河南城建學院
學號 041412140
專業建築環境與裝置工程
課程名稱供熱工程
指導教師王靖李奉翠虞婷婷付浩卡
能源與建築環境工程學院
2023年5月
4.4 單元立管與水平幹管水力計算 14
4.5 不平衡率的計算 15
第一章設計概況
1.1設計題目
北京市京郊大院採暖工程設計
1.2設計任務及要求
1.21 設計任務
設計任務包括一層到三層採暖計算
1.22設計要求
1、採暖設計計算內容
(1) 建築圍護結構耗熱量的計算
確定外牆、屋頂、門、窗、地面等的傳熱系數；列表計算各房間的基本耗熱量，附加耗熱量，進而求出供暖設計熱負荷；計算該建築物的熱指標
(2) 採暖系統方案確定
(3) 採暖系統裝置選擇及計算
(4) 採暖系統進行水力計算
2、散熱器計算
(1) 散熱器的選擇及計算
3、設計圖紙繪製及基本要求
(1) 採暖平面圖1:50或1:100
(2) 採暖系統圖（按比例繪製，但出圖時不需要比例也不標註比例）
(3) 散熱器裝置布置平面圖1:50或1:100
(4) 採暖管路布置平面圖1:50或1:100
(5) 圖紙目錄、設計施工說明、裝置材料表等。
4、本採暖設計，已經給出熱媒，並由城市熱網提供。故本設計不做熱力系統機房和室外管網等的設計。
室外管道採用無溝直埋方式埋深，回填土大於等於0.4公尺，管道頂部距離回填土大於等於0.2公尺，故算上管徑，取管道埋深0.
7公尺，管間距為200~250公釐。接頭處做氰聚保溫處理。
1.3設計原始材料
本專案為北京市一民用建築名為「京郊大院」工程.
1、已知圍護結構條件：
外牆：一磚半厚（37mm），內面抹灰牆。。
外窗：單層木框玻璃窗。尺寸（寬x高）為1.5mx 2.0m。窗型為帶上亮（高0.5m）三扇兩開窗。可開啟部分的縫隙總長為13公尺。
外門：單層木門。尺寸（寬x高）為1.5公尺x2公尺。門型為無上亮的雙扇門。可開啟部分的縫隙總長為9.0公尺。
頂棚：平頂
地面：不保溫地面。k值按劃分地帶法算。
2、北京市室外氣象資料：
供暖室外溫度;
累年（1951~2023年）最低日平均溫度;
冬季室外平均風速
1.4設計依據
1.41 課程設計任務書
由老師編寫的設計任務書
1.42工程概況
本工程為北京市「京郊大院」工程，整個建築物為3層，建築面積約1400平公尺，建築占地面積約442平公尺，建築總高約9公尺。為一民用建築，層高為3公尺。每家使用者都帶有洗手間。
熱源由城市熱網提供，供回水溫度為：95℃、70℃，引入口管徑為dn50，供回水壓差為1300 pa。
1.43 設計規範及標準
1、賀平、孫剛等編著，供熱工程，2009.8第四版，中國建築工業出版社
2. 採暖通風與空氣調節設計規範（gb 50019—2003），北京：中國建築工業出版社，2003
3. 劉建龍主編. 建築裝置工程製圖與cad 技術，北京：中國化學工業出版社2009
4. 劉建龍. 供熱工程課程設計指導書，2008
5. 陸耀慶. 供熱通風設計手冊，北京：中國建築工業出版社，1987
6. 李貸森. 簡明供熱設計手冊，北京：中國建築工業出版社，1998
7. 城市熱力網設計規範cjj34-2002，北京：中國建築工業出版社，2003
8. 城市供熱管網工程施工及驗收規範cjj-28-89，北京：中國建築工業出版社1989
9. 採暖通風與空氣調節製圖標準（gbj 114-1988），北京：中國建築工業出版社，1989
第二章採暖負荷計算
2.1 採暖系統設計熱負荷
對於建築物來說，有熱量的得與失，，當建築物的失熱量大於得熱量時，為了保證建築物內溫度，就需要給建築物供暖。一般冬季建築物損失熱量的方面有以下幾種；
1．圍護結構傳熱耗熱量；
2．加熱由門，窗縫隙滲入室內的冷空氣的耗熱量，稱為冷風滲透耗熱量；
3.加熱由門，孔洞及相鄰房間侵入的冷空氣的耗熱量，稱為冷風侵入耗熱量；
4.水分蒸發的耗熱量
5.加熱由外部運入的冷物料和運輸工具的耗熱量；
6.通風耗熱量。通風系統將空氣從室內排到室外所帶走的熱量；
建築物的得熱量有以下途徑；
1.生產車間最小負荷班的工藝裝置散熱量；
2.非供暖通風系統的其他管道和熱表面的散熱量
3．熱物料的散熱量，
4．太陽輻射進入室內的熱量
對於沒有裝置機械通風系統的建築物，供暖系統的設計熱負荷只考慮，，，，。在工程設計中，計算供暖系統的設計熱負荷時，分為圍護結構傳熱的基本耗熱量和附加耗熱量兩部分進行計算。基本耗熱量是在設計條件下，通過房間各部分圍護結構從室內傳到室外穩定傳熱量的總和。
附加耗熱量是指圍護結構發生變化而對基本耗熱量進行修正的耗熱量。一般有風力附加，高度附加和朝向修正等耗熱量。
2.2圍護結構基本耗熱量計算
在工程設計中，圍護結構的基本耗熱量是按一圍穩定傳熱過程進行計算的，可按下式計算；q』=kf(-)α
k—圍護結構的傳熱系數，w/゜c；
f—圍護結構的面積，；
—冬季室內計算溫度，゜c；
—供暖室外計算溫度，゜c；
α—圍護結構的溫差修正係數。
室內計算溫度是指距地面2m以內人們活動地區的平均空氣溫度。一般由國家規定，對於本設計，採用的是單管跨越採暖方式，計算熱負荷時，根據供暖技術規程，室內計算溫度的取值18℃。
對於供暖室外計算溫度，有兩種方法可以計算，分別是根據圍護結構的熱惰性原理，還有一種是根據不保證天數法的原則。我國現行的《暖通規範》採用了不保證天數法，它的原則是，認為允許有幾天時間可以低於規定的供暖室外計算溫度，即允許這幾天室內溫度可以稍低於室內計算溫度值，對於北方城市，《暖通規範》規定為5天。
地面傳熱系數的計算採用地帶劃分法，本設計中是貼土非保溫地面，計算時把地面沿外牆平行的方向分成四個計算地帶，各地帶傳熱系數查表列於下面；地面傳熱系數
第一地帶：0.47 w/(㎡*k第二地帶：0.23 w/(㎡*k)
第三地帶：0.12w/(㎡*k第四地帶：0.07 w/(㎡*k)
2.3圍護結構朝向修正耗熱量計算
對於本設計，朝向修正率已選定，風力附加耗熱量不予考慮，高度附加耗熱量根據《暖通規範》，民用建築和工業輔助建築物的高度附加率，當房間高度大於4m時，每高出1m應附加2%，但總的附加率不應大於15%。本設計不考慮高度附加。圍護結構總的耗熱量可用下式表示；
=+=（1+∑αkf（-）（1++） w
式中—朝向修正率，%
—風力附加率，%
—高度附加率，%
—圍護結構總的耗熱量
2.4冷風滲透耗熱量計算
在風力和熱壓造成的室內外壓差的作用下，室外的冷空氣通過門，窗等縫隙滲入室內，被加熱後逸出。這部分冷空氣所消耗的熱量，稱為冷風滲透耗熱量。一般採用縫隙法計算冷風滲透耗熱量，可用下式計算；
v=lln
l—每公尺門，窗縫隙滲入室內的空氣量，根據當地風速查表。
l—門，窗縫隙的計算長度，l為可開啟的縫隙的長度。具體到設計中的l值根據建築圖中門窗型號大小確定。
n—滲透空氣量的朝向修正係數。
冷風滲透耗熱量，可按下式計算；
=0.278v（-）
—供暖室外計算溫度下的空氣密度，
—冷空氣的定壓比熱，此設計中其值1.01
0.278—單位換算係數
上述方法只考慮了風壓，而不考慮熱壓的作用，適用於多層建築物冷風滲透的計算。高層建築由於建築物高度的增加，熱壓作用不容忽視。故計算高層建築冷風滲透耗熱量，首先要計算門窗的綜合修正係數m值。
計算m值，先要確定壓差比c值。可用下試計算；
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