的水力计算中，水力计算方法采用限定压降法。热水供暖系统管路水力计算的基本公式 热水供暖系统中计算管段的压力损失，可用下列公式表示， （4-2）式中：计算管段的压力损失，； 计算管段的沿程损失，； 计算管段的局部损失，； 每米管长的沿程损失，； 管段长度，m。在实际工程设计中，为了简化计算，采用“当量局部阻力法”或“当量长度法”进行管路的水力计算。 当量局部阻力法又称为动压头法，是将管路的沿程损失转变为局部损失来进行计算。设管段的沿程损失相当于某一局部损失Pj，计算公式表示如下： =d= Pa （4-3）式中：d-当量局部阻力系数；其中，管段的局部损失，可按下式计算： (4-4) 式中：管段中总的局部阻力系数4.2.3 水力计算步骤1.在系统轴侧图上，进行管段编号，立管编号并注明各管段的热负荷和管长。见水力计算系统图。2. 本设计考虑系统中各环路的压力损失易于平衡，采用推荐的平均比摩阻大致为=4060Pa/m来确定环路的管径。首先，根据各管段的热负荷，求出各管段的流量。计算公式如下 （4-5）式中：管段的水流量，kg/h；管段的热负荷，W；系统的设计供水温度，；系统的设计回水温度，；3. 根据流量和平均比摩阻，查设计手册，选择最接近比摩阻的管径。将查处的、和列于计算表中4. 确定长度压力损失。将每一管段和相乘，列于水力计算表中。5.确定局部阻力损失1) 确定局部阻力系数，根据系统图中管路的实际情况，列出各管段局部阻力部件，利用设计手册，计算阻力系数值，最后将各管段总局部阻力系数写出。2) 利用设计手册，根据管段流速，可查出动压头值。根据，求出值。3) 计算各管段的压力损失。求各立管的不平衡率，不平衡率应在15%15%之间。水力计算结果及水力平衡如附录所示。6.总立管水力计算4.2.4 水力计算中的注意事项1、采暖系统水算必须遵守并联环路压力损失平衡定律。系统在运行中，构成并联环路的各分支环路的压力损失总是相等的，并且等于其分流点与合流点之间的压力总损失。在设计时只能尽量的选择在保证热媒设计流量的同时使各个并联环路的压力损失接近于平衡的管径。只要保证并联环路各分支环路之间的计算压力损失差值在允许范围之内，则流量的变化是不大的。热水采暖系统的并联环路各分支环路之间的计算压力损失允许差值查表。在进行系统水力计算时，系统并联环路各分支环路之间的计算压力损失差值如果超过了允许差值，就必须调整一部分管道的管径，使之满足要求。表4.1并联环路各分支环路之间的压力损失允许差值系 统 形 式允 许 差 值（%）系 统 形 式允 许 差 值（%）双管同程式双管异程式1525单管同程式单管异程式10152、热水采暖系统最不利环路的单位长度沿程压力损失，除很小的系统外，一般以不超过4060Pam为宜。3、供水干管末端和回水干管始端的管径不宜小于20ram，以利于排除空气，并小数显著的影响热水流量。4、采暖系统各并联环路，应设置关闭和调节装置。主要是为了系统的调节和检修创造必要的条件。5、热水和蒸汽采暖系统，应根据不同情况，设置排气、泄水、排污和疏水装置-是为了保证系统的正常运行并为维护管理创造必要的条件。 不论是热水采暖还是蒸汽采暖都必须妥善解决系统内空气的排除问题。通常做法是：对于热水采暖系统，在有可能积存空气的高点(高于前后管段)排气。机械循环热水干管尽量抬头走，使空气与水同向流动；下行上给式系统，在最上层散热器上装排气阀或做排气管；水平单管串联系统在每组散热器上装排气阀，如为上进下出式系统，在最后的散热器上装排气阀。第五章 换热站设计5.1 工程概况 本设计地处北京市，为北京市帝豪商务大厦分户计量采暖换热站设计，建筑地上12层，其中一、二层层高分别为4.2m，其余楼上建筑为2.8m。地下一层，设有为设备机房，层高4.8m。总建筑高度为46.2m。各分区采暖热负荷分别为：一二层商铺供暖热负荷: = 65353.24 W；低层三-六层供暖热负荷: = 44597.36 W；高层三-十二层供暖热负荷: = 271041.54 W；整个建筑物供暖热负荷: =380.99 KW。5.2 换热器的计算选型5.2.1 换热器的选型1. 换热器的选择原则1) 根据已知冷、热流体的流量，及流体的比热容决定所需的换热面积。初步估计换热面积，一般先假定传热系数，确定换热器构造，再校核传热系数值。实际换热面积应取技术面积的1.151.25倍。2) 选用换热面积时，应尽量使换热系数小的一侧得到大的流速，并且尽量使两流体换热面两侧的换热系数相等或相近，以提高传热系数。高温流体宜在内部，低温流体宜在外部，以减少换热器外表面的热损失。经换热器加热的流体温度应比加热器出口压力下的饱和温度低10，且应低于二次水所用水泵的工作温度。3) 选用换热器时应注意压力等级，使用温度，接口的连接条件。选用板式换热器时，温差较小侧流体的接口处流速不宜过大，应能满足压力降的要求。2. 换热器形式的确定热水换热器按照参与换热的介质的不同分为气水换热器和水水换热器，本设计中根据介质的温度（热电厂热力公司提供95/70高温水，换热后供回水温度为80/60）和换热站的布局等的要求（换热站面积不超过100m2，换热站内设备结构紧凑，布局合理，经济耐用），确定采用水水板式换热器，以提高换热效率和减小换热器的体积空间。3. BR型板式换热器的结构及特点： 1) 板式换热器是由传热器板片、密封胶垫、夹紧螺栓和整机框架等零部件组成。2) 传热效率高：冷热介质流经各自的通道，通过相邻板片进行换热，由于传热板片上的波纹促使介质形成湍流，因此获得较高的传热效率。且湍流又产生自净和防垢效应，不易产生沉淀和结垢。3) 传热系数高：一般K值可达30006500W/m2(水水换热)，是同流速管壳式换热器的24倍，即板式换热器只需要管壳式换热器面积的1/21/4，就可达到同样的换热效果。4) 结构紧凑、体积小、重量轻、占地面积小，是相同换热面积管壳式换热器的1/31/8且通常不需要进行保温。5) 调整、维修方便：板式换热器的主要特点之一就是拆装方便。松开压紧螺母即可进行清洗维护、更换胶垫或板片，还可通过对板片的增减以及改变流程组合，就可改变换热面积、处理量和传热系数，使用户获得最佳的换热效果。板式换热器总的传热系数高，约为管壳式换热器的35倍；占地面积小，用于同一工况下的板式换热器是管壳式换