低溫地板輻射設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、低溫地板輻射設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一 工程概況該工程某17層建筑中的第十層某用戶地板輻射供熱系統(tǒng)?？偯娣e為140m2，有7個(gè)小房間及兩個(gè)衛(wèi)生間，即：書(shū)房、客廳、廚房、客房、子女房、主臥室和父母房。住宅的采暖形式采用低溫?zé)崴匕遢椛洳膳ㄐl(wèi)生間用散熱器），熱源有燃?xì)鉄崴魈峁?。由于各房間大小不同，墻體朝向及性質(zhì)不同，所以每個(gè)房間的單位熱負(fù)荷均不同故分別計(jì)算。由于衛(wèi)生間比較潮濕、防水要求較高并且衛(wèi)生間地下有很多管路，不便埋管，所以衛(wèi)生間用地板輻射而采用散熱器為其供暖。為平衡每環(huán)管路的阻力，燃?xì)鉄崴鳌⒎炙鞯仍O(shè)在廚房（整個(gè)房間較為中間的地方）。室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為16，供回水溫度50/40。二 系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)參數(shù)

2、：1）室外設(shè)計(jì)參數(shù)：冬季采暖室外計(jì)算干球溫度0冬季室外平均風(fēng)速3.7m/s冬季空調(diào)室外計(jì)算相對(duì)濕度(最冷月月平均相對(duì)濕度)81%冬季主導(dǎo)風(fēng)向及其頻率C 39%，N 12%冬季大氣壓力101.99KPa最大凍土深度5cm2）室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)：地板輻射系統(tǒng)的室內(nèi)計(jì)算溫度可降低2，即：陽(yáng)臺(tái)、起居室、臥室16衛(wèi)生間14廚房143）維護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)：圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料組成導(dǎo)熱系數(shù)外墻加氣混凝土K=0.22W/m2.外窗單框雙層玻璃窗K=3.49W/m2.屋面100mm鋼筋混凝土，苯板、芯板各5mmK=0.46W/m2.陽(yáng)臺(tái)門(mén)帶玻璃，金屬框K=6.40W/m2.內(nèi)隔墻240mm磚墻K=2.03W/m2.內(nèi)面抹灰內(nèi)面抹灰

3、砂漿20mmK=0.87W/m2.4） 軟件查得濕空氣相關(guān)參數(shù)如下：2.熱負(fù)荷計(jì)算1）校核圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱阻是否滿足最小傳熱阻要求Ro·min=a(tn-tw)Rn /ty 式中：Ro·min -圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻（m2·/W）tn-冬季室內(nèi)計(jì)算溫度（）tw-冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)室外計(jì)算溫度（）a-圍護(hù)結(jié)構(gòu)溫差修正系數(shù)ty -冬季室內(nèi)計(jì)算溫度與圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度的允許溫差（）n-圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱系數(shù)W/(m2·) Rn-圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱阻(m2·/W) Ro·min=1×（16-0）/6/8.7= 0.306513 m2/W校核結(jié)

4、果小于實(shí)際總熱阻1.272m2/W,滿足要求。2）圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷各房間尺寸，窗戶尺寸以及相關(guān)計(jì)算入計(jì)算表所示。地面向下的散熱量，隔熱層為40mm厚泡沫混凝土，導(dǎo)熱系數(shù)為0.08 w/m·，樓板層厚120mm，材料為混凝土，導(dǎo)熱系數(shù)為2.94w/m·，所以總熱阻為0.54 m2·/W。設(shè)計(jì)供回水溫度為50/40，平均溫度為45，樓下溫度按15計(jì)算，則傳熱溫差為30。樓上有住戶為供暖房間，耗熱量不計(jì)。3）冷風(fēng)滲透耗熱量由于該建筑為17層，設(shè)計(jì)樓層為10層，綜合考慮樓高引起的熱壓作用和風(fēng)壓作用，所以按照高層建筑供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷對(duì)冷風(fēng)滲透進(jìn)行計(jì)算。查 每米門(mén)窗縫隙滲入空氣量

5、表 得，雙層鋼窗每米門(mén)窗深入空氣量在風(fēng)速為3.7m/s時(shí)為L(zhǎng)=2.4m3/m.h，空氣密度1.29Kg/m3在常壓下:Cp=Ca+Cv H=1.01+1.88H =1.0157 kJ/kg 干空氣 式中: H為含濕量Ca-干空氣比熱，其值約為1.01 kJ/kg干空氣Cv-水蒸汽比熱, 其值約為1.88 kJ/kg干空氣在設(shè)計(jì)參數(shù)中沒(méi)有長(zhǎng)沙地區(qū)滲透空氣量的朝向修正系數(shù)，故將長(zhǎng)沙與貴陽(yáng)的氣象參數(shù)及風(fēng)玫瑰圖進(jìn)行對(duì)比，從而估計(jì)出長(zhǎng)沙的滲透空氣量朝向修正系數(shù)。長(zhǎng)沙貴陽(yáng)氣象參數(shù)長(zhǎng)沙貴陽(yáng)室外計(jì)算干球溫度0-1室外計(jì)算相對(duì)濕度81%78%風(fēng)速3.72.6風(fēng)向如風(fēng)玫瑰所示滲透空氣量的朝向修正系數(shù)朝向貴陽(yáng)長(zhǎng)沙東

6、0.70.1南0.250.3西0.10.8北0.70.8Ø 計(jì)算北向10層窗戶滲透空氣耗熱量，即：書(shū)房、廚房、客房和子女房房間窗戶的滲透空氣耗熱量。中和面標(biāo)高在整個(gè)建筑物高度的一半位置，hz=3.3×17/2=28.5m。設(shè)計(jì)窗中心線在層高一半處h=34.6m。cr=0.4，cf=0.5,b=0.67。壓差比=50*0.4*16*(28.5-34.6)/0.5/34.60.4/3.72/(273+16)= -0.2391>-1求ch值= 1.3991求m值= 1.3991*(0.8+(1-0.2391)0.67-1)= 0.8852=l*16*0.8852= 10.9

7、576 *l WØ 計(jì)算南向10層窗戶滲透空氣耗熱量，即：主臥室窗戶的滲透空氣耗熱量。壓差比C=-0.2391>-1= 1.3991*(0.3+(1-0.2391)0.67-1)= 0.1857m=l*16*0.8852=2.2992*lW Ø 計(jì)算東向10層窗戶滲透空氣耗熱量，即：衛(wèi)生間窗戶的滲透空氣耗熱量。= 1.3991*(0.1+(1-0.2391)0.67-1)= -0.0942<0則 衛(wèi)生間窗戶的冷風(fēng)滲透量Q2=04）冷風(fēng)侵入耗熱量 計(jì)算結(jié)果如計(jì)算表所示。3.水力計(jì)算設(shè)備選型1）管材選擇根據(jù)低溫?zé)崴匕遢椛涔┡瘧?yīng)用技術(shù)規(guī)程中的有關(guān)規(guī)定，目前可以使用的

8、塑料管材品種有無(wú)規(guī)共聚聚丙烯管PPR，鋁塑復(fù)合管XPAP，交聯(lián)聚乙烯管PEX和聚丁烯管PB四種。綜合考慮各種因素，選用PE管。2）管徑、管間距地板表面使用材料及熱阻系數(shù)：瓷磚、理石、水泥面類 RX=0.02K/W，覆蓋管子水泥地面厚度：60。使用20×2.3的管子，查地面單位面積散熱表得， 室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為16，單位面積散熱量為76.41 W/，地面溫度為24.7，管間距為300mm，每平方米管長(zhǎng)3.4m。由于所有房間總單位耗熱量為73.15 W/接近76.41 W/。所以這組數(shù)據(jù)可以滿足需要，實(shí)際中可通過(guò)節(jié)流等方式對(duì)供熱量進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)公式計(jì)算校核單位面積管長(zhǎng)：?jiǎn)挝幻娣e管長(zhǎng):計(jì)算結(jié)果

9、如計(jì)算表中所示，均小于表中查得的數(shù)據(jù)，又因?yàn)楣荛g距不應(yīng)過(guò)大，所以按照表中查得的數(shù)據(jù)去最大值300，即可滿足要求，多余的余量可在系統(tǒng)初調(diào)節(jié)時(shí)通過(guò)閥門(mén)節(jié)流的方法進(jìn)一步調(diào)節(jié)。3）管路布置根據(jù)各房間的面積，將房間分為4個(gè)供熱區(qū)域：客廳、主臥室和父母房、客房和子女房。分水器設(shè)在廚房東南角，客廳、主臥室父母房、客房子女房的管路由廚房南墻下穿過(guò)。廚房餐廳書(shū)房的管路依次經(jīng)過(guò)廚房餐廳和書(shū)房。衛(wèi)生間裝散熱器。到主臥室、子女房等的管路設(shè)在走廊下，同時(shí)為走廊供熱。詳情見(jiàn)圖。實(shí)際布管的長(zhǎng)度滿足熱負(fù)荷需要。由于房間尺寸與間距不一定是整倍數(shù)，所以視具體情況調(diào)整局部的間距。如父母房中部有兩管的間距較大，是為了使靠窗的地方有足

10、夠的熱量，并且臥室中間一般是床，局部管間距稍大不會(huì)影響采暖效果。廚房靠窗的地方是洗菜池，下有水管，所以不宜加熱管，故加熱管從其周圍繞過(guò)保證靠窗區(qū)域的溫度。子女房中，由于東墻是外墻，所以跟其靠近的管距東墻250，而管間距略增大至310；北墻不僅是外墻而且有窗戶，耗熱量相對(duì)較大，所以管間距減小為200?？头颗c子女房做相同處理。4）水力計(jì)算由沿程阻力、局部阻力、雷諾數(shù)等公式對(duì)管路進(jìn)行水力計(jì)算，確定管路阻力。為方便計(jì)算，用MATLAB編寫(xiě)m文件用于計(jì)算各個(gè)環(huán)路阻力，源代碼如下：function y=pm(v,dn,l)res=dn*v/0.60925e-6;rez=500*dn/1e-5;b=1+(l

11、og10(res)/log10(rez);lmd=(0.5*(b/2+1.312*(2-b)*log10(3.7*dn/1e-5)/(log10(res)-1)/log10(3.7*dn/1e-5)2y=lmd*l*998*0.252/0.016/2;查得90°彎頭局部阻力系數(shù)為0.5。局部阻力及沿程阻力計(jì)算結(jié)果見(jiàn)計(jì)算表。供熱區(qū)域總管長(zhǎng) m90°彎頭個(gè)數(shù)局部阻力 Pj Pa沿程阻力 Pm Pa總阻力 Pa客廳79.01126406.255634.66040.85書(shū)房廚房餐廳79.29863984.3755650.46634.775子女房客房82.28746718.75573

12、4.86453.55父母房及主臥90.36144687.56117.56805合計(jì)330.95725934.18根據(jù)相關(guān)資料查得管材及相應(yīng)速度下的比摩阻為85Pa/m，計(jì)算得：供熱區(qū)域總管長(zhǎng) m90°彎頭個(gè)數(shù)局部阻力 Pj pa沿程阻力 Pm pa總阻力客廳79.01126406.2567167122.25書(shū)房廚房餐廳79.29863984.37567407724.375子女房客房82.28746718.7569947712.75父母房及主臥90.36144687.576808367.5合計(jì)330.95730926.88兩種算法得出的總阻力相差不大，為保證系統(tǒng)運(yùn)行去大者。5）分水器計(jì)

13、算選型由分水器公式：=983.2Kg/m3G=0.7542t/hv=0.3m/s計(jì)算得：分水器最大直徑為30mm。選用：5路分水器，價(jià)格為160RMB。具體參數(shù)如下表：商標(biāo)三盛產(chǎn)品型號(hào)4124產(chǎn)品規(guī)格DN15，DN20產(chǎn)品價(jià)格32元/路 （特價(jià)）原產(chǎn)地上海包裝塑料精包裝最小起訂量1套公司名稱上海三盛金屬制品有限公司經(jīng)計(jì)算管路總長(zhǎng)為330M。PE管的規(guī)格為每盤(pán)50M或100M。由于地板輻射要求地下無(wú)接頭，所以需要4盤(pán)100米。PE管單價(jià)為3.98RMB/M4RMB/M，總價(jià)約為1600RMB。6）水泵經(jīng)水力計(jì)算得系統(tǒng)總阻力為：30926Pa，約為3m水柱。系統(tǒng)總流量約為0.2095Kg/s（0.

14、7542t/h）。外加分水器，熱水器的阻力損失，系統(tǒng)總阻力取5m水柱。綜合考慮揚(yáng)程、流量、價(jià)格、功率等因素，選用緯樂(lè)水泵UPS20-60暖氣循環(huán)泵。價(jià)格為238RMB。品牌緯樂(lè)屏蔽泵型號(hào)UPS20-60功率104W/82W/54W（三檔功率可調(diào)）最大揚(yáng)程6m 最大流量2.5噸/小時(shí)管 徑一寸 重 量2.6kg7）膨脹水箱Vp水箱的有效容積L水的體積膨脹系數(shù)1/kt系統(tǒng)內(nèi)水溫的最大變化量V0系統(tǒng)內(nèi)的水容量L查表得：常溫20時(shí) =2.1×10-4 1/K， 60時(shí) =5.2×10-4 1/K，取=5.2×10-4 1/K，t=50-20=30。經(jīng)計(jì)算，管內(nèi)可充水體積為

15、66升，再加分水器及燃?xì)鉄崴?，總水量取V0=80L。所以Vp=5.2×10-4×80×30=1.24L選用 浙江樂(lè)佳佳工貿(mào)有限公司LJJPZSX-0521-2L（由于所需體積很小，并且沒(méi)有承壓要求，為節(jié)省成本膨脹水箱可自制。用2L的飲料桶或食用油的桶即可。）8）燃?xì)鉄崴魅細(xì)鉄崴鞯墓β视?jì)量指水溫升高25度時(shí)，每分鐘流出的熱水量。與瓦的換算關(guān)系如下：Q=25*4190/60G=1745GG為流量L/min則房間總熱負(fù)荷為8778W，需要的熱水器功率為5升?？紤]價(jià)格，安全性等因素，選用華帝JSQ12-Q6B1，1003RMB，產(chǎn)品參數(shù)如下：額定熱負(fù)12MJ/h熱水

16、產(chǎn)率 6升/分適用水壓0.03-0.7Mpa液化石油2800Pa天然氣壓2000Pa人工煤氣1000Pa電源規(guī)格220V/50Hz點(diǎn)火方式連續(xù)脈沖點(diǎn)火保護(hù)方式 防干燒等多重安全保護(hù)功能顯示屏LED數(shù)碼溫顯溫度調(diào)節(jié) 冬夏轉(zhuǎn)換功能，四季皆宜外形設(shè)計(jì)側(cè)面采用白葉窗設(shè)計(jì)外形尺寸520×320×162MM通常熱水器的使用壽命為6-8年。燃?xì)饩邚氖鄢霎?dāng)日起，人工燃?xì)鉄崴鞯呐袕U年限為6年，應(yīng)及時(shí)更換過(guò)期熱水器。9）衛(wèi)生間散熱器衛(wèi)生間熱負(fù)荷為55W，選用衛(wèi)浴散熱器，既可取暖也可作為毛巾架。天津奧達(dá)散熱器暖氣片衛(wèi)浴背簍高1000mm,單價(jià)為220元。對(duì)子女房隔壁的衛(wèi)生間，散熱器裝在前半部分

17、，后半部一般為浴室，使用時(shí)會(huì)使用浴霸的特殊加熱設(shè)備，故不需散熱器提供熱量。另外，散熱器一般要求裝在外墻窗戶下，但考慮到衛(wèi)浴特殊性，以及散熱器還可用作毛巾架等，故將其設(shè)在房間中部。4.初投資及運(yùn)行成本1）工程初投資預(yù)算名稱單價(jià)數(shù)量總價(jià)（元）PE管4元/米400米1600分水器32元/路5路160水泵238元/臺(tái)1臺(tái)238燃?xì)鉄崴?003元/臺(tái)1臺(tái)1003泡沫混凝土360元/M2120M2×0.04M2160C15豆石混凝土315元/M3120M2×0.05M1890反射膜0.6元/M2120M272衛(wèi)浴散熱器220元/組2組440卡子0.01元/個(gè)4004總計(jì)7567初投資費(fèi)用約為7600元，不包括地面裝飾材料（如瓷磚或木質(zhì)地板，但地板輻射系統(tǒng)是按地面裝飾材料為瓷磚設(shè)計(jì)，建議使用瓷磚）。