PAGEPAGEI摘要人們在日常生活和社會生產中都需要使用大量的熱能。將自然界的能源直接或間接地轉化為熱能，以滿足人們需要的科學技術，稱為熱能工程。供暖就是用人工方法向室內供給熱量，使保持一定的室內溫度，以創造適宜的生活條件或工作條件的技術。所有供暖系統都由熱媒制備（熱源）、熱媒輸送和熱媒利用（散熱設備）三個主要部分組成。本設計主要采用集中式供熱系統，散熱器給室內供熱方式有對流供熱和輻射供熱。根據此建筑物的特點采用垂直單管跨越式同程系統，此系統的好處是既可以避免垂直方向的垂直失調，即底層用戶不至于過冷；又可以避免水平方向的水平失調，即不至于使距干管最遠用戶無法達到要求的溫度。同時，還考慮了經濟、可靠、節能等方面。關鍵詞：熱能工程；熱媒；熱源；對流；輻射Abstract反T士h婆e墨竿p壟e隆o我p塔l羽e片睜a疑l闖l蓬格n災e頁e啟d坡致t餅o敵悠u教s挑e惕借m絹a脹s結s奉饑h統e狂a吹t山乓e辛n趕e買r種g鳴y蠻禿i駱n盾加d臺a握y挺-斤t洗o錘-晨d表a崗y禍矛l惹i榜f稼e滲芒a友n訴d余紹s識o贊c忠i盜e亦t痛y違尿p曾r樓o顯d喂u抖c課e耽.孤蝕T栗h特e知嚷s栽o花u知r醬c欄e凈s怖賞o論f菌豬e嶺n欲e辜r梅g婦y踩逢w當i員t虛h籌螞n托a勺t醫u責r憑e宮擔d售i廳r臟e延c業t劇l絨y萍稍o薪r柳工a符廁g頓r稀o柱u壁n震d糊湖c納o座n嚼n休e拳c漠t算i樣o腸n季鑒c噴h縫a岡n拉g爭e關s琴煩t會o雄譜h辜e足a幕t潔征e月n柴e膽r掠g呀y槍,芹謎a些r銷e奔窩c拐a脖l哈l宿e寄d眼禁t男h銜e旅泊h摩e冤a如t附以e擊n辮e賭r侵g鈔y拋海e古n云g鞏i熱n涌e喬e隨r潮i桐n豈g終登w眨i騙t山h博風t岸h飛e緊虛s袖c灑i智e禽n瓣c受e急拖a周n竿d卵企t婦e茄c緒h施n謎o塊l徹o拖g態y龍保t虹h天a尾t括耽s納a諷t嚷i續s服f搏i炒e棉s瓶英p鑼e肅o帥p武l悟e燭'嘉s齡擱n良e核e且d助s咐.蔥瞧T嬌h甘e規胡h竹e跪a鑄t破i衰n乏g吐州s什u融p拿p轟l晌i魔e桐s父勁q溪u劣a答n膏t慶i莊t困y傘慧o步f尖趟h始e裝a友t壓足t茂o耍殃t肺h壩e喝面i謝n氏d蔬o宮o屠r專咳w追i領t寶h命處t挪h輛e賤雨m免a邀n瑞-登m氧a尤d付e蠅兆m匯e艙t咱h嘆o搜d盤閑e盯x伴a戀c請t瘋l疫y因,噴付t寇h默e跡悼i階n豆d睛o等o孩r否議t促e仍m脫p虹e鏟r覽a勸t福u街r捉e我虛t腐h壓a訴t掀捆m靈a新k勉e叨s到腹t槍o食喘k飽e克e川p挑憶f棗i顯x漲e怪d恒,撞麥a篇n怕d友楊w蟲i糖t代h哈抽t劣h姓e園規t碌e痰c圈h款n摘o獲l通o掏g通y矮儀t邪o膛娃c奮r燈e針a迎t悉e貌愈s全u硬i坊t肆a位b盼l廣e農界l凍i者v因i泳n鉛g控悄c撇o著n伴d跳i冊t過i羽o吧n叨s泡蕩o半r娘景h該o悼t飾腳c胃o荷n季d難i哭t謙i孩o森n鋪s另.雨卻A側l巾l揮蓬h鳳e梢a星t者i債n旅g乖原s逆y礙s抹t泰e器m忘s帖請a偵r棉e笑頁a庭l箭l念望p階r梨e摟p起a謝r稱e飯d喜課(遞甲h森e怕a塔t獄他s笨o微u疾r螺c檔e悼倆)耽漲b汗y寒煙h惹o圣t獅厭m虹a躲t禾c樸h章m央a嘩k行e搏r濫武a是n獻d馬編h扯o經t飾吹m尤a令t想c愛h沙m褲a狹k流e拉r辜樸t剝r激a老n譜s幅p伴o糖r趟t罰膛a酷n毫d騙撫h水o喪t丘紋m獨a俯t董c揮h外m留a龍k這e網r甘軋u抖s風e育源(晨民d肯i稀s橫s蘋i詠p滑a找t竄i斬n窄g兆劣h朝e味a遭t湊眼e悉q捧u湖i棒p茄m瘦e解n而t徐筋)延拌t環h荷r溜e警e翼忽m兵a循j也o兩r遲乘p蘆a細r頑t顏s怪惹t稠o更說f敗o糖r蜓m救.矛T非h敵i蟲s隔康d己e暖s蒜i扒g泥n持趕c爪h族i貨e腹f皆l慚y舅幼a辰d發o胃p屠t蒜s賭他c價o妄n網c隆e張n興t枕r潔a怒t刺e蝕d辦(朽l灣y話)拘瓜t踩y出p防e襯女s妻u脈p牛p關l劃i標e錫s全鈔t呢h暑e當累h凍o兔t盾府s掩y吳s遷t飼e否m邀,廚術t每h萍e爆畜r里a孝d緊i兩a督t柱o竊r低戚s輸u真p接p聰l蓮i牲e隔s奸斥t奶h押a商t媽苦t喊h涂e傻鏈h六o即t鍵個m牛e匪t臺h撲o填d站礦h喘a脅s唯堅t慮h丸e仁毯c棄o爪n車v嘆e霉c希t猛i耕o績n縱左t步o恭弱s絮u針p追p社l錘y健段t桿o徒帝h瘦e年a咐t褲鋸u修p獄卷a牛n極d繪海t忍h喉e齊騰r害a刊d轟i萌a憑t換i段o價n材殊s望u記p憐p舊l仍y裕i救n松g躲在h伏e兔a爹t訓i虧n挖g傲軋u溫p葉絮t盯o法識t襲h恢e石者i墓n釋d弟o跡o極r獅.圓急T緩h搏e純店c癢h舌a斤r橋a忙c咐t哨e詳r丸i楊s凈t葵i捧c牽頭a奔c射c伴o裹r齒d辰i組n選g豪第t壟o懼勞t總h亡i域s走搞b蝕u祖i橡l校d區i結n腦g遙紛a寄d肯o禍p工t賴s避粘p存e類r剃p去e血n靜d應i寫c脂u積l梁a臂r秒館o替n格e先椒p扁i革p謙e虹嶼s晴t露r獎i同d崖i緊n絡g取叢a粒c得r伸o董s返s物離t隊y瓣p喇e刊慶w旺i腦t泄h查砌t鞋h規e英墨r鴿a磚n飼g阻e遇珍s鋪y潛s迎t灘e萍m暫,立健a滿n宅d芳派t省h對e待各b忍e睛n故e夏f珍i拍t圣霜o皇f告寺t導h羅i倍s革口s喝y愉s逮t統e眾m匯旗i狼s撕功c臉a捐n薦帶a捎v荒o竹i失d史褲t紙h監e飲給p澆e挑r口p翁e隸n分d勒i途c綿u繼l鞠a仇r撈悔i你m兔b移a堪l守a圈n鍵c兼e線勝o鋸f突吳a六b男o擾v掠e惑-錫b抱e護l駛o科w遞郊d而i蔥r特e坑c錯t囑i南o瓣n郊,至茂n訂a嚼m念e傳l簽y謀跪f信i庫r懲s決t臨麗f繳l絨o騾o貸r耕戶u炊s偏e插r綿捐d零o超e卷s勁億n華o羅t屈施g哪o孫園s貓o征傻f床a灣r貢建a任s躍煩t征h躬e忙糊o值v典e艇r案c筋o別o時l發i洽n攪g瓦;崇第C襲a糕n微幼a透v鉗o婆i截d邊嗽t跟h正e渾天h萬o職r炎i宮z奏o叉n彩t楚a廁l紐唐i鳥m賠b覆a競l秒a剩n偉c滾e寄括o行f府文h需o丑r弄i營z螞o雀n而t阿a蔽l計求d彈i犬r株e宅c秩t覽i光o吊n汪,創濟a襪n瞞d圓顧d艦o丸e季s繭歸n連o掙t細場g艦o留導s小o怎黨f程a漿r臨趟a困s嘆貫t合o狂纖m施a泄k裕e炭今a堆g寒a愈i貼n訪麻a發p既a叛r決t萬發f習r昂o簡m陷袖d院o朽i潤n真g輪晴t復h葉e焦漁t罰e干m唉p建e草r祝a吐t懶u瘡r雹e弱反t脖h殃a赤t傍粒t淋h舟e帳摔f隨a紀r芒t就h良e牙s軍t袖固a婚w伏a否y樹惡u塔s奔e嗽r惜棄o狂f狂旁p嗓i敞p所e錄控c擱a弓n朱告n還o認t紀扒a趁c增h碼i好e童v宜e我華t惜h耍e孟嗎r朱e糟q濕u廉i籍r法e納m刑e魯n顛t軋.創科A幕t鉆弊t音h勝e徒請s鉛a庸m敢e慶傅t深i探m惡e狐,皆肆s雷t眉i模l神l舍精t娛h綿i想n您k筒喉o閣v共e延r播彎e籍c拳o臟n晌o茅m贊i未c襲a季l揭l捕y緒妥a匹n瘦d拿便t戲h若e赴憑a賊s頑p肉e訊c蝶t唐陷s貫y芒n撞t肺h膽e瞎s乘i垃s用斬s本u錘c易h弊瞧a追s裝睛r御e鳴l鉤i辰a遞b龍l襖e藥省a氧n燕d欲鞋s爐a藍v居e俯明e猶n廟e留r丘g兔y隸概e同t系c跳塑t屢h壩i津n跟k巴i巖n侮g句計o哪v墳e棒r至.KeyWords:Heatingsystems;Hotmatchmaker;Heatsource;Convection;Radiation

目錄TOC\o"1-2"\h\z第1章設計原始資料 1錯誤！超級鏈接引用無效。1.2設計原始資料 1錯誤！超級鏈接引用無效。2.1設計氣象資料 3錯誤！超級鏈接引用無效。2.3房間熱負荷計算 9錯誤！超級鏈接引用無效。3.1散熱器的選用 17錯誤！超級鏈接引用無效。3.3散熱器的選擇及計算 22錯誤！超級鏈接引用無效。第4章管道的水力計算 33錯誤！超級鏈接引用無效。錯誤！超級鏈接引用無效。4.3輔助設備的選擇 41錯誤！超級鏈接引用無效。致謝 44錯誤！超級鏈接引用無效。附錄第1章設計原始資料1.1設計題目哈爾濱市道里區某實驗中心室內采暖設計1.2設計原始資料1.建筑地址：哈爾濱市道里區2.氣象資料：冬季供暖室外計算溫度為-26℃3.設計熱媒：95℃/70℃機械循環熱水系統4.土建資料：1）建筑平面圖及剖面圖2）天棚大樣圖、外墻構造及門窗規格表天棚大樣圖如下：12341.剛柔防水層（40厚 C20細石混凝土摻入水泥用量10%）；2.C7.5找坡層拍實，厚度為25厚；3.保溫層厚120（硅質密實劑）；4.鋼筋混凝土結構層（120-180）；1）墻體構造：408厚泡沫珍珠巖（導熱系數為0.24W/(m·℃)）,內外各抹灰15厚；2）門窗尺寸：門尺寸為：高度為3米、2.1米，寬度見平面圖；窗尺寸為：高度為2.1米，寬度見平面圖。

第2章供暖系統熱負荷計算2.1設計氣象資料2.1.1查出設計題目中建筑物所在地區的相關氣象資料查《實用供熱空調設計手冊》，以下簡稱《供熱手冊》及《供熱工程》。1、冬季室外計算溫度的確定。采暖室外計算溫度，應采用歷年平均不保證5天的日平均溫度，主要用于計算采暖設計熱負荷。為減少投資起見，一般建筑不必按每年最冷那幾天的熱負荷進行設計，就是說，對于一些要求不很嚴格的建筑物，允許平均每年有幾天室溫稍低于設計溫度，這在術語上叫做“不保證”。在采暖熱負荷計算中，如何確定室外計算溫度是非常重要的。單純從技術觀點來看，采暖系統的最大出力，恰好等于當地出現最冷天氣時所需要的冷負荷，是最理想的，但這往往同采暖系統的經濟性相違背。從氣象資料中就可以看出，最冷的天氣并不是每年都會出現。如果采暖設備是根據歷年最不利條件選擇的，即把室外計算溫度定得過低，那么，在采暖運行期的絕大多數時間里，會顯得設計能力富余過多，造成浪費；反之，如果把室外計算溫度定得過高，則在較長的時間內不能保證必要的室內溫度，達不到采暖的目的和要求。因此，正確地確定和合理的采用采暖室外計算溫度是一個技術與經濟統一的問題。《采暖通風與空氣調節設計規范》GB50019--2003(以下簡稱《設計規范》)所規定的采暖室外計算溫度t適用于連續采暖或間歇時間較短的采暖系統的熱負荷計算。2、冬季室外平均風速(v。)冬季室外平均風速應采用累年最冷3個月各月平均風速的平均值，“累年最冷3個月”，系指累年逐月平均氣溫最低的3個月，主要用來計算風力附加耗熱量和冷風滲透耗熱量。3、冬季主導風向冬季“主導風向”即為“雖多風向”，采用的是累年最冷3個月平均頻率最高的風向，風向的頻率指在一個觀測周期內，某風向出現的次數占總數的百分數，主要用來計算冷風滲透耗熱量。用四個字母ESWN分別表示東南西北四個方向，其它方位用這四個字母組合表示風的吹向，即風從外面刮來的方向。當風速小于0.3米／秒時，用字母c來表示，各地區冬季主導風向可參見《供熱手冊》，如哈爾濱主導風向為SSW，安達主導風向為NW，即分別表示為南西南風和西北風。4、冬季日照率冬季FI照率(冬季日照百分率)，采用歷年最冷3個月平均日照率的平均值，系指在一個觀測周期(全月)內，實測日照總時數占可照總時數的百分率，用來確定朝向修正率。2.1.2熟悉土建資料l、看懂建筑物的平、立、剖面圖，對所設計的建筑物的概況有所了解，如建筑物的地點、方位、采暖外網情況及建筑物周邊情況等要清楚。2、清楚用來計算熱負荷的建筑物的建筑尺寸。3、了解圍護結構所用的材料及墻體厚度、樓層高度；清楚每個房間的用途(為室內計算溫度準備)、各部分圍護結構的主要特點及房間的特殊要求等。采暖熱負荷是指在某一段時間內為了使房間或建筑物的室內溫度達到采暖設計所要求的標準而需由散熱設備在單位時間內供給房間或建筑物的熱量，它的值可根據冬季采暖房間的熱平衡計算出來。由于室外溫度時高時低、室外風速時大時小、熱管道向室內散熱和太陽輻射到房間里的熱時多時少以及房間里的人和物時進時出等等因素，故采暖熱負荷是一個時刻都在變化著的值。采暖設計熱負荷是指計算采暖管道、散熱設備和鍋爐時采用的那個采暖熱負荷數據，它是采暖設計中最基本的數據。它的數值直接影響著采暖方案的選擇、采暖管徑的大小、采暖設備的多少和采暖系統的使用效果。原則上，不采用最大的，而采用接近最大的那個采暖熱負荷數據作為計算數據，這樣，既可避免浪費投資和設備，又可以滿足氣候冷的時候房間要求采暖設備供應的熱量。對于一般民用建筑和產熱量很小的工業建筑，采暖熱負荷的計算指考慮圍護結構的傳熱耗熱量、冷風滲透耗熱量和外門冷風侵入耗熱量等三項失熱量并減去熱管道散熱量，其它因素則忽略不計。2.1.3合理的確定采暖設計熱負荷(1)仔細分析對局部有影響的因素，對能影響到局部房間的各項因素和數據應仔細分析，勿使不遺漏，并且做充分的估計。例如，不同朝向的太陽輻射熱的扣除量、傳給相鄰冷房間(如溫度較低的樓梯問等)的熱量計算，特別是經外門滲透進來的冷空氣量等，都應盡量考慮周全。(2)在管理上應盡量采取減少冷空氣滲透措施，對冷空氣的處理，首先立足于堵漏，使滲漏的冷空氣量減少到最低程度，例如安裝門斗、糊窗縫等。這對節約燃料、合理使用采暖設備以及提高室內溫度的均勻性等是有效的。2.1.4數據的舍取計算各部分圍護結構耗熱量時取整數，每一房間的耗熱量取到10w，傳熱系數取小數點后2位，面積取小數點后1位。根據建筑物所在城市哈爾濱查出當地的氣象資料如下[1]：北緯45度41分；東經126度37分海拔171.7米2.大氣壓力：冬季Pb=1020.4hPa；夏季Pb=998.6hPa；3.冬季供暖室外計算溫度：-26℃；4.冬季最低日平均：-33℃；5.冬季空氣調節：-29℃；6.冬季室外平均風速：3.8m/s；7.冬季通風：-20℃；8.冬季日照率：63%；9.設計計算用采暖期天數及平均溫度供暖期：日平均溫度：<+5℃，天數：177天。2.2圍護結構的熱工性能2.2.1熱工的性能校核必要性[4]供暖系統設計時對其建筑熱工提出如下要求：實施供暖設計，在本著節能的基礎上，使室溫達到用戶要求值；如果室溫達不到設計值，相對濕度大時易產生結露現象；采暖不足時經常發生，墻面結露產生的黑色霉斑嚴重影響了住戶的室內環境，破環裝修，應加以避免，當設計供暖系統時對其建筑熱工提出如下要求：1.圍護結構熱工性能應滿足國家《民用建筑節能設計標準》及地方標準《民用建筑節能設計標準實施細則》的要求。經計算表明，對于“節能型建筑”如供暖有間歇，并不致使外墻內表面結露。2.墻及樓板的熱工性能不應低于《民用建筑熱工設計規范》第4.1.1條及現行《采暖通風與空氣調節設計規范》中第3.1.4條圍護結構最小熱阻值的要求。由以上分析可見，有必要對外墻，內墻，及屋頂進行熱工性能的校核。根據房間用途確定供暖計算溫度如下：1、門廳14℃；2、走廊16℃；3、衛生間14℃；4、展室15℃；5、實驗室、測量實驗室、工程地質實驗室16℃；6、教研室、教室、畫室16℃。2.2.2查出有關圍護結構傳熱系數外門：3.26W/(m·℃)；外窗：3.49W/(m·℃)；外墻：墻的組成：泡沫珍珠巖（0.24W/(·℃)〈給定〉）；內外各抹灰15cm厚（0.87W/(·℃)）；墻的傳熱系由下式求出：W/(·℃)（2-1）式中：圍護結構內表面的換熱系數，W/(·℃)；圍護結構外表面的換熱系數，W/(·℃)。其中：=8.7W/(·℃)；=23.26W/(·℃)。由式（2-1）得：49墻：=0.474W/(·℃)；37墻：=0.621W/(·℃)；20墻：=1.110W/(·℃)。屋面：剛柔防水層碎石混凝土=1.28W/(·℃)；C7.5爐渣找坡層拍實高爐爐渣=0.26W/(·℃)；保溫層–硅質密實劑=0.24W/(·℃)；鋼筋混凝土結構層=1.74W/(·℃)。其中：=5.82W/(·℃)由式(2-1)得出：=1.171W/(·℃)2.2.3校核圍護結構傳熱熱阻是否滿足最小傳熱熱阻的要求圍護結構的最大允許傳熱系數(Kmax)(a)為了同時滿足人們熱工和衛生方面的要求，在穩定傳熱條件下可得出圍護結構的最大傳熱系數和最小傳熱熱阻，建筑物圍護結構采用的傳熱阻值。應大于最小傳熱阻。1.校核外墻最小傳熱熱阻(1)外墻組成：泡沫珍珠巖(0.24W/(·℃)<給定>)；內外各抹灰15cm厚(0.87W/(·℃)；圍護結構的傳熱熱阻:W/(·℃)（2-2）49墻：=2.11W/(·℃)；37墻：=1.61W/(·℃)；20墻：=0.901W/(·℃)。(2)結構的最小傳熱熱阻本圍護結構屬于輕型結構(Ⅳ型)圍護結構冬季室外計算溫度33℃；其中：——累年最低日平均溫度，℃；根據下列公式：(2-3)式中：——圍護結構的最小傳熱熱阻，；——圍護結構內表面的傳熱熱阻Ⅲ，；其中：=0.11；——允許溫差,；其中：=6.0；——圍護結構溫差修正系數。其中：對于外墻、平屋頂及直接接觸室外空氣的樓板，=1.0把查得的數據代入式(2-3)得:=0.898該圍護結構的實際傳熱熱阻大于最小傳熱熱阻 滿足規定。注意：1、本公式不適用于窗、陽臺門和天窗。2、磚石墻體的傳熱阻，可比式的計算結果小5％。3、外門(陽臺門除外)的最小傳熱阻．不應小于按采暖室外計算溫度所確定的外墻最小傳熱阻的60％。4、當相鄰房間的溫差大于10℃時，內圍護結構的最小傳熱阻，亦應通過計算確定。5、當居住建筑、醫院、幼兒園、辦公樓、學校和門診部等建筑物的外墻為輕質材料或內側復合輕質材料時，采用輕型結構時，其外墻最小傳熱阻在按式計算結果的基礎上進行附加。天棚的結構，如屋面有坡時，校核最小熱阻應按最小厚度處進行計算，計算天棚的耗熱量時可按平均厚度去計算天棚的傳熱系數，校核公式R>R0min。2.3房間熱負荷計算1、計算房間的采暖熱負荷(1)將房間編號（已編號完畢，見CAD圖）；(2)根據房間的不同用途，來確定房間的室內計算溫度；(3)計算或查出有關圍護結構的傳熱系數，計算出其面積；(4)確定溫差修正系數，(見表2-2)；(5)計算出各部分圍護結構的基本耗熱量；(6)校核圍護結構熱阻是否大于最小熱阻；(7)計算出房間的熱負荷。2、對計算房間熱負荷的要求(1)計算出一處外墻的傳熱系數并與資料上查得的數值對照：(2)計算天棚的傳熱系數并校核其熱阻是否滿足最小熱阻的要求；(3)分地帶計算任一拐角房間及與其相鄰的另外一個房間的地面耗熱量。3、計算全部建筑物的采暖熱負荷及熱指標(1)計算出建筑物總的采暖熱負荷，它等于各房間的采暖熱負荷之和；(2)計算出總的建筑面積；(3)計算出建筑物的體積采暖熱指標和面積熱指標。表2.2圍護結構的溫差正系數序號圍護結構特征1外墻、屋頂、地面以及與室外相通的樓板等1.002悶頂和與室外空氣相通的非采暖地下室上面的樓板等0.903與有外門窗的不采暖樓梯間相鄰的隔墻（1~6層建筑）0.604與有外門窗的不采暖樓梯間相鄰的隔墻（7~30層建筑）0.505非采暖地下室上面的樓板，外墻上有窗時0.756非采暖地下室上面的樓板，外墻上無窗且位于室外地坪以上時0.607非采暖地下室上面的樓板，外墻上無窗且位于室外地坪以下時0.408與有外門窗的非采暖房間相鄰的隔墻、防震縫墻0.709與無外門窗的非采暖房間相鄰的隔墻0.4010伸縮縫墻、沉降縫墻0.302.3.1供暖系統的設計熱負荷利用下計算：(2-4)式中：——圍護結構的基本耗熱量，W；——圍護結構的附加(修正)耗熱量，W；——冷風滲透耗熱量，W；——冷風侵入耗熱量，W；——供暖總耗熱量，W。2.3.2圍護結構的基本耗熱量在工程設計中，圍護結構的基本耗熱量是按一維穩定傳熱過程進行計算的，即假設在計算時間內，室內、外空氣溫度和其它傳熱過程參數都不隨時間變化。對室內溫度容許有一定的波動幅度的一般建筑物來說，采用穩定傳熱計算可以簡化計算方法并能基本滿足要求。建筑物圍護結構的耗熱量，包括基本耗熱量和附加耗熱量兩部分。基本耗熱量是通過房間個部分圍護結構（墻，屋頂，地面、門、窗等），由于室內外空氣的溫度差，從室內傳向室外的熱量。附加耗熱量是對于圍護結構的朝向、風力、氣象條件等不同，對基本耗熱量的修正。而圍護結構的基本耗熱量是房間的得熱量與失熱量的總和。一、房間的失熱量包括：1、經地面、屋頂、墻、門、窗等圍護結構傳出的熱量；2、加熱室內冷空氣所需要的熱量；3、加熱進入室內冷物料所需要的熱量；4、由于室內水分蒸發所損耗的熱量；5、通風耗熱量；6、經其它途徑散失的熱量。二、房間的得熱量包括：1、生產車間最小負荷班的工藝設備散熱量Q7；2、非供暖通風系統的其它管道和熱表面的散熱量Q8；3、熱物料的散熱量Q9；4、太陽輻射進入室內得熱量Q10。三、外墻傳熱的熱量傳遞可包括三個過程：1、外墻內表面吸收室內熱量，是由墻面附近空氣的對流換熱以及其它表面對它輻射換熱引起的；2、外墻內表面吸收的熱量傳自外墻外表面是墻體本身導熱的結果，易受到墻體材料熱阻的影響而產生溫度降落；3、外墻外表面與室外空氣的對流換熱和該表面本身對周圍的輻射換熱，而失熱量散發于室外。由于圍護結構熱負荷的獲得與傳熱有著密切的聯系，所以在進行圍護結構的熱負荷計算之前可以先來了解一下傳熱的基本原理：傳熱是自然界和生產領域中非常普遍的現象。從傳熱的機理來分，傳熱有三種形式，即導熱、對流、和輻射。導熱是指物體個部分無相對位移或不同物體直接接觸物質的分子、原子及自由電子等微粒子熱運動而進行的熱量傳遞現象。能量是在連續體內各部分之間傳遞，所以導熱可以是固體、液體、氣體中發生。但實際上單純的導熱只能發生在密實的固體中。因為流體中如果存在溫差，就會出現對流現象，難以維持單純的導熱。材料的導熱系數，是表明材料本身導熱能力的數據。對流換熱只存在于流體當中。流體或氣體每一居局部由于受熱體積膨脹，密度減小而上升，冷的部分就補充上去形成分子的相對運動而傳向低溫處，實際上是以混合的方式進行熱交換，因在產生對流的同時，也伴隨著導熱過程，一般把這種綜合過程稱為對流換熱。在圍護結構耗熱量計算中遇到的問題，多數為流體與固體壁直接接觸的換熱問題，如墻的表面與空氣之間存在溫差時，相互間就產生對流換熱。其中包括空氣分子之間的導熱和由空氣分子相對位移而引起熱量轉移這兩種傳熱方式。為了正確地計算出圍護結構的基本耗熱量，必須了解和掌握計算的步驟及冬季室內計算溫度、采暖室外計算溫度圍護結構的傳熱系數和傳熱面積等的確定方法。(1)房間的編號(a)按房間的一定順序編號，號碼應簡單明了，并能反映出房間的樓層數及大致位置。(b)盡量使各樓層方位和面積相同的房間編號后兩數字相同。例如：一層的第一個房間為101，它上面的二層對應房間為201等。(c)樓梯間在計算時不用分層編號，統一計算即可。(d)有大走廊的建筑物，走廊和樓梯間分開編號，走廊可分層編號。(2)冬季室內計算溫度的確定(tw)生產要求的室內溫度一般由工藝設計人員提出，人們生活要求的溫度，主要決定于人體的生理熱平衡。一般房間的溫度是上熱下涼，由于人們生活和工作一般均在兩米以下的地點，因此把離地面兩米以下的平均空氣溫度看作室內計算溫度。設計采暖時，冬季室內計算溫度應根據建筑物的用途，按下列規定采用：(a)民用建筑的主要房間，宜采用16~24℃，當工藝或使用條件有特殊要求時，各類建筑物的室內溫度可按國家現行有關專業標準、規范執行。(b)計算圍護結構耗熱量時，冬季室內計算溫度，應按照規定采用。但對于層高大于4m的工業建筑，為了考慮室內豎向溫度梯度的影響，常采用下面兩種不同的計算方法：①室內設備散熱量小于23w/m3的工業建筑，當其溫度梯度值不能確定時，把需要控制的工作地區溫度視為采暖室內計算溫度，無論計算地面、頂棚或室外墻的耗熱量時均選用同一個計算溫度。這種方法比較簡單，但無選擇余地，不能做到根據建筑物的不同性質區別對待，只是用于室內散熱量較小，上部空間溫度增高不顯著的建筑物，如民用建筑及輔助建筑物等。于是《采暖規范》規定：“散熱量小于23w/m3的工業建筑，當其溫度梯度值不能確定時，可用工作地點溫度計算圍護結構耗熱量，但應進行高度附加”。②室內設各散熱量大于23w/m3的工業建筑，在計算地面耗熱量時仍然區工作地點的溫度為室內計算溫度；而計算屋頂和天窗的耗熱量時，應采用屋頂下的溫度(tn)為室內計算溫度；計算外墻、外門、外窗的耗熱量時取上述兩個溫度的平均值為室內計算溫度。對房間各部分圍護結構采用不同的室內溫度計算耗熱量，即使房間高度高于4m時也不計入高度附加。這種方法比較麻煩，但可適應各種性質的建筑物，尤其是室內散熱量較大，上部空間溫度明顯升高的工業建筑，一般t=0.3～1.5℃/m。(d)設置集中采暖的公共建筑和工業建筑，當其位于嚴寒地區或寒冷地區,且在非工作時間或中斷使用的時間內，室內溫度必須保持在O℃以上，而利用房間蓄熱量不能滿足要求時，室內溫度應按5℃設置值班溫度。(e)建議室內計算溫度一般取中值以及使相鄰空間室內計算溫差小于5℃來選。按照下式計算：W(2-5)式中：K——圍護結構的傳熱系數，W/(·℃)；F——圍護結構的面積，；——圍護結構的溫差修正系數；——冬季室內計算溫度，℃；——供暖室外計算溫度，℃。2.3.3圍護結構的附加耗熱量圍護結構的基本耗熱量是在穩定條件下計算得出的。實際耗熱量會受到氣象條件以及建筑物因素等各種影響而有所增減。所以要對房間圍護結構的基本耗熱量進行修正。修正后的耗熱量即為附加耗熱量。通常按基本耗熱量的百分率計算。包括朝向修正，風力附加和高度附加等。基本耗熱量還不是建筑物圍護結構的全部耗熱量，因為建筑物圍護結構的耗熱量還與它所處的地理位置及它的形狀等因素(如朝向、風速、高度等)有關，這些因素在計算它的基本耗熱量時并沒有考慮進去。在附加耗熱量中，應按其占基本耗熱量的百分率確定。(1)朝向修正耗熱量朝向修正耗熱量是考慮建筑物受太陽照射而對外圍護結構傳熱損失的修正。(a)不同朝向的圍護結構所得的太陽輻射熱是不同的，如為連續采暖時，朝向修正率應按《設計規范》規定的數值選用，可參見《供熱手冊》。(b)考慮到我國幅員遼闊，各地實際情況比較復雜，影響因素很多，南北向房間耗熱量客觀存在一定的差異(10％～30％左右)，以及北向房間由于接受不到太陽直射作用而使人們的實感溫度低(約差2℃)。而且墻體的干燥程度北向也比南向差。為使南北向房間在整個采暖期均能維持大體均衡的溫度，規定了附加的范圍值，對日照率較大的地區取偏大的數值。(c)需要減少(或附加)的耗熱量等于垂直的外圍結構(門、窗、外墻及屋頂的垂直部分)基本耗熱量乘以相應的朝向修正率。垂直外圍護結構名稱前的朝向直接查?ch值。(d)建筑物被遮擋時不進行朝向修正，此要了解所設計建筑物的周邊環境。(e)一般情況下，課程設計提供的建筑圖上都有指南針，在進行朝向修正時要按建筑物的方位進行設計，如圖中無指南針，仍按上北下南來考慮。朝向修正耗熱量的修正為：東：-5％；西：-5％；南：-15％；北：10％。（2）風力附加耗熱量風力附加是考慮室外風速變化而對外圍結構傳熱耗熱量的修正。《設計規范》規定：在一般情況下，不必考慮風力附加，只對建筑在不避風的高地、河邊、海岸、曠野上的建筑物，以及城鎮、廠區內特別高出的建筑物，垂直的外圍護結構附加5％～10％。風力附加率，是指在采暖耗熱量計算中，基于較大的室外風速會引起圍護結構外表面換熱系數增大即大于23w/(㎡．℃)而增加的附加系數。由于我國大部份地區冬季平均風速不大，一般為2~3m/s，僅個別地區大于5m/s，影響不大，為簡化計算起見，一般建筑物不必考慮風力附加，僅對建筑在不避風的高地、河邊、海岸、曠野上的建筑物，以及城鎮、廠區內特別高出的建筑物的風力附加系數做了規定。(3)高度附加耗熱量民用建筑和工業企業輔助建筑(樓梯間除外)的高度附加率，房間高度大于4m時，每高出lm應附加2％，但總的附加率不應大于15％。高度附加率，是基于房間高度大于4m時，由于豎向溫度梯度的影響導致上部空間及圍護結構的耗熱量增大而加的附加系數。由于圍護結構耗熱作用等影響，房間豎向溫度的分布并不總是逐步升高的．因此對高度附加率的上限值做了不應大于15％的限制。對于多層建筑物樓梯間的耗熱量計算不考慮高度附加，因為樓梯間的空氣和各樓層相通，只是在布置散熱器時，盡量放在底層。這就已考慮豎向溫度梯度了。注意：高度附加率，應附加于圍護結構的基本耗熱量和其他附加耗熱量上。(4)對公用建筑，當房間有兩面及兩面以上外墻時，將外墻、窗、們的基本耗熱增加5％。(5)窗墻面積比超過1：l時，對窗的基本耗熱附加10％。(6)間隙附加：當建筑不要求全天維持設計室溫，而允許定時降低室內溫度時，采暖系統可按間歇采曖設計。此時除上述各項附加外，將基本耗熱附加以下百分數：僅百天采暖者(例如辦公樓、教學樓等)，20％；不經常使用者(例如禮堂等)，30％。風力修正耗熱量和高度修正耗熱量由于本建筑層高不大于4米，便不用考慮高度修正。2.3.4冷風滲透耗熱量在風壓和熱壓的作用下，室外的冷空氣通過門、窗等縫隙滲入室內，被加熱后逸出。當未對采暖房間的門、窗縫隙采取密封措施時，冷空氣就會通過門、窗縫隙滲入到室內，把這部分冷空氣從室外溫度加熱到室內溫度所消耗的熱量，稱為冷風滲透耗熱量。在各類建筑物特別是工業建筑的耗熱量中，冷風滲透耗熱量所占比例是相當大的，有時高達30％左右，所以門窗縫隙滲透冷空氣耗熱量的計算顯得尤為重要。根據現有的資料，《暖通規范》中給出了用縫隙法計算民用建筑及生產輔助建筑物的冷風滲透耗熱量和用百分率附加法計算工業建筑的冷風滲透耗熱量。1、多層和高層民用建筑，加熱由門窗縫隙滲入室內的冷空氣的耗熱量。2、多層建筑的滲透冷空氣量，當無相關數據時，可按以下公式計算：L=kV（2-6）式中：V——房間體積(㎡)；K——換氣次數(次／h)。3、工業建筑，加熱由門窗縫隙滲入室內的冷空氣的耗熱量，可根據《教材》進行設計。4、計算出的房間冷風滲透量是否全部計入，應考慮下列因素；(1)當房間僅有一面或相鄰兩面外圍護物時，全部計入其外門、窗縫隙；(2)當房間有相對兩面外圍護物時，僅計入較大的一面縫隙；(3)當房間有三面外圍護物時，僅計入風量較大的兩面縫隙；(4)當房問有四面外圍護物時，則計入較多風向的1/2外圍護物范圍內的外門、窗縫隙。5、計算建筑物耗熱量時，為了簡化計算，可作下列近似處理：(1)與相鄰房間溫差小于5℃時，不計算耗熱量；(2)伸縮縫或沉降縫墻按外墻基本耗熱量的30％計算；(3)內門的傳熱系數按隔墻的傳熱系數考慮；6、計算外門面積時，不扣除腰頭窗的面積：計算冷風滲透耗熱量有以下三種方法：縫隙法、換氣次數法和百分數法。由于本設計選取縫隙長度不方便所以按照換氣次數法計算，公如下：W(2-7)式中：——房間內部體積，；——房間的換氣次,次/h；w——采暖室外計算溫度下的空氣密度(kg/m3)；Vn——采暖房間的體積(m3)；tn——采暖室內計算溫度(℃)；tw——采暖室外計算溫度(℃)。可以按下表選用：表2.3概算換氣次數房間外墻暴露情況一面又外墻或外門1/4—2/3兩面有外墻或外門1/2—1三面有外墻外門1—1.5門廳22.3.5冷風侵入耗熱量在冬季受風壓和熱壓作用下，冷空氣由開啟的外門侵入室內。把這部分冷空氣加熱到室內溫度所消耗的熱量稱為侵入耗熱量。1、外門附加率，是基于建筑物外門開啟的頻繁程度以及沖入建筑物中的冷空氣導致耗熱量增大而加的系數，冷風侵入耗熱量的計算方法見《供熱手冊》或教材。對于一般民用建筑及工業輔助建筑物僅供人員出入短時間開啟的外門，其冷風滲透耗熱量，可以考慮為外門的基本耗熱量乘以附加百分數。附加時可直接將附加值填入表1中外門耗熱量的各注欄中，并說明是外門開啟附加。2、計算樓梯間外門的冷風侵入耗熱量時，式中的樓層數n應為建筑物的樓層數。3、外門附加率，只適用于短時間開啟的、無熱空氣幕的外門。4、陽臺門不應計入外門附加。5、此處所指的外門是建筑物底層入口的門，而不是各層每戶的外門。6、關于外門附加率中“一道門附加65％*n，兩道門附加80％*n”的有關規定很難理解，一道門與兩道門的傳熱系數是不同的：一道門的傳熱系數是4.65w/(㎡．℃)，兩道門的傳熱系數是2.33w/(㎡·℃)。例如：設樓層數n=5，一道門的附加65％n為：4.65x65％*5=15.11兩道門的附加80％n為：2.33x80％*5=9.32顯然一道門附加的多，而兩道門附加的少。按照下列公計算：(2-8)式中：——外門的基本耗熱量，W；——冷風侵入耗熱量，W；N——考慮冷風侵入的外門附加。表2.4外門附加率N值外門布置狀況附加率一道門65n%兩道門（又門斗）80n%三道門60n%供暖建筑和生產廠房的主要出口500%注：n建筑物的樓層數。先對房間進行編號見CAD圖根據以上公式計算出各部分耗熱量后，得出房間總的耗熱量，見表2.1熱量分布說明。走廊和大廳部分設置散熱器，其余的熱量由鄰近的房間平衡，均可達到設計要求。算出的熱負荷，按照各房間的百分比將大廳不能提供的熱負荷分配到各個供暖房間。未在表2.1中列出的熱負荷，如下說明：3—7層衛生間的熱負荷與2層衛生間相同；3—7層樓梯間的熱負荷與2層樓梯間相同；306,406,506,603的熱負荷與206相同；309,409,509,607的熱負荷與209相同；301,401,501的熱負荷同201；305同205；307,407,507,605的熱負荷同207；310同210；311同211；316,514同216；317同217；402a同302；403a,403b,405a的熱負荷同402b；404同204；407同207；408,606同208；415同315；504同204；507同207；602同503；608同510；609同511；610同512；611同513。2.3.6計算整個建筑物供暖熱負荷和熱指標采暖工程的概算常常是在還沒有建筑結構圖紙的情況下進行的，此時無法詳細計算采暖熱負荷，可是卻需要提出采暖系統的主要設備(如鍋爐、散熱器……)，以便訂貨，為此就要采用簡單易行的熱指標的方法，估算出系統的采暖熱負荷。溫差修正系數(a)室內外計算溫差修正系數a，實際上是對(tn-tw)的修正。當圍護結構外側直接對大氣時(=1)，則基本耗熱量的公式應為=KF(tn-tw)。但是，在計算圍護結構時，還常遇到圍護結構外側并不直接與室外空氣接觸，它的外側是不供暖的房間或空間(如頂棚或地下室等)，而這些房間或空間通常是有同室外相通的門或窗。為了便于計算，規定仍利用溫差tn-tw計算耗熱量，而用系數進行修正，溫差修正系數是根據經驗確定的。可查下表。表2.3民用建筑的面積熱指標建筑類型（W/m2）建筑類型（W/m2）住宅別墅（1～2層建筑）辦公醫院試驗樓旅館影劇院50～70100～12565～9065～9568～9860～8590～120圖書館幼兒園、托兒所學校商店禮堂食堂體育館65～9075～12060～8065～100100～16085～14080～150還有一種情況：有時采暖房間圍護結構的另一側也是采暖房間，但兩側的室溫不同，與相鄰房間的溫差大于或等于5℃時，應計算通過隔墻或樓板等的傳熱量。與相鄰房間的溫差小于5℃時，且通過隔墻和樓板等的傳熱量大于該房間熱負荷的10％時，尚應計算其傳熱量。(4)圍護結構的傳熱系數(K)常見圍護結構的傳熱系數可直接查手冊，如《供熱手冊》或《教材》。查不到的K值要根據公式進行計算，計算時注意材料的導熱系數及圍護結構的厚度。(a)外墻和屋頂的傳熱系數一般建筑物的外墻和屋頂多屬于勻質多層材料組成的平壁結構，根據傳熱學原理計算。(b)地面的傳熱系數直接鋪在土壤上的不保溫地面，地面各層材料的導熱系數≥116w/㎡℃)，不論其厚度如何均為不保溫地板)，地面的傳熱情況與墻、頂棚等不同，在工程上常采用近似計算方法，即把地面沿與外墻平行的方向分成四個計算地帶進行計算。工程計算中也采用對整個房間地面取平均傳熱系數的方法進行更簡易的計算。從《供熱手冊》中，可根據房問具有外墻的情況(一面外墻或兩面相鄰外墻)及進深直接查得房間地面的∑KF值。具有相鄰兩外墻的房間，根據該房問的長寬值直接可以查得其平均傳熱系數；當房間有三面外墻時，需將地面面積先劃分為兩個面積相等的部分，每部分均包括一個冷拐角，然后根據分割后的長寬值查得其平均傳熱系數；當房間具有四面外墻時，需將地面面積先劃分為四個面積相等的部分，每部分均包括一個冷拐角，然后根據分割后的長寬值查得其平均傳熱系數。(c)在進行采暖設計熱負荷計算時，將每一項圍護結構填入表中的一行，門、窗、外墻須在名稱前冠以朝向，如北外墻表示朝北的外墻，地面如分地帶計算耗熱量，每一地帶應占有表中的一行。1.計算整個建筑物供暖熱負荷：支路供暖熱負荷:=215kw；支路供暖熱負荷:=272kw；整個建筑物供暖熱負荷:=485kw。2.計算熱指標:根據本建筑物的特點知:建筑面積F=9136.44所以供暖面積熱指標：有：（2-9）熱負荷計算見附表2-1第3章散熱器的選擇及計算3.1散熱器的選用采暖散熱器是通過熱媒將熱源產生的熱量傳遞給室內空氣的一種散熱設備。散熱器的內表面一側是熱媒(熱水或蒸汽)，外表面一側室內空氣，當熱媒溫度高于室內空氣溫度時．散熱器的金屬壁面就將熱媒攜帶的熱量傳遞給室內空氣。散熱器的功能是將供暖系統的熱媒（蒸汽或水）所攜帶的熱量，通過散熱器避面傳給房間。3.1.1對散熱器的要求1、熱工性能方面的要求散熱器的傳熱系數越高，說明散熱器散熱性能越好。經濟方面的要求，散熱器傳給房間的單位熱量所需金屬耗量越少成本越低，其經濟性越好。安裝使用和工藝方面的要求散熱器應具有一定機械強度和承壓能力，散熱器的結構形式應便于組合成所需要的散熱面積，結構尺寸要小，少占房間面積和空間。4、衛生和美觀方面的要求散熱器外表光滑，不積灰易于清洗，散熱器裝設應影響房間美觀。使用壽命要求散熱器應不易于被腐蝕和破壞，使用年限長。隨著我國能源政策的改變和生活水平的不斷提高，傳統的鑄鐵散熱器由于生產過程的高污染、低效率、勞動強度大、外觀粗糙等原因，使用受到一定的限制。銅管鋁翅片對流散熱器，以較為完美的外觀和可以拆、裝的外罩，在保障了散熱器的使用效果的同時，又解決了散熱器外觀和清掃的問題，同時也起到了防護的作用。鋼制、鋁制散熱器等由于生產過程污染小、效率高、勞動強度低、散熱器承壓能力高、表面光滑易于清掃、外形美觀且形式多樣，既可滿足產品的使用要求，又可起到一定的裝飾作用。3.1.2對散熱器的注意事項(1)具有腐蝕性氣體的工業建筑或相對濕度較大的房問，應采用耐腐蝕的散熱器。(2)采用鋼制散熱器時，必須注意防腐問題。應采用閉式系統，并滿足產品對水質的要求，在非采暖季節采暖系統應充水保養。(3)鋁制散熱器的腐蝕問題日益突出，造成的腐蝕主要是堿腐蝕，采用鋁制散熱器時．應選用內防腐性鋁制散熱器，并滿足產品對水質的要求。(4)安裝熱量表和恒溫閥的熱水采暖系統不宜采用水流通道內含有粘砂的鑄鐵等散熱器。(5)熱水采暖系統選用散熱器時，鋼制散熱器與鋁制散熱器不應在同～熱水采暖系統中使用。3.1.3散熱器的類型比較散熱器按制造材質的不同分為鑄鐵、鋼制、鋁質和其他材質散熱器；按結構形式的不同分為柱型、翼型、管型和板型散熱器；按傳熱方式的不同．分為對流型(對流散熱量占總散熱量的60％以上)和輻射型(輻射散熱量占總散熱量的50％以上)散熱器。1、鑄鐵散熱器常用的鑄鐵散熱器有柱型和翼型兩種形式。(1)翼型散熱器：翼型散熱器又分為長翼型和圓冀型兩種。長翼型散熱器，其外表面上有許多豎向肋片，內部為扁盒狀空間，高度通常為60㎜．常稱為60型散熱器。每片的標準長度有280㎜(大60)和200㎜(小60)兩種規格，寬度為115㎜。圓翼型散熱器是一根內徑為DN=75㎜的管子，其外表面帶有許多圓形肋片。圓翼型散熱器的長度有750㎜和100㎜兩種，兩端帶有法蘭盤，可將數根并聯成散熱器組。翼型散熱器制造工藝簡單，造價較低，但金屬耗量大，傳熱性能不如柱型散熱器，外型不美觀，不易恰好組成所需面積，翼型散熱器現已逐漸被柱型散熱器取代。(2)柱型散熱器：柱型散熱器是單片的柱狀連通體，每片各有幾個中空的立柱相互連通，可根據散熱面積的需要，把各個單片組對成一組。柱型散熱器常用的有二柱M132型、二柱700型和四柱640型等。M—132型散熱器的寬度是132㎜，兩邊為柱狀．中間有波浪形的縱向肋片。四柱散熱器的規格以高度表示，如四柱640型，其高度為640㎜。四拄散熱器有帶足片和不帶足片兩種片形，可將帶足片作為端片，不帶足片作為中間片，組對成一組，直接落地安裝。柱型散熱器傳熱系數高，散出同樣熱量時金屬耗量少．易消除積灰，外形也比較美觀。每片散熱面積少，易組成所需散熱面積。鑄鐵散熱器是目前應用最廣泛的散熱器，它結構簡單，耐腐蝕，使用壽命長，造價低，但其金屬耗量大，承壓能力低，制造、安裝和運轉勞動繁重。在有些安裝了熱量表和恒溫閥的熱水采暖系統中，普通方法生產的鑄鐵散熱器。內壁常有“粘砂”現象，易于造成熱量表和恒溫閥的堵塞，使系統不能正常運行。因此《規范》規定：安裝熱量表和恒溫閥的熱水采暖系統不宜采用水流通道內古有粘砂的散熱器，這就對鑄鐵散熱器內腔的清砂工藝提出了特殊要求，應采取可靠的質量控制措施。目前我國已有了內腔干凈無砂，外表噴塑或烤漆的灰鑄鐵散熱器，美觀漂亮，檔次高，完全可用于分戶熱計量系統中。2．鋼制散熱器(1)閉式鋼串片式：閉式鋼串片式散熱器由鋼管、鋼片、聯箱及管接頭組成。鋼片串在鋼管外面，兩端折邊90度形成封閉的豎直空氣通道，具有較強的對流散熱能力。但使用時間較長會出現串片與鋼管連接不緊或松動，影響傳熱效果。其規格常用高x寬表示，如圖中的240x100型和300x80型。(2)板型散熱器：由面板、背板、進出口接頭、放水門固定套及上下支架組成。面板、背板多用1.2～1.5㎜厚的冷軋鋼板沖壓成型，其流通斷面呈圓弧形或梯形，背板有帶對流片的和不帶對流片的兩種規格。(3)鋼制柱型散熱器：其結構形式與鑄鐵柱型相似，它是用1.25～1.5㎜厚的冷軋鋼板經沖壓加工焊制而成。(4)扁管散熱器：這種散熱器是由數根50㎜x11㎜x15㎜(寬x高x厚)的矩形扁管疊加焊接在一起，兩端加上連箱制成的。高度有三種規格：416mm(8根)、520㎜(10根)和624㎜(12根)。長度有600～2000㎜以200㎜進位的八種規格。扁管散熱器的板形有單板、雙板、單板帶對流片、雙板帶對流片4種形式。單、雙板扁管散熱器兩面均為光板，板面溫度較高，有較多的輻射熱。帶對流片的單、雙板扁管散熱器在對流片內形成空氣流通通道，除輻射散熱量外，還有大量的對流散熱量。(5)鋼制光面管散熱器：又叫光排管散熱器，是在現場或工廠用鋼管焊接而成的。因其耗鋼量大，造價高，外形尺寸大，不美觀，一般只用在工業廠房內。鋼制散熱器與鑄鐵散熱器相比有如下特點：1)金屬耗量少。鋼制散熱器多由薄鋼板壓制焊接而成，散出同樣熱量時，金屬耗量少而且重量輕。2)承壓能力高。普通鑄鐵散熱器的承壓能力一般在0.4~0.5MPa(其中帶稀土的灰口散熱器工作壓力可達到0.8MPa，甚至達到l.0MPa)．而鋼制板型和柱型散熱器的工作壓力一般可達0.8MPa，鋼串片式散熱器承壓能力可達1.0MPa。3)外形美觀整潔，規格尺寸多，少占有效空間和使用面積，便于布置。4)除鋼制柱型散熱器外，其他鋼制散熱器的水容量少，持續散熱能力低，熱穩定性差，供水溫度偏低而又間歇采暖時，散熱效果會明顯降低。5)鋼制散熱器易腐蝕，使用壽命短。熱水采暖系統使用鋼制散熱器時，給水必須除氧，應控制系統水質和系統補水水質的溶解氧小于或等0.lmg／L；水溫25℃時pH值應為：給水≥7，鍋水10～12之間。因蒸汽系統的含氧量、pH值不宜控制，所以蒸汽采暖系不應使用鋼制散熱器。對有酸、堿腐蝕性氣體的生產廠房或相對濕度較大的房間也不宜設置鋼制散熱器。使用鋼制散熱器的系統非工作時間宜滿水養護。系統應盡量采用封閉的循環系統。必要時，可采用低位膠囊式密閉定壓膨脹罐解決系統的定壓和膨脹問題。因鋼制散熱器易腐蝕，對水質要求高，使用壽命短，鋼制板式散熱器在我國已基本上不采用。水道為鋼管類的鋼制散熱器，因其壁厚尚有一定市場。3、鋁制散熱器鋁制散熱器的材質為耐腐蝕的鋁合金，經過特殊的內防腐處理，采用焊接連接形式加工而成。鋁制散熱器重量輕，熱工性能好，承壓能力高，使用壽命長，其外形美觀大方，造型多變，可做到采暖、裝飾合二為一。使用時應注意產品對水質的要求。鋁制散熱器每柱的長度可以有很多數值，不宜限定，可根據用戶要求任意改變寬度和長度。為了不同產品單柱長度的控制與對比，常采用名義散熱量的方法確定其散熱量，即以進檢樣片測得的標準散熱量為基礎，折算為長度L=1000mm的標準散熱量，即名義散熱量。采用鋁制散熱器時，應選用內防腐型散熱器，并應滿足產品對水質的要求。散熱器內腔應嚴格按涂裝工藝要求由機械程序化操作，以防止簡易手工操作的不穩定性。應采用可靠的覆膜涂層或其他物理保護措施，以保證散熱器長期穩定地工作。目前的銅鋁復合、鋼鋁復合、不銹鋼鋁復合等均是可靠的手段，但散熱器的水道部分已與全鋁散熱器不同了。鋁制散熱器與系統采用螺紋連接時，需采用配套的專用非金屬或不發生電化學腐蝕的金屬管件或雙金屬復合管件，不得使用鋁制螺紋直接與鋼管連接，散熱器生產廠應配套供應專用連接件，否則施工中容易遺漏而造成腐蝕。近年是我國散熱器蓬勃發展的最輝煌時期，不斷出現的各種散熱器，琳瑯滿目、美不勝取。限于篇幅，不再一一列舉。3.1.4高層建筑的采暖系統隨著城市人口的增加，高層建筑的興起，適應高層建筑的采暖系統也發展起來。高層建筑的采暖系統的主要形式如下：1、上供下回及下供上回單管順序式系統；2、上下供中間合并回水單管順序式系統；3、分區式單管順序式系統；4、重疊式單管順序式系統；5、水平返轉式系統；6、單雙管系統；7、雙管系統。其中雙管系統應用于高層建筑采暖工程時，存在嚴重的垂直失調的現象；而單雙管系統，則能避免雙管系統的這種垂直失調現象，又能緩解單管系統散熱器不能單個調節的矛盾。而且，在設計中因立管阻力較小，便于水力平衡，計算也比較簡便。在高層建筑采暖工程，單雙管系統是一種比較常用的系統，其缺點是施工安裝比較麻煩，管材耗量也比單管系統多。根據本建筑的特點和供熱系統的經濟性和可行性，采用單管系統部分跨越式的供熱形式，為使各個環路的壓力損失容易平衡，并采取了供回水干管的同程式系統，所以供熱管道的系統基本形式為，單管部分跨越式同程系統。3.2散熱器的計算3.2.1散熱器的計算目前，在我國的民用建筑及公共建筑中，如果承壓要求不高的情況下，普遍采用的是鑄鐵散熱器中的翼型散熱器和柱型散熱器。一、散熱器散熱面積的計算散熱面積的計算可按《供熱手冊》或《教材》中的計算公式進行計算。1、散熱器內熱媒平均溫度t的確定(1)本課程設計在計算時，不考慮管道散熱引起的溫降。(2)對于雙管熱水供暖系統，為系統計算供、回水溫度之和的一半，而且對所有散熱器都相同。(3)對于單管熱水供暖系統，由于每組散熱器的進、出口水溫沿流動方向下降，所以每組散熱器的進、出口水溫必須按公式逐一分別計算。2，用等溫降法計算管路時，系統中各立管的供、回水溫度都取相同的數值。布置完散熱器和立管后即可進行詳細計算。3、用不等溫降法計算管路時，各立管供水溫度相同，回水溫度不同．只有在管道水力計算完畢得出每根立管的溫降之后，才能根據各立管的溫降去計算散熱溫度相同，回水溫度不同．只器面積和片數。4、散熱器的傳熱系數是否正確，直接影響散熱器的數量，要注意它的準確性。5、散熱面積的計算應該在布置完散熱器和立管后進行。6、設計中，為簡化計算，散熱器的熱負荷中不扣除管道的散熱量。二、散熱器片數的計算散熱器片數的計算可按下列步驟進行：1、利用散熱器散熱面積公式求出房間內所需總散熱面積(由于每組片未定，故先按1計算)；2、得出所需散熱器總片數或總長度H；3、確定房間內散熱器的組數m；4、將總片數n分成m組，得出每組片數n`，若均分則n`=n／m(片／組)；5、對每組片數n`進行片數修正，乘以b，即得到修正后的每組散熱器片數，可根據下述原則進行取舍；(1)對柱型及長翼型散熱器，散熱面積的減少不得超過0.1㎡；(2)對圓翼型散熱器散熱面積的減少不得超過計算面積的10﹪。3.2.2散熱器數量的計算1、計算公(3-1)式中:——散熱器散熱面積，；——散熱器的散熱量，W；——散熱器內熱媒平均溫度，℃；——供暖室內計算溫度，℃；，——散熱器的傳熱系數，；——散熱器組裝片數修正系數；——散熱器組連接形式修正系數；——散熱器組安裝形式修正系數。由于系統采用的為同側進出式，故=1.0。選A=80m；=1.02。計算散熱器面積時，先取=1.00，但算出F后，求出總片數，然后再根據片數修正系統的范圍乘以對應的值，其范圍如下：表3.2片數修正系數每組片數<66~1010~20>200.9511.051.1另外，還規定了每組散熱器片數的最大值，對此系統的四柱760型散熱器每組片數不超過25片。在熱水供暖系統中，散熱器進出口水溫的算術平均℃(3-2)式中：——散熱器進水溫度，℃；——散熱器出水溫度，℃。3.2.3散熱器的計算實例:(1).已知條件:如圖以101室立管為例(2).計算:1.計算各層散熱器進、出口水溫：=95-（95-70）=89.1℃；=86.9℃；=83.7℃；=80.4℃；=77.2℃；=74.0℃。2.計算各層散熱器內熱媒平均溫度℃頂層：℃；六層：℃；五層：℃；四層：℃；三層：℃；二層℃；一層：℃。3.計算各層散熱器計算溫差（3-3）頂層：=92.1-20=72.1；六層：=88.0-20=68.0；五層：=85.3-16=69.3；四層：=82.1-16=66.1；三層：=78.8-16=62.8；二層=75.6-16=59.6；一層：=72.0-16=56.0。4.計算各層散熱器的傳熱系數K值，查《供熱工程》附錄7知，四柱760型散熱器：頂層：=8.96；六層：=8.8；五層：=8.85；四層：=8.73；三層：=8.60；二層=8.46；一層：=8.30。5.計算各層散熱器的片數：由公式（3-1）得：頂層：=9.2；六層：=3.76；五層：=5.3；四層：=5.7；三層：=5.04；二層：=6.5；一層：=8.6。6.計算各層散熱器片數n,查《供熱工程》附錄2-1知f=0.235/片頂層：片；六層：片；五層：片；四層：片；三層：片；二層片；一層：片。散熱器的片數修正系數符合上表的要求，所以無需修正；若不符合，則按實際系數修正。（3）散熱器的計算說明：1.根據建筑特點和散熱器的布置原則及熱負荷的分布情況而知，同一房間的散熱器均勻分組，片數均分。2.按散熱器的計算實例的步驟，將整個建筑的散熱器片數計算見附表3-1。3.2.4散熱器的布置布置散熱器時，應符合《設計規范》中的有關規定，除了教材中的一些規定外。還應符合下列規定：布置散熱器應注意以下規定：l、散熱器宜安裝在外墻窗臺下，這樣，沿散熱器上升的對流熱氣流能阻止和改善從玻璃窗下降的冷氣六和玻璃冷輻射的影響，是流經室內的氣流比較暖和。當安裝或布置管道有困難時，也可靠內培安裝。如設在窗臺下時，醫院、托幼、學校、老弱病殘者住宅中，散熱器的長度不應小于窗寬度的75％；商店櫥窗下的散熱器應按窗的全長布置，內部裝修要求較高的民用建筑可暗裝。2、為防止凍裂散熱器，兩道外門之間，不準設置散熱器。在陋習建或其它有凍結危險的場合，應由單獨的立，支管供熱，且不得裝設調解閥。3、散熱器在布置時，不能與室內衛生設備、工藝設備、電氣設備沖突。暖氣壁龕應比散熱器的實際寬度多350~400毫米。臺下的高度應能滿足散熱器的安裝要求，非置地式散熱器頂部離窗臺板下面高度應≥50毫米，離地可為100~200毫米。底層散熱器安裝高度應考慮回水管及跑坡、支管連接等要求。4、在垂直單管或雙關供暖系統中，同一房間的兩組散熱器可以串聯連接；貯藏室、盥洗室、廁所和廚房等輔助用室及走廊的散熱器，可同臨室串聯連接。5、公共建筑樓梯間的散熱器，宜分配在底層或按一定比例分配在下部各層，住宅樓梯間一般可不設置散熱器。把散熱器布置在樓梯間的底層，可以利用熱壓作用，使加熱了的空氣自行上到樓梯間的上部補償其耗熱量。6、在樓梯間布置散熱器時，考慮樓梯間熱流上升的特點，應盡量布置在底層。3.2.5散熱器的安裝1、散熱器組對后，以及整組出廠的散熱器在安裝之前應作水壓試驗。2、散熱器宜明裝。暗裝時裝飾罩應由合理的氣流通道、足夠的通道面積并方便維修。這是根據建筑物的用途，考慮有利于散熱器放熱、安全、適應室內裝修要求以及維護管理等方面考慮的。3、幼兒園的散熱器必須暗裝或加防護罩。4、考慮到組裝的方便，鑄鐵散熱器的組裝片數，不宜超過下列數值：粗柱型(包括柱翼型)20片；細柱型25片；K翼型7片。5、雙管采暖系統，同一房問的兩組散熱器可串聯連接；貯藏室、盥洗室、廁所和廚房等輔助用室及走廊的散熱器，亦可同鄰室串聯連接，主要是考慮在有些情況下單獨設支立管有困難或不經濟。但注意，熱水采暖系統兩組散熱器串聯時，有在管道水力計算完畢得出每根立管的溫降之后，才能根據各立管的溫降去計算散熱可采用同側連接，但上、下串聯管道直接應與散熱器接口直徑相同。6、凍結危險的樓梯間或其他有凍結危險的場所，應由單獨的立、支管供暖。一般不應將其散熱器同臨室連接，以防影響臨室的采暖效果，甚至凍裂散熱器。散熱器前不得設置調節閥。隨著建筑水平和物業管理水平的提高及采暖區域的擴大，有的樓梯問已經無凍結危險，因此，對樓梯間也不能一概而論。7、安裝在裝飾罩內的恒溫閥必須采用外置傳感器。傳感器應設在能正確反應房間溫度的位置。本條屬于《暖通規范》新增加的條文。3.3管道布置3.3.1干管的布置供水干管布置在頂棚下，距窗戶上沿200mm，回水干管布置在地溝里，回水管布置在建筑物室內的，距地表面500mm，布置在室外的，距地面1400mm。3.3.2立管的布置立管位置距窗角150mm。立管上下端設閥門，便于調節和檢修。根據布置原則和建筑物的特點及供熱管道的系統形式和布置方式，立管的中心距內墻的距離為100mm，與暖氣片相連接的水平支管包括乙字彎長度為100mm。3.3.3支管的布置本系統支管的布置形式均為供、回水支管同側連接，且支管均保證為0.01的坡度，以便于排出散熱器內積存的空氣，便于散熱。3.3.4管道支架的安裝管道支架的安裝，應符合下列的規定：①位置應準確，埋設應平整牢固；②與管道接觸應緊密，固定應牢靠，對活動支架應采用U形卡環。支架的數量和位置可根據設計要求確定，若設計上無具體要求時，可按下表的規定執行：表3.3支架間距的選擇公稱直徑mm1520253240507080100125150200250300支架的最大間距保溫管1.5222.533444.556788.5不保溫管2.533.544.55666.5789.511123.3.5熱空氣幕的設計原則符合下列條件之一時，宜設置熱空氣幕：l、位于嚴寒地區、寒冷地區的公共建筑和工業建筑，對經常開啟的外門，且不設門斗和前室時；2、公共建筑和工業建筑，當生產或使用要求允許降低室內溫度時或經技術經濟比較設置熱空氣幕合理時。(二)熱空氣幕的送風方式l、公共建筑：宜采用由上向下送風。2、工業建筑：當外門寬度小于3m時，宜采用單側送風：當大門寬度為3-18m時，應經過技術經濟比較，采用單側、雙側送風或由上向下送風；當大門寬度超過18m時，應采用由上向下送風。注：側面送風時，嚴禁外門向內開啟。(三)熱空氣幕的送風溫度熱空氣幕的送風溫度，應根據計算確定。對于公共建筑和工業建筑的外門，不易高于50℃；對高大的外門，不應高于70℃。“工業建筑的外門”系指非高大的外門，而“高大的外門”系指可通行汽車和機車等的大門。(四)熱空氣幕的出口風速熱空氣幕的出口風速，應通過計算確定。對于公共建筑的外門，不宜大于6m/s；對于工業建筑的外門，不宜大于8m./s；對于高大的外門，不宜大于25m/s。本設計由于一樓大廳熱負荷過大，除散熱器承擔部分熱負荷外，其余熱負荷由門廳入口處安裝熱風幕來承擔，采用由上向下送風。3.3.6設計注意事項l、機械循環系統作用半徑大，適應面廣，配管方式多，系統在進行選擇時應根據衛生要求和建筑物形式等具體情況進行綜合技術經濟比較后確定。2、在系統較大時，宜采用同程式，以便于壓力平衡。3、在單管水平串聯系統中，設計中應考慮水平管道熱伸縮補償的措施。采暖系統的管道由于熱媒溫度變化而引起膨脹，不但要考慮干管的熱膨脹，也要考慮立管的熱膨脹。在可能情況下，利用管道的自然彎曲補償是簡單易行的，如果這樣做不能滿足要求時，應根據不同情況設置補償器。4、采暖系統的形式是多種多樣的，在選擇系統形式時，必須充分掌握各種系統的特點t并綜合建筑物的特征及使用要求等加以綜合考慮。5、改建或擴建的建筑物，以及與原有熱網相連接的新增建筑物，應根據原有建筑物的狀況，采取相應的技術措施。6、條件許可時，建筑物的采暖系統南北向房間宜分環設置。為了平衡南北向房間的溫差、解決“南熱北冷”的問題，除了按規定的對南北向房間分別采用不同的朝向修正系數外，對民用建筑核工業企業輔助建筑物的采暖系統，必要時宜采取南北房間分環布置的方式。7、建筑物的熱水采暖系統高度超過50m時，宜豎向分區設置，主要目的是為了減少散熱器及配件所承受的壓力，保證系統安全運行。8、由于機械循環系統水流速度大，易將空氣泡帶入立管造成局部散熱器不熱，故水平敷設的供水干管必須保持與水流方向相反的坡度，以便空氣能順利的和水流同方向集中排除。9.因管道內水的冷卻而產生的作用壓力，一般可不予考慮；但散熱器內水的冷卻而產生的作用壓力卻不容忽視。一般應按下述情況考慮；(1)雙管系統：由于立管本身連接的各層散熱器均為并聯循環環路，故必須考慮各層不同的重力作用壓力，以避免水力的豎向失調。重力循環的作用壓力可按設計水溫條件下最大壓力的2/3計算。(2)單管系統：若建筑物各部分層數不同，則各立管所產生的重力循環作用壓力辦不相同，故該值也應按最大值的2/3計算，當建筑物各部分層數相同，且各立管的熱負荷相近似時，重力循環作用壓力可不予考慮。

第4章管道的水力計算4.1繪制系統圖根據暖氣片組裝片數的最大值將其分為幾組后，確定總的立管數，繪制系統圖，標明各段干管的負荷數，以及每組暖氣片的片數和負荷數，并對各個管段進行標注。系統圖及標注見CAD圖4.2水力計算4.2.1供暖系統水力計算的任務在滿足熱負荷所要求的熱媒流量條件下，確定系統的管段管徑，以及系統的壓力損失。水利計算應具備的條件是，必須首先確定供暖系統的設備及管道布置，已知系統各管段的熱負荷及管段的長度。在設計過程中，水利計算一般有兩種情況，一種是事先給定資用循環壓力，然后根據熱負荷等已知條件確定管徑。對于室內熱水供暖系統，資用壓力的確定原則：（1）連接于已確定或已建成的熱網室內供暖系統，其循環壓力按供回水壓力差確定；（2）標準設計或將來有可能連接城市熱網且需使用混水器時，其循環壓力應在10KPa；水力計算的另一種情況是，在計算時無確定的資用壓力。此時則應該根據熱負荷等已知條件，以及系統各并