毕业设计（论文）哈尔滨裕景商务酒店采暖系统设计有图.doc

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1、哈尔滨裕景商务酒店采暖系统设计摘 要本设计是哈尔滨商务酒店采暖系统设计。目的是通过采暖系统改变室内温度条件，在寒冷的冬季营造一个温暖的环境。 首先，确定设计基本数据，并进行采暖热负荷计算。然后根据热负荷和建筑物的形式选择供暖系统设计方案，最后确定采用机械循环同程式单管热水供热系统。总立管设于建筑物中部的108室，至顶部分为两个环路，坡度0.003，每个回路最高处装有立式集气罐，回水管位于地下下0.5m处。系统采用膨胀水箱定压，位于循环水泵入口前。暖气片采用M-132型，明装，距窗台板0.1m。室内供暖管道明装，支管与散热器的连接方式为同侧连接，上进下出，不考虑管道向室内散热。绘制管路系统图，并

2、标号，进行水力计算（不等温降法）。然后进行各层供回水温度计算，确定各房间的暖气片数，并进行了布置。 设计图纸包括顶层、标准层和底层采暖平面图和采暖系统图。通过本次设计使室内温度得到了改善，达到了设计要求，并且采用热水供暖比蒸汽供暖卫生条件好，耗能低，经济效益好。关键词供暖；热负荷；水力计算全套CAD图纸，联系 153893706The Indoor Heat-supply System Design of Harbin YueJing Business HotelAbstractThis is the design of Harbin YueJing business hotel heatin

3、g system design .The purpose is to change indoor temperature through the heating system and build a warm environment in cold winter.The first thing is to ensure the basic data of the design and carry on the heat load calculation. Then it selects the design of heating system according to the heat loa

4、d and type of building. Finally, it confirms to adopt mechanical cycle with program single pipe hot water heating system. Stand pipe locates in the 108 building to top which is divided into two loop which slope 0.003, and is equipped with collected the gas pitcher vertically in each return circuit h

5、ighest point, the return pipe lies in underground 0. 5m, the system adopts expand water tank pigeonhole to carry；It lies in front of the entry to the circulation pump. Radiators M-132 type, obviously outfit, and are apart from the window board 0.1m, indoor heating pipeline obviously outfit. pipe and

6、 radiator are connected with the same side connection which are from the top to the below. It does not consider the heat which pipeline dispels to the room. Draw pipeline systematic picture, and make the label, it calculates water conservancy ,then make the return water temperature calculation for e

7、ach layer and make sure each room number of radiator, and the layout. The design blueprint includes crest layer、standard layer and the first floors heating plane chart and heating system diagram.Though this design the indoor temperature gets the improvement , arrives design requirements and adopts h

8、ot water heating is much better than steam heating in hygiene term、consume the energy and economic performance.Keywordsheating; heat load; hydraulic calculation目 录摘要Abstract第1章 绪论- 1 -1.1 背景- 1 -1.2 设计内容- 2 -第2章 原始资料- 3 -2.1 工程概况- 3 -2.2 设计参数- 3 -2.3 本章小结- 3 -第3章 建筑物供暖系统热负荷的计算- 4 -3.1 供暖系统热负荷- 4 -3.

9、2 围护结构耗热量- 5 -3.2.1 基本耗热量- 5 -3.2.2 围护结构的附加（修正）耗热量- 5 -3.3 冷风渗透耗热量- 7 -3.4 冷风侵人耗热量- 7 -3.5 热负荷计算实例- 7 -3.5.1 计算资料- 7 -3.5.2 围护栏结构传热耗热量的计算- 9 -3.5.3 冷风渗透耗热量的计算- 9 -3.5.4 冷风渗透耗热量的计算- 9 -3.6 本章总结- 26 -第4章 方案的选择- 27 -4.1 热媒的选择- 27 -4.1.1 热水热媒和蒸气热媒的比较- 27 -4.1.2 选择热水热媒- 27 -4.2 热水供暖系统的选择- 27 -4.2.1 机械循环热

10、水供暖系统与重力循环热水供暖系统的区别- 27 -4.2.2 单管系统与双管系统区别- 28 -4.2.3 异程式系统与同程式系统- 28 -4.3 本章小结- 29 -第5章 室内热水供暖系统的管路布置及水机计算- 30 -5.1 本系统管路的布置考虑了一下几点- 30 -5.2 设计注意事项- 31 -5.3 该建筑采暖供热系统的布置- 32 -5.4 水力计算- 33 -5.4.1 供热系统水力计算原理- 33 -5.4.2 供热系统水力计算- 34 -5.5 本章小结- 41 -第6章 散热器的选型和计算- 42 -6.1 散热器要求- 42 -6.2 钢制散热器与铸铁散热器的优劣-

11、42 -6.3 散热器的布置- 43 -6.4 散热器选择- 43 -6.5 散热器的计算- 44 -6.5.1 供回水温计算- 44 -6.5.2 散热面积的计算- 44 -6.5.3 计算实例- 45 -6.5 本章小结35结论- 51 -致谢- 52 -参考文献- 53 -附录A 英语原文- 54 -附录B 中文翻译- 54 -千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行第1章 绪 论1.1 背景人们在日常生活和社会生产中都需要使用大量的热能，将自然界的能源直接或间接地转化为热能，以满

12、足人们的需要的科学技术，称为热能工程。在能源消耗总量中，用以保证建筑物卫生和舒适条件的供暖、空调等能源消耗量占有较大的比例据统计，在美国和日本约占1/4-1/3左右；至于生产工艺用热消耗的能源所占比例就更大。因此，随着现代技术和经济的发展，以及节约能源的迫切要求，供热工程已成为热能工程中的一个重要组成部分，日益受到重视和得到发展9。众所周如，供暖就是用人工方法向室内供给热量，保持一定的室内温度，以创造适宜的生活条件或工作条件的技术。所有供暖系统都有热媒制备（热源）、热媒的输送和热媒利用（散热设备）三个主要部分构成。根据三个主要组成部分的相互位置关系来分，供暖系统可分为局部供暖系统和集中式供暖系

13、统。热媒制备、热媒输送和热媒利用三个主要部分在构造上都在一起的供暖系统，称为局部供暖系统，如烟气供暖，电热供暖和燃气供暖等。热源和散热设备分别设置，用热媒管道连接，由热源向各个房间或各个建筑物供给热量的供暖系统，称为集中供暖系统。图1-1 集中式热水供暖系统1-热水锅炉；2-散热器；3-热水管道；4-循环水泵；5-膨胀水箱图11是集中式热水供暖系统的示意图。热水锅炉1与散热器2分别设置，通过热水管道(供水管和回水管)3相连接。循环水泵4使热水在锅炉内加热，在散热器冷却后返回锅炉重新加热。图11中的膨胀水箱5用于容纳供暖系统升温时的膨胀水量，并使系统保持一定的压力。图中的热水锅炉，可以向单幢建筑

14、物供暖，也可以向多幢建筑物供暖。1-3集中供暖系统主要由热源(锅炉)、传输管网(管材)、散热设备(散热器)等部分组成。因此，在解决供暖系统存在的问题时应全面考虑，任何单方的努力都将限制供暖行业的发展，只有供暖行业的管理部门、企业、设计单位、施工单位、运行管理单位联合起来，我国的供暖事业才能不断地向前发展，才能满足国家对热改的要求。我国现有的城市集中供热系统，由于技术和装备水平低，加之管理体制的影响，存在很多问题，集中表现在下列方面：供热质量差，冷热不均、运行方式不合理，能源浪费、规划设计水平低，制约节能工作的落实、墙体保温措施不好，造成能源流失。通过合理的设计可以减少这些问题。1.2 设计内容

15、该酒店位于哈尔滨市，7层，建筑物总高度为23.2米。楼内房间以客房为主。并附有卫生间。在整个设计中，以所学的基础理论和专业知识为依据，对大楼进行热负荷及管道的布置、水力计算，对设计方案进行确定。在设计中，遵守规范，应用标准图集同时综合考虑方案的合理性、经济性和创新性。第2章 原始资料2.1 工程概况本设计为哈尔滨冰城商务酒店供暖系统设计，该酒店位于哈尔滨市生活区内，楼内房间以单双人房为主，并附有洗衣房、卫生间。该酒店有六层，为保证酒店的温度达到满足人们生活所需要的温度，给客人提供一个舒适的环境，且保证节省资源，应设计合理的供暖系统。2.2 设计参数1.供暖室外计算温度：tw=-25；2.室内计

16、算温度：tn=20;楼梯间：tn=14；走廊：tn=17 3.该办公楼为七层建筑，建筑底、顶层高3.6米，标准层3.2米；4.外墙：49砖墙，内抹灰；5.内墙：37砖墙；6.地面：不保温地面，k值按划分地带计算；7.外门：实体本质双层外门；8.外窗：双层金属窗；9.设计供、回水温度：95/70。2.3 本章小结本章主要介绍了本设计的原始资料，包括工程概括和设计参数，在此基础上应该查询资料进行本次设计。第3章 建筑物供暖系统热负荷的计算3.1 供暖系统热负荷供暖热负荷，就是在某一时间内，为了维持一个房间或一个建筑物的室内温度达到采暖设计所需要的标准时，散热设备在单位时间内需要补充给它的热量。冬季

17、，人们为了满足生活和生产的需要往往要求室内或者工作地区保持一定的温度，为了使房间内的空气温度，在某一段时间能达到要求的数值，必须有散热设备补给热量，此热量称为该房间的供暖热负荷。一个供暖系统往往要担负若干个房间的供暖，因而一个供暖系统的热负荷和各个房间的供暖热负荷有直接的关系。所以房间采暖热负荷是供暖设计中最基本的数据，这个数据计算的正确是否，将直接影响着供暖设备的大小、供暖方案的选择及供暖系统的使用效果。一般情况下，房间供暖热负荷应根据房间的热平衡来计算。供暖系统的设计热负荷，是指在设计室外温度tw下，为达到室内温度tn，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量Q。它是供暖系统的最基本依据。冬

18、季供暖通风系统的热负荷，应根据建筑物或者房间的得、失热量确定。房间的散热量包括：1.围护结构传热耗热量Q1；2.加热由门、窗缝隙渗入室内的耗热量Q2，称冷风渗透耗热量；3.加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量Q3，称冷风侵入耗热量。在供暖工程设计时，尤其对于一般民用建筑来说，通常只计算两类热损失：1.经过墙、屋顶、地面、门、窗和其他表面传出的热量；2.加热进入室内的冷空气耗热量。采暖设计热负荷就是计算散热设备、管道和锅炉时采用的那个采暖热负荷的数据。从原则上说，应该采用基本上最大的那个采暖热负荷。这里是基本上最大，而不是最大的原因有两个，其一是建筑物具有热稳定性，其二是除了个别情况外，

19、一般建筑物并不要求必须达到采暖室内计算温度。因此，在工程设计中，供暖系统的设计热负荷。一般可分几部分进行计算。 (3-1)式中 围护结构的基本耗热量； 围护结构的附加(修正)耗热量; 冷风渗透耗热量; 冷风侵入耗热量。带的上标符号均表示在设计工况下的各种参数。式中前两项表示通过围护结构的计算耗热量，后两项表示室内通风换气所耗的热量。3.2 围护结构耗热量3.2.1 基本耗热量在工程设计中，围护结构的基本耗热量是按一维稳定传热过程进行计算的，即假设在计算时间内，室内、外空气温度和其它传热过程参数都不随时间变化，这可以简化计算方法并能基本满足要求。围护结构基本耗热量，可按下式计算： W (3-2)

20、式中 围护结构的传热系数； 围护结构的面积； 冬季室内计算温度； 供暖室外计算温度； 围护结构的温差修正系数。整个建筑物或房间的基本耗热量，等于它的围护结构各部分基本耗热量的总和。3.2.2 围护结构的附加（修正）耗热量实际耗热量会受到气象条件以及建筑物情况等各种因素影响而有所增减。由于这些因素影响，需要对房间围护结构基本耗热量进行修正。这些修正耗热量称为围护结构附加(修正)耗热量。这些因素是很复杂的，不可能进行非常细致的计算。工程计算中，是根据多年经验按基本耗热量的百分率进行附加予以修正。附加(修正)耗热量有朝向修正、风力附加和高度附加耗热量等。3.2.2.1 朝向修正耗热量朝向修正耗热量是

21、考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的修正。当太阳照射建筑物时，阳光直接透过玻璃窗，使室内得到热量。同时由于受阳面的围护结构较干燥，外表面和附近气温升高，围护结构向外传递热量减少。采用的修正方法是按围护结构的不同朝向，采用不同的修正率。需要修正的耗热量等于垂直的外围护结构(门、窗、外墙及屋顶的垂直部分)的基本耗热量乘以相应的朝向修正率。 暖通规范规定，宜按下列规定的数值;选用不同朝向的修正率 北、东北、两北 0-10%；东南、西南-10%15； 东、西 -5%；南 15%30%。选用上面朝向修正率时，应考虑当地冬季日照率、建筑物使用和被遮挡等情况；对于冬季日照率小于35%的地区，东南

22、、西南和南向修正率，宜采用-10%0%，东、西向可不修正。 暖通规范对围护结构耗热量的朝向修正率的确定，是总结国内近十多年来一些科研、大专院校和设计单位对此问题做了大量理论分析和实测工作而统一给出的一个范围值。在实际工程设计中，还有其它的观点和方法。3.2.2.2 风力附加耗热量风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对围护结构基本耗热量的修正。在计算围护结构基本耗热量时，外表面换热系数w是对应风速约为4m/s的计算值。我国大部分地区冬季平均风速一般为23m/s。因此，暖通规范规定：在一般情况下，不必考虑风力附加。只对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别突出的建筑物，才

23、考虑垂直外围结构附加5%10%。故本设计不考虑风力附加耗热量。3.2.2.3 高度附加耗热量 高度附加耗热量是考虑房屋高度对围护结构耗热量的影响而附加的耗热量。暖通规范规定：民用建筑和工业辅助建筑物(楼梯间除外)的高度附加率，当房间高度大于4m时，每高出lm应附加2%，但总的附加率不应大于15%。应注意，高度附加率，应附加于房间各围护结构基本耗热量和其它附加(修正)耗热量的总和上。综合上述，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，可用下式综合表示 (3-3)式中 朝向修正率，%； 风力附加率，%，； 高度附加率，%，。3.3 冷风渗透耗热量在风力和热压造成的室内外压差作用下，

24、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Q2。冷风渗透耗热量，在设计热负荷中占有不小的份额。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（六层及六层以下）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。用换气次数法计算冷风渗透耗热量用于民用建筑的概算法(本设计采用换气次数法计算冷风渗透耗热量)计算公式为 (3-4)式中 房间的内部体积； 房间的换气次数。3.4 冷风侵人耗热量

25、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人耗热量。冷风侵入耗热量，同样可按下式计算 (3-5)式中 流入的冷空气量。由于流入的冷空气量不易确定，根据经验总结，冷风侵人耗热量可采用外门基本耗热量乘以1表110的百分数的简便方法进行计算。 (3-6)式中 外门的基本耗热量；考虑冷风侵入的外门附加率。3.5 热负荷计算实例房间编号如图3-1。以201客房的计算为例。3.5.1 计算资料1. 房屋层高：3.2m;图3-1 房间编号示意图2. 房间长度：4.8m;3. 房屋宽度度：4.2m；4. 外墙：49砖墙，内抹灰浆，=1.27w/m2

26、.g；5.内墙：37砖墙；6.顶棚： =1.27w/m2.g；7.外窗：双层塑钢窗，高2.1m，=2.6w/m2.g；说明：4至7的传热系数的选择根据表3-1。表3-1 常用围护结构的传热系数k值（w/m2.）类型kA门实体制木门 单层4.65 双层2.33B外窗及天窗 金属框 单层5.82 双层2.7C外墙内表面抹灰砖墙 24砖墙2.08 37砖墙1.57 49砖墙1.27D内墙（双面抹灰） 12砖墙2.31 24砖墙1.72 8.地面：不保温地面，值按划分地带计算； 9.室内计算温度：tn=20；10.供暖室外计算温度：tw=-25。3.5.2 围护栏结构传热耗热量的计算基本耗热量：修正后

27、：式中 朝向修正率，%； 风力附加率，%，； 高度附加率，%，。计算得到 北外墙：=552.07W；=15W1=552.07+57.6=579.67W。 北外窗：=442.26W；=22.11W2=442.26+22.11=464.37W。西外墙：=877.82W；=-43.89W3=877.82-43.89=833.93W。 总和： 总=1+2+3=1877.98W3.5.3 冷风渗透耗热量的计算按房间换气次数来计算该房间的冷风渗透耗热量。计算公式为：式中 房间的内部体积；房间的换气次数，取2/3。=0.2780.63.220.161145=484.23W。3.5.4 冷风渗透耗热量的计算冷

28、风侵入耗热量的计算公式为：式中 外门的基本耗热量； =总=1877.98W 考虑冷风侵入的外门附加率。故： = 563.39W综上所述101房间的热负荷计算结果为：=1877.98+484.23+563.39=2925.60W其他各个房间的计算同上（该建筑只有大厅才考虑冷风侵入耗热量）。整个酒店的热负荷计算结果列于表3-2房间编号房间名称围护结构传热系数基本耗热量耗热量修正围护结构耗热量冷风渗透耗热量冷风侵入耗热量房间总耗热量朝向风向修正系数修正后耗热量名称方向面积KQ1.j1+xcn+xfQQ1Q2Q3QW/WWWWWW101客房北外墙11.341.27648.081105680.48505

29、北外窗3.782.6442.26105464.373西外墙17.281.27987.55295938.1744地面I140.47296.1100296.1地面II60.2362.110062.1地面III0.160.120.8641000.8642442.09652442.0965544.75546732.633719.4808102客房北外墙24.31.271388.7451051458.1823北外窗7.562.6884.52105928.746地面I15.60.47329.94100329.94地面II15.60.23161.46100161.46地面III6.240.1233.6961

30、0033.6962912.02432912.02431011.6887873.614797.3202103客房北外墙11.341.27648.081105680.48505北外窗3.782.6442.26105464.373地面I8.40.47177.66100177.66地面II8.40.2386.9410086.94地面III3.360.1218.14410018.1441427.60211427.6021544.75546428.282400.6381104&105大门大门30.242.333170.6641053329.1972地面I16.80.47355.32100355.32地面I

31、I16.80.23173.88100173.88地面III6.720.1236.28810036.2883894.68523894.6852544.755461168.45607.8462106-107客房北外墙11.341.27648.081105680.48505北外窗3.782.6442.26105464.373地面I8.40.47177.66100177.66地面II8.40.2386.9410086.94地面III3.360.1218.14410018.1441427.60211427.6021544.75546428.282400.6381108客房北外墙9.181.27524.6

32、37105550.86885北外窗3.782.6442.26105464.373地面I7.20.47152.28100152.28地面II7.20.2374.5210074.52地面III2.880.1215.55210015.5521257.59391257.5939466.93377.282101.802109&110厕所西外墙15.31.27874.39595830.67525西外窗I3.152.6368.5595350.1225西外窗II3.152.6368.5595350.1225南外墙15.121.27864.10880691.2864地面I16.40.47346.86100346

33、.86地面II8.40.2386.9410086.94地面III0.40.122.161002.162658.16672658.1667680.94797.454136.5566111与118楼梯南外墙9.181.27454.685480363.74832南外窗3.782.6383.29280306.6336地面I7.20.47131.976100131.976地面II7.20.2364.58410064.584地面III7.20.1233.69610033.696900.63792900.63792505.84435270.191676.6736112-117客房南外墙11.341.2764

34、8.08180518.4648南外窗3.782.6442.2680353.808地面I8.40.47177.66100177.66地面II8.40.2386.9410086.94地面III8.40.1245.3610045.361182.23281182.2328680.94432354.672217.847119-120厕所北外墙15.31.27874.395105918.11475北外窗I3.152.6368.55105386.9775北外窗II3.152.6368.55105386.9775地面I16.40.47346.86100346.86地面II8.40.2386.9410086.9

35、4地面III0.40.122.161002.162128.02982128.0298680.94432638.413447.383121客房东外墙11.341.27648.08195615.67695东外窗3.782.6442.2695420.147北外墙17.281.27987.5521051036.9296地面I140.47296.1100296.1地面II60.2362.110062.1地面III0.160.120.8641000.8642431.81762431.8176544.75546729.553706.1183122客房东外墙24.31.271388.745951319.307

36、8东外窗7.562.6884.5295840.294地面I15.60.47329.94100329.94地面II15.60.23161.46100161.46地面III6.240.1233.69610033.6962684.69782684.6978544.75546805.414034.8625123-127客房东外墙11.341.27648.08195615.67695东外窗3.782.6442.2695420.147地面I8.40.47177.66100177.66地面II8.40.2386.9410086.94地面III3.360.1218.14410018.1441318.5681318.568544.75546395.572258.8938128客房东外墙9.181.27524.63795498.40515东外窗3.782.6442.2695420.147南外墙17.281.27987.55280790.0416地面I12.80.47270.72100270.72地面II3.20.2333.1210033.12地面III1.280.126.9121006.9122019.34582019.3458466.93325605.83092.0827129楼梯南外墙21.61.271069.84880855.8784