本方案是針對一幢三層別墅進(jìn)行的供暖系統(tǒng)設(shè)計。建筑面積322㎡，供暖面積160㎡，其中衛(wèi)生間為散熱器供暖，其余房間為低溫?zé)崴孛孑椛涔┡ＴO(shè)計參數(shù)：冬季供暖室內(nèi)溫度20℃，衛(wèi)生間22℃。總熱負(fù)荷24KW。
水系統(tǒng)采用異程式下供下回雙管形式。各層分別設(shè)置一個分集水器。熱源選用一臺28KW博世燃?xì)獗趻戾仩t，供熱量為28KW。由于客戶考慮成本問題，本設(shè)計未增加混水裝置，即衛(wèi)生間暖氣片采暖供水溫度與地暖水溫相同，輔以衛(wèi)生間地暖，溫度可以保證。
一、設(shè)計依據(jù)
1、用戶提供的平面布置圖、經(jīng)現(xiàn)場測量的圖紙標(biāo)記和客戶要求。
2、采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范（GB50019-2003）
3、地面輻射供暖技術(shù)規(guī)程（JGJ142-2004）
4、建筑地面工程施工及驗收規(guī)范（GB50209）
二、設(shè)計條件
1、采暖室外計算參數(shù)
供暖室外計算（干球）溫度2℃ 冬季室外相對濕度80%
冬季室外風(fēng)速0.9m/s 冬季最低日平均溫度-11℃
2、采暖室內(nèi)計算參數(shù) 地暖的供回水溫度：56℃/48℃
散熱器的供回水溫度：56℃/48℃
室內(nèi)溫度：衛(wèi)生間22℃，餐廳、臥室、陽光書房、起居室、衣帽間、樓梯間、女兒房20℃。
3、建筑土建資料 墻體：平面建筑見平面圖，外墻是內(nèi)表面抹20mm 厚的石灰砂漿的24磚墻K=2.08，內(nèi)墻為12墻，外墻外表面貼磚厚8mm，內(nèi)墻雙面20mm 厚的石灰砂漿。201臥室和301陽光書房分別有一面玻璃幕墻，K=1.57。
門： 外門是雙扇雙層實體木制外門K=2.33，厚3㎝，餐廳、主臥分別都有兩扇雙層推拉玻璃門K=2.91而陽光書房有一扇單層推拉玻璃門K=6.4，其余都是單層木門K=3.5，門的高度都為1.9米，寬度見具體的建筑平面圖。
頂棚：保溫屋面，防水層加小豆石，水泥砂漿找平層，保溫層，隔氣層，承重層，內(nèi)粉刷，保溫材料為瀝青膨脹珍珠巖，傳熱系數(shù)K=0.93w/m^2. ℃,熱惰性指標(biāo)D=1.53。
窗子：單層彩色鋁合金，鋼化玻璃K=6.4，大窗子的高度為2.2米，窗臺離地面高度為20㎝，中窗子的高度為1.7米，窗臺離地面高度為70㎝，廁所里的窗子高度為1米，窗臺離地面的高度為1.8米，寬度見平面圖。
三、 建筑結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)
建筑體磚墻的導(dǎo)熱系數(shù)為℃，外墻外表面貼磚的導(dǎo)熱系數(shù)為℃，墻體內(nèi)表面抹石灰砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)℃，頂棚的導(dǎo)熱系數(shù)為℃，熱惰性指標(biāo)D=1.53。
表面換熱系數(shù)和換熱阻值[1]
圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面特征
an
Rn
墻、地面、表面平整或有肋狀突出物的頂棚，當(dāng)h/s≤0.3時
8.7(7.5)
0.115(0.133)
有肋狀突出物的頂棚，當(dāng)h/s<0.3時
7.6(6.5)
0.132(0.154)
W/(m2·℃)
[kcal/(m2·h·℃)]
W/(m2·℃)
[kcal/(m2·h·℃)]
注：表中 h－肋高（m）；s－肋間凈距（m）
四、最小熱阻的校核
首先確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性D值。
五、采暖設(shè)計熱負(fù)荷
地暖系統(tǒng)的功能就在于彌補(bǔ)建筑物熱量損失，維持房間溫度，提供舒適、溫暖的環(huán)境。要使地暖系統(tǒng)實現(xiàn)這一功能，就必須準(zhǔn)確了解建筑物的熱量損失。建筑物熱量損失即建筑耗熱量是指建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量和空氣滲透熱損失。
建筑物耗熱量計算：
Q= Q 1+ Q 2－Q 3
式中：Q-建筑物單位面積耗熱量。W/㎡
Q 1-單位建筑面積通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量。W/㎡
Q 2-單位建筑面積的空氣滲透熱量。W/㎡
Q 3 -單位建筑面積的建筑物內(nèi)部得熱量。（包括炊事，照明，家電和人體散熱等）但人體散熱量、炊事和照明熱量（統(tǒng)稱為自由熱），一般散發(fā)量不大，且不穩(wěn)定，通常可不計。
地面散熱量的計算
由于餐廳區(qū)域、二樓衣帽間、女兒房、陽光書房以及三樓衣帽間是局部輻射供暖，所以它們的熱負(fù)荷是整個房間全面輻射供暖所算得的熱負(fù)荷乘以該區(qū)域面積與所在房間面積的比值和表中所規(guī)定的附加系數(shù)確定。
確定地面散熱量時，應(yīng)校核地表面平均溫度，確保其不高于表7-6的最高限值，否則應(yīng)改善建筑熱工性能或設(shè)置其他輔助供暖設(shè)備，減少地板輻射采暖系統(tǒng)負(fù)擔(dān)的熱負(fù)荷。
地表面平均溫度（℃）
區(qū)域特征 適宜范圍 最高限值
人員經(jīng)常停留區(qū) 24～26 28
人員短期停留區(qū) 28～30 32
無人停留區(qū) 35～40 42
客廳= 20+9.82×0.810.969=28℃滿足要求
臥室= 20+9.82×0.890.969≈28℃滿足要求
衣帽間= 20+9.82×0.840.969＜32℃滿足要求
起居室= 20+9.82×0.410.969=24℃滿足要求
女兒房= 20+9.82×0.790.969=28℃滿足要求
陽光書房= 20+9.82×0.640.969=26.3℃滿足要求
主臥= 20+9.82×0.840.969≈28℃滿足要求
衣帽間= 20+9.82×1.270.969≈32℃滿足要求
此次設(shè)計中的地面面層為木地板，熱阻值R=0.1 M2 ·K／W 時，單位地面面積的散熱量和向下傳熱損失可按《地板采暖與分戶熱計量技術(shù)》取值。
六、供暖設(shè)計方案
1、熱源的引入
本次設(shè)計為分戶燃?xì)獗趻鞝t供暖方式，由于采暖需熱負(fù)荷為24KW，所以在此次低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)中選用一臺28KW 室內(nèi)型燃?xì)獗趻鞝t。
本供暖系統(tǒng)中，衛(wèi)生間由低溫散熱器供暖，其他房間由低溫?zé)崴匕遢椛涔┡?/span>由于這個供暖系統(tǒng)采用的是低溫散熱器，所以無需增加溫度預(yù)混中心（混水裝置），減少了初次投資。
本設(shè)計采用的是雙管異程式下供下回式系統(tǒng)，此系統(tǒng)中供、回水干管沿地面暗裝，各組散熱器的進(jìn)出水管下供下回，雙管異程，都連在分∕集水器支路上。
2、低溫?zé)崴到y(tǒng)的地暖管設(shè)計
每個環(huán)路加熱管的長度為：（單位為m）
HL-1HL-2HL-3HL-4HL-5HL-6HL-7HL-8
97 93 93 104 104 104 102 116
3、分水器、集水器設(shè)計
每個環(huán)路加熱管的進(jìn)、出水口，應(yīng)分別與分水器、集水器相連接。分∕集水器內(nèi)徑不應(yīng)小于總供、回水管內(nèi)徑，且分∕集水器最大斷面流速不宜大于0.8m∕s。
每個分∕集水器分支環(huán)路不宜多于8路，最高工作壓力為10MPa，每個分支環(huán)路供回水管上均應(yīng)設(shè)置可關(guān)斷閥門。
在分水器的之前的供水連接管道上，順?biāo)鞣较驊?yīng)安裝閥門、過濾器、閥門及泄水管。在集水器之后的回水連接管上，應(yīng)安裝泄水管并加裝平衡閥或其他可關(guān)斷調(diào)節(jié)閥。
4、壁掛爐的安裝位置選擇
（1） 便于煙氣的擴(kuò)散和新鮮空氣的吸入
（2） 氣源，水源，電源
（3） 有合適的排水接口
（4） 有充足的維修空間
（5） 能承受壁掛爐滿水重量的垂直墻面
（6） 要考慮便于管道布置和系統(tǒng)的水力平衡
（7) 便于隱藏下部的管道以及空間的美觀
綜合上述條件，壁掛爐安裝在廚房外的墻壁上。
七、衛(wèi)浴散熱器的選型
散熱器的選型和布置要遵循如下的原則：
1、散熱器的選型要遵循傳熱性能好、安全可靠、美觀、緊湊、便于清掃、使用壽命不低 于供暖系統(tǒng)所選用的PB管的壽命的原則。
2、散熱器的布置要確保室內(nèi)溫度分布均勻，要與衛(wèi)生間的設(shè)施相協(xié)調(diào)。
3、散熱器的布置應(yīng)盡可能縮短戶內(nèi)管系的長度。
4、適用于衛(wèi)生間的潮濕環(huán)境。
根據(jù)設(shè)計的具體情況和以上散熱器選型和布置的原則，本設(shè)計中選用的散熱器為鋼制衛(wèi)浴系列，有附加功能（設(shè)毛巾桿）。散熱器距地面的高度為90—120cm,離墻30mm。
此種散熱器適用于各種建筑的衛(wèi)生間、浴室等封閉式熱水供暖系統(tǒng)，允許熱媒溫度達(dá)100℃，允許使用的最大工作壓力為10bar，衛(wèi)浴散熱器水路采用下方左進(jìn)右出形式。
八、供暖系統(tǒng)的水力計算
供暖管路的水力計算步驟 :
等溫降計算法的特點是預(yù)先規(guī)定了每根立管的水溫降，系統(tǒng)中供、回水溫度的值不改變。本系統(tǒng)的計算步驟是：
⑴首先計算出各管段的流量
G=0.86Q／（t,g- t,h） kg／h
式中 Q ——管段的熱負(fù)荷，W；
t,g——系統(tǒng)的設(shè)計供水溫度，℃；
t,h ——系統(tǒng)的設(shè)計回水溫度，℃。
。。。。。。。。
地暖水管鋪設(shè)系統(tǒng)圖 （部分）
九、地暖系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制
低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)構(gòu)成：
1、熱源：壁掛爐；
2、總管部分：含分水器到鍋爐的總管，保溫管、分水器、閥門、過濾器等；
3、地下盤管部分：含地暖盤管、鋁箔、鋼絲網(wǎng)等其他輔材組成；
4、散熱器部分：含埋地管、排氣閥、自動恒溫閥、流量平衡閥 
地暖溫控部分：含溫控面板、溫控閥、執(zhí)行器三部分組成。 整個系統(tǒng)的溫度調(diào)節(jié)主要是靠分／集水器系統(tǒng)，分水器的各出水支路具備流量平衡的調(diào)節(jié)裝置；集水器的各回水支路配有恒溫調(diào)節(jié)裝置，同時在分水器連接的主管上加裝電動二通閥，它受相應(yīng)回路上的室溫控制器的控制，可實現(xiàn)地暖分區(qū)溫度的自動控制。本設(shè)計也分別在分／集水器連接的主管上加裝球閥，當(dāng)人工調(diào)節(jié)好各區(qū)域的進(jìn)水流量平衡閥與回水恒溫閥時，也能實現(xiàn)各區(qū)域的溫度控制。衛(wèi)浴散熱器上安裝的手動溫閥能夠?qū)崿F(xiàn)衛(wèi)生間溫度的自動控制。
每個供暖區(qū)域須設(shè)室溫控制器，由于本系統(tǒng)設(shè)計三層共6個區(qū)域，所以選用6個曼瑞德溫控器。液晶顯示屏,帶時鐘；帶一周編程，多時段自由選擇（0、2、4、6）；內(nèi)置感溫探頭；自保持繼電器，斷電時鐘記憶；獨立防凍功能；便利的當(dāng)前設(shè)置溫度調(diào)整功能；電纜入口在后面，接線端子在里面。端子連接最粗2.5mm導(dǎo)線。外殼材質(zhì)：PC工程塑料、阻燃、乳白色，適合安裝于86型標(biāo)準(zhǔn)暗盒、120型標(biāo)準(zhǔn)暗盒。溫控器安裝位置距地面1.4m（或與室內(nèi)照明開關(guān)并排設(shè)置），避開陽光直射及其它發(fā)熱物體。
散熱器自動恒溫閥是無需外加能量即可工作的比例式調(diào)節(jié)控制閥，它通過改變采暖熱水流量來調(diào)節(jié)、控制室內(nèi)溫度，是一種經(jīng)濟(jì)節(jié)能產(chǎn)品。散熱器恒溫閥工作原理：是利用閥的感溫原件來控制閥門開度，當(dāng)室內(nèi)溫度升高時，感溫材料膨脹壓縮閥桿使閥口關(guān)小。反之閥桿彈回，閥口開大。因此，當(dāng)房間有其它輔助熱源時（如白天的太陽光，及其它發(fā)熱體等），閥門自動關(guān)小使散熱器的進(jìn)水量減少，最終達(dá)到節(jié)約能源的目的。
三個衛(wèi)浴散熱器上安裝的都是DN15的直通恒溫閥，閥體材料是黃銅鍍鎳，手柄材料是阻燃ABS。
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