《建筑供热空调课程设计》模板及要求

网络教育学院《建筑供热/空调课程设计》题目：金海办公楼建筑散热器采暖设计学习中心：甘肃敦煌艺术旅游中等专业学校奥鹏学习中心[19]专业：供热通风与空调工程技术年级：17年秋季学号：171546242461学生：张振文指导教师：21工程概况北京市金海办公楼建筑物采暖工程设计2设计依据2.1围护结构：建筑物窗户为双层铝合金框玻璃窗，传热系数K＝3.0W∕(m2·K)，通过每米外窗缝隙进入室内的冷空气量0L=1.2m3/（m·h）。外门为单层铝合金框玻璃门，传热系数K＝6.4W∕(m2·K)，通过每米外窗缝隙进入室内的冷空气量0L=1.1m3/（m·h）。建筑物外墙为外保温370砖墙，传热系数为0.6w/m2.K，屋顶的传热系数为0.5w/m2.K。地面为非保温普通水泥地面。其他尺寸详见图纸。2.2热源资料城市热水供热热网供热，供回水温度为95/70℃，建筑物入口处资用压力为3米水柱。2.3气象资料供暖室外计算温度：－9℃冬季室外平均风速及主导风向：西北风供暖天数：129天供暖期室外平均温度：－1.6℃33采暖热负荷计算3.1围护结构传热的耗热量根据房间用途确定各采暖房间室内计算温度，进行房间编号，计算各房间的供暖设计热负荷。一层办公室101详细计算过程：1.围护结构的基本耗热量Q1西外墙：长5.46m，高3.3m。F=5.46×3.6=19.66㎡外墙传热系数：0.6W/（㎡·℃）。西外墙基本耗热量：attKFQwnj)(''.10.6×5.46×3.3×（20-（-9））×1=313(W)西朝向修正系数，取-5%朝向修正耗热量：'.1xQ313×（-0.05）=-15.6(W)西外墙的实际耗热量：'.1'.1'1xjQQQ313+（-15.6）=297.4(W)南外墙：长3.9m，高3.6m。F=3.9×3.3-（2.4×1.8）=8.55（㎡）外墙传热系数：0.6W/（㎡·℃）。南外墙基本耗热量：attKFQwnj)(''.10.6×9.72×（20-（-9））×1=169(W)南朝向修正系数，取-30%朝向修正耗热量：'.1xQ169×（-0.3）=-50.7(W)南外墙的实际耗热量：'.1'.1'1xjQQQ169+（-50.7）=118（W)本建筑不需要进行风力修正，高度未超过4m也不需进行高度修正。南外窗：长2.4m，高1.8m。F=2.4×1.8=4.32（㎡）外窗传热系数：3W/（㎡·℃）。南外窗基本耗热量：attKFQwnj)(''.13×4.32×（20-（-9））×1=376(W)南朝向修正系数，取-25%朝向修正耗热量：'.1xQ376×（-0.25）=-56.4(W)4南外窗的实际耗热量：'.1'.1'1xjQQQ376+（-56.4）=282（W)地面：第一地带传热系数K1=0.47W/（㎡·℃）。F1=3.9×2=7.8㎡第一地带传热耗热量attKFQwnj)(''.10.47×7.8×（20-（-9））×1=106.3(W)第二地带传热系数K2=0.12W/（㎡·℃）。F1=3.9×2=7.8㎡第二地带传热耗热量attKFQwnj)('''.10.23×7.8×（20-（-9））×1=152(W)第三地带传热系数K3=0.12W/（㎡·℃）。F1=3.9×1.5=5.85㎡第三地带传热耗热量attKFQwnj)(''''.10.12×5.85×（20-（-9））×1=43.7(W)地面的传热好热量'''.1''.1'.1'1jjjQQQQ106.3+152+43.7=302(W)101房间围护结构的总传热耗热量'1Q342+327+282+302=1163(W)3.2门窗缝隙渗入冷空气的耗热量按缝隙法计算北外窗的冷风渗透耗热量。外床位两扇，双层铝合金框玻璃窗。外窗（一个）细缝总长度为l=2×2.4+3×1.8=10.2（m）从窗户每米缝隙每小时渗入的冷空气量'oL为1.1m³/（m·h）。空气密度w1.4kg/m³。南朝向修正系数n=0.15冷风渗入量ln'oLV1.1×10.2×0.15=1.68南外窗的冷风渗透耗热量)(28.0''2wnwnpttVcQ0.28×1×1.4×1.68×（20+9）=19.1(W)101房间的总耗热量为：'2'1'QQQ1044+19.1=1257(W)二层办公室201详细计算过程：1.围护结构的基本耗热量Q25西外墙：长5.46m，高3.3m。F=5.46×3.3=18.02㎡外墙传热系数：0.6W/（㎡·℃）。西外墙基本耗热量：attKFQwnj)(''.20.6×5.46×3.3×（20-（-9））×1=314(W)西朝向修正系数，取-5%朝向修正耗热量：'.2xQ314×（-0.05）=-15.7(W)西外墙的实际耗热量：'.2'.2'2xjQQQ314+（-15.7）=298.3(W)南外墙：长3.9m，高3.3m。F=3.9×3.3-（2.4×1.8）=8.55（㎡）外墙传热系数：0.6W/（㎡·℃）。南外墙基本耗热量：attKFQwnj)(''.20.6×8.55×（20-（-9））×1=149(W)南朝向修正系数，取-30%朝向修正耗热量：'.2xQ149×（-0.3）=-44.7(W)南外墙的实际耗热量：'.2'.2'2xjQQQ149+（-44.7）=104.3（W)本建筑不需要进行风力修正，高度未超过4m也不需进行高度修正。南外窗：长2.4m，高1.8m。F=2.4×1.8=4.32（㎡）外窗传热系数：3W/（㎡·℃）。南外窗基本好热量：attKFQwnj)(''.23×4.32×（20-（-9））×1=376(W)南朝向修正系数，取-30%朝向修正耗热量：'.2xQ376×（-0.30）=-112(W)南外窗的实际耗热量：'.2'.2'2xjQQQ376+（-94）=282（W)屋顶：屋顶传热系数K=0.5W/（㎡·℃）。F=3.9×5.46=21.27㎡基本耗热量attKFQwnj)(''.20.5×21.27×（20-（-9））×1=308(W)6201房间围护结构的总传热耗热量'1Q298.3+104.3+282+308=992.6(W)2.冷风渗透好热量按缝隙法计算北外窗的冷风渗透耗热量。外床位两扇，双层铝合金框玻璃窗。外窗（一个）细缝总长度为l=2×2.4+3×1.8=10.2（m）从窗户每米缝隙每小时渗入的冷空气量'oL为1.1m³/（m·h）。空气密度w1.4kg/m³。南朝向修正系数n=0.15冷风渗入量ln'oLV1.1×10.2×0.3=1.68南外窗的冷风渗透好热量)(28.0''2wnwnpttVcQ0.28×1×1.4×1.68×（20+9）=19.1(W)201房间的总耗热量为：'2'1'QQQ992+19.1=1011(W)3.3热负荷计算中的注意事项（一）需要选择DN20(0502.020)用在供暖系统上如暖气片、地板采暖、锅炉系统中排除系统空气的一种功能性阀门，经常安装在系统的最高点，或者直接跟分水器、暖气片一起配套使用。主要是为排除内部空气，使暖气片内充满暖水，保证房间温度。1.自动排气阀必须垂直安装，即必须保证其内部的浮筒处于垂直状态，以免影响排气；2.自动排气阀在安装时，最好跟隔断阀一起安装，这样当需要拆下排气阀时进行检修时，能保证系统的密闭，水不致外流；3.自动排气阀一般安装在系统的最高点，有利于提高排气效率。（二）选用CW01-DN20除污器其一般应设置于供暖系统的入口调压装置前或各设备入口前。直通式除污器安装在水平管道上，角通式除污器可安装在直角转弯的管道上，安装是壳上箭头方向必须与水流方向一致。运行过程中应定期排污。（三）选用6SG7076-0EB60-0调压装置。外网压力超过用户允许压7力时，可设置调节阀门或调压板来减少建筑物入口处供水干管上的压力。由于调压板的孔径不能调节，党管径较小时易于堵塞，因此可采取调节阀门代替调压板对管路中的压力进行调节。通过调节阀门的开启度，就能消除剩余压头，并对流量进行控制。4散热器的选择选择散热器型号计算散热器面积计算散热器片数选择散热器型号TZ2-5-5（M-132型，带腿）。以办公室101为例：Q=1257W,tpj=（90+75）/2=82.5℃，tn=20℃△t=tpj-tn=（82.5-20）=62.5℃K=2.246△t0.286=2.237*（62.5）0.286=7.92W/(m2·℃)散热器组装片数修正系数，先假定β1=1.0；散热器连接形式修正系数，查表得，β2=1.0；散热器安装形式修正系数，查表得，β3=1.02；F’=tKQ·β1·β2·β3=1163/(7.92*62.5)·1.0·1.0·1.02=2查表得，四柱813型散热器每片散热面积为0.24m2计算片数n’=F’/f=2/0.24=8.3查表得，当散热器片数为6-1片时，β1=1.0因此，实际所需散热器面积为F=F’·β1=2*1=2实际采用片数n=F/f=2/0.24=8.3取整数，应采用四柱M-132型散热器8片5水力计算及水力平衡水力计算一、最不利循环环路的计算1.确定最不利管径。本系统为双管同程式系统，一般取最远立管的环路作为最不利循环环路。如系统图所示中从引入口到立管6的环路为最不利循环环路（即1管到11管）。此系统近似8认为两侧分支路程相同，因此选一侧为最不利2.根据已知热负荷Q和规定的供、回水温差△t，计算各管段的流量G。''86.0hgttQG（kg/h）G1=0.86×50174÷25=1725（kg/h）G2=0.86×25082÷25=862（kg/h）G3=0.86×20430÷25=702（kg/h）G4=0.86×15778÷25=542（kg/h）G5=0.86×11126÷25=382（kg/h）G6=0.86×6474÷25=222（kg/h）G7=0.86×2891÷25=100（kg/h）G8=0.86×1445÷25=50（kg/h）G9=0.86×723÷25=25（kg/h）G10=0.86×2891÷25=100（kg/h）G11=0.86×19442÷25=668（kg/h）1.确定各段管径。根据流量G和采用推荐的平均比摩阻60~120Pa/m，查附表，查出各管段管径d、流速和实际比摩阻R，并列入水力计算表。2.计算各管段的压力损失。计算各管段的沿程损失和局部损失。沿程损失22vdLpy3.确定最不利循环环路的总压力损失24~1)(jypp二、其他立管管段的计算1.根据并联环路节点平衡原理，求出其他立管管段的资用压差，和平均比摩阻。LpRpj2.机械循环热水采暖系统的沿程损失占总损失的50%。3.根据流量G和平均比摩阻，查附表，可确定各管段管径d、流速和实际比摩阻R。94.在计算各管段的沿程损失和局部阻力损失。计算不平衡率（≤±15%），如不符合要求。且总阻力损失远大于资用压差。剩余压力可用立管阀门节流消耗掉。6结论采暖设计热负荷概算指标中常见的有体积热负荷指标、面积热负荷指标。它们的相同点：都是热指标。不同点：体积热指标指的是单位供暖体积的指标；面积热指标是指单位面积的指标。觉得体积热指标更合适些，因为和房间的高度有关，也就是和围护结构的面积关系更密切。采暖设计热负荷指标和建筑物耗热量指标是不完全相同的两个概念。前者是在设计室内外条件下能耗量，其值是按设计规范计算得到的为确定最不利工况时达到室内温度所必须设计的采暖设备的依据，北京地区其值不宜超过52.0W/m2；后者是在全采暖期间内的耗热量的平均值，其值是按节能标准计算得到的，可用以计算全年采暖能耗量，北京地区其值不应超过20.6W/m2。2）在计算围护结构传热和冷风渗透耗热量时，设计规范中都用到了最大温差(tn-twn)，而节能标准中都用到了平均温差(ti-t