06-建筑供暖

12室内供暖学习要点第一节供暖系统概述第二节室内供暖系统第三节供暖热负荷第四节常用的供暖设备及附件第五节供暖管道的布置和敷设第六节锅炉房3我们的日常生活中有哪些取暖的方法？火炉、火炕电加热取暖、空调散热器取暖、地板取暖（本章学习内容）太阳能供暖建筑供暖与建筑的规划设计、建造、使用有什么关系呢？建筑供暖与建筑节能、环境有怎样的关系呢？4供暖系统的任务室外温度低于室内温度，因而房间的热量不断地传向室外，为使室内保持所需要的温度，必须向室内供热。供暖工程：向室内供给热量的工程设施。室内供暖研究的主要内容以热水或蒸汽等作为热媒向室内供给热量从而保持一定的室内温度的系统工程。5一.供暖系统的组成热源：供暖热媒的来源，如区域锅炉房、热电厂（热力站）输热管网：由热源向热用户输送和分配供热介质的管线系统散热设备：室内放热设备6二．供暖系统的分类1、按供暖的范围分：局部供暖系统link集中供暖系统2、集中供暖系统按热媒的不同分：热水供暖系统蒸汽供暖系统热风供暖系统7局部供暖系统8（一）分类按系统循环动力不同分:（图）自然循环系统；机械循环系统按供回水方式不同分:（图）单管系统；双管系统按散热器连接方式不同分:（图）垂直式系统；水平式系统按热媒温度不同分类：低温水供暖系统；高温水供暖系统供水：95℃85℃120℃130℃回水：70℃65℃70℃80℃9机械循环和自然循环系统101112（二）自然循环热水供暖系统Pa10)(ghhhhhgP＝右Pa10)(gghhhhgP＝左工作原理及作用压力：Pa)(ghghPPP左右两侧压差：；力，自然循环系统的作用压—PaP；重力加速度—2/,smg;,mh垂直距离冷却中心至加热中心的—3m/Kg,h回水密度—3m/Kg,g供水密度—容纳水受热后膨胀的体积；排除系统中的空气13自然循环热水采暖系统的工作原理及型式工作原理：锅炉加热，水温升高,密度减小，热水沿干管上升，热水在散热器内放热，温度降低，回水密度较大，促使回水流入锅炉的循环系统.管路型式：双管上供下回式单管顺流式上供下回式14自然循环双管热水采暖系统的作用压头第一层:第二层：Pa)(11ghghPPaghPhhgPghgh)())((21212容易引起垂直失调15自然循环热水供暖系统的优缺点优点：不设水泵、不消耗电能，无噪声，维护管理简单。缺点：作用半径小，作用压力小，管径大。应用场合：建筑面积较小，且有可能在地下室、半地下室或就近较低处设置锅炉时，采用自然循环热水供暖系统。一般只用于单幢建筑物。16自然循环热水供暖系统的形式供水干管必须有向膨胀水箱方向上升的坡度水流动的速度小于气泡上升的速度17（三）机械循环热水供暖系统机械循环热水供暖系统工作原理：靠水泵的机械能，使水在系统中强制循环。主要型式：（1）垂直式、双管上供下回式；下供下回式；上供上回式；下供上回式；中供式单管：单管上供下回；垂直下供上回（2）水平式顺流式；跨越式18四层以下建筑最常用的双管供水方式可调室温、易产生垂直失调19平屋顶建筑物顶棚不能敷设干管、或建筑物设有地下室的时候四层以下建筑排气不便顶层散热器设排气、或单设空气管排气与上供下回式的方式相比：1、主立管的长度小，无效热损失少2、上层的作用压力虽然大，但循环环路长，阻力也较大。这可以缓解双管系统的垂直失调问题20供水干管设在所有散热器的下部，回水干管设在所有散热器的上部，膨胀水箱连接在回水干管上，回水经膨胀水箱流回锅炉房，再被水泵送回锅炉。21四层以下建筑供水总立管短，无效热损失小空气顺水流动，排气方便水力垂直失调减弱但散热器散热系数小多用于高温水采暖系统22适用工业建筑，回水干管不能布置在地板上，或地沟内立管下应设泄水阀2324单管上供下回单管下供上回多层建筑，利于排气，安装，构造方便、顺流式跨越式25水平式[1]在散热器的上部设冷风阀分散排气；[2]在同一层散热器上部串联一根空气管集中排气。26住宅采暖系统272829水平式系统与垂直式系统相比的优点：[1]系统的总造价要比垂直式系统低；[2]管路简单，无穿过各层楼板的立管，施工方便；[3]有可能利用最高层的辅助空间架设膨胀水箱，不必在屋顶上专设安装膨胀水箱的房间。[4]对各层有不同使用功能或不同温度要求的建筑物，采用水平式便于分层调节和管理。30（三）热水采暖系统的排气1、排气的原因？降低散热效果、堵塞管道、腐蚀管道2、排气措施⑴自然循环系统利用膨胀水箱排气link⑵机械循环系统下供下回式link上供下回式link下供上回式水平式link31（四）、热水系统中的水膨胀问题1、膨胀水箱（1）作用：[1]贮存热水供暖系统加热的膨胀水量，[2]在自然循环机械循环下供上回式系统中还起着排气的作用；[3]恒定供暖系统的压力。（2）组成构造：(图）。（3）膨胀管与供暖系统管路的连接（4）寒冷地区，应考虑防冻和保温，置于房间时高度应在＞2.2m3233返回首页–按供汽压力分类：•高压蒸汽供暖系统：供汽表压力0.07MPa•低压蒸汽供暖系统：供汽表压力0.07MPa•真空蒸汽采暖：系统中的压力低于大气压力•按动力分类：重力回水和机械回水3435（一）低压蒸汽采暖系统的基本型式重力回水低压蒸汽供暖系统：上供式、下供式返回首页36（二）机械回水中供式低压蒸汽供暖系统返回首页373.高压蒸汽采暖系统一般用于工业厂房。一般工作压力在0.1～0.2MPa，为避免水击，多采用双管上供下回式38水击：在蒸汽供暖系统中，沿管壁凝结的沿途凝水可能被高速的蒸汽流裹带，形成随蒸汽流动的高速水滴；落在管底的沿途凝水也可能被高速蒸汽流重新掀起，形成“水塞”，并随蒸汽一起高速流动，在遭遇阀门、拐弯时，高速的水滴或水塞与管子撞击，形成水击。汽水同向流水平敷设的管路，必须具有足够的坡度39蒸汽作为供热系统热媒的特点1、蒸汽的状态参数变化比较大，并伴随有相态变化2、蒸气供暖系统间歇工作.使用寿命短，温度波动较大3、散热器表面温度高（蒸汽在散热设备内定压凝结放热，热媒温度为该压力下的饱和温度）♦比热水供暖节省散热设备面积，♦卫生条件较差.4、饱和蒸汽的比容大，是水的600倍5、综述：♦蒸汽比容大，密度小，使系统不会产生很大的静压力；♦系统热惰性小，冷得快，也热得快；适用场合受限制；♦由于跑、冒、滴、漏和卫生条件较差的原因，民用建筑不宜采用。40蒸汽采暖热水采暖优点初投资小，对间歇供暖较适合不会产生很大的静水压力1、舒适性、卫生条件较好。2、可采用质调节，室温波动小。3、配管热损失小4、作用半径大。5、运行噪音小或没有噪音缺点1、舒适性、卫生性差。2、无法采用质调节，室温波动大。3、易产生水击，振动噪音大。4、管道寿命较短1、初投资大2、采暖期停火时间长管道易冻结3、系统静水压力较大,散热器易超压。3、蒸汽供暖与热水供暖的比较41三热风供暖系统由通风机、电动机及空气加热器组合而成的联合机组在风机的作用下，空气由吸风口进入机组，经空气加热器加热后，从送风口送入室内，以维持室内的要求温度。42特点：对流散热几乎占100%，热惰性小，可迅速加热空气适用于大面积厂房补充大量热量热风供暖可同时兼有通风换气作用噪声大、风速大时舒适性差民用：影剧院、体育馆、礼堂工业厂房43原理图44辐射板分类1、按与建筑物的结合关系整体式贴附式悬挂式2、按其位置分墙面式、地面式、顶面式、楼板式454647484950511.辐射强度和温度的双重作用，使人具有最佳舒适感2.不需要在室内布置散热器和安装连接支管，美观、不占建筑面积，便于布置家具3.室内高度方向温度分布均匀，室内表面温度高，减少了冷辐射4.建筑内表面温度↑，对人体的冷辐射↓，舒适感↑5.室内空气不会急剧流动，粉尘飞扬的机会减少，卫生条件↑6.室内设计温度降低、节能缺点？辐射采暖优点（与散热器对比）52辐射采暖的缺点管材耗量大，初投资大增加了楼板厚度，室内净高减小，结构荷载增加。采暖施工要求高．室内地面装饰材料、家具摆放的位置、数量都影响地板采暖的效果虽然地板采暖使用寿命长．但一旦损坏，进行维修难度很大。531、将供暖系统进行朝向分区2、热水供暖系统必须沿垂直方向分区四高层建筑供暖高层建筑的特点：底层散热器承压大垂直失调现象严重54热负荷：为满足室内温度的要求必须向室内提供的热量。热负荷补充由围护结构传递出去的热量加热由门窗等缝隙传递进来的冷空气的热量影响因素：室外空气温度、日照时间、照射强度、风向、风速在工程中，以稳定传热过程代替不稳定传热过程55★在工程设计中，将不稳定传热问题按一维稳定传热过程简化计算，假设各参数不随时间变化.★围护结构的基本耗热量：★整个建筑物或房间的基本耗热量Q’1·j，等于各部分q’的总和w)(wn,ttkFqw)(wn,,1ttkFqQj一、围护结构的耗热量（了解）此外还需计入一些附加系数！！56★说明：室内计算温度tn是指距地面1.5～2m以内人们活动地区的平均空气温度。室外计算温度tw，根据《规范》采用历年平均不保证5天的日平均温度。温差修正系数α：围护结构不是外部结构传热系数k值：根据围护结构材料查有关设计手册或者由下式计算得到57按基本耗热量的百分率进行修正1、朝向修正耗热量•规范规定：•北、东北、西北：0～10%东南、西南：－10～－15％东、西：－5％南：－15～－30％CmwRRRRKi2ojRojR11111582、风力附加耗热量K值的计算中，αw是对应风速约为4m/s计算的，对不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物、特别突出的建筑物，才考虑垂直外围护结构附加5～10％.3、高度附加耗热量当房间高度4m时，每高出1m应附加2％总附加不应15％4、两外墙附加当房间有两面及两面以上外墙时，应附加5％5、窗墙比超过0.5时，对窗的耗热量附加10％59二、加热进入室内的冷空气所需要的热量)('wnttcLQ60三、建筑物热负荷的估算方法（了解）1、单位面积热负荷指标法Q=qfF其中qf——单位面积的热负荷指标，kw/m2F——总建筑面积，㎡2、单位体积热负荷指标法Q=qvV(tn-tw)kwV——建筑物的体积，按外部尺寸计算。m3qv——体积热负荷指标，kw/m3.℃在方案设计和初步设计阶段估算建筑物的供暖热负荷时采用61四、围护结构最小传热热阻结构上的强度要求保证结构内表面不结露保证内表面不过分低于室内温度围护结构的热惰性大的话，热阻可小一些建筑物的热惰性：当外界发生变化，围护结构内表面温度有能保持原有温度的能力（蓄热、各层热阻）建筑的厚度应根据技术经济比较确定，传热热阻不得小于最小传热阻。ZcSRDiiiii2给出了按稳态方法计算的围护结构热阻与热惰性之间的关系62许的温差护结构内表面温度所允冬季室内空气温度与围ynyennyenmimtWCmtttaRtttaR2)()(屋顶4.5℃类型热惰性指标te的取值I重型6.0te=twII中型4.1-6.0te=0.6tw+0.4te,minIII轻型1.6-4.0te=0.3tw+0.7te,minIV超轻型≤1.5te=te,min---围护结构室外计算温度ettw---历年平均不保证5天的日平均温度.te,min--累年最低日平均温度取值越来越低63◆对散热器的基本要求（了解）1.热工性能：传热系数K值越高越好；2.经济方面：成本低，经济性能好；3.安装使用和工艺方面的要求：强度、承压、组合、尺寸等；4.卫生和美观：外表面光滑、不积灰易清扫，不影响房间观感；5.使用寿命长：不易被腐蚀和破坏.第四节常用的供暖设备及附件是否都能达到？64散热器的种类铸铁散热器65铸铁散热器散热器的种类66铸铁散热器——长翼型散热器的种类67铸铁散热器——M132散热器的种类68