第六章建筑設(shè)備-供暖

第六章供暖工程第一節(jié)供暖工程一、集中供熱系統(tǒng)的熱用戶供熱系統(tǒng)中利用熱能的終端用戶，稱為熱用戶，主要有采暖熱用戶、通風(fēng)與空調(diào)熱用戶、熱水熱用戶，以及生產(chǎn)工藝用戶等。不同熱用戶的熱負(fù)荷，按性質(zhì)分為兩類：1.季節(jié)性熱負(fù)荷（供暖、通風(fēng)、、、）2.常年性熱負(fù)荷第一節(jié)供暖工程二、集中供熱系統(tǒng)的熱源供熱系統(tǒng)的熱源：提供熱能的裝置或天然能源（鍋爐房、熱電廠）三、集中供熱系統(tǒng)的熱力管網(wǎng)1.熱網(wǎng)的布置方式.枝狀管網(wǎng)（小型熱水供熱系統(tǒng)、蒸汽供熱系統(tǒng)）.環(huán)狀管網(wǎng)2.熱網(wǎng)的敷設(shè)方式：.地上敷設(shè).地下敷設(shè)1.區(qū)域鍋爐房集中供熱系統(tǒng)2.熱電廠集中供熱系統(tǒng)3.熱泵供暖系統(tǒng)四.典型供暖系統(tǒng)形式熱源—熱媒制備設(shè)施；供熱管道－熱媒輸送系統(tǒng)；散熱設(shè)備－室內(nèi)熱媒利用設(shè)施；管道附件－熱媒調(diào)節(jié)、系統(tǒng)維護(hù)設(shè)施

供暖系統(tǒng)組成1.局部供暖：將熱源和散熱設(shè)備合并成一個(gè)整體，分散設(shè)置在各個(gè)房間里。2.集中供暖：熱源和散熱設(shè)備分別設(shè)置，熱源通過熱媒管道向各個(gè)房間或各個(gè)建筑物供給熱量的供暖系統(tǒng)。供暖系統(tǒng)分類（供暖范圍）供暖系統(tǒng)分類（熱媒）供暖系統(tǒng)分類熱水供暖蒸汽供暖熱風(fēng)供暖高溫水供暖低溫水供暖高壓蒸汽供暖低壓蒸汽供暖自然循環(huán)輻射供暖機(jī)械循環(huán)1、循環(huán)動(dòng)力自然循環(huán)系統(tǒng)依靠水的密度差進(jìn)行循環(huán)機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)依靠水泵壓力進(jìn)行循環(huán)鍋爐除污器散熱器膨脹水箱水泵排氣閥

熱水供暖系統(tǒng)2、管道敷設(shè)方式垂直式水平式3、給水干管的位置

單管系統(tǒng)

雙管系統(tǒng)4、通過各個(gè)立管的循環(huán)環(huán)路的總長度同程式異程式

熱水供暖系統(tǒng)

1.上供下回水方式單管系統(tǒng)熱水經(jīng)立管或水平供水管順序流過多組散熱器，并順序地在各散熱器中冷卻。雙管系統(tǒng)熱水經(jīng)供水立管或水平供水管平行地分配給多組散熱器，冷卻后的回水自每個(gè)散熱器直接沿回水立管或水平回水管流回?zé)嵩础?/p>

熱水供暖系統(tǒng)

熱水供暖系統(tǒng)下供下回式熱水供暖系統(tǒng)中供式熱水供暖系統(tǒng)機(jī)械循環(huán)下供上回?zé)崴┡到y(tǒng)

熱水供暖系統(tǒng)水平式系統(tǒng)按供水管與散熱器的連接方式可分為順流式和跨越式

熱水供暖系統(tǒng)（二）。機(jī)械循環(huán)水平式供暖系統(tǒng)利用低溫?zé)崴蚋邷厮訜嶂車诿妗⒌孛鏈囟鹊妮椛鋫鳠岷涂諝獾膶α鱾鳠峤Y(jié)合系統(tǒng)。冬季低溫輻射采暖，熱水（45℃）管道（銅管、PVC管、復(fù)合管）按一定的間距埋在具有一定蓄熱能力地板結(jié)構(gòu)內(nèi)，管底鋪設(shè)保溫層以防熱量損失。要求：人停留的地面溫度不得高于28°，必須采用低溫水供熱，一般供水溫度40°-60°優(yōu)點(diǎn)：舒適衛(wèi)生、高效節(jié)能、減少樓層噪音、不占適用面積

（三）低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)四.高層建筑熱水供暖系統(tǒng)1.隔絕式分層供暖系統(tǒng)2.雙水箱分層供暖系統(tǒng)3.無水箱直接供暖系統(tǒng)4.單、雙管混合式供暖系統(tǒng)三.蒸汽供暖系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：（1）.依靠相變來吸收和釋放熱量，載熱能力大、熱媒流量小（2）.適用于高層建筑供暖（3）.需要散熱器面積少（4）.使用面廣，滿足多種熱用戶的要求缺點(diǎn)：（1）.系統(tǒng)容易出現(xiàn)“跑、冒、滴、漏”問題，管理難度大，經(jīng)濟(jì)性下降。（2）.不適于遠(yuǎn)距離輸送，供熱半徑受到限制（3）容易使落在散熱器表面的有機(jī)灰塵產(chǎn)生異味，衛(wèi)生條件差。使室內(nèi)產(chǎn)生較強(qiáng)的空氣熱對流，引起揚(yáng)塵。重力回水低壓蒸汽供暖系統(tǒng)示意圖

下供式

上供式

機(jī)械回水低壓蒸汽供暖系統(tǒng)1—低壓恒溫式疏水器2—凝水箱3—膨脹水箱4—凝水泵

異程式系統(tǒng)

熱水供暖系統(tǒng)通過各個(gè)立管的循環(huán)環(huán)路的總長度不相等同程式系統(tǒng)

熱水供暖系統(tǒng)通過各個(gè)立管的循環(huán)環(huán)路的總長度相等第三節(jié)供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷一、供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷供暖系統(tǒng)的熱負(fù)荷Q隨著室外溫度tw變化。供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，是指在設(shè)計(jì)室外溫度tw′下，為了達(dá)到要求的室內(nèi)溫度tn，供暖系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)向建筑物供給的熱量Q′。一般根據(jù)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，進(jìn)行散熱設(shè)備選擇、供暖管道計(jì)算等。第一步就是計(jì)算涉及熱負(fù)荷。供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷Q′，一般包括三個(gè)部分Q′=Q′1+Q′2+Q′3Q′1-------為建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量，W；Q′2-------為加熱由門、窗縫隙滲入的冷空氣所消耗的熱量，稱為冷風(fēng)滲透熱量，W；Q′3-------為加熱由外們開啟侵入的冷空氣所消耗的熱量，稱為冷風(fēng)侵入耗熱量，W。二、圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量Q′1的計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量是指室內(nèi)熱空氣通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)向外界傳遞的熱量，該耗熱量受室內(nèi)外空氣溫度、流速的影響。通常先給室內(nèi)外風(fēng)速等條件，計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量，然后根據(jù)實(shí)際風(fēng)速等對基本耗熱量進(jìn)行修正，得到實(shí)際耗熱量。（一）.圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量按一定維穩(wěn)傳熱過程計(jì)算q′=KF(tn–tw′)aK-------圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/(㎡●℃)；F-----維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱面積，㎡tn-------室內(nèi)計(jì)算溫度，℃tw′-----供暖室外計(jì)算溫度，℃a-------圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)房間的圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括外墻、門窗、樓板、屋面以及地面等。1．室內(nèi)計(jì)算溫度tn室內(nèi)計(jì)算溫度tn是值距離地面2m以內(nèi)人類的活動(dòng)區(qū)域的平均空氣溫度。室內(nèi)空氣計(jì)算溫度應(yīng)該根據(jù)人體的勝利熱平衡的要求，或者生產(chǎn)工藝要求。對于不同的建筑，計(jì)算溫度不一樣。一般采用16~20℃。2.供暖室外計(jì)算溫度tw′規(guī)范規(guī)定：“供暖室計(jì)算溫度，應(yīng)采取歷年平均不保證5天的日平均溫度。”不同地區(qū)不一樣可查表得。3.溫差修正系數(shù)a計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量時(shí)，計(jì)算溫差采用室內(nèi)、外環(huán)境的空氣溫差。有些房間部分圍護(hù)體并不是直接與外界大氣接觸，室內(nèi)外溫差采用設(shè)計(jì)室外溫度，然后利用溫差修正系數(shù)a對計(jì)算結(jié)果進(jìn)行修正。查相關(guān)手冊取值，直接接觸的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，計(jì)算中溫差修正系數(shù)a取1。Q′1，j=二.圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正

朝向修正耗熱量：是考慮建筑物受太陽照射影響而對圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。計(jì)算方法：需要修正的耗熱量等于垂直的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)(門、窗、外墻及用頂?shù)拇怪辈糠?的基本耗熱量乘以相應(yīng)的朝向修正率。1、朝向修正耗熱量

《暖通規(guī)范》規(guī)定：按下列規(guī)定的數(shù)值，選用不同朝向的修正率：北、東北、西北0—10％；東南、西南-10％一-15％；東、西

-5%；

南-15％一-30％。2、風(fēng)力附加耗熱量

風(fēng)力附加耗熱量是考慮室外風(fēng)速變化而對圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。計(jì)算方法：在一般情況下，不必考慮風(fēng)力附加。只對建在不避風(fēng)的高地、河邊、海岸、曠野上的建筑物，以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內(nèi)特別突出的建筑物，才考慮垂直外圍結(jié)構(gòu)附加5％一10％。3、高度附加耗熱量

高度附加耗熱量是考慮房屋高度對圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量的影響而附加的耗熱量。計(jì)算方法：《暖通規(guī)范》規(guī)定：民用建筑筑和工業(yè)輔助建筑物(樓梯間除外)的高度附加率，當(dāng)房間高度大于4m時(shí)，高出1m應(yīng)附加2％，但總的附加率不應(yīng)大于15％。應(yīng)注意；高度附加率，應(yīng)附加于房間各圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量和其它附加(修正)耗熱量的總和上。通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總耗熱量建筑物或房間在室外供暖計(jì)算溫度下，通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總耗熱量，可用下式綜合表示：

三、冷風(fēng)滲透耗能量Q'2的計(jì)算在風(fēng)力和熱壓造成的室內(nèi)外壓差作用下，室外的冷空氣通過門、窗等縫隙滲入室內(nèi)，被加熱后逸出。把這部分冷空氣從室外溫度加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量，稱為冷風(fēng)滲透耗熱量。影響冷風(fēng)滲透耗熱量的因素很多，如門窗構(gòu)造、門窗朝問等。總的來說，對于多層(六層及六層以下)的建筑物，由于房屋高度不高，在工程設(shè)計(jì)中，冷風(fēng)滲透耗熱量主要考慮風(fēng)壓的作用，可忽略熱壓的影響。影響冷風(fēng)滲透耗熱量的因素計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量的常用方法一、按縫隙法計(jì)算多層建筑的冷風(fēng)滲透耗熱量經(jīng)門、窗縫隙滲入室內(nèi)的總空氣量

冷風(fēng)滲透耗熱量Q2′

V＝Llnm3／h

在工程設(shè)計(jì)中，按房間換氣次數(shù)來估算該房間的冷風(fēng)滲透耗熱量。2、用換氣次數(shù)法計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量——用于民用建筑的概算法3、用百分?jǐn)?shù)法計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量——用于工業(yè)建筑的概算法Q'2=MQ'1四、冷風(fēng)侵入耗熱量的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法冷風(fēng)侵入耗熱量可采用外門基本耗熱量乘以表l—10的百分?jǐn)?shù)的簡便方法進(jìn)行計(jì)算。亦即

1.體積熱指標(biāo)法Q'=qvVw（tn-t'w）五、供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)負(fù)荷的概算2.面積熱指標(biāo)法Q'=qfF一、管材熱鍍鋅鋼管、無縫鋼管、塑料管（戶內(nèi)系統(tǒng)）二、干管布置1、自然循環(huán)供水干管有向膨脹水箱上升的坡向，回水干管向鍋爐方向向下坡向，坡度采用0.5％～1.0%；散熱器支管的坡度一般取1%。2、機(jī)械循環(huán)供水干管內(nèi)水流速度超過空氣氣泡的浮升速度。供水干管應(yīng)按水流方向設(shè)上升坡度，通過設(shè)在最高點(diǎn)的排氣裝置排氣，坡度采用0.3％，不得小于0.2％。回水坡向同自然循環(huán)，

第四節(jié)供暖系統(tǒng)的管道布置散熱器的作用：通過散熱器表面將供暖熱媒攜帶的熱量傳遞給供暖房間，彌補(bǔ)房間的傳熱損失。散熱器的基本要求

1、散熱器的傳熱系數(shù)K高；

2、經(jīng)濟(jì)性好、衛(wèi)生美觀;3、具有一定機(jī)械強(qiáng)度和承壓能力,使用壽命長;4、結(jié)構(gòu)尺寸小.6-3供暖散熱器及主要輔助設(shè)備

散熱器

圓翼型

長翼型

鑄鐵、散熱器6-3供暖散熱器及主要輔助設(shè)備

散熱器

鑄鐵、柱型散熱器6-3供暖散熱器及主要輔助設(shè)備

散熱器散熱器鋼串片散熱器鋼制板型散熱器鋼制柱型散熱器鋼制鋁板散熱器

散熱器散熱器的布置1、散熱器一般安裝在外墻的窗臺下；2、為防止散熱器凍裂，兩道外門之間不允許設(shè)置散熱器；3、在樓梯間或其它有凍結(jié)危險(xiǎn)的場所，其散熱器應(yīng)由單獨(dú)的立、支管供熱，且不得裝設(shè)調(diào)節(jié)閥；4、散熱器