太原市世纪小区2#楼采暖与防排烟设计毕业设计说明书1

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1、内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书题 目：太原市世纪小区2#楼采暖与防排烟设计学生姓名：学 号：专 业：班 级：指导教师：60内蒙古科技大学毕业设计说明书太原市世纪小区2#楼采暖与防排烟设计摘要低温热水地板辐射采暖是一种利用建筑物内部地面进行供暖的系统。它既能高效地使用多种低品位能，达到节能效果；又具有室内温度均匀、卫生条件高、舒适性好等特点。是一种减少建筑能耗提高热舒适性的理想供暖系统。本文主要是低温热水地板辐射采暖的系统设计。首先对低温热水地板辐射采暖国内外现状、优缺点、传热特点和铺设方式进行了分析，得出了这是一种舒适节能的采暖方式。再对住宅楼进行采暖热负荷计算，由于地板辐射采暖室内实感温

2、度高于设计温度，所以计算时采用相应降低室内计算温度的方法，满足节能要求。在管道铺设方面，选择了交聚乙烯管道双回形铺设的方式。这种铺设方式地板表面的均匀，满足了舒适性要求。最后，在各户安装温控阀和热计量表，对各户房间进行温度控制和热计量。总之，地板采暖是一种既古老又崭新，既舒适又节能的供暖方式。关键词：供暖工程；节能；分户计量Heating and Smoke Control and ExtractionDesign of Business-Living BulidingAbstractThe low temperature water radiant floor heating is a sy

3、stem that takes advantage of the floor surface to heat the room. It not only efficiently makes use of the various lowenergy to achieve energy saving, but also provides the well-distributed room temperature ,good sanitation, comfort and so on. So it is a ideal heating system that reduces the consumpt

4、ion of energy and raises the thermal comfort. This paper is a design of the low temperature water floor panel heating system. First, this paper analyzes the present conditions, advantages, disadvantages, the features in heat transfer and tubing. We can reach a conclusion that this system is comforta

5、ble. Second, it calculates the heat load of the housing building. Since room temperature exceeds the designed temperature of floor panel heating, the author reduce the temperature in room when calculate, in order to save energy. In aspect of the laying tubing, this paper adopts the double spiral of

6、concrete embedded plastic radiant floor heating. The method can achieve a smooth floor surface to creat comfortable environment. Last, the heat meter and thermostatic radiator valve are fixed in the every house to control the temperature and to calculate heat metering.To sum up, the low temperature

7、water radiant floor heating is an ancient, new heating system, which can provide comfortable and achieve energy saving.Key words: floor heating system; energy saving; calculation of each room respectirely内蒙古科技大学毕业设计说明书目 录摘要.AbstractII目录.绪论1第一章 地板辐射采暖简介21.1地板采暖历史21.2地板采暖的优缺点31.2.1地板采暖的优点31.2.2地板采暖的缺点

8、41.3低温热水地板辐射采暖的结构和布置形式41.4地板采暖主要技术参数和适用范围51.4.1地板采暖的主要技术参数51.5结束语5第二章 基础资料及采暖热负荷计算62.1 基础资料62.1.1 土建资料及太原室外气象资料62.2 采暖负荷计算72.2.1 各计算参数的确定72.2.2 校核维护结构传热阻是否满足最小传热阻要求72.2.3 热负荷计算82.3 小结11第三章 地板辐射采暖设计及水力计算123.1 地板辐射采暖设计123.1.1 采暖盘管布置123.1.2 采暖系统形式的比较及确定133.2 采暖盘管设计计算163.3 水力计算173.3.1 水力计算基本原理173.3.2 户内

9、环路水力计算183.4 系统布置和施工213.4.1 系统布置213.4.2 地暖施工213.5 热表及温控阀选型233.5.1 温控阀的选择233.5.2 热表的选择233.6 其他附属设备的选择与安装243.7 小结24第四章 换热站设计254.1 基本资料254.2 换热器形式的确定和型号选择254.3 热水循环水泵的选择计算274.4 补水泵的选择计算284.5 除污器的选择294.6 分、集水器的选择304.7 补水箱的选择314.8 换热站的布置314.9 管材与阀门324.10 管道的排气324.11 热力站设备管道等的保温和防腐324.12 小结33第五章 高层建筑防排烟设计3

10、45.1 防排烟简介345.2 加压送风的形式和优缺点355.3 送风量的确定和风机的选择355.4 小结36第六章 工程概预算376.1 概预算的步骤式376.2 本设计概预算396.3 小结43总结44参考文献45附录A46附录B50附录C. 69附录D72内蒙古科技大学毕业设计说明书绪论随着人们生活水平的提高，对室内环境温度提出了更高的要求。特别是新中国成立以后，我国的供暖事业得到了迅速发展。一个建筑物或房间可有各种得热和散失热量的途径。当建筑物或房间的失热量大于得热量时，为了保持室内在要求温度下的热平衡，需要由供暖通风系统补给热量，以保证室内要求的温度。本次毕业设计的研究对象和主要内容

11、是太原市世纪小区2#楼采暖与防排烟的设计。设计的内容涵盖了大学期间所学的所有与采暖有关的专业知识。本文首先根据基本设计资料计算了综合楼的热负荷，然后根据热负荷及建筑物的形式等条件，提出了供暖系统设计方案，绘制出了该系统的平面图和系统图，还对该系统进行了水力计算，选择管径和流速，使管网系统较好地符合了水力平衡要求。然后根据总负荷为换热站选取设备，并进行换热站设备的布局。最后根据“高规”选择防排烟系统，并计算风量，布置风口。设计的任务是让整个建筑的供暖系统在经济合理的前提下安全地运行。第一章 地板辐射采暖简介一种全新的供暖方式地板辐射采暖，又称为低温热水地板敷设采暖。主要是以不高于60的低温热水为

12、热媒将加热管埋设在地板中，以整个地面为散热面。地板在通过对流换热加热周围空气的同时，还与四周的维护结构进行辐射换热，从而使四周的维护结构表面温度升高，其辐射换热量占总换热量的50%.地板辐射采暖是一种极为理想的节能采暖方式。1.1 地板采暖历史地板采暖是一种既古老又崭新的技术。在很久以前中国人就发明了火炕，而且一直延续至今。当你步入宏伟宽大的 北京故宫太和殿，也许又许多人不会想到即使在北京寒冷的冬天，过去的中国皇帝也能像春天一样接受王公大臣的朝拜。其实在那黑幽幽宽大的方砖下面是一种传统古老的地板采暖方式。地板采暖正式起源于欧洲，但是最初由于水温及材料等一系列问题而走过一段弯路。60年代由于采用

13、了高温水而引起腿部不适，影响其发展。70年代后期此问题得到解决，地板辐射采暖得以加速发展。到1994年为止，法国约有20%的住宅建筑装设了地板采暖系统，德国为40，奥地利为25%，瑞士为48%。而且同时期的美、日及朝鲜等国随着塑料工业的发展，成为地板辐射采暖技术发展较快的国家。日本在近50年代重新认识了这一传统的采暖技术，开始发展热水式地板采暖装置。60年代开始开发电加热式的地板采暖技术。但由于一些传统的原因，这种崭新的低温辐射方式的居住环境技术没有得到充分的开发和重视，而仅仅被用于单独的冬季采暖。另外，韩国的温洞在古代地面采暖技术也很广泛，但耗费木材，同时为保持一定的舒适性，而需人全天候值班

14、，所以发展缓慢。以上各国到目前为止，低温地板辐射采暖使用已较广泛，而在我国由于对该系统的热工性能和供暖基本规律的认识尚不完备，仍处于起步阶段。设计、施工及运行技术均不够完善。我国在80年代末到90年代初，从国外引进了低温热水采暖技术，并在很多重大工程的住宅建筑中得到了成功的应用。1.2 地板采暖的优缺点1.2.1 地板采暖的优点（1）节能。根据各种采暖方式室内温度测试结果，地板辐射采暖方式是最理想的采暖方式。在建立同样舒适条件的前提下，地板采暖房间的室内温度比一般散热器采暖温度低2-3，节省了能源，降低了供暖系统的运行费用。 （2）舒适。地板低温辐射采暖以地板为散热器，在向人体和周围空气对流换

15、热同时还向四周的家具及外围结构表面进行辐射换热，使壁面温度升高，减少了四周表面对人体的冷辐射。由于有辐射强度和温度的双重作用，使室温比较稳定且温度梯度小，形成了真正的符合人体散热要求的热环境，给人以脚暖头凉的舒适感，可使脑力劳动者的工作效率提高。（3） 美观。 由于室内取消了暖气片及其管道， 相当于增加了2-3%的使用面积。更便于装修和室内布置。 （4）地板采暖适合分户计量及节能设计。管道的布置，系统阻力值的确定，均可根据不同情况，不同要求由设计人自己决定。 （5）安全可靠，使用寿命长，清洁卫生。管材的使用寿命无论国外还是国内的生产厂家均承诺为50年。 （6）热源选择灵活。低温热水地板辐射采暖

16、系统供水温度为40-60，可充分利用废热水和地热水资源。（7）地板采暖要求建筑层高增加6-8厘米，管道安装需与土建施工同步进行。 （8）造价较散热器采暖高。但据生产厂家透漏，近一年来全国有几个生产厂家发展到一百多个，随着生产量的增多，价格必随之降低，因此地板采暖有很大的发展潜力。 1.2.2 地板采暖的缺点（1）集中供热用户一般要换热降低供水温度以满足塑料管对温度的限制，增加了投资和运行管理的工作量，也属于不合理的用能方式。（2）增加了楼板厚度，室内净高减少，结构荷载增加。（3）采暖费用较普通采暖系统较高，另外还要增加混凝土垫层投资以及由于荷载增加必须提高结构强度的投资。（4）地板采暖施工要求

17、高，需由经过专门训练的专业队伍施工。（5）室内地板装饰材料家具摆放的位置数量影响地板采暖效果，而这些在设计阶段是难以考虑周全的。（6）管理部门应加强对用户的管理，防止对地面的破坏性装修。（7）虽然地板采暖使用寿命长，但一旦损坏，进行维修难度很大。（8）每个采暖季的启用运行必须遵循一定的程序，物业管理和售后服务要跟上，以保证系统的正常运行。1.3 低温热水地板辐射采暖的结构和布置形式低温热水地板辐射采暖结构层由上到下依次为覆盖层、找平层、埋管层、隔湿层、保温层。其中保温层的作用是为了减少热量向下传递，多用聚苯乙烯泡沫板材做成；埋管结构层有木质地板结构和混凝土结构两种，多采用埋管设于混凝土的做法；

18、隔湿层用来防止水进入保湿层。地面上可根据用户装饰的要求，铺设地板或地毯形成覆盖层。当设有覆盖层时，因其热阻较大，会使传热效率降低。埋管常见的布置形式有单蛇型、双蛇型、双回型、单回型几种。1.4 地板采暖主要技术参数和适用范围1.4.1 地板采暖的主要技术参数结构层厚度：公共建筑90，住宅70； 热煤温度： 65（最高80） ； 供回水温差：8-15； 工作压力： 0.8； 结构层受荷载 2000 ,若2000 时，应采取相应措施； 供水干管上设置过滤网，防止异物进入系统内； 供暖散热量与地面材质、供回水温度、管间距、室内设计温度有关。1.5 结束语地板采暖具有舒适、节能、卫生条件好、可利用低温

19、热源，可实现热量分户控制和计量等优点，所以近年来在我国越来越多地应用于住宅、别墅、宾馆、游泳池、车库等建筑。相信，随着人们对环境质量标准要求的提高，低温热水地板辐射采暖在我国会得到更快的发展。第二章 基础资料及采暖热负荷计算2.1 基础资料2.1.1 土建资料及太原室外气象资料该建筑位于太原，建筑设计功能为住宅高层建筑，建筑高度55.3，无地下室。1）外墙：200陶粒砌块，60mm聚苯保温板，K=0.45 W/.（校核低限热阻）2）分户隔墙内墙：200mm混凝土，两侧17mm聚苯保温浆料，K=1.55 W/.3）屋顶：100钢筋混凝土，60mm厚挤塑聚苯板，K=0.44 W/.（校核低限热阻）

20、4）地面：保温K0.50 W/.5）内门： K2.00 W/.6）外窗：中空玻璃塑钢窗，K2.34 W/.7）阳台门：顶、底层阳台顶板采用30mm聚苯板，栏板采用200mm陶粒砌块10mm聚苯保温浆料，K1.6 W/.表2.1太原市室外气象资料年平均温度3.6冬季室外计算采暖温度-9.9冬季室外计算通风温度-8.9冬季室外平均风速2.1最大冻土深度77冬季大气压93467pa最低日平均温度-23.32.2 采暖负荷计算2.2.1 各计算参数的确定根据黑龙江省标准地面辐射采暖交聚乙烯管道工程技术规程采暖热负荷宜取房间常规计算值的95%或将室内计算温度降低2-3计算。本设计采用降低室内设计温度的方

21、法。室内冬季采暖设计温度为202.2.2 校核维护结构传热阻是否满足最小传热阻要求外墙的最小传热热阻为： 式（2.1）式中：结构的最小传热阻，修正系数(围护结构与室外相通，=1)室外计算温度与围护结构内表面的允许温差，围护结构室外计算温度， 内表面换热阻，室内计算温度，t=20 t=-9.9 t=6外墙最小传热热阻：= （20+9.9）/610.115=0.573外墙实际传热热阻： =1/=1/0.45=2.22因为 所以该部分围护结构热阻符合要求。由于卧室计算温度最高，所以，若卧室外墙符合要求，则其它外墙亦符合要求。 屋顶的最小传热热阻为：=15 =-9.9 =4.5屋顶最小传热热阻：= （

22、20+9.9）/4.510.115=0.764屋顶实际传热热阻：=1/=1/0.44=2.27因为 所以该部分围护结构热阻符合要求。由于卧室计算温度最高。所以，若卧室屋顶符合要求，则其它屋顶亦符合要求。 地板的最小传热热阻为：=20 =-9.9 =4.5地面最小传热热阻：= （20+9.9）/4.510.115=0.764地面实际传热热阻：=1/=1/0.50=2因为 所以该部分围护结构热阻符合要求。由于商铺计算温度最高，所以，若商铺地面符合要求，则其它地面亦符合要求。2.2.3 热负荷计算2.2.3.1 围护结构基本耗热量基本耗热量； 式（2.2）式中：围护结构的传热系数，单位为。围护结构的

23、面积，单位为。冬季室内计算温度，单位为。采暖室外计算温度，单位为。围护结构的温差修正系数。见表2.2表2.2温差修正系数值围护结构特征外围护结构和地面1.0屋顶无望版的瓦屋面、铁皮屋面无望版的瓦屋面、铁皮屋面有望板和防水卷材的屋面0.90.80.75与非房间相邻的隔墙非房间有门窗与室外相通非采暖房间无门窗与室外相通0.70.4续表2.2围护结构特征 非采暖地下室的楼板（室外地坪以上不超过1.0）：外墙上有窗外墙上无窗0.60.4非采暖半地下室的楼板（室外地坪以上不超过1.0）外墙上有窗外墙上无窗0.70.42.2.3.2 冷风渗透耗热量 式（2.3）式中：为加热门窗缝隙渗入冷空气的耗热量，；经

24、每门窗缝隙渗入室内的冷空气量，；根据冬季室外平均风速，由表2.3查得；表2.3民用建筑每门窗缝隙渗入空气量()风速()123456单层木窗1.02.53.55.06.58.0单层钢窗0.81.82.84.05.06.0双层木窗0.71.82.53.54.65.6双层钢窗0.61.32.02.83.54.2门2.05.07.010.013.016.0门窗缝隙长度， ； 室外空气密度，；空气定压比热，=1 冷风渗透量的朝向修正系数，具体选择见表2.4表2.4朝向修正系数值如下表： 地区北东北东东南南西南西西北哈尔滨0.250.150.150.450.601.000.800.55冷风侵入耗热量： 式

25、（2.4）式中：外门附加率；外门基本耗热量，。2.2.3.3 围护结构的附加耗热量（1）朝向修正 本设计地点是太原，因此朝向修正取值为：东、西：-5% 南：-15% 北：5%（2）风力附加此地点不必考虑风力附加（3）外门开启附加为加热开启外门时侵入的冷空气，对于短时间开启无热风幕的外门，可以用外门的基本耗热量乘上按下表中查出的相应的附加率。阳台门不考虑外门附加。（4）高度附加由于室内温度梯度的影响，往往使房间上部的传热量加大。因此：当房间净高超过4时，每增加1，附加率为2%,但最大附加率不超过15%。应注意高度附加率应加在基本耗热量和其他附加耗热量的总和之上。以房间1808为例进行水力计算，计

26、算结果如表2.5表2.5围护结构传热耗热量计算表房间编号房间名称名称及方向面积传热系数室内外温差修正系数基本耗热量朝向修正率风力附加修正后热量高度附加房间热负荷1801餐厅及厨房北外墙8.10.8833.431238-0.050250.202281北外窗4.82.333.431369-0.050387.50西外墙3.60.8833.431106-0.050111.20屋顶31.21.4333.43114920014920冷风渗透耗热量：=0.27819.20.351.3433.4=40.06冷风侵入耗热量: 0房间采暖热负荷：=250.2+387.5+111.2+1492+40.06=2281

27、 式（2.5）具体负荷计算结果见附录B。2.3 小结本章主要是计算各房间热负荷。与普通供暖方式相比，地板采暖的热负荷计算中其供暖室内设计温度相应降低了2-3，达到了节能效果。第三章 地板辐射采暖设计及水力计算本设计采用热水作为热煤，根据各房间的单位面积耗热量，采用瓷砖类地面。技术参数如下： 结构层厚度 ：70 结构如图3.1所示。地面材料：瓷砖 供回水温度：供水温度40；回水温度30。 管材：交联聚乙烯塑料管 楼层地面辐射采暖构造层结构 首层地面辐射采暖构造层结构 图3.1地板辐射采暖构造层结构 1、聚苯乙烯保温板 2、交聚乙烯管 3、地面层4、水泥沙将找平层 5、细石混凝土 6、聚苯乙烯保温

28、板7、防水层 8、楼板 9、垫层3.1 地板辐射采暖设计3.1.1 采暖盘管布置本设计采用交聚乙烯塑料管，总管设在各户的管道井内，在分设支管进入各户，各户连在同一个分水器上，加热盘管的布置按房间分组。管道布置采用双回蛇形，卫生间及厨房采用往复形或直列形：影响塑料埋管铺设方式的主要因素是塑料埋管的最小弯曲半径。而满足弯曲半径的同时也要使地板辐射供暖的热效率达到最大。因此，为了不使地板表面温度过高而造成人脚部太热而表现的不舒适，最理想的状况是板表面温度均匀一致。同时也要考虑施工问题。对于双回形布置，经过版面中心点的任何一个剖面，埋管是高温低温管相间隔布置，存在“零热面”和“均化”效应，从而使这种布

29、置方式的板面温度场比较均匀，是铺设弯曲度数大部分为90度弯，故铺设简单也没有埋管相交问题。首层地面、卫生间及厨房必须设防水层。采暖地面构造层与外墙接触部分用聚苯乙烯保温板作保温处理。3.1.2 采暖系统形式的比较及确定3.1.2.1 热水采暖系统的分类（1）按系统循环动力的不同，可分为重力循环系统和机械循环系统。（2）按供水温度的不同，可分为高温水采暖系统和低温水采暖系统。（3）按供回水方式不同，分为上供下回式系统、上供上回式系统、下供下回式系统和下供上回式系统。（4）按散热器的连接方式不同，分为垂直式和水平式采暖系统。（5）按连接散热器的管道数目不同，分为单管和双管采暖系统。（6）按并联环路

30、水的流程不同，分为同程式和异程式采暖系统。3.1.2.2 地板辐射采暖的优缺点优点：（1） 舒适性强地板辐射采暖是最舒适的采暖方式之一。原因：1）.室内表面温度均匀，温度梯度合理，室内由下而上逐渐递减，给人以脚暖头凉的感觉，符合人体生理需要，能够改善血液循环，促进新陈代谢；2）.辐射采暖不像对流采暖易引起室内污浊空气对流，室内洁净，卫生条件好；3）.整个地板作为蓄热体，热稳定性好，在间歇采暖条件下，温度变化缓慢；4）.地板采暖须铺设地面保温层，既减少了层间传热，又增加了隔音效果。（2） 节能首先辐射采暖方式较对流采暖方式节省能量；第二，由于地板采暖沿高度方向特有的负梯度温度分布，热量集中在人体

31、活动区域，房间顶部不会过热，围护结构无效热损失少；第三，地板采暖设计水温低，可利用其他采暖系统或空调系统的回水的低品位能源；第四，热媒温度低，在输送过程中热量损失小。（3） 可方便地实施按户热计量，便于物业管理在各种适于计量的室内采暖系统中，地板采暖易于实现分户计量，同时又克服了其他系统的缺点。（4） 为住户二次装修创造了条件其一，地板辐射采暖室内无暖气片和外露管道，既增大了用户使用面积，又节省了做暖气罩和隐藏管道的费用；其二，便于在室内设置落地窗和矮窗；其三，用户不受传统挂墙散热器限制，可遵照自己的意愿灵活设置轻质隔墙，改变室内布局。（5） 使用寿命长，日常维护工作量小地板辐射采暖的塑料管使

32、用寿命大都在50年左右，远高于普通焊接钢管；埋地盘管采用整根管铺设，地下不留接口，消除了渗漏隐患；管道不腐蚀，不结垢，系统运行期间，只需要检查过滤器，维护费用低。（6） 适应住房商品化需要，提高住房的品质和档次（7） 热源灵活热源既可是集中供热，也可是单户热水采暖炉，或其他合适的能源，可因地制宜，灵活方便。缺点：（1） 集中供热用户一般要换热降低供水温度以满足塑料管对温度的限制，增加了投资和运行管理的工作量，也属于不合理的用能方式。（2） 增加了楼板厚度，室内净空减小，结构荷载增加。（3） 采暖费用较普通采暖系统高，另外还要增加混泥土垫层投资以及由于荷载增加必须提高结构强度的投资。（4） 地板

33、采暖施工要求高，需由经过专门训练的专业队伍施工。（5） 室内地面装饰材料家具摆放位置和数量都影响地板采暖的效果，而这些在设计阶段是难以考虑周全的。（6） 管理部门应加强对用户的管理，防止对地面破坏性装修。（7） 虽然地板采暖使用寿命长，但一旦损坏，进行维修难度很大。（8） 每个采暖季的启动运行必须遵循一定的程序，物业管理和售后服务要跟上，以保证系统的正常运行。3.1.2.3 地面辐射采暖与散热器采暖的投资对比与经济对比价格比：按建筑面积计算，地暖的造价大约已与普通采暖散热器大致同，但从长远综合效益角度看，地面辐射采暖比散热器采暖经济性高得多。（1） 物业管理及维修费用：管的稳定性极强，使用过程

34、中基本不需要什么维修费用，在长时期的使用中节约的维修费用也很可观。（2） 使用费用：地暖系统使用寿命都在50年以下；散热器系统寿命一般不超过20年就会发生系统老化、管径缩小、系统爆裂等一系列问题，不得不更换。这更是一笔无法算清的损失。（3） 增加便用空间：由于地热采暖消除散热器及室内管道，可增加室内使用面积。经初步估算，一户100平方米的住宅可增加便用面积为1.2平方米，合建筑面积约1.8平方米。按每平方米2000元计算，可节约3600元。（4） 节约能源：按节能20算，现价段包费为32元/，每采暖期可节能32206.4元/，经济效益极其可观。3.1.2.4 采暖系统形式的确定通过多方考虑，最

35、终本设计低区户内采暖采用双管同程下供下回式，高区户内采用双管同程上供下回式。并且采用集中供热，分户计量。每户在公共部分管道井内设热计量表一只。管材为镀锌钢管。3.2 采暖盘管设计计算传热量: 式（3.1）式中：导热系数，；形状因子，取2.96； 盘管温度，；表面温度，。导热系数 ： 式（3.2）构造层：瓷砖地板层 =10 =1.1 水泥沙将找平层=20mm =0.93 细石混凝土层 =40mm =1.51 = 例：B101房间单位面积耗热量：76.6地板表面温度=24.8 =35查现代住宅暖通空调设计附录二确定管间距为=250mm 管径为=20mm埋深： =50单位长度耗热量：=1.072.9

36、6（35-24.8）=32.26W 式（3.3）管长：=106 式（3.4）具体热力计算结果见附录C。3.3 水力计算3.3.1 水力计算基本原理总阻力： 式（3.5）比摩阻： 雷诺数： 摩擦阻力系数： 水流量： 式中：每米管长的沿程损失， 管段长度， 摩擦阻力系数 管子内径， 热煤在管中的流速， 热煤密度， 热煤的运动粘滞系数，。3.3.2 户内环路水力计算本系统采用下供下回垂直双管并联系统，户内为水平单管闭合式，各组盘管并联。由水量查得管段比摩阻，算得沿程阻力。系统管道的总阻力取沿程阻力的120。一般盘管管路的阻力在2050之间，本设计估取25。加热管的管径按限定流速法确定，为防止空气聚积

37、形成气塞，加热盘管中应保持不低于0.5的流速。加热管管径按下式确定。规程中规定加热管道内的热媒流速不应小于0.25，本设计保持不低于0.5的流速。同时供回水阀门以后的管线系统阻力，不宜大于30。在实际计算中，每一环路长度一般在60-90之间，最大120，在实际采购时，应增加2-6米的管线长度，用于连结分集水器。为保证各支路的平衡，在布管时应尽量将各支路管道长度保持一致，最长与最短管差不大于20.3.3.3.1系统总立管水力计算系统管路简图如图3.2：图3.2：低区系统管路简图 图3.3：高区系统管路简图计算步骤为：（1）选择最不利环路 由图可见，一单元一层最近端A户与七层最远端A户。（2）本设

38、计采用推荐的经济比摩阻R 大致为60120 来确定环路管径。根据各管段热负荷，求出个管段的流量。（3）计算出个管段的、 。（4）确定沿程阻力损失。将每一段的与相乘。（5）确定局部阻力。利用系统图中管路的实际情况，参阅文献查出局部阻力系数，再根据流速和密度算出动压，求出局部阻力。（6）用同样方法计算其它环路的阻力。计算不平衡率，调节管径使并联管路间阻力平衡。系统管路水力计算结果见附录D。供回水管中水的密度差所引起的压差，可作为最不利用户的富裕压头。此处按10计算。3.3.3.2水力平衡计算 一单元一层最近端A户与七层最远端A户不平衡率为（4006*2-8245.2-146.1）/8012=-3%

39、最远端一单元一层与最远端三单元七层不平衡率为（4114*2-8245.2-146.1)/8228=-2%，同理则其他楼层则符合平衡条件 一单元十八层最近端A户与八层最远端F户不平衡率为（3255.8+5545.3-7494-781.9）/（3255.8+5545.3）=6%同一立管各楼层用户同程，用节流阀调节平衡不平衡率小于15，合乎要求。3.4 系统布置和施工3.4.1 系统布置（1）盘管设置埋地盘管的每个环路宜采用整根管，中间不宜有接头，防止渗漏，管道转弯半径不应小于7倍管外径，以保证水路畅通。由于地板采暖采用塑料管的线膨胀系数较金属管要大，在设计要考虑补偿措施。一般当采暖面积超过40时应

40、设伸缩缝;当地面短边长度超过60时,沿长边方向每7设一伸缩缝,沿墙四周100均设伸缩缝,宽度5-8.为防止密集管路涨裂地面,管间距小于100的管路应外包塑料波纹管。（2）分、集水器设置低温地板辐射采暖的管路一般采用分水器、集水器与管路系统连接，分、集水器组装在一个分、集水器箱内，每套分、集水器负责38副盘官的供回水。这种形式便于每副盘管的安装，调节和控制，保证加热管埋地部分无管件，每个支路供回水管可以设置远传式恒温阀以调节室温。分、集水器的总供回水管上应设置关断阀。分、集水器宜布置于厨房、走廊两头等既不占用主要使用面积，又便于操作的部位，并留有一定的检查空间，且每层安装位置宜相同。分、集水器距

41、共用总立管的距离不得小于350mm。（3）环路设置为了减少流动阻力和保证供、回水温差不致过大，地板采暖时加热判官均采用并联布置，原则上采取一个房间为一个环路，大房间以房间面积20为一个环路，视具体情况可布置多个环路。每个分支环路的盘管长度，一般为60-80，最长不宜超过120。卫生间如面积较大可能布置加热盘管时亦可按地暖设置，但应避开管道、地漏等，并做好防水。3.4.2 地暖施工（1）地暖施工简介地面辐射采暖与其它采暖施工一样，要与土建工程密切配合，相互穿插安排工序。建筑物主体施工阶段应按图纸预留管道井和管道预留孔，在墙面大面积抹灰完毕时开始安装采暖主管道支管和分水器，同时地面作10 20厚的

42、水泥砂浆找平层，在平面层上铺防潮层、绝热层，在绝热层上面安装地面管。地面管与分水器连接后应对地面管进行耐压试验，耐用压试验的目的主要是检查地面管有无泄露和鼓包等缺陷，试验介质可以选择水或空气，试验压力一般为06。地面管耐压试验合格后浇铸填充层，主管道经吹扫合格后与分水连接，再进行整体耐压试验，即告安装完毕。（2）地暖施工应注意的问题严格控制地面管的间距和房间的铺管总量。地面管的间距和供水温度是地暖在运行中直接影响地面温度的两个参数，地面管的间距则会影响到房间的总铺管量和房间内单位面积铺管量，最终表现在房间供热量对房间温度的影响，因此必须在施工中严格控制地面管的间距和房间的铺管总量，以保证全系统

43、各房间温度的均衡。严格控制地面管单管长度。按长度的整倍数定货，敷设前先把管子裁成给定长度。用控制地面管单管长度的手段来保证系统的水阻力平衡。防止地面管接头缩口和杂物进入。地面管接头及地面管与分水器接头，采用管件连接时应保证管端齐整无缩口，转弯处无折皱，采用热熔焊接时，要严格控制加热温度和加热时间，防止过热使管端和管件变形缩口。地面管在与分水器相连接前，应使用封口帽封闭管口，防止杂物进入管内，以保证水流畅通。（3）系统存气和系统排气的几点应注意和控制事项：热盘管安装时一定要保证其管面平整度，不得有高低起伏现象，以防高处存气。运行时地热盘内流速应控制在0.30.5之间，使得地热盘管中高点空气迅速排

44、至分配器之中。地热分配器(分集水器在)共回水支管安装高度要大于地面地辐射盘管300以上，以利于盘管内空气排人分配器中。3.5 热表及温控阀选型3.5.1 温控阀的选择地板辐射采暖温控阀集中设置在分水器处。温控阀带有温度调节和预设定装置，用户可以通过调节旋钮自己随时调整供热量，降低了不必要的能源消耗。为节约能源创造了条件。接温控阀处的管径为20，选择温控阀规格为：公称直径：15最高水温：120最大压力：13.5.2 热表的选择热表由热量计、供回水温度感温元件及积算显示装置组成。流量计有超声波式及机械师两种。户用热表可用超声波式流量计也可用机械式流量计，本设计选用超声波式流量计，设置在管井内供水管

45、上，前设过滤器，且管径宜小于或等于入口管径。选型为:CRL-H 户用型超声波热量表。准确度：2 级温度范围：4-95管径：25温度：1-100流量范围：0.0075-4.0 电池寿命：10 年以上3.6 其他附属设备的选择与安装1过滤器的选择：由于过滤器安装在每户供水支管上，枝管管径在1525之间，故选用Y型过滤器，过滤器接管直径选择与支管直径相同。2自动排气阀的选择：由于本设计采用低温水供暖，故选用型立式自动排气阀。接管规格15-20.3.7 小结本章主要是系统的水力计算，以确定管径。其中总干管管径为100，户内盘管管径20。经计算户内环路系统阻力较大，二支管的阻力相对较小，只要调节好管径，

46、易于平衡。第四章 换热站设计4.1 基本资料热力公司提供热源90/70高温水，需为本建筑新设一换热站，根据采暖形式选择换热温度。换热站内设备结构紧凑，布局合理，经济耐用。由以上算得结果得知，整个系统的热负荷为351.574 。将热力公司提供的90/70高温水换成地板低温辐射采暖温度40/30。4.2 换热器形式的确定和型号选择热力站换热器的选择应符合下列规定： 1间接连接系统应选用工作可靠、传热性能良好的换热器，生活热水系统还应根据水质情况选用易于清除水垢的换热设备；2.列管式、板式换热器计算时应考虑换热表面污垢的影响，传热系数计算时应考虑污垢修正系数；3. 计算容积式换热器传热系数时按考虑水

47、垢热阻的方法进行；4.换热器设备可用性。换热器台数的选择和单台能力的确定应适应热负荷的分期增长，并考虑供热可靠性的需要；5.水供应系统换热器换热面积的选择应符合下列规定。1）当用户有足够容积的储水箱时，按生活热水日平均热负荷选择；2）当用户没有储水箱或储水容积不足，但有串联缓冲水箱（沉淀箱，储水容积不足的容积式换热器）时，可按最大小时热负荷选择；3）当用户无储水箱，且无串联缓冲水箱（水垢沉淀箱）时，应按最大秒流量选择。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90/70高温水，换热后供回水温度40/30）和换热站的布局等的要求（换热

48、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。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热器的五分之一；对数平均温差大，末端温差小，使用方便，用于维修及其维护管理。由于本设计中，冷，热介质的流量是不相等的，所以，在设计选择时，选择采用不等截面积的“人”字型波纹板式换热器，这种换热器可以实现1对2或者更高的比例的换热。计算热负荷（KW）按下式计算： 式（4.1）式中：累计热负荷，（1.051.1）考虑损失系数=1.1351574=386731.4对数平均温差的计算：水-水换热时两种介质

49、流向分为顺流和逆流两种形式，本设计采用顺流式板式换热器，对数平均温差（）计算公式： （当2时，对数平均温差采用算术平均温差计算误差4 ）式中：换热器入口端水的温差。换热器出口端水的温差。tq=(90-40)(70-30)/ln(90-40)/(70-30)=44.84换热面积的计算： 式（4.2）式中：K换热器的传热系数， 。其中：当板间流速为0.3-0.5 时，可按下面估算：水（汽）水：=2500-6000 水（汽）油：=400-1000 油油：=175-400考虑污垢的系数，其中汽水换热器=0.9。水-水换热器=0.8=351574/(60000.844.84)=1.63 由基本资料和算得

50、的数据选择换热器型号为是型板式换热器2台。基本性能参数如下：单板换热面积：换热面积： 平均流道截面积：设备重量530。4.3 热水循环水泵的选择计算间接连接采暖系统循环泵的选择应符合下列规定：1.泵流量不应小于所有用户的设计流量之和；2.泵扬程不应小于换热器、站内管道设备、主干线和最不利用户内部系统阻力之和；3.泵台数不应少于二台，其中一台备用；4.采用质一量调节或考虑用户自主调节时，应选用调速泵。水泵的总流量： 式（4.2） =式中： 考虑管网等漏损系数，一般取，本设计取1.10计算总负荷，；供回水温度，；G=1.10.86491.308/（40-30） =42.3水泵的扬程： 式（4.3）

51、式中： 富裕系数，一般取=1.151.20，本设计取1.20热力站系统内部压力损失，热水管网最不利环路的压力损失，热水管网最不利环路连接的用户的压力损失，=1.10（55.3+0.5+2.5）=64.1根据计算结果，结合循环水泵的流量和扬程，选用两台型水泵KQL65-250(I)，一台备用。4.4 补水泵的选择计算间接连接系统补水装置选择应符合下列规定： 1.泵的流量宜为正常补水量的4-5倍，正常补水量宜采用系统水容量的1；2.泵的扬程不应小于补水点压力加3050；3.泵台数不宜少于二台，其中一台备用； 4.给水箱的有效容积可按11.5的正常补水量考虑。补水泵的流量一般按照循环水量的3-5进行

52、计算，本设计系统较小，采用大值： 式（4.4）=2.1 补水泵扬程： H=+- 式（4.5）式中 ：系统补水点的压力值，；即等于所确定的静水压线高度； 补水泵吸入管的压力损失，； 补水泵出水管的压力损失，；补给水箱最低水位高出系统补水点的高度，。=55.3+5-0.3=60 根据计算结果，结合循环水泵的流量和扬程，选用两台KQL40-250型水泵，一台备用。表4.1水泵主要性能参数如下： 水泵型号项目循环水泵KQL65/250(I)补给水泵KQL40/250流 量（）504.4扬 程（ ）8082功 率（ ）227.5选用台数2（1台备用）2（1台备用）4.5 除污器的选择除污器安装在水泵及某

53、些加热器的入口，滤掉水中的固体沉淀物，防止破坏堵塞设备，过滤器可以现场加工制作，也可以由专门的工厂生产。除污器有立式直通和卧式直通大等，可根据管道尺寸选择与其相匹配的除污器。4.6 分、集水器的选择 分、集水器的设计计算，根据筒体内的流速在0.1 ，可以确定分、集水器的筒体的直径，长度，和板材的厚度。(1) 筒体直径的计算： 式（4.6）式中： 集、分水器的筒体直径， 水泵的流量， =122 同时根据相关规定，分、集水器的筒体的直径和连接的最大的分枝管的最大关系应该保持在：=1.53.本设计取2.7得到分、集水器的筒体直径为：=2.2122=268故最后选定本设计中分、集水器的筒体直径D=27

54、3(2)筒体长度的设计由筒体内流速在0.1,可以确定筒体长度为12204.7 补水箱的选择本设计采用补水泵进行连续定压，所以本设计中有补水箱以储备供补水箱用软水。本设计中补水箱的体积大小，以可以提供补水泵20分钟的水量进行计算： = 式（4.7）式中： 补水箱体积，；补水泵的小时补水量，。V=2.1=0.7 设计补水箱的长宽高=1000500500,采用闭式水箱设计。在水箱前设全自动软水处理设备，根据补水箱的容积，选用型全自动软化水处理设备，额定流量为4.4.8 换热站的布置1 换热器布置时，应考虑清除水垢、抽管检修的场地；2 并联工作的换热器宜按同程连接设计；3 换热器组一、二次侧进、出口应

55、设总阀门，并联工作的换热器，每台换热器一、二次侧进、出口宜设阀门；4 当热水供应系统换热器热水出口上装有阀门时，应在每台换热器上设安全阀；当每台换热器出口管不设阀门时，应在生活热水总管阀门前设安全阀。5热力站的布置一般根据，热用户负荷参数，考虑热网系统的管理方便，经济技术合理等因素综合考虑。6热力站的门，窗，基础，墙面，屋顶应考虑隔声措施。7.热力站应该具有良好的采光和通风措施，保障正常的劳动条件。8.面积和大小要考虑负荷和设备的大小，安装等。还要考虑实际地面空间的大小。4.9 管材与阀门供热管到通常都采用钢管本设计中由于其工作压力1.6 ,介质的工作温度为55/45200，由于无缝钢管规格多，强度高，且在热力管道上广泛应用，故本设计采用无缝钢管。本设计中在满足使用和维修的情况下尽量的减少阀门的设置。设计中在各个管路的分支处设置闸阀，有调压板的地方设置两个闸阀，并用法兰连接；在各个用户的入口处设置调节阀，用于水力调节和维修时截断水流分割管路。4.10 管道的排气热管道在敷设时需要设置一定的坡度，以利于排出空气，因此在管道的最高点处设置排气阀。本设计中供热管道的设计坡度为0.003，在每个用户的入口处设置排气阀。4.11 热力站设备管道等