沈阳某办公楼供暖课程设计

1沈阳市办公楼供暖设计摘要：本设计为沈阳某三层办公楼的供暖设计。首先根据查阅的当地气象资料和基本设计资料进行了三层办公楼的热负荷计算，然后根据热负荷及建筑物的形式等条件，计算了散热器的片数，并布置了散热器。接着提出了三种供暖系统设计方案——机机械循环双管式系统、机械循环单管异程式系统、机械循环单管同程式系统，并进行经济比较分析，选择布置了供暖管网系统——机械循环双管系统。然后，进行管道布置和水力计算，选取管径。最后，利用设计方案和计算结果绘制出了该系统的三个平面图和轴测图。关键词：热负荷计算；机械循环双管式；水力计算；系统平面图；2目录1.前言……………………………………………………………………………………42.工程概况………………………………………………………………………………43.设计的原始资料…………………………………………………………………43.1气象资料…………………………………………………………………………43.2土建资料………………………………………………………………………43.3动力资料…………………………………………………………………………54.负荷计算………………………………………………………………………………54.1计算最小传热阻并校核…………………………………………………………54.1.1外墙最小传热阻校验………………………………………………………54.1.2顶棚最小传热阻较验……………………………………………………64.2首层热负荷计算………………………………………………………………64.2.1首层代表性热负荷计算……………………………………………………64.2.2首层各用房热负荷计算……………………………………………………84.3二层热负荷计算…………………………………………………………………94.3.1二层代表性热负荷计算……………………………………………………94.3.2二层各用房热负荷计算……………………………………………………94.4三层热负荷计算………………………………………………………………104.4.1三层代表性热负荷计算…………………………………………………104.4.2三层各用房热负荷计算…………………………………………………104.5中厅负荷计算…………………………………………………………………115.采暖系统方案的选择与确定………………………………………………………115.1热媒的选择……………………………………………………………………115.2供暖形式的确定………………………………………………………………116.散热器的选择计算…………………………………………………………………116.1散热器的选择…………………………………………………………………116.2散热器的布置和安装…………………………………………………………116.3散热器计算……………………………………………………………………116.3.1首层散热器计算…………………………………………………………126.3.2二层散热器计算…………………………………………………………136.3.3三层散热器计算…………………………………………………………1336.3.4中厅的散热器计算………………………………………………………147.管路的水力计算……………………………………………………………………147.1管路布置………………………………………………………………………147.2绘制系统平面图和轴测图……………………………………………………147.3水力计算………………………………………………………………………148.参考文献……………………………………………………………………………9.负荷计算附表………………………………………………………………………10.水力计算附表…………………………………………………………………………41.前言课程设计是专业课教学的重要组成部分，是理论学习的深化和应用。通过课程设计，使学生自觉地树立精心设计的思想，理论联系实际的学风，掌握—般民用或工业建筑供热工程的设计程序、方法和步骤。了解和熟悉本领域的新材料、新设备、新方法和新技术。熟悉国家和地方的有关规定和技术措施，学会使用有关的技术手册和设计资料，提高计算和绘图技能，提高对实际工程问题的分析和解决能力。改革开放三十年，我国集中供热事业获得了长足发展，与发达国家相比，在建筑节能与供热系统的能源利用；建筑节能材料；供热设备的选择；供热系统的选择和控制以及节能环保意识等方面存在很大的差距。展望2011年，集中供热将面临新的竞争和挑时间内，在供热及能源利用技术方面还需要不断改进和提高。当今，对于供暖设计的研究问题，国内外都投入了大量的资金技术，发展也比较迅速。当是，能量浪费的现象也比较严重，主要是设计阶段存在的设计问题。在以节能减排为主题的时代，如何解决资源的有效利用，供暖中能量地合理利用，是现在最为迫切的问题。本课题也将进一步探索如何合理利用能源。2.工程概况本工程为沈阳市某办公楼，该楼共3层，建筑占地面积约1487平米，建筑面积约4462平米。该建筑为地上3层。首层除了办公室，还有会议室、多功能厅、休息室和库房等；2层除了一个会议室，其他都是办公室；3层主要是储藏室和活动室，此外还有一个会议室、一个资料室。3.设计的原始资料3.1气象资料：冬季大气压力：102.08KPa；冬季供暖室外计算温度：-19℃；冬季室外计算风速：3.1m/s；冬季主导风向：北；冬季日照率：58%3.2土建资料：建筑平面图（首层平面图、标准层平面图）、剖面图；围护结构：外墙：内抹灰一砖半墙（37墙）；℃）内墙：两面抹灰一砖墙（24墙）；外窗：双层铝合金推拉窗；窗台距室内地坪1m，窗户高度均为1.5m；K=3.26W/（m2·℃）门：双层木门；屋顶：保温屋顶，传热系数K＝1.14W/（m2·℃）,D=2.91；地面：为不保温地面，K值按地带决定。5地面各地段的传热系数见表3-1：表3-1地带名称地面传热系数地带名称地面传热系数第一地带0.47第二地带0.23第三地带0.12第四地带0.073.3动力资料：热源：由外网引入；热媒：热水参数tg=95℃、th=70℃；采暖外线在建筑物北侧，管道中心线标高―1.500m（以室内±0.000m标高为准），引入口处外网水头线高度分别为Hg=40mH2O,Hh=30mH2O,Hj=20mH2O。4.负荷计算部分计算参数：（1）温差修正系数a=1；（2）日照朝向修正系数：表4-1朝向朝向修正率朝向朝向修正率东5%西-5%南-20%北5%（3）冷风渗透朝向修正系数：表4-2朝向朝向修正系数朝向朝向修正系数东0.3西0.4南0.4北1.0首先进行办公楼各房间编号，如系统图中所示。4.1计算最小传热阻并校核：4.1.1外墙最小传热阻校核：R0=1/K=1/1.57=0.64m2·℃/W查的该实心外墙属于I型维护结构，则：围护结构冬季室外计算温度tw`e为：tw.e=t´w=-19℃查规范得：办公建筑外墙允许温差△ty=6℃，温差修正系数=1，冬季室内计算温度tn=18℃，Rn=0.1m2·℃/W。6R0.min=1×0.1×（18+19）/6=0.62〈0.64m2·℃/W故，该围护外墙满足最小传热阻的需求。4.1.2顶棚最小传热阻的校核：已知屋顶为保温屋顶，传热系数K=1.14W/（m2·℃），D=2.91查的该围护结构属于Ⅲ型，围护结构冬季室外计算温度tw`e为：tw`e=0.3tw’+0.7tp`min=0.3×（-19）+0.7×（-26.8）≈-24℃则，围护结构最小传热阻为：0min18(24)0.90.1150.726nwenyttRRtm2·℃/W又顶棚实际传热阻为：R0=1/K=1/1.14=0.88〉0.72m2·℃/W故，顶棚满足最小传热阻需求。4.2首层热负荷计算：4.2.1代表性热负荷计算：1）首层101会议室负荷计算：（1）围护结构基本耗热量1.jQ'的计算：attKFqwn)(Q'1.j全部计算列于热负荷计算附表1中。围护结构总传热耗热量Q´1=6543W（2）冷风渗透量Q´2计算：)(278.02wnpwttcVQ式中V—经门窗缝隙渗入室人的总空气量：V=L×l×n=1.06×（3×1.5+2×3.5）×0.3+1.06×（3×1.5+2×2.1）×2×1=26.082m3/h则：Q´2=0.278×26.082×1.394×1×37=374W（3）外门冷风侵入耗热量Q´3为0.则：房间总耗热量Q=Q´1+Q´2+Q´3=6917W说明：总计算表见热负荷计算附表1。2）首层107办公室负荷计算：（1）围护结构基本耗热量1.jQ'的计算：attKFqwn)(Q'1.j全部计算列于热负荷计算附表2中。围护结构总传热耗热量Q´1=3243W7（2）冷风渗透量Q´2计算：)(278.02wnpwttcVQ式中V—经门窗缝隙渗入室人的总空气量：V=L×l×n=1.06×（3×1.5+2×2.1）×1+1.06×（3×1.5+2×3.5）×0.3=13.041m3/h则：Q´2=0.278×13.041×1.394×1×37=187W（3）外门冷风侵入耗热量Q´3为0.则：房间总耗热量Q=Q´1+Q´2+Q´3=3430W说明：总计算表见热负荷计算附表2。3）首层108办公室负荷计算：（1）围护结构基本耗热量1.jQ'的计算：attKFqwn)(Q'1.j全部计算列于附表3中。围护结构总传热耗热量Q´1=1723W（2）冷风渗透量Q´2计算：)(278.02wnpwttcVQ式中V—经门窗缝隙渗入室人的总空气量：V=L×l×n=1.06×（3×1.5+2×2.1）×0.41=3.735m3/h则：Q´2=0.278×3.735×1.394×1×37=54W（3）外门冷风侵入耗热量Q´3为0.则：房间总耗热量Q=Q´1+Q´2+Q´3=1777W说明：总计算表见热负荷计算附表3。4）首层114多功能厅负荷计算：（1）围护结构基本耗热量1.jQ'的计算：attKFqwn)(Q'1.j全部计算列于热负荷计算附表4中。围护结构总传热耗热量Q´1=11061W（2）冷风渗透量Q´2计算：)(278.02wnpwttcVQ式中V—经门窗缝隙渗入室人的总空气量：V=L×l×n=1.06×（3×1.5+2×2.1）×2×0.3=5.603m3/h则：Q´2=0.278×5.603×1.394×1×37=80W8（3）外门冷风侵入耗热量Q´3为0.则：房间总耗热量Q=Q´1+Q´2+Q´3=11141W说明：总计算表见热负荷计算附表4。5）首层洗手间负荷计算：（1）围护结构基本耗热量1.jQ'的计算：attKFqwn)(Q'1.j全部计算列于热负荷计算附表13中。围护结构总传热耗热量Q´1=2018W（2）冷风渗透量Q´2计算：)(278.02wnpwttcVQ式中V—经门窗缝隙渗入室人的总空气量：V=L×l×n=1.06×（3×1.5+2×2.1）×1=9.222m3/h则：Q´2=0.278×9.222×1.394×1×31=111W（3）外门冷风侵入耗热量Q´3为0.则：房间总耗热量Q=Q´1+Q´2+Q´3=11141W说明：总计算表见热负荷计算附表13。4.2.2首层各用房热负荷计算：根据单位面积热负荷计算方法，首先计算首层单位面积热负荷：101会议室：q0=SQ=5.786917=115W/m2107办公室：q0=SQ=6.575.33430=163W/m2108办公室：q0=SQ=675.31777=79W/m2114多功能厅：q0=SQ=121211141=77W/m2则：首层各功能房单位面积热负荷为：q´0=47779163115=109W/m2则，首层各