宿舍楼采暖系统设计计算书11工程概况本工程为本工程为河南省农科院良种牛羊胚胎工程中心项目的宿舍楼结构形式为二层砖混结构建筑建筑面积为10747建筑高度为66m本工程热源为场区锅炉房2设计依据21任务书22规范及标准1采暖通风与空气调节设计规范GB5001920032建筑设计防火规范GB5001620063公共建筑节能设计标准GB5018920054河南省地方标准及规定23设计参数室外气象参数采暖室外计算干球温度为5冬季大气压101760Pa冬季室外最多风向平均风速27ms室内设计温度见表1表1室内设计参数房间功能宿舍休息室卫生间加洗浴的卫生间活动室室内设计温度18181625163围护结构要求为了保证室内人员的热舒适性要求根据室内空气温度与围护结构内表面的温差要求来确定围护结构的最小传热阻31河南地区在不同室内设计温度下的最小传热阻为验证围护结构的热阻满足最小传热阻的要求本设计先计算出不同围护结构类型下对应不同室内计温度的最小传热阻再根据围护的结构来计算需求多少厚度的保温层才能满足需要表2大同地区不同室内设计温度下的最小传热阻围护结构类型冬季围护结构室外计算温度的计算公式冬季围护结构室外计算温度室内计算温度为18的最小热阻m2W室内计算温度为16的最小热阻m2WI504210385II80476044III1105310495计算冬季围护结构室外计算温度时围护结构类型类不同选择的公式也不同式中为宿舍楼采暖系统设计计算书2采暖室外计算温度为累年最低日平均温度再根据室内设计温度由式1计算最小传热阻式1式中冬季围护结构室外计算温度采暖室内设计温度根据舒适性确定的室内温度与围护结构内表面的温差这里取6计算结果列于表232某种外围护结构在不同保温层厚度下的隋性和热阻表3建筑材料的热物特性建筑材料厚度mm导热系数Wm蓄热系数SWm2水泥沙浆200871079空心砖墙076986已知外墙结构根据式23计算当取不同砖墙厚度时的热隋性指标和实际传热阻结果列于表4总结构的热惰性指标按下式计算式2式中各层材料的传热阻m2W各层材料的畜热系数Wm2各层材料的厚度mm各层材料的导热系数Wm总结构的传热热阻按下式计算m2W式3式中内表面换热系数这里取87Wm2外表面换热系数这里取23Wm2表4不同砖墙厚度的实际传热阻砖墙厚度mm240370总结构的隋性指标及类型311III型480II型总结构的实际传热阻m2W0564078833围护结构确定根据以上两节的分析本工程选择砖墙厚度为240mm外墙结构可以满足室内人员的热舒适性要求内墙选择240mm砖墙双面抹灰的结构根据节能标准外墙保温采用60厚挤塑聚苯板宿舍楼采暖系统设计计算书34采暖热负荷计算对于本办公楼的热负荷计算只考虑围护结构传热的耗热量和冷风渗透引起的耗热量人员灯光等得热作为有利因素暂不考虑在热负荷计算当中围护结构基本耗热量按下式计算式4式中围护结构的传热系数Wm2围护结构的面积m2围护结构的温差修正系数冷风渗透耗热量按下式计算式5式中经门窗隙入室内的总空气量m3h供暖室外计算温度下的空气密度kgm3冷空气的定压比热这里为1Kjkg使用华电源HDYSMAD负荷计算软件进行采暖热负荷计算统计结果列于表55管路布置考虑到本工程的实际规模和施工的方便性本设计采用机械循环单管制垂直跨越式的上供中回系统散热片安装形式为同侧的上供下回供水立管之间为同程式在底层设一根总的回水同程管设计供回水温度为根据建筑的结构形式布置干管和立管为每个房间分配散热器组见图纸6散热器选型考虑到散热器耐用性和经济性本工程选用铸铁柱型散热器结合室内负荷选择柱翼橄榄型较适合散热片主要参数如下散热面积重量片工作压力多数散热器安装在窗台下表面喷银粉每片散热器的散热量按下式计算式6式中散热器进出口水温的算术平均值当散热器平均温度为85602725室内设计温度分别为1816时10片散热量分别为982376W1028237W因为本工程为垂直式串联上供下回系统散热器平均温度上层要高于下层散热量同样上层大于下层在不考虑干管温降的情况下顶层入口为85底层出口为60各层散热器的平均温度是按负荷比例分配的各房间热负荷分配见表5宿舍楼采暖系统设计计算书4表5办公楼采楼号楼层房间各项负荷值热负荷户间传热总热负荷热指标湿指标新风量号楼层工人宿舍工人宿舍工人宿舍卫生间卫生间工人宿舍工人宿舍卫生间卫生间工人宿舍工人宿舍卫生间工人宿舍工人宿舍工人宿舍卫生间卫生间工人宿舍工人宿舍工人宿舍工人宿舍工人宿舍工人宿舍工人宿舍宿舍楼采暖系统设计计算书5卫生间工人宿舍工人宿舍换洗间层小计层工人宿舍工人宿舍工人宿舍卫生间卫生间工人宿舍工人宿舍卫生间卫生间走廊楼梯间卫生间工人宿舍工人宿舍卫生间工人宿舍卫生间工人宿舍工人宿舍工人宿舍工人宿舍工人宿舍工人宿舍宿舍楼采暖系统设计计算书6工人宿舍工人宿舍工人宿舍卫生间换洗间换洗间卫生间工人宿舍层小计号楼小计工程合计为简化计算如同一室多组散热器平均温度不同则取平均温度进行计算由于资料给出的是散热量的计算式而不是传热系数K的计算式所以将修正系数乘在散热量上进行计算对应的每组散热器片数按下式计算式7式中一组散热器的散热量每片散热器的散热量散热器组安装片数修正系数散热器连接形式修正系数同侧上供下回时取1散热器安装形式修正系数根据前面叙述的安装形式应取1077系统水力计算画出系统图求出通过各管段的流量对各管段进行编号图1对整个系统进行水力计算以确定各段管径及最不利环路的压力损失等计算结果列于表99参考文献1采暖通风与空气调节设计规范GBJ1987北京中国计划出版社20012贺平孙刚供热工程北京中国建筑工业出版社19933陆耀庆主编实用供热空调设计手册北京中国建筑工业出版社19934建设部工程质量安全监督与行业发展司中国建筑标准设计研究所全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调动力北京中国计划出版社20035付祥钊王岳人等流体输配管网北京中国建筑工业出版社2001