兰州交通大学毕业设计(论文)
第二章 概述
第一节 设计题目
兰州某商会大厦供暖系统设计
第二节 设计任务及要求 一、 设计任务
设计任务包括该商会大厦裙楼三、四、五层及南塔楼采暖系统设计
二、设计要求
(一) 供暖设计热负荷计算,其中高层建筑冷风渗透耗热量的计算采用缝隙法,多层建筑冷风渗透耗热量的计算采用换气次数法。
(二) 确定系统形式,布置系统管道。 (三) 绘制供暖系统水力计算草图。 (四) 各房间散热设备选择计算。 (五) 供暖系统的水力计算。 (六) 附件选择计算。
(七) 相关图纸的绘制(包括图纸封面及目录、供暖设计说明图、供暖系统平面布置图、供暖系统轴测图及相关大样图。
三、设计原始资料
(一) 建筑物概况
本建筑为兰州某商会大厦,共有裙楼8层,地下三层,塔楼两座,塔楼分别有19层,地下二、三层为停车场,地下三层战时作为人防设施使用,地下一层作为制冷机房、热水锅炉房以及超市使用,地上一层为超市和商务办公,裙楼其他层均为商务办公,塔楼为酒店式办公区。裙楼采暖区净高2.7m,层高4.2m;塔楼净高2.4m,层高3.25m。
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本商会大厦南塔楼高104.36m,北塔楼高104.8m。占地面积5586m2,采暖裙楼每层937m2,塔楼每层1639.4m2。总计采暖面积35599m2。
(二) 设计提供图纸
平面、剖面、立面图及其尺寸,详见条件图。 (三) 室内外设计计算参数 1) 室外设计参数
供暖室外计算温度: -9 ℃ ;冬季室外平均风速: 0.5 m/s ; 冬季主导风向: C E 。 2) 室内设计参数
室内采暖计算温度按房间用途取值,本设计均取18℃作为本采暖设计的室内计算温度。
(四) 动力资料
1) 水源:城市自来水。
2) 电源:220/380V50Hz民用动力电。
3) 热源:由地下一层燃气锅炉房供给40℃/50℃热水。 (五) 围护结构资料 1~9层裙楼部分:
屋面采用130厚泡沫玻璃保温,K=0.49(W/K·m2)。
外墙采用200厚加气混凝土砌块(ρ=700kg/m3,λ=0.22w/m·K),外贴140厚憎水珍珠岩保温板(ρ=300kg/m3,λ=0.076w/m·K),平均传热系数K=0.63(W/K·m2)。
架空或外挑楼板底板贴130厚泡沫玻璃保温,其传热系数K=0.5(W/K·m2)。 外窗采用6高透光LOW-玻璃+12空气层+6透明玻璃,隔热金属多腔密封窗框,K=2.5(W/K·m2);玻璃幕为中空玻璃,k=2.5w/m2.k遮阳系数Sc=0.67;门:大门,k=2.6w/(m2·k)。
南、北塔楼10层及以上部分:
屋面采用130厚泡沫玻璃保温,K=0.49(W/K·m2)。
外墙采用200厚加气混凝土砌块(ρ=700kg/m3,λ=0.22w/m·K),外贴100厚憎水珍珠岩保温板(ρ=300kg/m3,λ=0.076w/m·K),北塔楼平均传热系数K=0.70(W/K·m2);南塔楼平均传热系数K=0.76(W/K·m2)。
外窗采用6高透光LOW-玻璃+12空气层+6透明玻璃,隔热金属多腔密封窗框,K=2.5(W/K·m2)。
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第三章 供暖系统设计热负荷
对于建筑物来说,有热量的得与失,当建筑物的失热量大于得热量时,为了保证建筑物内的温度恒定,就需要给建筑物供暖。一般冬季建筑物失热量的方面有以下几种;
1、围护结构传热耗热量Q1;
2、加热由门,窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量,称为冷风渗透耗热量Q2; 3、加热由门,孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量,称为冷风侵入耗热量Q3;
第一节 围护结构的耗热量 一、围护结构的基本耗热量
在工程设计中,围护结构的基本耗热量是按一围稳定传热过程进行计算的,可按下式计算:
Qj=KF(tn-tw)α (3-1)
式中:
K-------围护结构的传热系数,W/℃; F-------围护结构的面积,m2; tn------冬季室内计算温度,℃; tw------供暖室外计算温度,℃;
?------围护结构的温差修正系数,对于不同形式的外围护结构,可按《暖通动力技术措施》进行选取,其中普通外墙、屋面?=1,多层建筑中隔墙和有外门窗的不采暖楼梯间相邻的?=0.7,高层建筑中隔墙和有外门窗的不采暖楼梯间相邻的?=0.6
室内计算温度是指距地面2m以内人们活动地区的平均空气温度。一般由国家规定,对于本设计,因为采用的是地板辐射采暖方式,计算热负荷时,根据地面辐射供暖技术规程,室内计算温度的取值应比对流采暖系统的室内计算温度低2℃,或取对流采暖系统计算总热负荷的90%~95%。本计算采用后者,根据《地面辐射供暖技术规程》JGJ142-2004条文说明:寒冷地区取90%,严寒地区取95%,而兰州属于寒冷地区,因此在计算中取总负荷的90%。
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二、围护结构的附加耗热量
附加耗热量依照基本耗热量的百分率计算,考虑了各种附加以后,某项围护结构的总耗热量Q1为:
Q1=Qj(1+βch+βf+βli+βm)(1+βfg)(1+βj) (3-2)
1、《暖通规范》规定:宜按下列规定的数值,选用不同朝向的修正率βch 北、东北、西北 0~10%; 东南、西南 -10%~-15%; 东、西 -5% ; 南 -15%~-30%。
选用上面朝向修正率时。应考虑当地冬季日照率小于35%的地区,东南、西南和南向修正率,宜采用-10%~0%,东西向可不修正,本建筑北向不进行朝向修正,东西向取5%,南向取20%。
2、《暖通规范》规定:民用建筑和工业辅助建筑物(楼梯间除外)的高度附加率,当房间高度大于4m时,每高出1m应附加2%,但总的附加率不应大于15%。应注意:高度附加率βfg,应附加于房间各围护结构基本耗热量和其他附加(修正)耗热量的总和上。本设计所有建筑高度均不高于4m,因此不必进行高度附加。
3、《暖通规范》规定:在一般情况下,不必考虑风力附加。只对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物,以及城镇、厂区内特别突出的建筑物,才考虑垂直外围护结构附加βf5%~10%,本建筑不进行风力附加。
4、《实用供热空调设计手册》规定:在建筑物有两面外墙时,需要进行两面外墙修正,修正系数βli取5%。
5、《实用供热空调设计手册》规定:当窗墙面积比大于1:1时对外窗进行修正窗墙面积比过大修正系数βm取10%。但该规范并未规定外窗是否包括玻璃幕墙,由于玻璃幕墙的传热性质类似于外窗,本建筑玻璃幕墙面积巨大,因此对所有幕墙和外窗进行窗墙面积比过大修正。
6、《实用供热空调设计手册》规定:当建筑物的使用状态为仅白天使用或不经常使用时,应对其进行间歇修正,修正系数βj取20%。本建筑设计为白天使用,因此进行20%的间歇修正。
第二节 冷风渗透耗热量
在风压和热压的作用下,室外冷空气通过门窗的缝隙进入室内,在室内被加热后溢
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