暖通课件-采暖设计

一、围护结构的基本耗热量
• 围护结构基本耗热量指经过墙、窗、门、 地面和屋顶等，由于室内外的空气温差而 造成的从室内传向室外的热量。
Q aKF(t n t w ) W
α ——围护结构的温差修正系数，主 要用于计算与大气不直接接触的外围 护结构基本耗热量 。
序号
1 2
α 值 外墙，平屋顶及其直接接触室外空气的楼板等 1.00 带通风间层的平屋顶，坡屋顶闷顶及与室外空 0.90 气相通的不供暖地下室上面的楼板等 与有外门窗的不供暖楼梯间相邻的隔墙： 多层建筑 0.70 高层建筑 0.60 不供暖地下室上面的楼板： 当外墙上有窗户时 当外墙上无窗户且位于室外地坪以上时 外墙上无窗户且位于室外地坪以下时 与有外门窗的不供暖房间相邻的隔墙 0.75 0.60 0.40 0.70
• 建筑围护结构既要满足结构方面的要求， 也要满足建筑热工方面的要求。在技术上 主要的要求如下： 1.要满足建筑结构上的强度要求； 2.要保证在建筑结构内表面不结露，即外墙 及顶棚内表面温度不应低于室内空气的露 点温度； 3.围护结构内表面温度不应过份低于室内空 气温度，否则人体将因辐射散热过大而感 到不舒适；
温 差 修 正 系 数α 维护结构及其所处情况
3
4
5
1.室内计算温度tn
• 距地面2米以内人们活动区域的空气平均 温度。民用建筑的主要房间宜采用16～
20℃ 。**
2.供暖室外计算温度tw
• 供暖室外计算温度应采用历年平均不保证 5天的日平均温度。 3.围护结构的传热系数K
• 一般建筑物的外墙和屋顶都属于匀质多层 材料的平壁结构。常用维护结构的传热系 数可直接从有关手册中查得。
四、建筑物热负荷的估算
• 在进行初步设计或规划设计时，需要估算建 筑物的供暖负荷，此时可用热指标法。
• 热指标是在调查了同一类型建筑物的供暖热 负荷后，得出的该类建筑物每ｍ2建筑面积 或在室内外温差为1℃时每ｍ3建筑物体积的 平均供暖热负荷。 • 一种是单位面积热指标法；另一种是在室 内外温差为1℃时的单位体积热指标法。
i
机械循环下供上回（倒流式）热水供暖系统
5.异程式系统与同程式系统
• 通过各个立管的循环环路的总长度 不相等。这种布置形式称为异程式 系统。
• 同程式系统的特点是通过各个立管 的循环环路的总长度都相等 。
4
立管 I II III IV
3
1 2
同程式系统
6.水平式系统
• 按供水管与散热器的连接方式可分为 顺流式和跨越式。
2.重力循环热水供暖系统的主要形式
i=0.5%～1%
8
2
双管 单管
4 5 1 3
6 7
i=0.5%～1% i=0.5%～1%
11
9 (b)
重力循环供暖系统
(a)
10
• 为了使系统内的空气能顺利地排除， 对于上供下回式自然循环热水供暖系 统，其供水干管必须有向膨胀水箱方 向上升的坡向，其坡度宜采用0.5％ ～1.0 %；散热器支管的坡度一般取 1%。为保证系统中的水能通过回水干 管顺利地排出，回水干管应有向锅炉 方向向下坡向，其坡度一般为0.5％ ～1%。
4.要考虑建筑物的热稳定性，即由于室外温 度或室内产生的热量发生变化而使经过围 护结构的热流发生变化时，室内保持原有 温度的能力。对于不同的建筑物，若在相 同的热流变化下，室温波动越小则建筑物 的热稳定性越好； 5.建筑物围护结构的厚度，应根据技术经济 比较确定。但其传热热阻不得小于按下式 确定的数值：
2.机械循环下供下回式双管系统
• 系统的供水和回水干管都敷设在底层散热器 下面。在设有地下室的建筑物中或在平屋顶 建筑棚下难以布置供水干管的场合，常采用 下供下回式系统。 • 下供下回式系统排除空气的方式主要有两种 ：通过顶层散热器的冷风阀手动分散排气。 或通过专设的空气管手动或自动集中排气。 为避免立管中的水通过空气管串流，集气装 置的连接位置，应比水平空气管低h米以上， 即应大于图中a和b两点在供暖系统运行时的 压差值。
一、重力（自然）循环热水供暖系统
1. 系统工作原理及其作用压力
• 当水在锅炉内加热后，水的密度减小；在 散热器内被冷却后，水的密度增加。整个 系统将因供回水密度差的不同而维持循环 流动。维持该系统循环流动的压力称为自 然作用压力。 • 重力循环热水供暖系统的循环作用压力的 大小取决于水温（水的密度）在循环环路 的变化。
暖通空调课程讲座
供暖工程
1
供暖是指用人工方法向室内供给热量， 以创造适宜的生活或工作条件的技术。
• 供暖的主要目的就是不断地向房间供 给相应的热量，维持房间必须的温度 ，以改善工作和生活条件。
供暖系统的组成
• 热媒制备设施/热源； • 热媒输送管道； • 热媒利用设施/散热设备。
供暖方式
• 1.局部供暖：将热源和散热设备合并成一个 整体，分散设置在各个房间里，叫做局部供 暖。如火炉、火墙、火炕、电红外线供暖、 等均属于局部供暖。 • 2.集中供暖：热源和散热设备分别设置，热 源通过热媒管道向各个房间或各个建筑物供 给热量的供暖系统，称为集中式供暖系统。 以热水和蒸汽作为热媒的集中采暖系统可以 较好地满足人们生活、工作以及生产对室内 温度的要求，并且卫生条件好，减少了对环 境的污染。
第二节
室内热水供暖系统
• 以热水为热媒的供暖系统，称为热水供暖 系统。热水供暖系统是目前广泛使用的一 种供暖系统。居住和公共建筑常采用热水 供暖系统。
分类
• 1.按系统循环动力不同，可分为重力（自然）循 环系统和机械循环系统。靠水的密度差进行循环 的系统，称为重力循环系统；靠机械（水泵）力 进行循环的系统，称为机械循环系统。 • 2.按系统供、回水方式不同，可分为单管系统和 双管系统。热水经立管或水平供水管顺序流过多 组散热器，并顺序地在各散热器中冷却的系统， 称为单管系统。热水经供水立管或水平供水管平 行地分配给多组散热器，冷却后的回水自每个散 热器直接沿回水立管或水平回水管流回热源的系 统，称为双管系统。
• • • • •
北、东北、西北 0％ ～－10％ 东、西 －5％ 东南、西南 －10％～－15％ 南 －15％～－25％ 选用朝向修正时，应考虑当地冬季日 照率，建筑物使用和被遮挡情况。对于冬 季日照率小于35％的地区，东南、西南和 南向修正率，宜采用-10％～0％，东、西 向可不加以修正。
3.高度修正耗热量
• 供暖系统的设计热负荷，是指在设计室外 温度tw下，为了达到要求的室内温度tn， 供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热 量Q。 • 供暖系统的热负荷与供暖系统的设计热负 荷并不相同。
• 供暖系统的设计热负荷一般包括 ：围护结构的基本耗热量，围护 结构的附加耗热量，冷风渗透及 侵入耗热量，有时还需考虑建筑 物内部散热以抵消若干耗热量， 如人员较多的公共建筑应适当考 虑人体的散热量等。
三、加热进入室内冷空气所需热量
1.冷风渗透耗热量 • 在风力和热压造成的室内外压差作用下， 室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内 ，被加热后又逸出室外。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 ，称为冷风滲透耗热量。 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。
a(tn t w ) 2 Rmin m· ℃/Ｗ t y an
二、围护结构的修正耗热量
1.朝向修正耗热量
• 朝向修正耗热量是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。**
2.风力修正耗热量 • 风力修正耗热量是考虑室外风速变化而对 围护结构耗热量的修正。 • 对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野 上的建筑物以及营区内特别突出的建筑物 ，应考虑垂直外围护结构附加5％～10％ 。
2.外门冷风侵入耗热量 • 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 侵入耗热量。
• 由于流入的冷空气量Vw不易确定，因此对于开启时 间不长的外门如果能确定冷风侵入量V，冷风侵入 耗热量可以采用外门的基本耗热量乘以下列百分数 的简便方法进行计算。 • 无门斗的双层外门 100n％ • 有门斗的双层外门 80n％ • 无门斗的单层外门 65n％ • 对出入频繁的公共建筑主要出入口，其外门冷风侵 入耗热量，可按外门冷风侵入耗热量的5倍考虑。
4
5
6
a b
>h
3 1 2
机械循环下供下回式系统
3.中供式
水平供水干管敷设在系统中部。 • 下部：上供下回； • 上部：下供下回（左） 上供下回（右）
4.机械循环下供上回式（倒流式）供 暖系统
• 系统的供水干管设在下部，而回水干 管设在上部，顶部还设置有顺流式膨 胀水箱。
3 i i
i 1 2
5
h1
1
ρg
3 4
h
ρh
2 A P左 A
h0
P右
断面A-A右侧的水柱压力为
P 1 g (h0 h hh h 1g )
断面A-A左侧的水柱压力为
• 起循环作用的只有散热器中心和锅炉中心之 间这段高度内的水柱密度差。如果取供水温 度95℃，回水70℃；则每m高差可产生的作用 压力为： • 9.81×1×（977.81－961.92）=156 Pa。 • 重力循环热水供暖系统维护管理简单，不需 消耗电能。但由于其作用压力小、管中水流 速度不大，所以管径就相对大一些，作用范 围也受到限制。自然循环热水供暖系统通常 只能在单幢建筑物中使用，作用半径不宜超 过50m。
• 在双管系统中，由于各层散热器与锅炉的 高差不同，虽然进入和流出各层散热器的 供、回水温度相同（不考虑管路沿途冷却 的影响），但仍将形成上层作用压力大， 下层压力小的现象。如选用不同管径仍不 能使各层阻力达到平衡，由于流量分配不 均，必然要出现上冷下热的现象；而且楼 层数越多，上下层的作用压力差值越大， 这种现象就会越严重。在建筑物内，同一 竖向的各层房间的室温不符合设计要求的 温度，而出现上、下层冷热不均的现象， 通常称作系统垂直失调。