供热工程设计计算书--

供热工程设计计算书

某办公楼供热工程设计

学校：上海理工大学

学院：城市建设与环境工程学院 专业：建筑环境与设备工程 姓名：王定平 学号：0717020212 导师：于国清

目录

一、 工程概况…………………………………………………………3

二、 供暖系统设计热负荷计算………………………………………4

三、 供暖散热器的类型选择与计算…………………………………7

四、 水力计算………………………………………………………8

五、 设备选型……………………………………………………….9

六、 参考资料………………………………………………………10

一、工程概况

（一）本工程为办公区设计供热系统，所在地区为内蒙古通辽市，属严寒B区。该办公区有相同的办公楼7幢。单幢建筑物为3层，层高3.6m。整个办公区采用集中供热。热源设置在一独立建筑内，距离最远的建筑为200m。水源：城市自来水，上水压力0.2 MPa。热主机为：锅炉

（二） 主要设计参数 设计地区：通辽

查《简明供热设计手册》

（1）供暖室外计算温度/℃ twg=-20℃ （2）冬季室外平均风速/(m/s) v=3 m/s （3）冬季室外大气压力/PaP=100.41kPa

室内设计温度采用：普通房间20℃，卫生间16℃。仓库18℃。

二、供暖系统设计热负荷计算

（一）围护结构传热耗热量

围护结构的确定 计算体形系数

办公楼与室外大气接触的外表面积

A=50.24×10.448+50.24×3.6×3×2+10.448×3.6×3×2=1835.8 m2 办公楼所包围的体积

V=50.24×10.448×3.6×3=5669 m3 体形系数= A/ V=0.32

由以上数据和规范，确定维护结构类型为： ①墙体构造：

从左到右依次为水泥砂浆抹灰加浅色喷浆、砖墙370mm、保温层为沥青膨胀珍珠岩、内粉刷加油漆。属I类建筑。设计传热系数K=0.4 W/(m2·K) ②屋面构造：

从上到下依次为：防水层加小豆石、水泥砂浆平层、保温层为沥青膨胀珍珠岩180mm、隔气层、汞重层120空心板、内粉刷。传热系数K=0.35 W/(m2·K) ③窗体构造

一楼北面为：辐射率小于等于0.25的Low-E中空玻璃。间隔充空气、间隔厚12mm、铝合金窗框。传热系数为1.9 W/(m2·K)

南面为：辐射率小于等于0.25的Low-E中空玻璃，间隔厚12mm,充空气，铝合金窗框，占总面积20%。传热系数2.75 W/(m2·K) 二、三楼窗体：

北面为：双银Low-E中空玻璃。间隔充氩气、间隔厚12mm、塑料窗框。传热系数为1.5 W/(m2·K)

南面为：辐射率小于等于0.25的Low-E中空玻璃，间隔厚12mm,充空气，铝合金窗框，占总面积20%。传热系数2.75 W/(m2·K) 东西为Low-E中空玻璃，间隔充氩气、间隔厚12mm，铝合金窗框，传热系数2.45 W/(m2·K) ④门为实质木质外门，双层，传热系数为2.33 W/(m2·K)。门尺寸为1500X2000

⑤地面传热系数：不保温地面。 K值按划分地带计算

（一） 围护结构附加耗热量计算

1朝向修正耗热量

此次，计算北：5%；南：-20%；东、西：-5% 朝向修正耗热量=基本耗热量×朝向修正率 2风力附加耗热量

由于市区建筑一般风速v

本办公楼房间高度

（二） 冷风渗透耗热量计算

供暖室外计算温度-20℃下的空气密度ρw=353/T=353/(273-20)=1.39kg/m3

根据大同冬季室外平均风速 v=3.4 m/s

双层钢窗的缝隙渗入的空气量 L=2.4(m3/h·m) 门的缝隙渗入的空气量 L=7.56(m3/h·

m)

（三） 冷风侵入耗热量

本区建筑物为三层，即门的冷风侵入耗热量为门基本耗热量的65%X3=1.95倍。

其房间负荷计算见附表1：房间耗热量计算表。

三、供暖散热器的类型选择与计算

（一） 散热器的类型

1. 室内选择安装M-132型散热器，散热器暗装 同侧上进下出 安装在墙龛内,散热器顶

距墙龛40mm。 每片散热器面积f=0.24m2/片

2. 散热器传热系数为K=2.464⊿t0.286=7.92 W/(m2·K). 3. ⊿t=（95+70）/2-20=62.5℃。 （二） 散热器的计算

1、 温度参数计算：

散热器进水温度为95℃ 散热器出水温度为70℃

3、修正系数

选择同侧上进下出,β1=1, β3=1.11β2=1（暂取1） 如一楼司机房散热器片数计算如下：

计算的该房间热负荷Q=3293.85W，本房间布置四个M-132型散热器 ，则每个散热器热负荷为

Q′=3293.85/4=823.46W.

F

Q

123 StK

根据式：F= Q′Χβ1Χβ2 Χβ3/K/ ⊿t ⊿t=(95-70)/2-20=42.5℃。 求的F=7.39m2

每片散热器面积f=0.24m2.片数N=F/f=7.39/0.24=7.69(片)取8片。

四、水力计算

计算步骤

1.在轴测图上，进行管段编号、立管编号，并算出各管段的热负荷和管长

2.选择最不利环路 由轴测图可知，离进水管最远的立管底层散热器的环路为最不利环路。对管路进行编号，标注管长。热负荷，逐段计算其管径及阻力。 3确定最不利环路各管段的管径d

（1）根据各管段的热负荷，求出各管段的流量，计算公式如下： G

3600Q0.86Q

kg/h 3''''

4.18710（tgth)tgth

式中 Q——管段热负荷，W; t'g——系统设计供水温度，0C; th——系统设计回水温度，0C。

（2）根据G，Rpj（大致在60~120Pa/m），查附录4-1，选择最接近Rpj的管径。将查出的

d、R、v和G值列入附表中。

4.确定长度压力损失PyRl。将每一管段R与l相乘，列入水力计算表中。

5.确定局部阻力损失Z （1）确定局部阻力系数ξ 根据系统图中管路的实际情况，列出各管段局部阻力管件名

称。利用附录表4-2，将其阻力系数ξ值记于附表中，最后将各管段总局部阻力系数列于表中 （2）利用附录表4-3，根据管段流速v，可查出动压头Pd值，列于附表中。根据

'

PjPd，将求出的Pj值列入附表中。

6.求各管段的压力损失PPyPj。 7.求环路总压力损失

其他管段见附表II，水力计算表 五、设备选型

（一）锅炉房设备容量计算

一幢办公楼的负荷：Q=23486.3+17379.77+24263.4=65129.47W 7幢总负荷为Qz=7Q=455906.29. 附加沿途损失及漏热

Qz′=Kqo=1.08*455906.29=492378.79W. 一幢办公楼的水流量：H=2240.45 kg/h 7幢总水流量为Hz=7H=15683.17 kg/h 考虑沿途漏水Hz′=1.08Hz=16937.8 kg/h.

一幢楼的最不利环路阻力为11637.4 Pa 热源设置距离最远建筑200m 所以一栋楼的总阻力为11637.4+200*44.27=20491.1Pa.

扬程=损失+高度，所以，扬程= 20491.4/9.81*10^3+10.8=12.88m 水泵选择：型号：IRG20-110 流量：2.5m3/h

扬程：15m 功率：0.5kw

锅炉选择：

采用燃气锅炉，以天然气作为燃料。选用双锅筒枞制式链条炉排锅炉。额定进出水温度70℃/95℃。额定热功率0.5MW，额定出水压力0.7Mpa。 其代号为：SZL0.5—0.7/95/70—Q.

六、参考资料

1．采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003。

2．李岱森。简明供热设计手册。北京：中国建筑工业出版社，1998。 3．陆耀庆。实用供热空调设计手册。北京：中国建筑工业出版社，1993。 4．贺平，孙钢。供热工程(第三版)。北京：中国建筑工业出版社，1993。 5．锅炉房设计规范，GB50041-92。

6．于国清。建筑设备工程CAD制图与识图。北京：机械工业出版社，2005。 7．编写组。锅炉房实用设计手册(第二版)。北京：机械工业出版社，2001。 8．编写组。燃油、燃气锅炉房设计手册。北京：机械工业出版社，1998。

9．ASHRAE. Hydronic heating and cooling systems. ASHRAE Handbook Systems and Equipment 2000 .

供热工程设计计算书

某办公楼供热工程设计

学校：上海理工大学

学院：城市建设与环境工程学院 专业：建筑环境与设备工程 姓名：王定平 学号：0717020212 导师：于国清

目录

一、 工程概况…………………………………………………………3

二、 供暖系统设计热负荷计算………………………………………4

三、 供暖散热器的类型选择与计算…………………………………7

四、 水力计算………………………………………………………8

五、 设备选型……………………………………………………….9

六、 参考资料………………………………………………………10

一、工程概况

（一）本工程为办公区设计供热系统，所在地区为内蒙古通辽市，属严寒B区。该办公区有相同的办公楼7幢。单幢建筑物为3层，层高3.6m。整个办公区采用集中供热。热源设置在一独立建筑内，距离最远的建筑为200m。水源：城市自来水，上水压力0.2 MPa。热主机为：锅炉

（二） 主要设计参数 设计地区：通辽

查《简明供热设计手册》

（1）供暖室外计算温度/℃ twg=-20℃ （2）冬季室外平均风速/(m/s) v=3 m/s （3）冬季室外大气压力/PaP=100.41kPa

室内设计温度采用：普通房间20℃，卫生间16℃。仓库18℃。

二、供暖系统设计热负荷计算

（一）围护结构传热耗热量

围护结构的确定 计算体形系数

办公楼与室外大气接触的外表面积

A=50.24×10.448+50.24×3.6×3×2+10.448×3.6×3×2=1835.8 m2 办公楼所包围的体积

V=50.24×10.448×3.6×3=5669 m3 体形系数= A/ V=0.32

由以上数据和规范，确定维护结构类型为： ①墙体构造：

从左到右依次为水泥砂浆抹灰加浅色喷浆、砖墙370mm、保温层为沥青膨胀珍珠岩、内粉刷加油漆。属I类建筑。设计传热系数K=0.4 W/(m2·K) ②屋面构造：

从上到下依次为：防水层加小豆石、水泥砂浆平层、保温层为沥青膨胀珍珠岩180mm、隔气层、汞重层120空心板、内粉刷。传热系数K=0.35 W/(m2·K) ③窗体构造

一楼北面为：辐射率小于等于0.25的Low-E中空玻璃。间隔充空气、间隔厚12mm、铝合金窗框。传热系数为1.9 W/(m2·K)

南面为：辐射率小于等于0.25的Low-E中空玻璃，间隔厚12mm,充空气，铝合金窗框，占总面积20%。传热系数2.75 W/(m2·K) 二、三楼窗体：

北面为：双银Low-E中空玻璃。间隔充氩气、间隔厚12mm、塑料窗框。传热系数为1.5 W/(m2·K)

南面为：辐射率小于等于0.25的Low-E中空玻璃，间隔厚12mm,充空气，铝合金窗框，占总面积20%。传热系数2.75 W/(m2·K) 东西为Low-E中空玻璃，间隔充氩气、间隔厚12mm，铝合金窗框，传热系数2.45 W/(m2·K) ④门为实质木质外门，双层，传热系数为2.33 W/(m2·K)。门尺寸为1500X2000

⑤地面传热系数：不保温地面。 K值按划分地带计算

（一） 围护结构附加耗热量计算

1朝向修正耗热量

此次，计算北：5%；南：-20%；东、西：-5% 朝向修正耗热量=基本耗热量×朝向修正率 2风力附加耗热量

由于市区建筑一般风速v

本办公楼房间高度

（二） 冷风渗透耗热量计算

供暖室外计算温度-20℃下的空气密度ρw=353/T=353/(273-20)=1.39kg/m3

根据大同冬季室外平均风速 v=3.4 m/s

双层钢窗的缝隙渗入的空气量 L=2.4(m3/h·m) 门的缝隙渗入的空气量 L=7.56(m3/h·

m)

（三） 冷风侵入耗热量

本区建筑物为三层，即门的冷风侵入耗热量为门基本耗热量的65%X3=1.95倍。

其房间负荷计算见附表1：房间耗热量计算表。

三、供暖散热器的类型选择与计算

（一） 散热器的类型

1. 室内选择安装M-132型散热器，散热器暗装 同侧上进下出 安装在墙龛内,散热器顶

距墙龛40mm。 每片散热器面积f=0.24m2/片

2. 散热器传热系数为K=2.464⊿t0.286=7.92 W/(m2·K). 3. ⊿t=（95+70）/2-20=62.5℃。 （二） 散热器的计算

1、 温度参数计算：

散热器进水温度为95℃ 散热器出水温度为70℃

3、修正系数

选择同侧上进下出,β1=1, β3=1.11β2=1（暂取1） 如一楼司机房散热器片数计算如下：

计算的该房间热负荷Q=3293.85W，本房间布置四个M-132型散热器 ，则每个散热器热负荷为

Q′=3293.85/4=823.46W.

F

Q

123 StK

根据式：F= Q′Χβ1Χβ2 Χβ3/K/ ⊿t ⊿t=(95-70)/2-20=42.5℃。 求的F=7.39m2

每片散热器面积f=0.24m2.片数N=F/f=7.39/0.24=7.69(片)取8片。

四、水力计算

计算步骤

1.在轴测图上，进行管段编号、立管编号，并算出各管段的热负荷和管长

2.选择最不利环路 由轴测图可知，离进水管最远的立管底层散热器的环路为最不利环路。对管路进行编号，标注管长。热负荷，逐段计算其管径及阻力。 3确定最不利环路各管段的管径d

（1）根据各管段的热负荷，求出各管段的流量，计算公式如下： G

3600Q0.86Q

kg/h 3''''

4.18710（tgth)tgth

式中 Q——管段热负荷，W; t'g——系统设计供水温度，0C; th——系统设计回水温度，0C。

（2）根据G，Rpj（大致在60~120Pa/m），查附录4-1，选择最接近Rpj的管径。将查出的

d、R、v和G值列入附表中。

4.确定长度压力损失PyRl。将每一管段R与l相乘，列入水力计算表中。

5.确定局部阻力损失Z （1）确定局部阻力系数ξ 根据系统图中管路的实际情况，列出各管段局部阻力管件名

称。利用附录表4-2，将其阻力系数ξ值记于附表中，最后将各管段总局部阻力系数列于表中 （2）利用附录表4-3，根据管段流速v，可查出动压头Pd值，列于附表中。根据

'

PjPd，将求出的Pj值列入附表中。

6.求各管段的压力损失PPyPj。 7.求环路总压力损失

其他管段见附表II，水力计算表 五、设备选型

（一）锅炉房设备容量计算

一幢办公楼的负荷：Q=23486.3+17379.77+24263.4=65129.47W 7幢总负荷为Qz=7Q=455906.29. 附加沿途损失及漏热

Qz′=Kqo=1.08*455906.29=492378.79W. 一幢办公楼的水流量：H=2240.45 kg/h 7幢总水流量为Hz=7H=15683.17 kg/h 考虑沿途漏水Hz′=1.08Hz=16937.8 kg/h.

一幢楼的最不利环路阻力为11637.4 Pa 热源设置距离最远建筑200m 所以一栋楼的总阻力为11637.4+200*44.27=20491.1Pa.

扬程=损失+高度，所以，扬程= 20491.4/9.81*10^3+10.8=12.88m 水泵选择：型号：IRG20-110 流量：2.5m3/h

扬程：15m 功率：0.5kw

锅炉选择：

采用燃气锅炉，以天然气作为燃料。选用双锅筒枞制式链条炉排锅炉。额定进出水温度70℃/95℃。额定热功率0.5MW，额定出水压力0.7Mpa。 其代号为：SZL0.5—0.7/95/70—Q.

六、参考资料

1．采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003。

2．李岱森。简明供热设计手册。北京：中国建筑工业出版社，1998。 3．陆耀庆。实用供热空调设计手册。北京：中国建筑工业出版社，1993。 4．贺平，孙钢。供热工程(第三版)。北京：中国建筑工业出版社，1993。 5．锅炉房设计规范，GB50041-92。

6．于国清。建筑设备工程CAD制图与识图。北京：机械工业出版社，2005。 7．编写组。锅炉房实用设计手册(第二版)。北京：机械工业出版社，2001。 8．编写组。燃油、燃气锅炉房设计手册。北京：机械工业出版社，1998。

9．ASHRAE. Hydronic heating and cooling systems. ASHRAE Handbook Systems and Equipment 2000 .