大工20春《建筑供热空调课程设计》答案

网络教育学院《建筑供热/空调课程设计》

题目：某中学实验楼建筑散热器采暖设计

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1 工程概况

本次进行了西宁市某中学实验楼采暖系统设计。采用散热器采暖，系统以95℃/70℃的热水为热媒，采用机械循环上供下回垂直单管顺流式系统进行采暖。

1、建筑物所在地点：西宁；

2、建筑物周围环境：市内，无遮挡；

3、建筑资料：详见建筑施工图纸；

4、热源：集中供热锅炉房；

5、热媒参数：95/70℃热水，引入口处资用压差100kPa；

6、建筑面积：6878.7m2占地面积：2540.16m2；

7、层数：五层；总高度24.10m米；

8、结构形式：框架结构；

9、耐火等级：二级；

10、屋面防水等级：二级；

11、设计年限：二级50~100年；

2 设计依据

2.1设计气象资料的确定

2.1.1设计气象资料确定原则

（1）冬季室外计算温度：

采暖室外计算温度，应采用历年冬季平均不保证5天的日平均温度，这主要用于计算采暖设计热负荷。

在采暖热负荷计算中，如何确定室外计算温度是非常重要的。从气象资料中就可以看出，最冷的天气并不是每年都会出现。如果采暖设备是根据历年最不利条件选择的，即把室外计算温度定得过低，那么，在采暖运行期的绝大多数时间里，会显得设计能力富余过多，造成浪费；反之，如果把室外计算温度定得过高，则在较长的时间内不能保证必要的室内温度，达不到采暖的目的和要求。因此，正确地确定和合理的采用采暖室外计算温度是一个技术与经济统一的问题。《采暖通风与空气调节设计规范》[GB50019—2003]所规定的采暖室外设计温度，适用于连续采暖或间歇时间较短的热负荷计算。

（2）冬季室外平均风速：

冬季室外平均风速应采用累年最冷3个月各月平均风速的平均值，“累年最冷3个月，系指累年逐月平均气温最低的3个月，主要用来计算风力附加耗热量和冷风渗透耗热量。

（3）冬季主导风向

冬季“主导风向”即为“虽多风向”，采用的是累年最冷3个月平均频率最高的风向，风向的频率指在一个观测周期内，某风向出现的次数占总数的百分数，主要用来计算冷风渗透耗热量。用四个字母ESWN分别表示东南西北四个方向，其它方位用这四个字母组合表示风的吹向，即风从外面刮来的方向。当风速小于0.3米／秒时，用字母c来表示，各地区冬季主导风向可参见《供热手册》，如哈尔滨主导风向为SSW，安达主导风向为NW，即分别表示为南西南风和西北风。

（4）冬季日照率

冬季日照率(冬季日照百分率)，采用历年最冷3个月平均日照率的平均值，系指在一个观测周期(全月)内，实测日照总时数占可照总时数的百分率，用来确定朝向修正率。

2.1.2具体气象参数选取

(1)计气象资料建筑物所在城市：西宁

(2)查出当地的气象资料如下：

地理位置：

北纬36.43度；

东经101.45度；

海拔2295.2米；

大气压力：

冬季Pb=773.4hPa ； 夏季Pb=770.6hPa ；

冬季供暖室外计算温度：-11.4℃； 冬季最低日平均：-17.1℃； 冬季室外平均风速：0.9m/s ； 冬季通风：-10℃； 冬季日照率：66%；

设计计算用采暖期天数及平均温度

供暖期：日平均温度：<+5℃，天数：149天。 2.2采暖设计热负荷计算方法

采暖设计热负荷包括围护结构的基本耗热量和围护结构的附加耗热量，利用下式计算：

'''''

1123

j x Q Q Q Q Q ??=+++ (3-1)

式中： '1j

Q ?——围护结构的基本耗热量，W ；

'1x Q ?——围护结构的附加(修正)耗热量，W ；

'2

Q ——冷风渗透耗热量，W ；

'3Q ——冷风侵入耗热量，W ；

'Q ——供暖总耗热量，W 。

其中，'1j

Q ?为围护结构的基本耗热量，围护结构附加耗热量为'2Q 、'3Q 、'1x Q ?之

和。

说明：围护结构的基本耗热量是在稳定条件下计算得出的。实际耗热量会受到气象条件以及建筑物因素等各种影响而有所增减。所以要对房间围护结构的基本耗热量进行修正。修正后的耗热量即为附加耗热量。通常按基本耗热量的百分率计算。包括朝向修正，风力附加和高度附加等。基本耗热量还不是建筑物围护结构的全部耗热量，因为建筑物围护结构的耗热量还与它所处的地理位置及它的形状等因素(如朝向、风速、高度等)有关，这些因素在计算它的基本耗热量时并没有考虑进去。在附加耗热量中，应按其占基本耗热量的百分率确定。

3 采暖热负荷计算

3.1 围护结构传热的耗热量

3.1.1计算公式

围护结构基本耗热量按照下式计算：

''

()n w Q KF t t a =-W (3-2)

式中：

K ——围护结构的传热系数，W/(2

m ·℃)； F ——围护结构的面积，2

m ；

a ——围护结构的温差修正系数；

n t ——冬季室内计算温度，℃；

w t ——供暖室外计算温度，℃。

3.2.2围护结构的传热系数

屋面：加气混凝土保温屋面 ，II 型，k ＝0.83W/m2·k

外墙：砖＋泡沫混凝土 + 木丝板＋白灰粉刷 ，II 型墙，k ＝0.9 W/m2·k 外窗：采用塑钢窗，中空玻璃，k ＝3.9 W/m2·k 门：根据用途不同查有关资料确定传热系数值； 内墙：采用200厚KP1型空心砖，k ＝0.58W/m2·k ，两侧各抹20厚水泥砂浆； 楼板：120厚钢筋混凝土楼板，40厚水泥珍珠岩砂浆垫层，k ＝2.0W/m2·k 楼梯间：为不使用空调区域，内抹30厚保温砂浆； 地面：采用地带划分方法

表3-1 地面划分地带传热系数

3.2.3室内计算温度及温差修正系数

（1）室内计算温度 民用建筑的主要房间，室内计算温度宜采用16～24℃，当工艺或使用条件有特殊要求时，各类建筑物的室内温度可按国家现行有关专业标准、规范执行。

辅助建筑物及辅助用室，不应低于下列数值： 1、浴室24℃；