目录。一、采暖设计热负荷的计算
1、气象资料。
2、建筑物的概述。
3、计算采暖设计热负荷。
二、布置管道和散热器设备、计算散热器。
1、布置管道
2、布置散热器。
3、散热器的选择。
4、散热器的计算
三、管道的水力计算。
四、设计总结。
五、参考文献
一、采暖设计热负荷的计算。
1.气象资料。
根据文献[1]查得北京市的气象资料,采暖室外计算温度t0为-9℃,冬季室外平均风速v0为2.8m/s,日照率为67%,冬季的主要风向为北西北。
根据所给的建筑设计说明,此办公楼进行节能设计建筑物的体形系数为0.28,建筑物窗墙面积比为0.32。
2.建筑物概述。
本工程是北京市某多层办公楼的室内采暖系统设计,此办公楼共5层。
建筑物围护结构:
1)北墙:内抹灰一砖半墙(370mm),使用空心砖,总热阻值r0=0.811m2·℃/w,热惰性指标d=5.05[4]。
2)南、东、西墙:内抹灰一砖墙(240mm),使用空心砖,总热阻值r0=0.587m2·℃/w,热惰性指标d=3.36[4]。
3)外窗:铝合金推拉窗,使用中空玻璃;
4)门:铝合金门;
5)屋顶:250mm混凝土屋顶,导热系数λ=1.74w/m·k;
6)地面为不保温地面,k值按地带决定。
建筑物共五层,一层层高4.2m,二、三、四、五层层高均为3.3m.
3.计算采暖设计热负荷。
1)围护结构基本耗热量的计算。
a.房间编号。
如图在各层建筑物的平面图上对各楼层的房间进行编号。
b.室内供暖计算温度。
查文献[4]得,办公室的室内供暖计算温度为18℃,盥洗室、厕所的室内供暖计算温度为14℃,楼梯间、走廊室内供暖计算温度为14℃。
c.围护结构的传热系数k
a.根据文献[4]北京地区为寒冷地区,查文献[4]表4.2.2-3:
表1 寒冷地区围护结构的传热系数和遮阳系数的限值。
根据文献[3]查得混凝土的导热系数λ=1.74w/m·k, =6.96≥0.
55w/m2·k;根据文献[3]查得370mm的空心砖r0=0.811m2·℃/w, =1.23≥0.
6w/m2·k;根据文献[3]查得240mm的空心砖r0=0.587m2·℃/w, =1.70≥0.
6w/m2·k,此建筑物的墙体、屋面均不满足上述要求,需对屋面墙体进行保温处理,使用聚苯乙烯泡沫塑料,该保温材料的热工参数为导热系数λ=0.042w/m·k,蓄热系数s=0.36,比热容c=1.
38kj/kg·℃。
对于办公楼的北墙:
北墙的材料为370mm的空心砖,在墙的外侧贴厚度为60mm的保温层,总的传热系数为=0.50≤0.60w/m2·k满足节能要求。
南、东、西墙的材料为240mm的空心砖,在墙的外侧贴厚度为100mm保温层,总的传热系数=0.45≤0.60w/m2·k,满足节能要求。
屋面为厚度为250mm的混凝土屋顶,在屋顶的上侧贴厚度为100mm保温层,总的传热系数=0.40≤0.55w/m2·k,满足节能要求。
地面为直接铺设在土壤上的非保温地面,通过地面的耗热量可以用房间整个地面的σka来简化计算。利用划分地带法。
综上:以下数据均为墙体贴上保温层后的传热系数。
北墙k=0.50w/m2·k,南、东、西墙k=0.45w/m2·k,屋面k=0.40w/m2·k
b.计算天棚的传热系数并校核其热阻是否满足最小热阻的要求。实际传热热阻校核公式:
式中: r0mim———最小总热阻,m2k/w;
tr──冬季室内计算温度,℃;
tow——冬季室外计算温度,℃;
——温差修正系数;
rn——围护结构内表面换热热阻,m2k/w, =8.7w/m2·k
t]——室内空气温度与围护结构内表面的允许温差,墙体通常选取6.0℃,屋顶选取4.5℃。
确定墙体类型,根据墙体类型选择冬季室外计算温度:
北墙为内抹灰一砖半墙,总热阻值r0=0.811m2·℃/w,热惰性指标d=5.05。
南、东、西墙为内抹灰一砖墙(240mm),使用空心砖,总热阻值r0=0.587m2·℃/w,热惰性指标d=3.36。
所使用的保温层材料为聚苯乙烯泡沫塑料,该保温材料的热工参数为导热系数λ=0.042w/m·k,蓄热系数s=0.36,比热容c=1.
38kj/kg·℃。
校核天棚的最小热阻是否满足要求:
r0min=0.67m2·℃/w,屋面的热阻值大于最小热阻满足要求。
校核墙体的最小热阻是否满足要求:
r0min=0.517m2·℃/w,墙体的热阻值均大于最小热阻满足要求。
d.传热面积的确定。
根据所给的建筑平面图确定各采暖房间的传热面积。
e.基本耗热量的计算。
1)围护结构的基本耗热量。
w1-2式中 k——围护结构的传热系数,w/㎡·k;
f——围护结构的计算面积,㎡;
tn——冬季室内空气的计算温度,℃;
tw——冬季室外空气的计算温度,℃;
围护结构的温差修正系数。
2)附加耗热量的计算。
a.朝向修正率。
朝向修正率[4]:
北、东北、西北0~10%
东、西5%东南、西南10%~-15%
南15%~-30%
b.风力修正率。
风力修正耗热量是考虑室外风速变化而对外围护结构传热基本耗热量的修正。我国大冬季各地平均风速不大,一般为2-3m/s,为简化计算可不考虑修正[1]。
c.高度修正率。
根据文献[1]对于民用和工厂的辅助建筑,房间高度在4m以下时,不进行高度附加。房间高度大于4m时,每增加1m,应附加的耗热量为房间围护结构总耗热量(包括围护结构基本耗热量和其他修正耗热量)的2%。但总的附加值不超过15%.
楼梯间不考虑高度修正。
3)冷风渗透耗热量的计算。
工程中常用近似计算法,常用的有缝隙法、换气次数法和百分数法。这里使用缝隙法计算冷风渗透耗热量q2,计算公式如下:
w1-3)
式中 ρw--冬季供暖室外计算温度下的空气密度,kg/ m3;
cp--冷空气的定压比热,c=1kj/kg·℃,1kj/kg·℃=0.278w)
tn、tw --室内、外供暖计算温度,℃。
经门窗缝隙进入室内的空气量:
m3/h1-4)
式中 l--门窗缝隙的长度,m;
l--门窗缝隙单位长度每小时渗入的空气量, m3/h·m;由表2查取;
n--冷风渗透朝向修正系数,由表3查取。
表2 门窗缝隙渗入的空气量l(m3/h·m)
表3 渗透空气量的朝向修正系数n值。
4)冷风侵入耗热量的计算。
冷风侵入量可按下述经验确定[1]:
对于短时间开启的外门(不包括阳台门、太平门和设置空气幕的门),采用外门基本耗热量乘以以下百分数来计算。当楼层的总层数为n时,一道门65n%
二道门(有门斗) 80n%
三道门(有两个门斗) 60n%
公共建筑的主要出入口 500%
当房间没有外门时,该房间的冷风侵入耗热量为零。
下面以房间101为例计算房间的耗热量,如下表:
表4 101房间耗热量计算表。
供热工程课程设计 2
第二组供热工程课程设计。成员 孙伟 孙林伟。佟璐璐。吴凡。吴嘉琪。目录。第一章原始资料 1 1.1 建筑地址 1 1.2 房间编号 1 1.3 气象资料 1 1.4 热源情况 1 1.5土建资料 1 第二章围护结构耗热量计算 2 2.1 确定围护结构的传热系数 2 2.2 1号房间供暖设计热负荷计算...
《供热工程》课程设计教学大纲
供热工程 课程设计教学大纲。一 课程基本信息。课程中文名称 供热工程课程设计。课程英文名称 course design for heating engineering课程编号 10037181课程性质 专业核心课。设计总周数和学分 2周,2学分适用专业 建筑环境与设备工程。先修课程 传热学 流体力学...
供热工程课程设计指导书
一 课程设计的目的和要求。本课程设计是继课程之后进行的。它是深入学习和消化课程内容的重要环节,通过设计使学生初步掌握一般供暖设计的基本方法和步骤。同时具有运用设计资料,进行方案分析比较,计算和选择设备,作施工图等能力。学生应在教师指导下独立完成设计。为引导和帮助同学更深入而顺利地掌握设计程序,特编写...