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暖通空调课程设计
来源:本站原创  作者:adminp  添加日期:2013年10月21日  点击数:

1.1 设计目的
本课程的目的是培养学生运用所学的暖通空调、流体输配管网课程的理论和技术知识解决实际问题,进一步提高运算、制图和使用资料的能力。通过设计,了解室内采暖系统的设计内容、程序和基本原则,巩固所学理论知识,培养利用这些知识解决实际问题的能力,逐步树立正确的设计观点。
采暖课程设计是建筑环境与设备专业培养学生解决实际问题能力的一个重要的教学实践环节,在建筑环境与设备专业的教学计划中占有重要的地位和作用。
1.2 工程概述
1. 本工程为北京市某宿舍楼,整个建筑物为5层,建筑面积约6237平米,,建筑总高20.4米层高为3.3米,每层都带有洗手间。热源由城市热网提供,供回水温度为:95℃、70℃,引入口管径为DN70。采暖室外计算温度为 -9°C;室内计算温度为:宿舍 20°C;套间内卫生间 25°C;走廊、楼梯间和公共卫生间16°C;盥洗室 18°C。
1.3 设计任务
本设计为整栋宿舍楼冬季热水供暖工程。设计主要内容为:
(一)设计准备(收集和熟悉有关规范、标准并确定室内外设计参数)
(二)采暖设计热负荷及热指标的计算
(三)散热设备选择计算
(四)布置管道和附属设备选择,绘制设计草图
(五)管道水力计算
(六)平面布置图、系统原理图等绘制
(七)设备材料表、设计及施工说明的编制
2.1 主要参考资料
1. 《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003版)
2. 《暖空调制图标准》(GB/T 50114-2001)
3. 《民用建筑暖通空调设计技术措施》(第二版)顾兴莹 中国建筑工业出版社 1996年2月
4. 《简明供热设计手册》李岱森 中国建筑工业出版社 1998年12月
5. 《建筑设备施工安装通用图集91SB6》华北地区建筑设计标准化办公室
2.2 设计范围
本设计任务为整栋宿舍楼冬季采暖系统设计。采暖日期为11月15日~3月14日。
本采暖设计,已经给出热媒,并由城市热网提供。故本设计不做热力系统机房和室外管网等的设计。
2.3 设计参数
2.3.1 室外设计参数
供暖热负荷是设计中最基本的数据。它直接影响供暖系统方案的选择、供暖管道管径和散热器等设备的确定、关系到供暖系统的使用和经济效果。
3.1 热负荷组成
1、基本耗热量(屋顶、墙、地板和窗耗热量);
2、围护结构修正耗热量(朝向、风力、高度影响的修正);
3、冷风渗透耗热量;
3.2 负荷计算
3.2.1 围护结构计算参数
1、外墙:370mm厚多孔砖,50mm厚挤塑聚苯板保温,内20mm厚水泥砂浆抹灰
R总=1/α内+(0.37/0.58*1.2+0.05 /0.03*1.2+0.02/0.93)+1/α外
=0.115+0.532+1.39+0.022+0.043=2.102
K=1/ R总=1/2.102=0.48
                           
2、内墙:240mm厚多孔砖, 内外20mm厚水泥砂浆抹灰
R总=1/α内+(0.24/0.58*1.2+0.02/0.93+0.02/0.93)+1/α外
=0.115+0.345++0.022+0.022+0.043=0.547
K=1/ R总=1/0.547=1.83
3、外门:
单框双玻不锈钢门。传热系数K=3(W/ m2.℃)
3、外窗
单框双玻塑钢窗,5 mm厚普通玻璃。传热系数K=2.7(W/ m2.℃)

4、屋面:100mm厚现浇混凝土楼板,70mm厚聚苯板保温,20mm厚水泥砂浆找平层,6mm厚防水层。
R总=1/α内+0.1/1.74+0.07/0.03*1.2+0.02/0.93+0.06/0.17+1/α外
    =0.115+0.057+1.94+0.022+0.353+0.043=2.53
K=1/ R总=1/2.53=0.36

5、地面
根据《供暖通风设计手册》,依据房间进深和宽度,查得∑KdiAdi按公式
Qd= ∑KdiAdi(tn-tw)计算地面耗热量。
 6、供暖室外计算温度tw=-9℃,冬季日照率为67%>35%;由2.4知各朝向修正系数。因为内墙、楼板之间的传热温差低于5℃,不考虑内墙、楼板耗热量。
3.2.3 主要计算公式
由于冬季室外温度的波动幅度远小于室内外的温差,因此在围护结构的基本耗热量计算中采用日平均温差的稳态计算法,
1. 围护结构的基本耗热量
                                                    
式中     ——围护结构的基本耗热量形成的热负荷(W);
 ——围护结构的温差修正系数; 
 ——围护结构面积(㎡);
 ——围护结构的传热系数[W/(㎡•℃)];
 ——冬季采暖室内计算温度(℃);
 ——冬季采暖室外计算温度(℃)。
2. 围护结构的附加耗热量
围护结构的附加耗热量按其占基本耗热量的百分率确定。
1) 朝向修正率参考本设计2.4节;
2) 风力附加率  本设计不必要考虑风力附加;
3) 围护结构的高度附加  本设计中建筑层高为3.3m,因此在本设计中高度附加可以忽略。
3. 冷风渗透耗热量
 =0.28Vρw                          
式中: ——冷风渗透耗热量(W);
V——经门、窗隙入室内的总空气量,m3/h;
ρw——供暖室外计算温度下的空气密度,本设计取1.415kg/m3;
 ——冷空气的定压比热,  =1KJ/(kg•℃)。
经门、窗隙入室内的总空气量按下式计算
V=                               
式中:
L ¬h——每米每小时缝隙入室内的空气量;
 ——门窗缝隙的计算长度,m;
n——渗透空气量的朝向修正系数。
 Lh=(0.3h0.4)bα(0.5ρwν02)b                      
式中:
h ——计算门窗中心标高,m;
ν0——冬季室外最大风向的平均风速,m/s;
α——外门窗缝隙渗风系数,有表1-8[1] 查得0.5。
b  ——门窗缝隙渗风指数,取0.67;
4. 地面耗热量
根据《供暖通风设计手册》,依据房间进深和宽度,查得∑KdiAdi,地面耗热量按下式计算
Qd= ∑KdiAdi(tn-tw)
式中:
 ——冬季采暖室内计算温度(℃);
 ——冬季采暖室外计算温度(℃)。
 

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