供熱工程課程設
計姓名:
學號:指導老師: 目錄
設計說明書1
設計計算書2
供暖熱負荷計算2
散熱器計算5
水力計算6
附表8供暖熱負荷計算表8
散熱器計算表13
區域性阻力係數計算表14
水力計算表17
施工圖圖紙首頁
一層平面圖
二層平面圖
供暖系統圖
供熱工程課程設計說明書
第1章設計說明書
地理位置:西安市
氣象資料:(根據陸耀慶主編《實用供熱空調設計手冊》(第二版)(以下簡稱《供熱手冊》))
室外計算引數:
經度:34°18′
緯度:108°56′
海拔高度:397.5m
大氣壓力:
冬季:981.0hpa夏季:957.1hpa
室外計算乾球溫度:
供暖:-3.2冬季通風:-4.0冬季空調:-5.6℃
夏季通風:30.7夏季空調:35.1℃
夏季空調室外設計溼球溫度:25.8℃
室外相對濕度:
冬季空調:66夏季通風:54%
室外平均風速:
冬季:0.9m/s夏季:1.6m/s
冬季:最多風向:nen平均風速:1.7m/s頻率:6%
夏季:風向:ne頻率:18%
極端溫度:
最高:41.8最低:-16℃
夏季空調室外計算日平均溫度:30.7℃
供暖期天數:99 天
建築氣候分割槽(根據《公共建築節能設計標準》):寒冷地區
建築平面圖及說明:詳見設計書最後圖紙。
室內計算引數:
根據公共建築節能設計標準(北京地方標準)
室內設計計算溫度:
辦公室:20℃
會議室,檔案室,接待室:18℃
鍋爐房,走道,開水間,樓梯間,洗手間:16℃
散熱器種類、規格以及安裝方式:
散熱器選用較為常見的鑄鐵
設計熱媒及系統形式:
95℃/70℃ 雙管上供下回式重力迴圈熱水系統
根據公用建築辦公樓適宜水溫不超過95℃的原則,選用供水溫度為95℃,回水溫度70℃的熱水供暖系統。
選用雙管上供下回式重力迴圈熱水系統,其特點為不消耗電能,室溫可調節,但是作用壓力小且易產生垂直失調,只適用於作用半徑不超過50m的三層一下建築,考慮到該專案為2層辦公樓,故採用此系統方案。
第2章設計計算書
一.供暖熱負荷計算
a.基本耗熱量
根據《供熱手冊》內關於民用建築供暖設計熱負荷計算。圍護結構的基本耗熱量為:
以最東面的辦公室為例
內牆為240mm雙面抹灰粘土磚牆,外牆為370mm內表面抹灰粘土磚牆,根據《供熱工程》
傳熱系數k 分別為2.033w/(m2*k)和1.587w/(m2*k)
tn= 20℃ tw'=-3.2℃
外牆溫差修正係數α取1
東面:東外牆傳熱耗熱量
f=3m*6.9m=20.7m2
有**=1.587*20.7*(20-(-3.2))*1=762.1w
考慮附加耗熱量朝向修正-5%,辦公室間歇附加20%
有q1'=762.1*(1-5%+20%)=876.4w
北面:被外牆傳熱耗熱量
f=3m*4m=12m2
考慮附加耗熱量朝向修正5%,辦公室間歇附加20%
有q1'=1.587*12*(20-(-3.2))*1*(1+5%+20%)=552.3w
西面,鄰近供暖房間,且兩個房間設計溫度相同,暫時不考慮該牆的傳熱。
南面,南面有牆有窗,需要分別計算。
南外牆傳熱耗熱量:
f=3m*4m-1.5m*(4-2*0.75)=8.25㎡
有朝向修正-20%,辦公室間歇附加20%
q1'=1.587*8.25*(20-(-3.2))*1*(1-20%+20%)=303.8w
南外窗傳熱耗熱量:
面積:f=1.5*(4-2*0.75)=3.75㎡
塑鋼雙層玻璃窗傳熱系數k取2.5w/(m2*k)(該資料來自百度文庫)
有q1''=2.5*3.75*(20-(-3.2))*1*(1-20%+20%)=217.5w
地面: 根據《供暖手冊》中的公式
將房間分為4m*3.45m的兩個部分,可以得到單個部分的引數:
k=0.54 f=13.8㎡ △t=23.2
所以有**,d=2*0.54*13.8*23.2=345.8w
考慮到間歇空暖,修正q=345.8*1.2=415w
由以上計算可以得到一樓最東面的辦公室的圍護結構傳熱耗熱量
q=876.4+552.3+303.8+217.5+415=2365w
類似方法可以求的所有房間的傳熱耗熱量,個別房間,個別結構計算如下。
屋頂:以二樓最東面的辦公室為例
屋面結構如圖:
查得該種屋面的傳熱系數:k=0.75w/(m2*k)
面積f=6.9*4=27.9㎡
有該房間的屋頂傳熱耗熱量
q=0.75*27.9*1*(20-(-3.2))=487.6w
走道地面,因為進深較大,兩頭取9m計算耗熱量,中間部分傳熱系數較小,忽略不計。
查《供熱工程》有s=10.63w/m2·℃。
d=rs=0.63×10.63=6.6969>6.0
該外牆屬於型維護結構(供熱工程表1-14)維護結構冬季室外計算溫度
tw=-3.2℃
圍護結構的溫差正係數
圍護結構的溫差正係數=1。
rn查供熱工程表1-1得rn=0.115m2·k/w。
最小傳熱阻計算公式rmin=αrn(tn- tw)/△ty
根據已知條件可知rmin=1.0×0.115×(20+3.2)/6.0=0.4㎡℃/w
外牆的實際傳熱阻 r0=0.630 m2·℃/w>rmin 滿足要求
c.透過門、窗的冷風滲透耗熱量
以一樓最東側辦公室為例
根據六層及六層以下民用建築,主要考慮風壓作用,利用如下公式進行計算:
q2'=0.28*cp*ρwl0'l(tn-tw')n
根據前文氣候條件冬季室外平均風速為0.9m/s 空氣密度1.28 選取每公尺門窗的滲風量為0.4m/(m*h)
門窗的縫隙計算長度為9.5公尺.
朝向修正
有:q2'=0.28*1*1.28*0.4*9.5*(20-(-3.2))*0.4=12.6w
注:根據《供熱手冊》計算外門時l0'為同型別窗的兩倍。
外門尺寸資料中沒有給出,按照常規的1m5*2m計算
2.散熱器計算
各個房間統一安裝四柱813型散熱器,散熱器明裝,裝於窗台板下方。設計供回水溫度90℃/75℃,;支管與散熱器採用同側上進下出連線方式。各房間散熱器面積及片數,以110號辦公室為例,計算說明如下:
由上文可知:q=2378w,tpj=(95+70)/2=85.5℃,tn=20℃,
t=tpj-tn=(82.5-20)=62.5℃
查《供熱手冊》附表得四柱813型散熱器引數
散熱面積/(㎡/片)=0.28 水容量=1.4公升質量=8kg/片工作壓力=5mpa
傳熱系數計算式 k=2.237△t0.302
k=2.237△t0.302=2.237*(82.5-20)0.302=7.8 w/(㎡*℃)
散熱器組裝片數修正係數,先假定β1=1.0
散熱器組裝連線方式修正係數,先假定β2=1.0
散熱器組裝安裝型式修正係數,先假定β3=1.02 (引數來自《供熱工程》)
有f'=(q/(k△t))*β1β2β3=(2378/(7.8*62.5))*1*1*1.02=4.98㎡
四柱813型散熱器每片散熱面積為0.28引數來自《供熱工程》)
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