目录
一、设计原始资料 …………………………………………………1 二、热负荷计算
1、计算最小传热阻并校核 ………………………………………1 2、围护结构基本耗热量的计算 ………………………………2 3、围护结构冷风渗透耗热量的计算 ………………………………3 4、围护结构冷风侵入耗热量的计算 ………………………………3 三、散热器的选择、计算
1、散热器的选择 …………………………………………………13 2、散热器面积的计算 ………………………………………………13 四、系统形式的比较确定
1、确定系统形式 ………………………………………………16 2、管道布置原则 ………………………………………………16 五、水力计算
1、选择最不利环路 …………………………………………………17
2、计算最不利环路各管路的管径 …………………………………17 3、确定沿程阻力损失ΔPy …………………………………………17 4、确定局部阻力损失ΔPj ……………………………………………17 5、求各管段的压力损失ΔP …………………………………………17 6、求环路总压力损失∑ΔP …………………………………………17 7、确定立管Ⅱ的管径 ………………………………………………17 六、总结 ………………………………………………………………32 七、参考文献 …………………………………………………………33
一、 设计原始资料
1、长春市气象资料，冬季供暖季节主导风速3.1m/s,其他参数如表1.1。
表1.1
台站位置 大气压力（kPa） 年平均温2
室外计算（干球）温度（℃） 冬季 空采暖 气调节 夏季 空气通风 空气调节计算日较差 14 15 通风 夏季空气调节室外计算湿球温度（℃） 16 24.2 地名 北纬 东经 海拔（m） 冬季 夏季 最低日平均 度（℃） 调节 日平均 1 长春 2 43°54′ 3 125°13′ 4 236.8 5 994.0 6 977.9 7 4.9 8 9 10 -29.8 11 12 13 -23 -26 -16 30.5 25.9 8.8 27
2、 围护结构条件
外墙：二砖墙(490mm)，内面抹灰砖墙。K＝1.57W／(㎡2℃)，D=5.06； 内墙：两面抹灰 一砖(240mm)，K=1.72 W/(㎡℃)；
顶棚：厚25mm的木屑板，上铺50mm防腐木屑。 K=0.93 W/(㎡2℃)，D=1.63； 地面：直接铺在土壤上的不保温地面，根据划分地带法计算。
外窗：双层木框玻璃窗，三扇两开窗。一楼尺寸(宽3高)为1.832.4m，可开启部分的缝隙总长为7.2m。二楼尺寸(宽3高)1.832.1m，可开启部分的缝隙总长为8.4m。
外门：双层木门，F=2.43㎡，传热系数：K=2.33 W/(㎡℃)，缝长l=6.6m。一楼大厅门为双层玻璃门，F=6.3㎡，传热系数：K=3.26 W/(㎡℃)，缝长l=11.7m。
二、 热负荷计算
根据《采暖通风与空气调节设计规范》要求，及建筑物房间的功能，101房间设计温度tn=12℃，洗手间设计温度tn=16℃，楼梯、走廊及大厅设计温度tn=14℃，其他房间设计温度tn=18℃。
1、计算最小传热阻并校核
该外墙属于Ⅱ型维护结构（《供热工程》表1-13）维护结构冬季室外计算温度
twc=0.6tw+0.4tp ? min=0.6*（-23）+0.4*（-29.8）=-25.72℃
最小传热阻计算公式
R0 ? min=αRn(tn- twc)/Δty
根据已知条件可知R0 ? min=1.031/8.7343.72/6.0=0.838 m?℃/W
2
外墙的实际传热阻 R0=1/K=1/1.57=0.637m2℃/W＜R0 ? min ，不满足要求。应采用保温墙体结构形式，若采用20mm后膨胀珍珠岩外保温，则K=1.084 W/m?℃。此时R0ˊ=0.923 m?℃/W＞R0 ? min。
校核顶棚的最小传热阻：
均质多层材料组成的平壁围护结构的D值，可按下式计算：
D=∑Di=∑RiSi
Ri---各层材料的传热热阻，m2℃/W； Si---各层材料的蓄热系数，W/ m2℃。
查供热工程附录1-3，根据上公式计算D=2.12，该维护结构属于Ⅲ型，维护结构的冬季室外的计算温度twc应采用以下公式计算：
twc=0.3tw+0.7tp ?min
twc=0.3tw+0.7tp ?min =0.33（-23）+0.73（-18.9）=-20.13℃ 最小传热阻计算公式:
R0 ? min=αRn(tn- twc)/Δty
Rmin=0.922 m ?℃/W
顶棚实际的传热阻R0=1/K=1/0.93=1.075> Rmin ,满足要求。 2、围护结构基本耗热量的计算
(1)围护结构基本耗热量按以下公式计算：
Q1ˊ=K ? F ? (tn-twˊ) ?α
K---围护结构传热系数，W/(m ?℃)； F---围护结构面积，m； tn---冬季室内计算温度，℃； twˊ---供暖室外计算温度，℃； α---温差修正系数。
(2)围护结构面积的丈量：
外墙的丈量，高度从本层地面算到上层地面，底层除外。对于平屋顶的建筑物，最顶层
2
2
2
22
2
2
2
的丈量是从顶层地面到平屋顶的外表面的高度，对于有闷顶的斜屋面，算到闷顶内的保温层表面。外墙的平面尺寸，应按照建筑物外轮廓尺寸计算，两相邻房间以内墙中线为分界线。
门、窗的面积按外墙外面上的净空尺寸计算。
闷顶和地面的面积，应按照外墙以内的内轮廓尺寸计算。对于平屋顶，屋顶面积按建筑
物外轮廓尺寸计算。
非保温地面的基本热负荷按传热地带的划分的方法计算，划分的原则是：从外墙内表面
起，每两米为一个地带，外墙角的算两次，每一地带的传热系数参考《供热工程》表1-5。
3、围护结构冷风渗透耗热量的计算
围护结构冷风渗透耗热量采用缝隙法计算，其计算公式：
Q2ˊ=0.278V?ρw?cp? (tn-twˊ)
V---经过门、窗缝隙渗透到室内的总空气量，m/h； ρw ---供暖室外计算温度下的空气密度，kg/m； cp ---冷空气的定压比热，cp =1 kJ/(kg ?℃)； V=L ? l ? n
L---每米门、窗缝隙渗入室内的总空气量，m/(h?m);
查《供热工程》表1-6，用插入法计算，当冬季室外风速ν=3.1m/s时，对于双层木窗，L=2.28m/(h?m),对于双层木门，L=5.56 m/(h?m)。 l---门、窗缝隙的计算长度，m； n---渗透空气量的朝向修正系数。 围护结构冷风渗透耗热量计算结果见表二。 4、围护结构冷风侵入耗热量的计算
冷风侵入耗热量采用外门基本耗热量乘以《供热工程》表1-9的百分数的方法计算，计
3
3
333
算公式：
Q3ˊ=N?Q1?j?mˊ
N---考虑冷风侵入的外门附加率； Q1?j?mˊ=外门的基本耗热量，W。
101房间、楼梯间北外门尺寸为900mm32700mm，其冷风侵入耗热量Q3ˊ=N?Q1?j?mˊ
=0.65n* Q1?j?mˊ=0.65*1*176.1W=11344.5W；一楼大厅每条外门尺寸为1800mm33500mm，其冷风侵入耗热量Q3ˊ=N?Q1?j?mˊ=0.8n* Q1?j?mˊ=0.8*1*1086.2W=869.0W；211房间北外门尺寸为900mm32700mm，其冷风侵入耗热量Q3ˊ=N?Q1?j?mˊ=0.65n* Q1?j?mˊ =0.65*2*176.1=229W；311房间北外门尺寸为900mm32700mm，其冷风侵入耗热量Q3ˊ=N?Q1?j?mˊ=0.65n* Q1?j?mˊ=0.65*3*114.5W=
整栋建筑物的热负荷计算见表一。
三、 散热器的选择、计算
1、 散热器的选择
散热器的种类繁多，样式新颖，主要分为铸铁和钢制两大类，其中铸铁散热器主要构造形式翼型散热器，柱型散热器；钢制散热器构造形式主要有闭式钢串片对流散热器，钢制柱型散热器，板型散热器。钢制散热器与铸铁散热器具有以下特点： ① 金属耗量少； ② 耐压强度高；
③ 外形美观整洁、占地少、便于布置；
④ 水容量少、热稳定性差（除钢制柱型散热器）； ⑤ 容易被腐蚀，使用寿命比铸铁短。
选择散热器型号时 应满足在热工性能、经济、卫生、美观等方面的要求，但要根据具体情况，有所侧重。设计选择散热器时，应符合下列原则：
① 当以热水为热媒时，散热器的工作压力不能超过制造厂商规定的压力值； ② 在民用建筑中，宜采用外形美观、易于清扫的散热器； ③ 在放粉尘或防尘要求高的生产厂房，应采用易于清扫的散热器；
④ 在具有腐蚀性气体的生产厂房或相对湿度较大的房间，宜采用耐腐蚀的散热器； ⑤ 采用刚用制散热器时，应采用闭式系统，并满足产品对水质的要求，在非采暖季节采暖
系统应充水保养；蒸汽采暖系统不得采用钢制柱型、板型、和扁管散热器； ⑥ 采用铝制散热器时，应采用内防腐型铝制散热器，并满足产品对水质的要求； ⑦ 安装热量表和恒温阀的热水采暖系统不宜采用水流通道内含有粘砂的铸铁散热器。
综上所述，此建筑物采暖系统采用铸铁M-132型散热器，其规格及传热系数K如下表：
型号 散热器面积m/片 2水容量L/片 重量工作压传热系数计算公式W/(m2 ?℃) 当热水热媒Δ不同蒸汽表压力(MPa)下的K值W/(m ?℃) 2kg/片 力（MPa） t=64.5℃时K值 W/(m ?℃) 2T-Z-2-5-5 (M-132)
0.24 1.32 7 0.5 K=2.46 ?Δt0.286 7.99 0.03 0.07 ≥0.1 8.75 8.97 9.10 散热器安装在墙面，外面有罩，罩子前面上、下端开有通气孔，孔口设格栅，β3=1.4。
散热器布置在窗台下面，这样散热器上升的气流能够改善从玻璃下降的冷气和冷辐射的影响，使流经室内的空气流比较暖和、舒适。
对于M-132型散热器，每组散热器片数不超过20片，实际面积可以比计算面积小0.1m。
2
2、 散热器面积的计算
散热器面积计算公式：
F=Q/[K(tpj-tn)]* β1β2β3
Q---散热器的散热量，W；
tpj ---散热器内热媒平均温度，℃；