暖通空调设计计算书

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目录

第一章 设计资料 ............................................................. 5 1.1设计题目 ............................................................... 5 1.2设计任务和目的 ......................................................... 5 1.3设计原始资料 ........................................................... 5 1.3.1土建资料 ........................................................... 5 1.3.2建筑概况 ........................................................... 5 1.3.3气象资料 ........................................................... 5 1.3.3动力资料 ........................................................... 6 1.3.4围护结构资料 ....................................................... 6 第二章 供热系统热负荷计算 .................................................... 9 2.1确定室内设计温度 ...................................................... 9 2.2房间耗热量 ............................................................ 9 2.3通过围护结构的耗热量 ................................................. 10 2.3.1围护结构的基本耗热量 ............................................. 10 2.4围护结构附加耗热量 ................................................... 12 2.4.1朝向修正耗热量 ................................................... 12 2.4.2风力附加耗热量 ................................................... 12 2.4.3外门附加耗热量 ................................................... 12 2.4.4高度附加耗热量 ................................................... 12 2.5 冷风渗透耗热量的计算： ............................................... 13 2.5.1按缝隙法计算多层建筑的冷风渗透耗热量 ............................. 13 2.5.2用换气次数法计算冷风渗透耗热量 ................................... 14 2.5.3用百分数法计算冷风渗透耗热量 ..................................... 14 2.6冷风侵入耗热量 ....................................................... 15 2.7户间传热 ............................................................. 15 2.8供暖设计负荷计算举例 ................................................. 16 2.9总计算负荷与值班负荷 ................................................. 18 第三章 供暖系统的选择 ....................................................... 19 3.1. 供暖系统的分类 ..................................................... 19 3.2 供暖热媒的选择 ....................................................... 19 3.3 供暖热源的选择 ....................................................... 19 3.4供暖方案的提出 ....................................................... 19 3.5 典型供暖系统型式的比较 ............................................... 19

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3.6供暖形式的提出和比较： ............................................... 20 3.6.1技术可行性及经济可行性比较 ....................................... 20 3.6.2 方案的确定 ...................................................... 20 3.7 供暖管路的布置 ....................................................... 20 第四章 供暖系统的散热设备 .................................................. 23 4.1散热器的选择 ......................................................... 23 4.1.1 高压铸铝散热器 ................................................... 23 4.2散热器的计算 ......................................................... 24 4.2.1散热面积的计算 ................................................... 24 4.2.2散热器内热媒平均温度tpj计算 ...................................... 25 4.2.3 散热器计算举例 .................................................. 26 4.3散热器的布置 ......................................................... 26 4.4 暖风的选择 ........................................................... 26 4.4.1 暖风机的选型计算 ................................................. 26 4.5 暖风机的布置 ......................................................... 28 4.6热风幕的选型 ......................................................... 28 4.6.1大门空气幕的计算 ................................................. 28 4.6.2热风幕的选型 ..................................................... 28 第五章 水力计算 ............................................................. 31 5.1室内热水供暖系统管路水力计算的基本原理 ............................... 31 5.2室内热水供暖系统并联环路的压力损失最大不平衡率控制 ................... 31 5.2.1并联环路的压力损失不平衡率控制 ................................... 31 5.2.2并联环路流速限制 ................................................. 31 5.3.3水利计算举例 ..................................................... 32 第六章 系统定压方式选择 .................................................... 35 6.1 用户支管定压 ......................................................... 35 6.2 热水供热系统定压方式 ................................................ 35 6.2.1 膨胀水箱定压 ..................................................... 35 6.2.2 普通补水泵定压 ................................................... 35 6.2.3 气体定压罐定压 ................................................... 35 6.2.4 蒸汽定压 ......................................................... 35 6.2.5 补水泵变频调速定压 ............................................... 35 6.2.6 自来水定压 ....................................................... 35 6.2.7 溢水定压形式 ..................................................... 36

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6.3 本设计的定压方式 ..................................................... 36 第七章 换热站的选型及计算 ................................................ 37 7.1 换热器的选择 ......................................................... 37 7.1.1 换热器的分类 ..................................................... 37 7.1.2 换热器的选型及计算 ............................................... 37 7.2循环水泵的选择 ....................................................... 38 7.2.1循环水泵的选择原则 ............................................... 38 7.2.2 循环水泵参数的确定 ............................................... 39 7.3补水泵的选型及计算 ................................................... 39 7.4全自动软水装置的选择 ................................................. 40 7.5软化水箱的选择 ....................................................... 40 第八章 辅助设备的选择 ....................................................... 41 8.1除污器 ............................................................... 41 8.2供暖管道 ............................................................. 41 8.3 阀门................................................................. 41 8.4管道的放气排水装置 ................................................... 41 8.5补偿器 ............................................................... 42 8.5.1套管补偿器 ....................................................... 42 8.5.2套管补偿器伸长量计算 ............................................. 42 8.6管道支座 ............................................................. 43 第九章 保温及防腐 ........................................................... 45 9.1 管道的保温 ........................................................... 45 9.2 管道的防腐 ........................................................... 46 第十章 热计量 ............................................................. 49 附表1 ...................................................................... 51 附表2 ...................................................................... 67 附表3 ...................................................................... 72 附表4 ...................................................................... 73 附表4-1 .................................................................... 82 附表5 ...................................................................... 90 附表5-1 .................................................................... 95 总结 ....................................................................... 97 参考文献 ................................................................... 98 致谢 ....................................................................... 99

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第一章 设计资料

1.1设计题目

图木舒克中学体育馆供暖设计

1.2设计任务和目的

本设计为体育馆供暖设计，主要涉及到房间供暖负荷的计算、散热器的计算、系统形式的设计、管网的布置、水力计算和设备选型等。

根据所学基础理论和专业知识，结合实际工程，按照工程设计规范、标准、设计图集和有关参考资料，在老师的指导下，独立完成建筑所要求的工程设计，并通过设计过程，比较系统地掌握暖通设计规则、方法、步骤，了解相关专业的配合关系，培养分析问题和解决问题的能力，为将来从事建筑环境与设备工程专业及其相关工作和施工、验收调试、运行管理和有关应用科学的研究及技术开发等工作，奠定可靠的基础。

1.3设计原始资料 1.3.1土建资料

建筑平面图及剖面图、立面图。建筑图中已包括建筑物尺寸、建筑围护结构和门窗位置、尺寸、建筑层高、建筑应用等。

1.3.2建筑概况

1.建设地点：新疆图木舒克市中学 总建筑面积为4987.60m2

本工程建筑基地面积：4817.40 m2

2.建筑工程等级为三类：设计主体结构使用年限50年；耐火等级为：二级；抗震设防烈度八度；屋面防水等级为二级；结构形式为框架结构，屋面为网架结构。

3.建筑层数：地上一层。柱顶标高9.0米；附设夹一层，层高为3.6米，建筑高度20米

1.3.3气象资料

北纬：39°28′ 东经：75°59′ 海拔：1288.7m 年平均温度：11.8℃ 供暖室外计算温度：-10.9℃ 冬季通风室外计算温度：-5.3℃ 冬季空气调节室外计算温度：-14.6℃ 冬季室外平均风速：1.1m/s 冬季最多风向：C NNW

冬季室外最多风向的平均风速：1.7m/s 冬季日照百分率：53% 最大冻土深度：66cm 冬季室外大气压力：876.9hpa

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极端最低低温：-23.6℃

1.3.3动力资料

本设计的对象为公共建筑，室内热水供暖系统，大多采用低温热水供暖系统，设计的供回水温度多采用75℃ /50℃。热源由市政热力管网提供，经换热站后向室内供暖。

市政热力管网的高温热水经换热站制备,本工程所需热水室外管网水温：105/70℃

1.3.4围护结构资料

墙体：外墙均为250厚陶粒混凝土空心砌块，除特殊注明外，外墙中心线偏主柱中心线600mm，墙、柱外侧贴80厚聚苯板保温。

内墙：局部均为200厚陶粒混凝土空心砌块，轴线中分；局部为100厚GRC墙面。 屋面：屋面外板采用本色高强镀铝锌压型钢板（暗扣型），厚度0.53mm，强度550MPa.压型钢板国家质量检测有关：抗风压、耐火性及密水性测试，耐火极限不小于1.33h保温吸音层采用双面包铝铂，100厚保温吸音层采用双面包铝铂，檩条采用热浸镀锌檩条，强度为450MPa，内板为成品金属微孔板，须做样板认可。

门窗：气密性能等级为4级≤1.5m3/(h.m)；保温性能等级为8级≤2.6w/(w/m2.k) 门、窗框与墙体之间的缝隙，应采用硬泡聚氨酯发泡剂、聚氯乙稀泡沫塑料等软质保温材料堵封，并用嵌缝密封膏密封。

围护结构保温措施及传热系数Ki值、热阻值Ri、传热系数限值K热阻限一览见表1-1：

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表1-1 传热系数Ki值、热阻值Ri、传热系数限值K热阻限一览表

围护结构部位 屋 面 保温构造做法 做法 保温层 结构层 材料名称及厚度(mm) XPS板保温层（150.00mm） 钢筋混凝土（120.00mm） 改性聚氨酯保温板（50.00mm） 陶粒混凝土空心砌块（200㎜） 传热系数Ki Ki=0.20 Ki=0.50 传热系数限值 K≤0.45 K≤0.6 K≤0.5 K≤1.5 K 外墙（包括非透明幕墙） 保温层 围护结构 楼板 保温层 保温层 外挑楼板 非供暖房间与供暖房间的隔墙 钢筋混凝土楼板（120.00mm） Ki=0.41 改性聚氨酯保温板 非供暖房间与供暖房间的楼板 楼板 保温层 南向单一朝向外窗（包括透明幕墙）窗墙面积比 北向0.25 东向 0.09 西向 0.09 屋顶透明部分：占屋顶总面积 周边 地面 非周边 选用窗型： XPS板保温层（60.00mm） XPS板保温层（60.00mm） XPS板保温层（60.00mm） Ri=2.45 Ri=2.45 Ri=2.52 K≤2.6 R≥2 R≥1.8 R≥1.8 选用窗型：PA断桥铝合金框中空玻璃窗(12mm空气间隔层) 选用窗型：PA断桥铝合金框中空玻璃窗(12mm空气间隔层) 选用窗型：PA断桥铝合金框中空玻璃窗(12mm空气间隔层) Ki=2.5 Km≤2.6 0.26 K≤1.5 选用窗型：PA断桥铝合金框中空玻璃窗(12mm空气间隔层) Ki=2.5 K≤2.6 Ki=2.5 K≤3.2 Ki=2.5 K≤3.2 供暖、空调

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第二章 供热系统热负荷计算

2.1确定室内设计温度

建筑物特点：本建筑为体育馆建筑，属于公共建筑，建筑的主要使用功能为举行大型的体育比赛及晚会商业演出等，具有落空高、跨度大、门窗面积大、围护结构传热系数大的特点这就决定了该类型建筑冬季供暖热负荷高。供暖设计不仅要兼顾舒适性还要满足节能的要求，根据建筑物的特点及不同房间的使用功能，通过查阅相关资料，确定室内温度。根据使用情况室内设计温度分别为值班供暖温度和使用供暖温度。

根据规范《公共建筑节能设计标准》GB 50189一2005[1]规定，确定室内设计温度。值班供暖设计温度在下表列出：

表2-1 值班供暖室内计算温度t/℃表

办公室 18 储藏室 10 卫生间 16 楼梯间 16 小卖铺 18 更衣室 20 值班室 比赛大厅 18 10 使用时供暖设计温度：

表2-2 使用时室内计算温度t/℃表

办公室 18 储藏室 10 卫生间 16 楼梯间 16 小卖铺 18 更衣室 20 值班室 比赛大厅 18 18 2.2房间耗热量

冬季供暖通风的热负荷主要包括以下几个方面： 1、围护结构的耗热量；

2、加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量； 3、加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量； 4、水分蒸发的耗热量；

5、加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量； 6、通风耗热量；

7、最小负荷班的工艺设备散热量； 8、热管道及其他热表面的散热量； 9、热物料的散热量；

10、通过其他途径散失或获得的热量。 所以房间热负荷为：

Q?Q1j?Q1X?Q2?Q3 （2-1）

Q—供暖系统设计热负荷；

Q1J—围护结构基本耗热量；

Q1,X—围护结构附加耗热量； ?Q2—冷风渗透耗热量；

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Q3?—冷风侵入耗热量。

2.3通过围护结构的耗热量

围护结构的耗热量是指当室内温度高于室外温度时，通过围护结构向外传递的热量损失，在计算中通常分为两部分：围护结构的基本耗热量和附加耗热量。基本耗热量是指在一定条件下，通过墙、屋顶、地面、门窗等围护结构，由室内向室外传递的稳定传热量的总和；附加耗热量指由于围护结构的传热条件发生变化而对基本耗热量的修正。

2.3.1围护结构的基本耗热量

在稳定传热的条件下房间各围护结构基本耗热量的计算公式为《供热工程》[2] ：

Qj?KF(tn?tw)? （2-2）

式中 Qj——围护结构基本耗热量，W；

K——围护结构的传热系数，W/(m22℃)； F——围护结构的传热面积， m2； tn——冬季供暖室内计算温度，℃； tw——冬季供暖室外计算温度，℃； a——围护结构的温差修正系数。

温差修正系数是对（tn-tw）修正。当围护结构直接与大气接触时a=1, 此时基本耗热量为Qj=KF(tn-tw)。

但是，在已知冷侧温度或用热平衡法能计算出冷侧温度时，可直接用冷侧温度代入，不再进行?值修正。

表2-3 温差修正系数表

围护结构特征 外墙、屋顶、地面及室外相通的楼板 闷顶与室外空气相通的非供暖地下室上面的楼板等 非供暖地下室上面的楼板，外墙上有窗时 非供暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以上时 非供暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以下时 与有外门窗的非供暖房间相邻的隔墙 与列外门窗的非供暖房间相邻的隔墙 伸缩缝缩、沉降缝墙 防震缝墙

? 1.00 0.90 0.75 0.60 0.40 0.70 0.40 0.30 0.70 围护结构的传热系数:由于该建筑物的外墙和屋顶采用均匀多层材料的平壁结构，所以其传热系数K值可以用下式计算同上：

K?11?R1???i?1?w?i?n （2-3）

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式中 R——围护结构的总传热热阻,（m22℃）/W；

αn——围护结构的内表面换热系数,W/（m22℃）； αw——围护结构的外表面换热系数W/（m22℃）； δi——围护结构各层材料的厚度,m；

λi——围护结构各层材料的导热系数, W/（m2℃）。 使用上述公式时，应该注意下列问题：

（1）围护结构的面积F，应按一定的规则从建筑图上量取。其规则可以查阅有的设计手册。

（2）一些定型的围护结构的传热系数K，可以从设计手册上直接查取。一般情况下，根据传热学原理，可按多层匀质材料组成的结构计算其传热系数。但不同地区供暖建筑各围护结构传热系数不应超过《民用建筑节能设计标准（供暖、居住建筑部分）》[3]、《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)[1]中的有关规定值。

（3）设置全面供暖的建筑物，其围护结构应具有一定的保温性能，应能满足卫生要求和围护结构内表面不结露的要求，并在技术经济上是合理的。评价围护结构保温性能的主要指标是围护结构的热阻R，R值的大小直接影响围护结构耗热量的多少和其内表面温度的高低，也会影响围护结构的造价。因此，围护结构的热阻R，应根据技术经济比较确定，且应符合国家有关民用建筑热工设计规范和节能标准的要求，《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012[4]中已明确规定了确定围护结构最小热阻的计算公式。

当围护结构是贴土的非保温地面（组成地面的各层材料导热系数都大于1.16 W/(m2℃)）时，需要对地面划分地带，划分时要与建筑的维护结构平行相距2 m，划分三个地带后余下的部分均按第四地带计算，其中第一地带靠近墙角的地面积需要计算两次。

下面以下图为例进行地带的划分,具体的划分情况见图2-1：

图2-1 某区域传热地带的划分

地面各个地带的传热系数和换热阻见表2-2：

表2-3 非保温地面的换热阻(m22℃/ w)和传热系数(w / m22℃)表

地带 第一地带 R0 (m22℃/ W) 2.15 K0 (W / m22℃) 0.47 11

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续表

第二地带 第三地带 第四地带 4.30 8.60 14.2 0.23 0.12 0.07 2．4围护结构附加耗热量 2.4.1朝向修正耗热量

不同朝向的围护结构，受到的太阳辐射热量是不同的；同时，不同的朝向，风的速度和频率也不同。因此，《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012[4]规定对不同的垂直外围护结构进行修正。其修正率为：

北、东北、西北朝向： 0～10%； 东、 西朝向： -5%； 东南、西南 朝向： -10%～-15% 南 向： -15%～-30%。

选用修正率时应考虑当地冬季日照率及辐射强度的大小。冬季日照小于35%的地区，东南、西南和南向的修正率宜采用-10%～0，其他朝向可不修正。

2.4.2风力附加耗热量

在《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012[4]中明确规定：在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物以及城镇、厂区内特别高的建筑物，垂直的外围护结构热负荷附加5%～10%。

2.4.3外门附加耗热量

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以按表2-3 中查出的相应的附加率。阳台门不应考虑外门附加率。

表2-4 外门附加率N值

外门布置情况 一道门 两道门（有门斗） 三道门（有两个门斗） 公共建筑和生产厂房的主要出入口 注：n——建筑物的楼层数。 附加率 65n% 80n% 60n% 500% 2.4.4高度附加耗热量

由于室内温度梯度的影响，往往使房间上部的传热量加大。因此规定：当采用地面辐射供暖的房间（不含楼梯间）高度大于4m时，应在基本耗热量和朝向、风力、外门附加耗热量之和的基础上，计算高度附加率。每高出1m应附加1%，但最大附加率不应大于8%。

综上所述，建筑物或房间在室外供暖计算温度下，通过围护结构的总耗热量Q1可用下式综合表示：

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式中

Q1?Q1?j?Q1?x?(1?xg)??KF(tn?tw)(1?xch?xf) （2-4）

xch 朝向修正率

xf 风力附加修正率 高度附加修正率

xg 2.5 冷风渗透耗热量的计算：

在风力和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出。把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量，称为冷风渗透耗热量。

影响冷风渗透耗热量的因素很多，如门窗构造、门窗朝向、室外风向和风速、室内外空气温差、建筑物高低以及建筑物内部通道状况等。总的来说，对于多层（6层及6层以下）的建筑物，由于房屋高度不高，在工程设计中，冷风渗透耗热量主要考虑风压的作用，可忽略热压的影响。对于高层建筑，则应考虑风压和热压的综合作用。

计算冷风渗透耗热量的常用方法有缝隙法、换气次数法和百分数法。

2.5.1按缝隙法计算多层建筑的冷风渗透耗热量

对多层建筑，可通过计算不同朝向的门、窗缝隙长度以及从每米长缝隙渗入的冷空气量，确定其冷风渗透耗热量。这种方法称为缝隙法。

对不同类型的门、窗，在不同风速下每米长缝隙渗入的空气量L，可采用表7-2的实验数据。

用缝隙法计算冷风渗透耗热量时，以前只是计算朝冬季主导风向的门窗缝隙长度，朝冬导风向背风面的门窗缝隙不必计入。实际上，冬季中的风向是变化的，不位于主导风向的门窗，在某一时间也会处于迎风面，必然会渗入冷空气。因此，《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012[4]明确规定：建筑物门窗的长度分别按各朝向可开启的外门，窗缝丈量，在计算不同朝向的冷风渗透空气量时，引进一个渗透空气量的朝向修正系数n。即公式：

V?L?N?l

（2-5）

式中 L—— 每米门、窗缝隙渗入室内的空气量，按当地冬季室外平均风速，采用表2-5中

3m/m?h 的数据，

l—— 门、窗缝隙的计算长度，m； n—— 渗透空气量的朝向修正系数。

门窗缝隙的计算长度，建议可按下述方法计算:当房间仅有一面或相邻两面外墙时，全部计入其门窗可开启部分的缝隙长度；当房间有相对两面外墙时，仅计入风量较大一面的缝隙；当房间有三面外墙时。仅计入风量较大的两面的缝隙。

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表2-5 每米门、窗缝隙渗入的空气量L，m/m?h

门窗类型 单层木窗 双层木窗 单层钢窗 双层钢窗 推拉铝窗 平开铝窗 冬季室外平均风速（m/s） 1 1.0 0.7 0.6 0.4 0.2 0.0 2 2.0 1.4 1.5 1.1 0.5 0.1 3 3.1 2.2 2.6 1.8 1.0 0.3 4 4.3 3.0 3.9 2.7 1.6 0.4 5 5.5 3.9 5.2 3.6 2.3 0.6 6 6.7 4.7 6.7 4.7 2.9 0.8 3注 : 1.每米外门缝隙渗入的空气量，为表中同类型外窗的两倍； 2.当有密封条时，表中的数据可以乘以0.5～0.6的系数。

确定门、窗缝隙渗入空气量V后，冷风渗透耗热量，可下式计算：

Q2?0.278V?wcp(tn?tw) W

3 （2-6）

式中： V —— 经门、窗缝隙渗如室内的总空气量，m/h；

3?kg/mw ——供暖室外计算温度下的空气密度，； cpcpKJ/Kg℃ ——冷空气的定压比热，=1.05；

0.287——单位换算系数，1KJ/h=0.287W； 其他符号同前。

2.5.2用换气次数法计算冷风渗透耗热量

在工程设计中，也有按房间换气次数来估算该房间的冷风渗透耗热量。计算公式为

式中：

Q2?0.27n8kVn??cD(tn?t?)W （2-7）

Vn——房间的内部体积，m3；

nk——房间的换气次数，次/h，可按表 选用。

表2-6 概算换气次数

其他符号同前。

房间外墙暴露情况 一面有外窗或外门 两面有外窗或外门 三面有外窗或外门 门厅 nk 1/4～2/3 1/2～1 1～1.5 2 2.5.3用百分数法计算冷风渗透耗热量

由于工业建筑房屋较高，室内外温差产生的热压较大，冷风渗透量可跟据建筑物的高度及玻璃窗的层数，按表 列出的百分数进行估算。

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表2-7 渗透耗热量占围护结构总耗热量的百分数

玻璃窗层数 <4.5 建筑物高度（m） 4.5～10.0 百分率（%） >10.0 单层 单、双层均有 双层 25 20 15 35 30 25 40 35 30 说明：本设计采用换气次数法计算冷风渗透耗热量。 2.6冷风侵入耗热量

在冬季受风压和热压作用下，冷空气由开启的外门侵入室内。把这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量。

冷风侵入耗热量，同样可按下式计算：

式中：

Q3'?0.278V???cp(tn?t?)W （2-8）

V?——流入的冷空气量，m3/h；

V?不易确定，根据经验总结，冷风侵入耗热量可采用外门基本耗

其他符号同前。 由于流入的冷空气量

热量乘以下表的百分数的简便方法进行计算。亦即： 式中：

Q3?NQ1?j?mW （2-9）

Q1?j?m——外门的基本耗热量，W;

N——考虑冷风侵入的外门附加率，按表2-8采用。

表2-8的外门附加率，只适用于短时间开启的、无热风幕的外门。对于开启时间较长的外门，冷风侵入量

V?可根据《工业通风》等原理进行计算，或根据经验公式或图标确定，

并按公式2-8计算冷风侵入耗热量。此外，对建筑物的阳台不必考虑冷风侵入耗热量。一道门的附加值比两道门的小，是因为一道门的基本负荷大。

表2-8 外门附加率N值

外门布置情况 一道门 两道门（有门斗） 三道门（有两个门斗） 公共建筑和生产厂房的主要出入口 注：n——建筑物的楼层数。 附加率 65n% 80n% 60n% 500% 2.7户间传热

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012[4]规定，与相邻房间的温差大于或等于5℃，或通过隔墙和楼板等的传热量大于该房间热负荷的10%时，应计算通过

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隔墙或楼板等的传热量。

2.8供暖设计负荷计算举例

计算方法：确定指北针方向，开始按顺时针方向给隔层房间依次编号。依次计算房间热负荷

如图是一层1003位置房间： 已知维护结构条件：

北外墙： 250厚陶粒混凝土空心砌块,墙外侧贴80厚聚苯板保温,尺寸450037200，传热系数0.41W／(m2.℃)

外窗：双层PA断桥铝合金框中空玻璃窗

(12mm空气间隔层), 传热系数2.2W／(m2.℃) 图2-2 办公室1003

尺寸：0.8531.8m

楼板：钢筋混凝土120厚，传热系数0.6 W／(m2.℃)，

隔墙：200厚陶土粒空心混凝土砌块，传热系数0.6 W／(m2.℃)， 地面：不保温地面，K值按地带划分；

供暖室外计算温度为—10.9℃；极端最低低温：-23.6℃。 供暖设计温度：18℃

1003房间供暖负荷计算步骤： 1.围护结构传热量Q1的计算：

北外墙Q1=4.537.230.4131.13（18+10.9）31.06=447.63W 邻室供暖温度10℃，计算户间传热： 内墙Q=3.637.230.63（18-10）=124.4w 内墙Q=3.637.230.63（18-10）=124.4w 内墙Q=4.537.230.63（18-10）=155.52w 楼板Q=3.634.530.63（18-10）=97.2w 2.冷风渗透量Q2的计算

用换气次数法计算冷风渗透量，使用公式2-7： 计算得Q2=613W

3.冷风侵入耗热量Q3的计算 该房间无外门Q3=0w

4.1003房间供暖设计热负荷总计为：

Q办公室1003=Q1+Q2+Q3=3802.15w

将1003房间计算结果列入表2-9中： 其他房间的负荷计算结果列于附表1中

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表2-9 1003房间热负荷计算书

围护结构 传热系数 类 别 尺寸 面积 K 长 17 房间编号 温差修正 α 1 1 1 1 1 1 1 1 1 基本耗热量 修正后耗热量 朝向 Xch 0.1 0.1 0.1 风向 Xf 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1311 1+Xch+XF 1.1 1.1 1.1 1 1 1 1 1 1 修正后耗热量 Q1x W 363 214 104 122 48 124 156 78 164 1373 高度修正 围护结构耗热量 Q1 W 404 238 116 130 51 0 0 0 174 1114 冷风渗透耗热量 Q2 W 0 0 0 0 0 0 0 0 0 613 外门冷供暖热负风侵入荷 耗热量 Q=Q1+Q2+Q3 W 404 238 116 130 51 0 0 0 174 613 1726 户间传热 总热负荷 Q1j W 330 195 95 122 48 124 156 78 164 Xh 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 0.06 Q3 W 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Qfj W 0 0 0 0 0 124 156 78 0 0 358 Q=Qcn+Qfj W 404 238 116 130 51 124 156 78 174 613 3084 宽 7.2 1.8 1.8 7.2 7.2 3 3.6 16.2 m2 27.85 1.53 1.49 9 7.2 25.9 32.4 16.2 16.2 w/m2.℃ 0.41 2.2 2.2 0.47 0.23 0.6 0.6 0.6 0.35 外墙北 4.5 外北,2 0.85 外窗北 0.83 地面1 地面2 3.6 内墙 4.5 内墙 5.4 楼板 4.5 屋面 渗透 小计 1003 面积指标：129

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2.9总计算负荷与值班负荷

根据本设计的初衷，对于体育馆类高大空间建筑，为了达到节能的目的，计算负荷分为两部分计算，使用频率不高的房间设计为值班供暖温度，值班供暖温度为10℃，使用时计算温度为18℃，根据上述负荷计算方法，计算得到的计算供暖负荷与值班供暖负荷列于下表，详细计算表见附表-1与附表-2

表2-10 供暖负荷计算

工程名称 体育馆供暖设计 供暖热指标 冬季供暖总热负荷 370901.75w 74.36w/m2 冬季值班供暖热负荷 765356w 153.45w/m2 根据以上计算结果，可以看出值班温度下的供暖负荷还不到计算温度下的一半，对于使用频率不高的房间，设置值班供暖既可以保持房间室温，又可以达到节能的目的。

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第三章 供暖系统的选择

3.1. 供暖系统的分类

以热水作为热媒的供暖系统，称为热水供暖系统。可按下述方法分类： 1）按系统循环动力不同，可分为重力（自然）循环系统和机械循环系统。 2）供回水方式不同，可分为单管系统和双管系统。 3）按管道敷设方式不同，可分为垂直和水平式系统。 4）按热媒温度不同，可分为低温水供暖系统和高温水供暖系统

在我国认为：水温低于或等于100℃的热水，称为低温水，水温超过100℃的热水，称为高温水。室内热水供暖系统,大多采用低温水作为热媒。

3.2 供暖热媒的选择

热水供暖系统的热媒设计温度，一般根据热舒适度要求、系统运行的安全性和经济性等原则确定。供水温度不超过95℃，可确保热媒在常压条件下不发生汽化；适当降低热媒温度，有利于提高舒适度，但要相应增加散热器数量。所以根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 GB 50736-2012[4]第五章5.3.1规定：

散热器供暖系统应采用热水作为热媒;散热器集中供暖系统宜按75℃/50℃连续供暖进行设计，且供水温度不宜大于85℃，供回水温差不宜小于20℃。

根据规范规定确定热媒温度为75℃/50℃。

3.3 供暖热源的选择

热源是集中供暖的核心，主要有热电厂、区域锅炉房、地热供热等。根据实际情况热源选用学校区域锅炉房。

3.4供暖方案的提出

根据体育馆建筑的特点，根据使用情况将比赛大厅等设置10℃值班供暖负荷由散热器系统承担，当体育馆使用时由暖风机系统承担剩余的负荷，将室内空气迅速升温到18℃。

3.5 典型供暖系统型式的比较

重力循环上供下回单、双管顺流式系统和机械循环上供下回单管顺流式系统、机械循环下供下回双管顺流式系统等型式的比较如下表所示：

表3-1 系统比较

系统型式 重力循环、上供下回、单管顺流式系统 重力循环、上供下回、双管顺流式系统

使用范围 特点 升温慢、作用压力小、管径大、系统简单不消耗电能，水力稳定性好可缩小锅炉中心与散热器中心距离 作用半径不超过50m的多层建筑 作用半径不超过50m的三层以下建筑 19

升温慢、作用压力小、管径大、系统简单、不消耗电能，易产生垂直失调,室温可调节 2014届建筑环境与设备工程毕业设计 续表

常用的一般单管系统做法水力稳定性好 排气方便安装构造简单 在地下室布置供水干管，管路直接散热给地下室，无效热损失小，排气困难室温可调节 机械循环、上供下回、单管顺流式系统 机械循环、下供下回、双管顺流式系统 在设有地下室的建筑物，或在平屋顶建筑顶棚下难以布置供水干管的场合 一般多层建筑 3.6供暖形式的提出和比较：

方案1：机械循环、上供下回、单管水平异程式系统。 方案2：机械循环、上供下回、双管垂直异程式系统。 方案3：机械循环、下供下回、双管水平同程式系统

3.6.1技术可行性及经济可行性比较

1）：若采用方案1，水平串联的散热器组数过多，末端几组散热器会出现片数过多不易布置的情况,容易出现水平失调的状况。采用这种系统要考虑好空气的排除问题，需在每组散热器上设放气阀排空气或在同一楼层散热器上部串联水平空气管。该方案施工安装方便，切造价一般比垂直式系统低。多应用于目前的居住建筑和公共建筑。

2）：若采用方案2，由于机械循环热水供暖系统由锅炉房设备、室外管网和室内供暖系统三部分组成，是靠循环水泵驱动热水循环，所以水在管道内流速大，管径小、升温快，在系统中循环时的冷却温降小，而系统的作用面积可相当大。机械循环系统供回水干管的总长度短，在此系统中，由于连接立管较多，通过各个立管环路的压力损失较难平衡。但可在靠近总立管最近的立管，选用较小管径，消除一些剩余压力，剩下的可以在立管加调节阀来达到水力平衡的目的。但系统很浪费管材，在系统的平衡上也不会有太大的改变，不易平衡。

3）：若采用方案3，通过各个立管的循环环路的总长度相等，压力损失易于平衡，虽然不会出现远近立管处出现流量失调而引起的水平方向上冷热不均现象，但是会比较浪费管材，对于作用半径较小的建筑会造成不必要的浪费，且系统阻力基本相同，易造成系统垂直失调,,采用下工下回式系统供回水干管都附设在底层散热器下面,管路直接散热给房间,无效热损失小,缺点是排除系统中的空气较为困难,但管路作用半径大,可以通过温控法对散热器的散热量进行调节,节能效果显著。

3.6.2 方案的确定

本建筑物是一层建筑，建筑的跨度较大，无地下室及吊顶，布管难度较大，若采用方案一，则串联散热器组数过多会引起水平失调，无法串联过多组数，会导致环路过多，水力平衡困难，若采用方案2，系统连接立管较多，布管困难，综合考虑建筑物的特点及节能要求，本设计选择方案3作为散热器供暖系统的布置形式。采用机械循环，下供下回双管顺流同程式系统。

风机供暖系统综合考虑采用机械循环下供下回双管异程式系统。

3.7 供暖管路的布置

室内热水供暖系统管路布置合理与否， 直接影响到系统使用效果。根据建筑物的具体

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条件，与外网连接的形式以及运行情况等因素来选择合理的布置方案，力求系统管道走向布置合理、节省管材、便于调节和排除空气，而且要求各并联环路的阻力损失易于平衡。

供暖系统的引入口设置在建筑物热负荷对称分配的位置，设在建筑物的中部，这样可以缩短系统作用半径。

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第四章 供暖系统的散热设备

散热设备是供暖系统的主要组成部分，它向房间散热以补充房间的热损失，保持室内要求的温度。散热设备主要分为三种：散热器，辐射板，暖风机。本次设计选用散热器和暖风机作为供暖系统的散热设备

4.1散热器的选择

供热系统的热媒，通过散热设备壁面，主要以对流方式向房间传热。这种散热设备通称为散热器。

散热器总得要求归纳为八字原则“安全可靠、轻、薄、美、新”。即在安全可靠的前提下，要求轻、薄、美、新。

散热器的选择主要有以下五点要求：

1）热工性能方面的要求：散热器的传热系数K值越高，说明其散热性能越好。外 壁散热面积越大散热性能越好。

2）经济方面的要求：散热器传给房间的单位热量所需金属耗量越少，成本越低， 其经济性越好。

3）安装使用和工艺方面的要求：散热器应有一定的机械强度和承压能力， 结构尺寸小，散热面积大，少占房间面积和空间。

4）卫生和美观方面的要求：外表面光滑，不积灰易于清扫。 5）使用寿命要求：散热器应不易于被腐蚀和破坏，使用年限长。

目前, 散热器品种繁多，有从容选择的余地，但也要看到各种散热器在应用实践中都出现过不同性质的问题。关键是要针对系统的特性，较为适当地应用，要用其所长，避其所短。主要形式散热器有以下几种：

1）铸铁散热器是一种适应性较强的品种，它的主要弊病是：体型不紧凑，如铸铁四柱或铸铁长翼型等陈旧型号, 显然与节能的、装饰要求较高的建筑环境很不协调；承压能力低；落后的铸造工艺和加工粗劣, 组对接口容易漏水。

2） 钢板材质的钢制散热器体型较薄且较美观, 国外较多采用, 引进并广泛应用以后,由于材质、生产工艺、运行水质等因素失控,容易造成腐蚀现象重复发生，因而对水质有较高的要求，需要进行水处理，非供暖季节满水要养护。但因其制造工艺先进，散热能力强，结构紧凑外形美观，占地面积小，适用于要求承压能力大的场合。

3）铝制散热器是一种高效的散热器, 同样也发生过腐蚀穿孔问题, 除材质外,碱性水质和超量的氯化物都会对铝产生腐蚀,虽对此种散热器提出了内防护要求，但工艺上难以实施，也不便于检验。因为热水锅炉水质标准要求锅水的PH值应为10—12，说明此种散热器不能用于以锅炉为直接热源的集中供暖系统，但可在热网集中供热、用户侧为经热交换的二次热媒系统。

综合上述要求，选择高压铸铝散热器。

4.1.1 高压铸铝散热器

压铸铝散热器的特点：

（1） 压铸铝散热器的主要特征是每柱头部有压铸成型的导风片，柱与柱通过内接连接成件 翼片间形成空气通道，可提高对流散热量，加上表面辐射散热，总的散热量较大，热

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工性能好。

（2）铝的导热性好，散热快，热效率 金属热强度（约为钢制散热器的3倍，铸铁散热器的5倍以上）都很高，在制造过程中可以很好地节约资源 此外，该散热器还可以很好地调控室温，既节能又提高了人体的舒适度 再者，由于其热效率高，在使用过程中可以减少热媒水的传输量，从而减少传输耗能 可见压铸铝散热器的节能效果是非常显著的。（3）压铸铝散热器比挤压铝型材焊接的散热器耐腐蚀，使用寿命较长钢铝不锈

钢铝铜铝复合型压铸铝散热器更耐腐蚀，使用寿命长。

（4）压铸铝散热器有很简约的外形，装饰性好，可以很好地与墙面融成一体， 与各种风格的家具与装饰相和谐，符合现代人的审美观。 （5）压铸铝散热器整体强度大，工作压力高，适用于高层建筑。

（6）压铸铝散热器体型紧凑，占地面积小；外表面便于清扫；质量轻，安装和 使用都很方便。

根据样本选型散热器：怡畅UR1001型高压铸铝散热器。 样本如下图所示：

图4-1

样本规格参数：

表4-1 散热器参数表

产品型号 高度mm 宽度mm 厚度mm 中心距 mm 500 工作压力 标准散热量 UR1001 582 80 85 1.5MPa 196w m=7.040 ,n=0.1351

4.2散热器的计算 4.2.1散热面积的计算

散热器面积计算按下式计算《供热工程》[2]同下：

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F? 式中：

Q——散热器的散热量，W；

Q?1?2?3K?tpj?tn? m （4-1）

2tpj ——散热器内热媒平均温度，℃；

tn ——供暖室内计算温度，℃；

K——散热器的传热系数，W/m2℃；

?1——散热器组装片数修正系数；

?2——散热器连接形式修正系数；

?3——散热器安装形式修正系数。

1)散热器组装修正系数β1按表4-2取值：

表4-2 散热器组装片数修正系数β1 每组片数 β1 <6 0.95 2

6～10 1.00 11～20 1.05 >20 1.10 2)散热器组装修正系数β按表4-3取值：

表4-3 散热器连接形式修正系数β2 连接形式 同侧上进 下出 异侧上进 下出 1.004 1.009 1.009 异侧下进 下出 1.239 1.251 1.225 异侧下进 上出 1.422 1.386 1.331 同侧下进 上出 1.426 1.386 1.369 四柱813型 M-132型 长翼型（大60） 3)β

3

1 1 1 若散热器明装，敞开布置，β3=1.0。

4.2.2散热器内热媒平均温度tpj计算

t散热器内热媒平均温度随供暖热媒参数和供暖系统形式而定。在热水供暖系统中，pj为

散热器进出口水温的算术平均值。

式中：

tpj?(tsg?tsh)/2 ℃ （4-2）

tsg——散热器进水温度，℃；

tsh——散热器出水温度，℃。

（2）散热器散热量Q及其修正数值

B Q?A(?t)/2 (4-3)

式中：

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A,B——是由试验确定的系数

?t——散热器热媒与室内空气的平均温差，℃。

（3）散热器片数的确定

在确定了散热器面积后，可按下式计算所需散热器的总片数：

n?Q'/Q （4-4）

式中 ：

Q——每片散热器的散热量，m/片

24.2.3 散热器计算举例

如房间10003,热负荷Q1=2084w，室内温度为18℃，散热器片数计算为： 1） 散热器内热媒平均温度根据式4-2计算得

tpj=（75+50）/2=72.58℃

2） 散热器散热量的计算

已知m=7.040 ,n=0.1351，根据式4-3得 Q=7.0403（72.58）0.1351=156w 3） 散热器面积的计算 修正系数：

散热器组装片数修正，先假定β1=1.0； 散热器连接形式修正，β2=1.009； 散热器安装形式修正，散热器明装β3=1； n=Q1/Q3β1β2β3=14片

当散热器片数为11—20片时，β1=1.05 n= Q1/Q3β1β2β3=13.77片，取14片 其余房间散热器片数计算见附表3

4.3散热器的布置

散热器的布置原则是应以最好的散热方式将热量自散热器传给室内的空气，保证工作区温度均匀事宜，同时尽量减少占室内空间。应满足以下条件：

（1）房间有外窗时，散热器应安装在每个外窗的窗台下。 （2）为了防止冻裂，双层外门的外室以及门斗内不宜布置散热器。 （3）散热器宜明装。

（4）楼梯间的散热器宜布置在底层。

4.4 暖风的选择

暖风机是由通风机、电动机及空气加热器组合而成的联合机组。在风机的作用下，空气由吸风口机组，经空气加热后，从送风口进入室内，以维持室内要求的温度。

4.4.1 暖风机的选型计算

暖风机的台数n可由下式计算《供热工程》[2]：

n??Q/Qd （4-5）

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式中：

Q—暖风机热风供暖需要求的耗热量，w β—选用暖风机附加的富裕系数,以采用1.2—1.3; Qd—每台暖风机的实际散热量，w 1)暖风机供暖需求耗热量Q的计算 值班供暖负荷Q1为：

表4-3 值班供暖暖负荷计算表

大厅一 53374w 使用时供暖负荷Q2为：

大厅二 52807.5w 大厅三 190428.25w 表4-4 总供暖负荷计算表

大厅一 71871.5w 大厅一暖风机需求耗热量为： Q=Q1－Q2=308.14kw 大厅二暖风机需求耗热量为： Q=Q1－Q2=304.67kw 大厅三暖风机需求耗热量为： Q=Q1－Q2=113.766kw

根据负荷需要选取4GS型暖风机: 暖风机参数为：

大厅二 71088.35w 大厅三 260249.75w 型号：4GS 电机功率：0.25kw 近风温度：10℃ 散热量：14.8kw 热水量：920m3/h 散热面积：14.76㎡ 进水温度：80℃ 出水温度：66.2℃ 出风温度：42.8℃ 风速： 2.3m/s 暖风机样本：

图4-2 暖风机样本图

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根据公式4-5确定风机台数为： 大厅一：

n=1.3330.814/14.8=2.7台，n取3台 大厅二：

n=1.3330.467/14.8=2.6台，n取3台 大厅三：

n=1.33113.76/14.8=9.9台，n取10台

4.5 暖风机的布置

小型暖风机的安装高度，当出风口风速小于或等于5m/s时，宜采用3—3.5m，4GS型暖风机的风速小于5m/s，所以确定暖风机的安装高度为3.5m,暖风机详细安装见施工图。

4.6热风幕的选型

空气幕是利用条状喷口送出一定速度、一定温度、一定厚度的幕状气流，用于隔断另一气流。主要用于公共建筑、工厂中经常开启的外门，以阻挡室外空气侵入；或用于防止建筑火灾时烟气向无烟区侵入；或用于主档不干净空气。在寒冷的北方地区，大门空气幕的使用很普遍，在空调建筑中，大门空气幕可以减少冷凉损失。

4.6.1大门空气幕的计算

根据《暖通空调》[5]的计算方法对于上送式空气幕，可以利用下式计算：

V C ? V O C 0.5 ( sin ? ) ? 0.5 （4-6）

n12HbcH0.1331Cn?0.896()(sin?)0.4383bc式中 Vc——空气幕的送风量，m3/s；

Vo——空气幕工作时从大门侵入室内的室外风量，m3/s α——空气幕向外倾斜的射流中心轴平面与门洞平面的夹角；

bc ——空气幕喷口的宽度，m；

Cn——综合修正系数，该式由实验回归得到； H——大门高度，m；

（4-7）

已知大门高度2.4m，门宽2.5m,bc=0.15m,冬季室外平均风速：1.1m/s V0=2.432.531.1=6.6m3 根据公式4-8求得

Cn=0.8963(2.4/0.15)0.1331（sin10）0.4383

=0.7038

带入到公式4-6中求得热风幕需要喷出的风量为： Vc=1.43m3/s，热风幕每小时需要喷出的风量为5179.7m3/h 根据Vc选取热风幕

4.6.2热风幕的选型

根据上述计算结果，选取热风幕型号:

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热风幕参数： 型号：RM-2515L-S

外形尺寸：156034803980mm 风量:5200m3/h 风 速：10m/s 风压：300Pa 电 压：380V 进水温度：>70℃ 流量：3.8t/h 空气温度：>38℃ 气流出口宽度：0.15m

离心式热风幕介绍：

离心式热空气幕根据热媒的不同，分为电热空气幕、热水热风幕、蒸汽热风幕。该系列热空气幕采用离心风机，较贯流式热空气幕有更高的空气流速和风压，能够实现对大型车库门、车间门、商场大门等高大结构的门进行有效的封闭，并可根据出风口的形式进行非标准产品加工（包括旋转门使用的圆弧形热空气幕）。

安装高度：

20系列适宜的安装高度为3500mm-4000mm。 25、30系列适宜的安装高度为4000mm-4500mm。

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五章 水力计算

5.1室内热水供暖系统管路水力计算的基本原理

根据《供热工程》[2]提供的计算方法，求各管段压力计算： （1）根据各管段的热负荷，求出各管段的流量，计算公式如下：

G?

3600Q0.86Q?kg/h4.187?103(tg?th)tg?th （5-1）

（2）在干管的水力计算中采用推荐经济比摩阻Rpj=60-120pa/m 确定其管径，由经济比摩阻和热流量从表中查出最接近经济比摩阻的管径，从而确定出供水干管各个管段、立管和回水总干管的管径，再根据所得管径确定其压降和流速。

（3）确定长度压力损失ΔPy=Rl。将每一管段R与l相乘，列于水力计算表附表4中。 （4）确定各管段局部阻力损失Z。

先确定局部阻力系数ε，根据室内系统管路的实际情况，列出各管段的局部阻力,管件名称，并查出各个局部阻力管件的阻力系数∑ε，计算各管段的局部阻力

?P??Pd??? （5-2）

将求出的ΔPj列于水力计算附表4中。 （5）计算各管段的压力损失 列于附表4中。

（6）用同样方法，计算通过其它立管的环路，从而确定出各立管与供回水干管的管径及其压力损失，并将所得数据列于管路水力计算表附表4中。

?P??Py??Pj (5-3)

5.2室内热水供暖系统并联环路的压力损失最大不平衡率控制 5.2.1并联环路的压力损失不平衡率控制

为使室内设计温度与运行温度的差别控制在合理的范围（±1℃）内，《暖通规范》（GB50019——2003）规定，热水供暖系统最不利环路与各并联环路之间（不包括共同管路）的计算压力损失相对差额，不应大于±15﹪.

由于各并联环路之间的压降差别，带来的流量重新分配，造成运行温度与室内设计温度的偏差，反过来，就是为保证设计室温与实际室温的差别不允许超过允许规定范围，必须控制各并联环路之间的计算压力损失相对差额。

5.2.2并联环路流速限制

在实际设计过程中，为了平衡各并联环路的压力损失，往往需要提高近循环环路分支管段的比摩阻和流速。但流速过大会是管道产生噪音。目前，《民用建筑供暖通风与空气调节》规定（GB50019——2012）规定：最大允许的水流速不应大于下列数值：

民用建筑 1.5m/s

生产厂房的辅助建筑物 2m/s 生产厂房： 3m/s

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5.3.3水利计算举例

图5-1 水利计算最不利环路系统计算图

1）如上图所示,选择最不利环路，将最不利环路各管段有流量变化的地方编号，图上61—25为供水管，2′—5′和13′—25′为回水管。管道由换热站引入经过南向房间回到换热站位最不利环路。

2）根据各管段的热负荷，求出各管段的流量，例： 已知管段4承担的负荷为Q=140637.8w,根据式（5-1）， G=0.86Q/（tg－th）=0.863140637.8/25=4844kg/h 其余管段的流量计算结果列于附表4中。

3）根据算出的流量G，利用文献[]附录表4-1，将比摩阻控制在Rpj=60-120pa/m的范围内，选出该管段的管径，将用插值法查得的d，R，v列入后表中。 算得：管径d=DN100，比摩阻R=27.2Pa/m,流速V=0.371m/s 4）求出该管段的延程阻力损失

通过在图上测出管段的长度L=24m， 延程阻力损失△Py =R3l=27.3324=653.7Pa 5)求出该管段的局部阻力损失

管段4 局部阻力构件有：三通一个，局部阻力系数为1.5 ,根据管段的流速,可通过文献[]附录表4-3 查出动压头△Pd的值 △Pd=67Pa/m

△Pj=△Pd3∑ζ=100.5Pa 6)求出该管段的总阻力损失 △P=△Pj＋△Py=754.2Pa

将其余管段的总阻力损失求出列于下表5-1中 7）最不利环路总阻力损失为 ∑P=∑（Py+Pd）1-25=9022.4Pa

8）求最不利环路供回水管之间的不平衡率

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最不利环路供水管阻力损失为: ∑P=∑（Py+Pd）1-25=9022.4Pa 最不利环路回水管总阻力损失为:

∑P′=∑（Py+Pd）1-12+∑（Py+Pd）13′-25′=9284.588Pa 不平衡率=(∑P+∑P)/∑P3100﹪

=(9022.4-9284.588)÷9022.433100﹪ =-3﹪

最不利环路供回水管之间不平衡率在±15%以内 其他环路平衡率计算列于附表5 内

暖风机系统水利平衡及系统图计算草图见附表4

′

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第六章 系统定压方式选择

6.1 用户支管定压

在设计的过程，要满足压力平衡，在通往各用户的支管上都安装了截止阀来消耗多余的资用压力，另外当部分管段出现故障而需要维修时，为了尽量不影响其它管段的继续供热，许多支干管上需要安装闸阀。

6.2 热水供热系统定压方式

热水供热系统常见定压方式有：膨胀水箱定压、普通补水泵定压、气体定压罐定压、蒸汽定压、补水泵变频调速定压、稳定的自来水定压等多种补水定压方式。

6.2.1 膨胀水箱定压

在高出供暖系统最高点2-3米处，设一水箱维持恒压点定压的方式称为膨胀水箱定压。其优点是压力稳定不怕停电；缺点是水箱高度受限，当最高建筑物层数较高而且远离热源，或为高温水供热时，膨胀水箱的架设高度难以满足要求。

6.2.2 普通补水泵定压

用供热系统补水泵连续充水保持恒压点压力固定不变的方法称为补水泵定压。这种方法的优点是设备简单、投资少，便于操作。缺点是怕停电和浪费电。

6.2.3 气体定压罐定压

气体定压分氮气定压和空气定压两种，其特点都是利用低位定压罐与补水泵联合动作，保持供热系统恒压。氮气定压是在定压罐中灌充氮气。空气定压则是灌充空气，为防止空气溶于水腐蚀管道，常在空气定压罐中装设皮囊，把空气与水隔离。气体定压供热系统优点是：运行安全可靠，能较好地防止系统出现汽化及水击现象；其缺点是：设备复杂，体积较大，也比较贵，多用于高温水系统中。

6.2.4 蒸汽定压

蒸汽定压是靠锅炉上锅筒蒸汽空间的压力来保证的。对于两台以上锅炉，也可采用外置膨胀罐的蒸汽定压系统。蒸汽定压的优点是：系统简单，投资少，运行经济。其缺点是：用来定压的蒸汽压力高低取决于锅炉的燃烧状况，压力波动较大。

6.2.5 补水泵变频调速定压

其基本原理是根据供热系统的压力变化改变电源频率，平滑无级地调整补水泵转速而及时调节补水量，实现系统恒压点的压力恒定。

这种方法的优点是：省电，便于调节控制压力。缺点是：投资大，怕停电。

6.2.6 自来水定压

自来水在供热期间其压力满足供热系统定压值而且压力稳定。可把自来水直接接在供热系统回水管上，补水定压。

这种方法的优点是显而易见的，简单、投资和运行费最少；其缺点是：适用范围窄，且水质不处理直接供热会使供热系统结垢。

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6.2.7 溢水定压形式

定压阀定压、高位水箱溢水定压及倒U型管定压等。

6.3 本设计的定压方式

查询《供热工程》[2]（第四版）附表9.5

用户引入口的资用压差数值选用参数，直接连接的暖风机供暖系统或大型的散热器供暖系统，资用压差约为20?50KPa(2?5mH2O)。

经过水力计算知道系统的压力损失为13.034kPa小于外网资用压力，只用消除过于压力即可，从建筑物的结构出发，考虑经济性实用性，综上比较，所有供水系统采用用户支管上安装截止阀定压与补给水泵定压相结合的定压方式。

另外用户系统内的压力不应超过该用户系统用热设备及其管道构件的承压能力，供暖用户系统采用的高压铸铝散热器的承压能力为1.5MPa。

.

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第七章 换热站的选型及计算

城市集中供热系统中热网与用户的连接站。其作用是根据热网工况和用户的不同条件，采用不同的连接方式，将热网输送的供热介质加以调节、转换，向用户系统分配，以满足用户需要，并集中计量、检测供热介质的数量和参数。

7.1 换热器的选择 7.1.1 换热器的分类

换热器作为传热设备被广泛用于耗能用量大的领域。随着节能技术的飞速发展，换热器的种类越来越多。适用于不同介质、不同工况、不同温度、不同压力的换热器，结构型式也不同，换热器的具体分类如下：

1）间壁式换热器

间壁式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动，通过壁面的导热和流体在壁表面对流，两种流体之间进行换热。因此又称表面式换热器，这类换热器应用最广。间壁式换热器根据传热面的结构不同可分为管式、板面式和其他型式。

2）蓄热式换热器

蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体，把热量从高温流体传递给低温流体，热介质先通过加热固体物质达到一定温度后，冷介质再通过固体物质被加热，使之达到热量传递的目的。蓄热式换热器有旋转式、阀门切换式等。 3）流体连接间接式换热器

流体连接间接式换热器，是把两个表面式换热器由在其中循环的热载体连接起来的换热器，热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环，在高温流体接受热量，在低温流体换热器把热量释放给低温流体。这类换热器主要用于回收和利用高温废气的热量。以回收冷量为目的的同类设备称蓄冷器，多用于空气分离装置中。如炼焦炉下方预热空气的蓄热室。

4）混合式换热器

混合式换热器是通过冷、热流体的直接接触、混合进行热量交换的换热器，又称接触式换热器。由于两流体混合换热后必须及时分离，这类换热器适合于气、液两流体之间的换热。例如，冷水塔、气体冷凝器等。

7.1.2 换热器的选型及计算

一次水的热媒温度为：105~70℃； 按105~70℃计算

该建筑建筑层数一层，系统最高点标高3.7m,,地暖供热面积：4987.60m2； 供暖总热负荷：765.356kw;

供热负荷：765.356kW；管径：DN100；一次水管径：DN125; 换热站和二层高差：3.6m

按765.356kw，一台板式换热器计算

1台板式换热机组：单台换热量765.356Kw,一次水侧阻力2mH20，二次热水温度75~50℃； 换热面积按下式计算：

F?

QK?B?tR (7-1)

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上式中Q—换热量，w

K—传热系数W/㎡℃2，取2000 W/㎡℃ B—考虑水垢的系数，取1 △tR—对数平均温差，℃ 对数平均温差按下式计算：

?tRj? 按上述条件可计算出

?ta??tblnta/tb (7-2)

△ta，△tb—热媒入口及出口处最大及最小温差。 △ta=105-70=35 ℃ △tb=75-50=25℃

所以根据上式可以计算出△tRj =29.7℃ 于是，换热面积为：

F=765356÷(200031329.7)=12.88m2

根据上面的计算结果选择板式换热器一台，型号为KLJZS—K—1.05—B 板式换热器具体参数见如下： 机组型号：KLJZS—K—1.05—B

换热量：1.05MW 供暖面积：15000㎡ 一次水口管径：DN100 二次水口管径：DN100 补给水口管径：DN25 换热面积：12.88m2 机组尺寸：（长3宽3高）25003190032650

7.2循环水泵的选择

由热力站、热网和热用户组成的热水供暖系统是一个系统工程、一个整体，忽略任何一部分都会严重影响整个系统的供暖效果。循环水泵是驱动热水在供热系统中循环流动的机械设备，它直接影响系统的水力工况，同时也是系统中耗电量较大的设备。在实际运行中，循环水泵偏大的现象较为普遍，如果流量和扬程偏大，会造成电能的严重浪费。所以，合理选择和正确安装使用循环水泵，是节约电能的关键。

7.2.1循环水泵的选择原则

1)循环水泵的总流量不应小于管网总设计流量。

2)循环水泵的流量—扬程特性曲线，工作点附近应比较平缓，以便在网路水力工况发生变化时，循环水泵的扬程变化较小。一般单级水泵特性曲线比较平缓，适宜选用单级水泵。

3)循环水泵的工作点应在水泵高效工作范围内。

4)循环水泵台数的确定与热水供热系统采用的供热调节方式有关，循环水泵的台数不得少于两台，其中一台备用。

5)采用集中质调节时，宜选用相同型号的水泵并联工作。采用分阶段改变流量的质调节时，因各阶段的流量和扬程不同，为节约用电，宜选用流量和扬程不等的泵组。

6)对具有热水供应的供热系统，在非供暖期间网路流量远小于供暖期流量，可考虑增设专为供应热水负荷用的循环水泵。

7)力求选择结构简单、体积小、重量轻、效率相对比较高的循环水泵。力求运行时安全

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可靠、平稳、振动小、噪音低、抗汽蚀性能好。

7.2.2 循环水泵参数的确定

1)流量的确定：循环水泵的总流量等于热网循环水量的105％—110％。 热网循环水量计算公式：

式中 Q——供暖通风总计算热负荷，kJ/h；

K——系数，一般取k=1.05—1.1；

C—— 水的比热容，C=4.1868kJ/（kg2℃）； ts，tr——供、回水温度，℃ 2)循环水泵的计算扬程 计算公式：

H=K（H1+H2+H3+H4） （7-4）

式中 H——循环水泵的扬程(mH2O)； K——安全系数。K=1.1—1.2；

H1——热力站内部循环水泵出水段的压力损失(8—15mH2O)； H2——热力站内部除污器至循环水泵入口段压力损失(2—5mH2O) H3——最不利环路供回水干管压力损失(mH2O) H4——最不利环路末端用户压力损失(mH2O) 根据上述公式确定循环水泵的流量及扬程： G=1.130.863765356÷25=28961.07kg/h=28.96m3/h H=(10+2+13.03)31.1=27.53m

根据流量及扬程选择水泵（变频）2台一备一用： 型号：IS—80—50—135（A） 最大流量：28.7 m3/h 扬程：28.5m 必须气蚀余量：2.5 m

G?QK?10?3C(ts?tr) （7-3）

7.3补水泵的选型及计算

根据《暖通空调》[5]规定：

1）闭式热力网补水泵的流量不应小于系统循环流量的2%，事故补水量不应小于供热系统循环流量的4%。

2）如循环水泵吸入口补水定压时，补水泵压力不应小于补水点管道压力加上30～50KPa, 当在循环水泵吸入口补水，在旁通关定压或供水管处出水口定压时，补水泵的扬程应能满足维持静压所需压力，再加上30～50KPa。 G= 4%328.96=1.158m3/h

H =3+3.6=6m

根据需要选择一台补给水泵（变频） ： 型号： IS50-32-125(A) 最大流量：11.2m3/h 最大扬程：6m

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必须气蚀余量：2.5 m 7.4全自动软水装置的选择 已知补给水量G=1.158 m3/h 所以G处理=231.158=2.32 m3/h

选用：钠离子交换器一套水处理量：L=5m3/h

单交换罐外形尺寸：￠405X1650 (H),进出水管径DN40; 单盐罐外形尺寸：￠610X1270 (H) 重量：180Kg

7.5软化水箱的选择

热源中要用到的水箱种类很多，按材质可分为普通碳素钢板焊接水箱、不锈钢水箱与玻璃钢水箱。

1.钢板焊接水箱 工程上使用的较小型的水箱一般采用4～6mm的钢板焊接而成，施工简便、重量轻，但在使用时水箱的内外表面应做防腐处理，并且防腐涂料不应对水质产生影响。

2.不锈钢水箱 其加工方法与钢板焊接水箱相同，只是水箱内表面无须再做防腐处理。 3.玻璃钢水箱 由玻璃钢加工预制而成，具有重量轻、强度高、耐腐蚀、造型美观、安装方便等优点，是目前广为使用的一种新型储水箱。

按加工、安装方法不同可分为整体式水箱与装配式水箱。

1.整体式水箱 由钢板采用焊接工艺加工而成，为加强水箱刚度钢板内置加强肋板。该类较大型的水箱制作难度大、施工周期长、防腐效果差，已逐渐被装配式水箱所取代。

2.装配式水箱 采用不锈钢板、玻璃钢板或镀锌钢板等材料经机械冲压成1000mm×1000mm，1000mm×500mm，500mm×500mm的标准块，周边钻孔，经防腐处理后，现场进行装配，组装时标准块之间垫衬无毒的橡胶条或硅胶条，螺栓紧固连接。组装时应根据水箱的容积，采用不同厚度、不同尺寸的标准块板。

按使用的用途可分为原（生）水箱、软化水箱、凝结水箱。

水箱在加工制作时，可根据设计选用标准图集中的规格尺寸与结构进行预制或现场加工。水箱的基本配管应包括有进水管、出水管、溢流管、泄水管和信号管，为保证水质，开式水箱应加盖，并留有通气管。

根据需要选择软化水箱一套：长X宽X高=2000X1500X2000(mm)

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第八章 辅助设备的选择

8.1除污器

（1）除污器的作用是用来清除和过滤管道中的杂质和污垢，以保证系统内水质的洁净， 减少阻力和防止堵塞设备和管路，下列部位应设除污器：

1)供暖系统入口，装在调压装置之前； 2)锅炉房循环水泵吸入口； 3)各种小口径调压装置。

（2）除污器分立式直通、卧式直通、角通除污器，按国标制作，根据现场实际情况选用，除污器的型号应按接管管径确定。

当安装地点有困难时，以采用体积小、不占用使用面积的管道式过滤器。除污器或过滤器横断面中水的流速亦取0.05m/s。

其型号是根据管径选择的，除污器的作用是用来清除和过滤管路中的杂质和污垢，以保证系统内的水质的洁净，减少阻力和防止堵塞设备和管路。

热网供水总管以及供暖系统回水总管上，应设置除污器，除污器分立式直通、卧式直通和角通 除污器，除污器的型号可按接管管径确定。除污器横断面中水的流速易取0.05m/s。本设计采用Y型过滤器。

8.2供暖管道

供暖管道通长都采用钢管, 钢管具有强度高，承受压力大，抗振性能好，质量轻，内外表面光滑，容易加工和安装等优点，但其耐腐蚀性差，对水质有影响，价格较高。钢管分焊接钢管和无缝钢管。焊接钢管用于输送低压水、煤气、空气、油和蒸汽等。按其表面是否镀锌可分为镀锌钢管和非镀锌钢管。无缝钢管具有承受高温和高压的能力，用于输送高压蒸汽、高温热水、易燃易爆及高压流体等介质。

钢管常用的连接方式有焊接、沟槽连接、螺纹连接和法兰连接。镀锌钢管为了不破坏其管子表面的镀层宜采用螺纹连接接口，密封常用麻丝、铅油和聚四氟乙烯密封带。钢管常用的连接方式有焊接、沟槽连接、螺纹连接和法兰连接。管件包括弯头（90度弯头和45度弯头）、三通（异径三通或等径三通）、变经管、管接头、法兰。

本次设计采用的供暖管道材质为镀锌钢管。

8.3 阀门

本次设计采用阀门主要有截止阀，温控阀，旋塞阀，阀门的口径与连接管道的管径相同。

8.4管道的放气排水装置

排气装置：

1）本设计中，为方便管理，使用自动排气阀。

2）自动排气阀的排气口，一般接DNl5mm排气管，防止排气直接吹向平顶或侧墙，损坏建筑外装修，排气管上不应设阀门，排气管引向附近水池。

3）由于供暖系统(如水平串联系统)的原故，散热器中的空气不能顺利排除的，可在散热器上装设手动放风阀。

泄水装置：

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本次设计采用的泄水装置为泄水丝堵，泄水丝堵的安装位置为立管底部和管道的低点，供暖系统泄水丝堵规格为：当管径小于等于50mm时，泄水丝堵为DN20；当管径大于等于70mm时，泄水丝堵为DN32。

8.5补偿器

为了防止供热管道升温时，由于热伸长或温度应力热引起管道变形或破坏，需要在管道上设置补偿器，以补偿管道的热伸长，从而减小管壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力。

1）供热管道上采用补偿器的种类很多，主要有管道的自然补偿、方形补偿器、波纹管补偿器、套筒补偿器和球型补偿器等。前三种是利用补偿器的材料的变形来吸收热伸长；后两种是利用管道的位移来吸收热伸长。

2）在考虑热补偿时，应充分利用管道的自然弯曲来吸收热力管道的温度变形，自然补偿每段臂长一般不宜大于20~30m。

3）当地方狭小，方形补偿器无法安装时，可采用套管补偿器和波纹管补偿器。但套管补偿器易漏水漏汽，亦安装在地沟内，不宜安装在建筑物上部。波纹管补偿器材质为不锈钢制作，补偿能力大又耐腐蚀，但造价较高。

8.5.1套管补偿器

本次设计使用的补偿器类型为套管补偿器

套管补偿器称管式伸缩节，是热流体管道的补偿装置，主要用于直线管道辅设后出现的轴向热膨胀位移吸收补偿。适用于热水、蒸气、油脂类介质，通过滑动套管补偿器的滑移运动，达到热膨胀的补偿。

套管补偿器适用于介质工程压力≤2.5MPa,介质温度-40℃~600℃。

套管补偿器采用新型的密封材料柔性石墨环，其具有强度大，摩擦系数小（0.04~0.10)，不老化，效果好，维修方便等特点。

套管补偿器的使用寿命大，疲劳寿命与管道相当。滑动表面经特殊处理，在盐水、盐溶液等环境下耐腐蚀性能好，比奥氏体不锈钢高50倍以上。同时，多年后因磨损导致密封效果减弱时，可再次紧固法兰，增强密封性能，也可将螺栓松开，取下压圈，再装进一层或两层密封环，压紧压圈，继续使用。

8.5.2套管补偿器伸长量计算

根据《供热工程》[2]提供的计算公式：

?x??(t1?t2)L (8-1)

式中△X——管道的热伸长量，m；

α——管道的热膨胀系数，一般可取α=12310-6m/（m2℃）； t1 ——管壁最高温度，可取热媒的最高温度，℃；

t2 ——管道安装时的温度，在温度不能确定时，可取为最冷月平均温度，℃； L——计算管段的长度，m。

根据管道布置情况本次设计补偿器热伸长量计算结果如下表所示：

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表8-1 补偿器伸长量计算表

编号 1 2 3 4 5 管道长度L（m） 20.0 20.9 18.12 20.9 18.12 管道伸长量△X（mm） 20.0 21.0 18.5 21.3 18.5 8.6管道支座

管道支座是直接支撑管道作用力的附件。它的作用是支撑管道和限制管道位移。制作承受管道重力和由内压、外载和温度变化引起的作用力，并将这些载荷传递到建筑或地面的管道沟加上。根据支架对管道唯一的限制情况，风味活动支架和固定支架。

活动支架：活动支架是允许管道和支撑结构有相对位移的管道支架。 固定支架：固定支架是不允许管道和支撑结构有相对位移的管道支架。 管道支架的安装，应符合下列的规定： 1）位置应准确，埋设应平整牢固；

2）与管道接触应紧密，固定应牢靠，对活动支架应采用U形卡环。

支架的数量和位置可根据设计要求确定，若设计上无具体要求时，可按下表的规定执行：

表8-2 支架间距的选择

公称直径mm 支保15 20 25 32 40 50 70 80 100 125 150 200 250 300 架的温管 最 不1.5 2 2 2.5 3 3 4 4 4.5 5 6 7 8 8.5 大保温间距 管 2.5 3 3.5 4 4.5 5 6 6 6.5 7 8 9.5 11 12 本次设计采用的是固定支架，支架具体做法见图集《新12N4》。

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第九章 保温及防腐

9.1 管道的保温

管道的保温减少供热管道及其附件、设备等向周围环境散失热量的措施

保温的主要作用是减少供热介质在输送过程中的热量损失，节约燃料，保证供热质量，以满足用户的需要。保温的另一个作用是使管道外表面温度不致过高（不超过60℃），避免烫伤运行检修人员。

保温材料应具有热导率，吸水性低,机械强度较高,在使用温度范围内不变形、不变质、可燃性小、不腐蚀金属，易于施工成型和成本低廉等特点。 保温材料分为有机和无机两类。

①无机保温材料常用的有泡沫混凝土、矿棉、石棉、玻璃棉、蛭石、硅藻土、膨胀珍珠岩以及岩棉等。 ②有机保温材料。随着化学工业的发展,如聚氨酯硬质泡沫塑料等已在供热管道上使用。这种保温材料热导率小、耐腐蚀性好、吸水率低、质轻、强度大、加工成型简单，但耐温程度有待进一步提高。

供热管道的保温一般由保温层和保护层两部分构成。为防止腐蚀，先要在管子表面涂上防锈材料。保温层的厚度由技术经济比较确定。保护层一般用石棉水泥涂抹或用沥青玻璃布、金属皮包覆。必要时，在保护层外还应采取防水措施。保护层的外表面应当整洁、光滑、美观并与周围环境相协调，有时还刷上一层色漆，以区别不同用途的管道。

供热管道保温结构的施工方法有涂抹式、灌筑式、填充式、绑扎式和预制式，其中绑扎式和预制式结构使用广泛。

附件和设备的保温结构形式，可根据其具体形状因地制宜地选择

保温范围应按《热网规范》[6]规定的，供热介质设计温度高于40℃的热力管道、阀门、设备一般应进行保温。其目的是减少散热损失，使热媒能维持一定的温度和压力 ，以满足生产和生活用热要求，节约燃料，并保证热力管道不受外界影响。目前，热力管道工程常用的保温材料种类较多，有石棉、岩棉、珍珠岩、玻璃棉、泡沫橡塑、聚氨脂 硬质 泡沫 塑料 等制品 ，按照国家对保温材料选用的现行标准和有关规定，保温材料的导热系数不得大于 0.12(w /mk )；容重不得大于30 0 k g/m ；含水率小7.5％；抗压强度不小于0.4M P a为了满足上述要求,在选择保温材料时应参考下列条件进行选择 。 ( 1 ) 导热系数小 ( 2 ) 容重小

( 3 ) 坚固耐用，有一定的抗压 强度 ( 4 ) 能耐一定温度，不燃或 难燃

( 5 ) 抗湿性强，吸水率低，不会因水泡受潮而变质损坏

( 6 ) 原料来源广，制造施工方便价格低廉地沟、吊顶和非供暖房间的管道刷防锈漆后保温处理。

本设计采用防水岩棉保温结构，此保温结构，保温效果好且施工方便价格低廉。刷防锈漆后用防水岩棉保温，外包油毡和玻璃布二道。具体保温层厚度见下表：

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表9-1 保温层厚度表

公称直径mm 保温层厚度mm 32 30 40 40 50 50 65 65 80 80 100 100 9.2 管道的防腐

管道防腐是指在管道使用与运输中的管道受使用环境与输送介质的引影使管道发生化学或电化学反应发生腐蚀。

防腐蚀涂料的主要类型：

1．油脂涂料-用于耐蚀要求不高的大气环境中。

油脂涂料是以干性油为主要成膜物的一类涂料。其特点是易于生产，涂刷性好，对物面的润湿性好，价廉，漆膜柔韧；但漆膜干燥慢，膜软，机械性能较差，耐酸碱性、耐水性及耐有机溶剂性差。干性油常与防锈颜料配合组成防锈漆，用于耐蚀要求不高的大气环境中。

2．国漆

生漆又称为生漆、大漆，是我国特产之一。生漆是从生长着的漆树上割开树皮流出来的一种乳白色粘性液体，经细布过滤除去杂质即是。它涂在物体表面上后，颜色迅速由白变红，由红变紫，时间较长则可变成坚硬光亮的黑色漆膜。

漆酚是生漆的主要成分，含量达30%～70%。一般讲，漆酚含量越高生漆质量越好。 国漆附着力强、漆膜坚韧、光泽好，它耐土壤腐蚀，较耐水、耐油。缺点是有毒性，易使人皮肤过敏。此外它不耐强氧化剂，耐碱性差。现在有不少改性的生漆涂料，不同程度上克服了上述缺点。

3．酚醛树脂涂料

主要有醇溶性酚醛树脂、改性酚醛树脂、纯酚醛树脂等。醇溶性酚醛树脂涂料抗腐蚀性能较好，但施工不便，柔韧性、附着力不太好，应用受到一定限制。因此常需要对酚醛树脂进行改性。如松香改性酚醛树脂与桐油炼制，加入各种颜料，经研磨可制得各种磁漆，其漆膜坚韧，价格低廉，广泛用于家具、门窗的涂装。纯酚醛树脂涂料附着力强，耐水耐湿热，耐腐蚀，耐候性好。

4．环氧树脂涂料

环氧涂料附着力好，对金属、混凝土、木材、玻璃等均有优良的附着力；耐碱、油和水，电绝缘性能优良。但抗老化性差。环氧防腐蚀涂料通常由环氧树脂和固化剂两个组分组成。固化剂的性质也影响到漆膜的性能。常用的固化剂有：①脂肪胺及其改性物。特点是可常温固化，未改性的脂肪胺毒性较大。②芳香胺及其改性物。特点是反应慢，常须加热固化，毒性较弱。③聚酰胺树脂。特点是耐候性较好，毒性较小，弹性好，耐腐蚀性能稍差。④酚醛树脂、脲醛树脂等其它合成树脂。这些树脂和环氧树脂并用经高温烘烤后交联成膜，漆膜具有突出的耐腐蚀性，并有良好的机械性能和装饰性。

环氧酯树脂涂料是以环氧酯树脂作为成膜物的一种单组分涂料体系。环氧酯树脂由环氧树脂和植物油脂肪酸酯化合而成。该涂料与一般环氧涂料相比成本较低，耐碱性较差。常用作各种金属底漆和化工厂室外设备防腐蚀漆。

5．聚氨酯涂料

用于防腐蚀涂料的聚氨酯树脂常含有两个组分：异氰酸酯基－NCO和羟基。使用时将双组分混合而反应固化生成聚氨基甲酸酯（聚氨酯）。

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聚氨酯涂料的特点：①物理机械性能好。漆膜坚硬、柔韧、光亮、丰满、耐磨、附着力强。②耐腐蚀性能优异。耐油、酸、化学药品和工业废气。耐碱性稍低于环氧涂料。③耐老化性优于环氧涂料。常用作面漆，也可用作底漆。④聚氨酯树脂能和多种树脂混溶，可在广泛的范围内调整配方，以满足各种使用要求。⑤可室温固化或加热固化，温度较低时（0℃）也能固化。⑥多异氰酸酯组分的贮藏稳定性较差，必须隔绝潮气，以免胶冻。聚氨酯涂料价格高，但使用寿命长。

6．聚乙烯、聚丙烯树脂涂料

聚乙烯树脂防腐蚀涂料是单体制成的树脂为成膜物的涂料。其中的聚乙烯涂料已大量生产和应用。

聚乙烯 管道防腐密封性强，机械强度高，防水性强，质量稳定，施工方便，适用性好，不污染环境。PE吸水率低（低于0.01％），同时具备环氧强度高，PE吸水性低和热熔胶柔软性好等，有很高的防腐可靠性，缺点是：与其它补口材料成本相比，费用高。该涂料原料来源丰富，在腐蚀方面已大量使用。

7．呋喃树脂涂料

呋喃树脂涂料耐各种非氧化性无机酸、电解质溶液、各种有机溶剂，耐碱性也很突出，但抗氧化不好。

呋喃树脂系列防腐蚀涂料包括糠醇树脂涂料、糠醛丙酮甲醛树脂涂料和改性呋喃树脂涂料等。

8．橡胶类涂料

橡胶类防腐蚀涂料以经过化学处理或机械加工的天然橡胶或合成橡胶为成膜物质，加上溶剂、填料、颜料、催化剂等加工而成。

⑴氯化橡胶涂料。该涂料耐水性好，耐盐水和盐雾；有一定的耐酸、碱腐蚀性，50℃以下能耐10%HCl、H2SO4、HNO3、不同浓度的NaOH及湿Cl2。但不耐溶剂，耐老化性和耐热性差。该涂料广泛用于船舶、港湾、化工等场合。

⑵氯丁橡胶涂料。该涂料耐臭氧、化学药品，耐碱性突出，耐候性好；耐油和耐热，可制成可剥涂层。缺点是贮存稳定性差；涂层易变色，不易制成白色或浅色漆。

⑶氯磺化聚乙烯橡胶涂料。由聚乙烯树脂与氯气及二氧化硫（或氯磺酸）反应制得。涂层抗臭氧性能优良，耐候性显著，吸水率低、耐油、耐温，可在120℃以上使用，－50℃也不发脆。

9．沥青涂料

沥青是重要的防腐蚀涂料之一。尤以煤焦沥青为最佳，煤焦沥青涂料价格低廉，具有下列优点：①耐水，浸入水中10年其吸水率仅0．1%～0．2%；②耐一些化学介质的侵蚀；③对未充分除锈的钢铁表面仍有良好的润湿性；④固含量高，可获厚膜；⑤价格低廉。其缺点是寒冬发脆，夏暑发软，曝晒后有些成分挥发逸出会使漆膜龟裂。这些缺点可通过加入一些其它树脂得到改善。例如加入氯化橡胶可提高沥青涂料的干性，改善冬脆夏软的缺点；加入环氧树脂制得的环氧沥青涂料，可兼具沥青涂料和环氧涂料的优点，在防腐蚀中获得非常满意的效果。沥青涂料已在集装箱底、船底、船坞闸门、围堰等场合使用，防腐蚀效果很好。

10．重防腐蚀涂料

重防腐蚀涂料是相对一般防腐蚀涂料而言的。它是指在严酷的腐蚀条件下，防腐蚀效果比一般腐蚀涂料高数倍以上的防腐蚀涂料。其特点是耐强腐蚀介质性能优异，耐久性突出，使用寿命达数年以上。主要用于海洋构筑物和化工设备、贮罐和管道等。

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本次设计所用防腐方法：

热力管道及其设备的防腐处理，主要是直金属表面的外防腐和其涂料层的保护，金属的腐蚀是金属在其工作环境中，因化学或是电化学反应，引起金属的表面均匀或者是局部的耗损现象的总乘。为了减少管道的腐蚀，我们需要对管道进行相应的防腐处理，主要是刷漆防锈等。

本设计中对管道进行防腐处理，地沟、吊顶刷防锈漆后进行保温处理；地沟内管道保护层外刷沥青漆二道，其他均刷调和漆二道，其作法参见《新12-N3》。

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第十章 热计量

热计量是对集中供热系统的热源供热量、热用户的用热量进行的计量。 《供热计量技术规程》（JGJ 173-2009）[7]做出了以下规定： 3.0.6 热量表的设计、安装及调试应符合以下要求。

1 热量表应根据公称流量选型，并校核在设计流量下的压降。公称流量可按照设计流量的 80％确定。

2 热量表的流量传感器的安装位置应符合仪表安装要求，且宜安装在回水管上。 3 热量表安装位置应保证仪表正常工作要求，不应安装在有碍检修、易受机械损伤、 有腐蚀和振动的位置。仪表安装前应将管道内部清扫干净。

4 热量表数据储存宜能够满足当地供暖季供暖天数的日供热量的储存要求，且宜具备功能扩展的能力及数据远传功能。

5 热量表调试时，应设置存储参数和周期，内部时钟应校准一致。 4.1.1 热源和热力站的供热量应采用热量测量装置加以计量监测。

4.1.2 水－水热力站的热量测量装置的流量传感器应安装在一次管网的回水管上。 4.1.3 热量测量装置应采用不间断电源供电。

4.1.4 热源或热力站的燃料消耗量、补水量、耗电量均应计量。循环水泵耗电量宜单独计量。

5.1.2 公共建筑应在热力入口或热力站设置热量表，并以此作为热量结算点。 7.2.1 新建和改扩建的居住建筑或以散热器为主的公共建筑的室内供暖系统应安装自动 温度控制阀进行室温调控。

7.2.2 散热器恒温控制阀的选用和设置应符合下列要求：

1 当室内供暖系统为垂直或水平双管系统时，应在每组散热器的供水支管上安装恒温控制阀。

2 垂直双管系统宜采用有预设阻力功能的恒温控制阀。

3 恒温控制阀应具备产品合格证、使用说明书和质量检测部门出具的性能检测报告； 其调节特性等指标应符合产品标准《散热器恒温控制阀》JG/T195 的要求。 4 恒温控制阀应具有带水带压清堵或更换阀芯的功能，施工运行人员应掌握专用工具和方法并及时清堵。

5 恒温控制阀的阀头和温包不得被破坏或遮挡，应能够正常感应室温并便于调节。温包内置式恒温控制阀应水平安装，暗装散热器应匹配温包外置式恒温控制阀。

本次设计所选用的热计量装置为超声波流量计，安装位置为换热站入口处。

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总结

经过几个月的努力，毕业设计已经接近尾声，这次设计让我对大学四年学到的专业知识有了更系统的认识，本次设计题目是图木舒克市中学体育馆供暖设计，由于体育馆建筑是大空间建筑，具有很强的典型性。这也使得我对于采暖系统地不同形式有了更多的了解，希望在以后的工作学习中能够多多加强这方面的知识。

通过这次设计让我对于设计的流程有了更加清晰的认识和了解，设计过程中不断地讨论和查阅资料也我对本专业有了新的认识，即严谨，相信这对我以后的学习和工作会有很大的帮助。

由于本人知识和能力有限，设计中难免出现错误和不足，不足之处还望老师和同学们批评指点。

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