暖通专业基础知识ppt（暖通空调与动力专业-4采暖与供热）

暖通专业基础知识ppt（暖通空调与动力专业-4采暖与供热）8楼梯间散热器应尽量布置在底层。当底层布置不下时，可参考表4.3.3进行分配。7有冻结危险的门斗内不应设置散热器。4进深较大的房间宜在房间内外侧分别设置散热器。5托儿所、幼儿园的散热器应暗装或加防护罩。6汽车库散热器宜高位安装。散热器落地安装时宜设置防撞设施。

4.3.3散热器布置：

1散热器一般应明装。暗装时应留有足够的空气流通通道，并方便维修。暗装散热器设置温控阀时，应采用外置式温度传感器，温度传感器应设置在能正确反应房间温度的位置。

2片式组对柱型散热器每组散热器片数不宜过多。铸铁柱型散热器每组片数不宜超过25片、组装长度不宜超过1500mm。当散热器片数过多时，可分组串接，串接支管管径与散热器接口管径相同。分组串接时，供回水支管宜异侧连接。

3有外窗房间的散热器宜布置在窗下。

4进深较大的房间宜在房间内外侧分别设置散热器。

5托儿所、幼儿园的散热器应暗装或加防护罩。

6汽车库散热器宜高位安装。散热器落地安装时宜设置防撞设施。

7有冻结危险的门斗内不应设置散热器。

8楼梯间散热器应尽量布置在底层。当底层布置不下时，可参考表4.3.3进行分配。

表4.3.3楼梯间散热器分配比例（%）

建筑物总层数	安装层数
一	二	三	四	五	六
2	65	35
3	50	30	20
4	50	30	20
5	50	25	15	10
6	50	20	15	15
7	45	20	15	10	10
≥8	40	20	15	10	10	5

4.4室内散热器采暖

建筑物或采暖系统种类

适宜采用

可以采用

人员昼夜停留的居住类建筑，如住宅、宿舍、旅馆、幼儿园、医院住院部等

不超过95℃的热水

人员长期停留的一般建筑和公共建筑，如办公楼、学校、商场、医院门诊楼等

不超过95℃的热水

不超过115℃的热水

人员短期停留的高大公共建筑，如车站、展览馆、影剧院等

不超过115℃的热水

不超过130℃的热水

采暖系统采用塑料管材

不超过80℃的热水

低温地板辐射采暖系统

不超过60℃的热水

4.4.2高度超过50m的建筑宜分区设置采暖系统。采暖系统最低点散热器工作压力不得大于O.8MPa，立管管径一般应控制在DN25以内。

4.4.3确定建筑热力入口位置时，应尽量缩短系统的作用半径，且利于室内环路间平衡。

当建筑热力入口安装热量表时，宜按80％的设计流量作为热量表的额定流量。建筑热力入口宜采用内置电池的整体式热量表。

热量表的流量计型式按下述原则选用：

1接口管径为DN50～65时，宜采用机械式旋翼流量计；

2接口管径为DN80～150时，宜采用超声波流量计，也可采用机械式水平或垂直旋翼流量计；

3接口管径≥DN200时，宜采用超声波流量计。

4.4.4分户热计量采暖系统和设置恒温阀的采暖系统，应按变水量系统进行设计，在其热力入口中设置压差或流量自动调节装置，宜采用自力式压差控制阀。

4.4.5采暖系统水质应符合国家现行标准《工业锅炉水质》的要求。

一、住宅建筑室内散热器采暖

4.4.6住宅建筑设置集中热水采暖系统时，应设置分户热计量和室温控制装置。可采用分户热计量表、热分配表等计量方式。

4.4.7住宅建筑公共用房和共用空间应单独设置采暖系统和热量计量装置。

4.4.8住宅建筑宜采用共用立管的分户独立系统型式。供回水干管宜设置于地下室或半通行管沟内（当住宅下层为公共用房时，可将水平供回水干管设置于公共用房上空）。共用立管和分户独立系统入户装置应设置于户外公共区域，宜设置于竖井内。

4.4.9各共用立管负荷宜相近。同一副共用立管所带的各分户独立系统负荷也宜相近。

4.4.10分户独立系统入户装置应包括供回水锁闭调节阀、户用热量表，热量表前应设水过滤器。热量表前宜有长度不小于5倍管道直径的直管段。

4.4.11户用热量表应符合下列要求：

1户用热量表的额定流量应按该户设计流量确定，额定流量最大不应超过设计流量的1.5倍。

2宜采用机械式旋翼流量计，也可采用超声波流量计。

3其温度传感器宜采用直接插入管道的短探头，或设置可将温度传感器探头直接插入的铜球阀。

4当户用热量表设置于户内时，宜采用温度传感器内置的一体化热量表，且宜将热量显示装置设于户外。

5户用热量表宜采用内置电池，有效使用寿命应不低于五年。

6户用热量表在额定流量下的水流阻力不宜大于25kPa。

4.4.12分户独立系统可采用单管水平跨越式、双管水平并联式、双管放射式等形式。

1单管水平跨越式、双管水平并联式分户独立系统户内管道可以布置于本层地面下的垫层或镶嵌在踢脚板内，也可以布置于本层顶板下。

2双管放射式分户独立系统应在户内适当位置设置分集水器，每组散热器供回水支管埋于地板垫层内，并直接连接到分集水器。

4.4.13双管并联式分户独立系统宜设同程式系统。

4.4.14宜在户内适当位置设置具有防冻功能的手动或自力式总调节阀。

4.4.15双管并联式及双管放射式系统宜在每组散热器上设置高阻力手动调节阀或自力式两通恒温阀；单管跨越式系统宜在每组散热器上设手动三通调节阀或自力式三通恒温阀。手动调节阀和自力式恒温阀宜有防冻限位功能。

4.4.16供回水干管、共用立管，宜采用热镀锌钢管螺纹连接，且应保温。

4.4.17当分户独立系统管道布置于本层顶板下时，宜采用热镀锌钢管螺纹连接；布置于本层地面下的垫层或镶嵌在踢脚板内时，应采用塑料管材或铜管，塑料管材包括聚丁烯（PB）管、交联聚乙烯（PE－X）管、无规共聚聚丙烯（PP—R）管、交联铝塑复合（XPAP）管等。

4.4.18布置于本层地面垫层或镶嵌在踢脚板内的分户独立系统管道应符合下列规定：

1应根据采暖系统供水温度、工作压力、管道系统设计使用寿命确定管道材质与壁厚。

2暗装管道不应采用可拆性接头连接，且宜在塑料管道外设塑料套管。

3暗装管道内流速宜不小于0.25m／s。

4.4.19埋地敷设管道密集区域，应校核其地面温度，必要时作管道隔热层。

4.4.20应在管道埋地区域地面设置醒目标识，以防止地面二次装修时破坏管道。

二、一般建筑室内散热器采暖

4.4.21室内采暖系统环路的大小和划分应以水力平衡为主要依据，有条件时宜按朝向划分环路。

4.4.22环路设置还应考虑使用和管理要求，人民防空地下室应设置单独采暖系统；住宅底层为商店或其他公共用房时，宜设置单独采暖系统；普通地下室宜设置单独采暖系统。

4.4.23供回水干管一般采用异程式系统，条件适宜且经济时可采用同程式系统。

4.4.24室内各分支供回水干管应设置分路检修阀门及泄水装置。检修阀门宜采用低阻力阀（如闸阀、蝶阀），且分支回水干管上宜设置流量调节阀（如手动调节阀、平衡阀、自力式流量控制阀等）。

4.4.25宜设置散热器自力式温控阀。

4.4.26垂直双管系统：

1一般适用于四层及四层以下的建筑。当散热器设自力式恒温阀，经过水力平衡计算符合要求时，可应用于层数超过四层的建筑。

2一般宜采用下供下回式系统。该系统每副立管供水管上端或最上层散热器应设排气阀，也可以在顶层设集中放空气管。

3当要求集中放风且顶层有条件布置干管时，可采用上供下回式系统。

4立管上应设置检修阀门和泄水装置。立管检修阀门宜采用低阻力阀门，必要时还应在回水立管上设高阻力阀（如截止阀、手动调节阀）或自力式流量控制阀。

5每组散热器进、出口应设置阀门。散热器阀门宜采用低阻力阀，必要时还应在散热器进、出口管上设高阻力阀。

4.4.27垂直单管系统

1五层及五层以上建筑宜采用垂直单管系统。立管所带层数不宜大于十二层。严寒地区立管所带层数不宜超过六层。

2一般应采用上供下回式系统。

3立管上下端均应设置检修阀门，立管下端应设泄水装置。立管检修阀门宜采用低阻力阀门。投资条件许可时，可在立管下端设自力式流量控制阀。

4每组散热器供回水支管间宜设跨越管，并设低阻力手动三通调节阀或自力式温控三通阀。采用手动三通阀时宜采用带锁止装置的阀门。

4.4.28垂直单双管系统

1十二层以上建筑可采用单双管系统。

2应采用上供下回式系统。

3组成单双管系统的每一个双管系统应不超过四层。

4.4.29水平双管系统

1低层大空间采暖建筑（如汽车库、大餐厅等）可采用水平双管系统。供回水管道可设于本层地面下、本层地面或本层顶板下。

2各环路负荷应尽可能均衡。环路管径应不大于DN25。

3各环路供回水管上应设检修阀门和泄水装置，必要时还应在回水管上设高阻力阀。

4.4.30水平单管系统

1无条件设置诸多立管的多层或高层建筑，在建筑条件适宜时，可采用水平单管系统。

2水平单管系统每一环路支管管径应不大于DN25。

3每一环路供回水支管应设低阻力阀门及泄水装置。

4散热器连接宜采用异侧上进下出方式。当采用异侧下进下出连接方式时，应采取有利于管道伸缩的措施。

5散热器供回水支管间宜设跨越管，设置低阻力手动三通调节阀或自力式温控三通阀。采用手动三通阀时宜采用带锁止装置的阀门。

4.4.31有冻结危险的楼梯间及其他有冻结危险场所的散热器应单独设置立管，且不得在散热器前后设置阀门。

4.5热风采暖与空气幕

4.5.1热风采暖系统适用于下列场合

1耗热量大的高大空间建筑；

2卫生要求高并需要大量新鲜空气或全新风的房间；

3能与机械送风系统合并时；

4利用循环空气采暖经济合理时。

4.5.2热风采暖系统热媒宜采用供水温度≥90℃的热水。

4.5.3热风采暖送风温度应符合下述规定：

送风口距地面高度≤3.5m时，送风温度35～45℃；

送风口距地面高度＞3.5m时，送风温度≤70℃。

4.5.4热风采暖系统送风口的安装高度应根据房间高度及回流区等因素确定，不宜低于3.5m，不得高于7m；回风口底边距地宜取0.4～0.5m。

4.5.5采用热风采暖系统时，人员活动地带应处于回流区。人员活动地带平均风速宜取0.15～0.3m／s，最小风速不宜小于0.15m／s。

4.5.6送风口风速应根据送风口高度及风口布置经过计算确定，当在房间上部送风时，其送风速度可采用5~15m／s；当在离地面不高处送风时，送风速度应为0.3～0.7m／s；回风口风速宜取1～3m／s。

4.5.7房间高度较高或送风温度较高时，侧送风口处宜设置向下倾斜的可调导流叶片；顶送时，应采用下送型直片式送风口；

冬夏合用的空气调节系统送风口应采用可调节式风口，以便调节送风速度和流向。

4.5.8严寒地区宜采用热风采暖系统结合散热器值班采暖系统方式。当不设散热器值班采暖系统时，同一采暖区域宜设置不少于两套热风采暖系统。

4.5.9严寒地区采用大量新风或全新风的热风采暖系统宜设置两级加热器，且第一级加热器宜采用蒸汽作为热媒（有条件时也可采用电加热、燃油燃气直接加热等方式）。

4.5.10符合下列条件之一时，宜设置空气幕或热风幕

1位于严寒地区的公共建筑，其开启频繁的出入口不具备设置门斗条件时；

2位于非严寒地区的公共建筑，其开启频繁的出入口不具备设置门斗条件，设置空气幕或热风幕经济合理时；

3室外冷空气侵入会引起采暖室内温度过低，又不可能设置门斗时；

4内部散湿量很大的公共建筑（游泳池等）的外门。

5设置空气调节系统的公共建筑主要出入口，不可能设置门斗时。

4.5.11公共建筑空气幕和热风幕的送风速度应根据计算确定，出口风速不宜大于6m／s。

4.5.12 公共建筑热风幕的送风温度应根据计算确定，送风温度不宜大于50℃。计算时由外门进人室内的混合空气温度应不低于12℃。

4.5.13上送式空气幕气流喷射角度范围为0°～30°，一般取15°。喷口宽度可取50～150mm。

4.5.14严寒地区热风幕宜采用蒸汽为热媒或采用电加热。

4.5.15热风采暖系统和热风幕的热媒系统一般应独立设置。如条件不宜，必须与散热器采暖系统合并时，应采取水力平衡措施。

4.6地板辐射采暖

4.6.1地板辐射采暖系统热水供水温度不应超过60℃，供回水温差宜≤10℃。

4.6.2地板辐射采暖系统工作压力不宜大于0.8MPa。当超过上述压力时，应采取措施提高管材与管件的承压能力。

4.6.3敷设地板辐射采暖系统加热管的地面平均温度可用下式近似计算：

tEP=tn 9×(q/100)0.909 （4.6.3）

式中q——单位地板面积散热量（W／m2）；

tEP——地表面平均温度（℃）；

tn——室内设计温度（℃）。

4.6.4敷设加热管的地面平均温度应符合表4.6.4的要求。当房间采暖热负荷过大，地板表面温度计算值超过表4.6.4规定时，应设置其他采暖设备，承担一部分采暖负荷。

表4.6.4辐射体表面平均温度（℃）

设置位置	人员长期停留的地面	人员短期停留的地面	无人停留的地面
适宜温度	24～26	28～30	35～40
最高限值	28	32	42

4.6.5地板辐射采暖系统设置应符合下列要求

1供水支管上应设阀门及过滤器，回水支管上应设阀门。

2分、集水器上应设排气阀。宜在分、集水器间设旁通管和旁通阀。每对分集水器所带加热管分支管路不应超过8个。同一分集水器所带各加热管分支管路长度应接近，并不宜超过120m。

3加热管中水流速应不小于0.25m／s。供回水阀门以后（含供回水支路阀门、集配器）的系统阻力不宜大于30kPa。

4地板辐射采暖系统应采用耐腐蚀系统配件。

4.6.6辐射采暖地板的散热量，包括地板向房间的有效散热量和向下层（包括地面层向土壤）传热的热损失量。设计计算应考虑下列因素：

l垂直相邻各层房间均采用地板辐射采暖时，除顶层以外的各层，均应按房间的采暖热负荷，扣除来自上层的热量，确定房间需要的有效散热量。

2热媒的供热量，应包括地板向房间的有效散热量，和向下层（包括地面层向土壤）传热的热损失量。

4.6.7计算加热管传热量时，还应考虑家具覆盖造成的散热量折减，按房间总面积乘以适当的修正系数，确定地板有效散热面积。

4.6.8加热管布置以保证房间温度分布均匀为原则，可采用旋转形、往复形、直列形布管方式。加热管间距不宜大于300mm。热损失不均的房间应将高温管段布置于热损失大的区域。

4.6.9住宅建筑采用地板辐射采暖系统时，应分户设置采暖热水集配器，并按分户调控与计量系统要求设置入户装置。

4.6.10地板辐射采暖加热管的材质、壁厚的选择，应按工程要求的使用寿命、累计使用时间以及系统的运行水温、工作压力等条件确定。埋于垫层内的加热管不应有接头。

4.6.11地板辐射采暖对建筑构造的要求：

当加热管浇筑于混凝土楼板内时，应会同有关专业采取防止建筑构件龟裂和破损的措施。

当加热管设于楼板上地面垫层内时：

1应在加热管与楼板、外墙之间铺设绝热层（当使用条件允许楼板双向传热时，可不设加热管与楼板之间的绝热层，但应考虑加热管对楼板的影响）。

2加热管上地面层厚度不宜小于50mm，且应设伸缩缝以防止热膨胀导致地面龟裂和破损。加热管穿过伸缩缝处宜设长度不小于100mm的柔性套管。

3地面荷载大于20kN／m2时，应对加热管上地面采取加固构造措施。

4加热管敷设于土壤上时，绝热层以下应设防潮层；加热管敷设于潮湿房间（如卫生间、厨房、游泳池）楼板上时，加热管覆盖层上应设防潮层。

4.7热水采暖系统水力计算

4.7.1机械循环室内热水采暖系统阻力按以下原则确定：

1热源为新建集中锅炉房或新建间接连接城市热力网的热力站的室内采暖系统，其系统阻力应根据经济比摩阻和室内外管网平衡要求确定。

2热源为已有锅炉房、热力站（包括直接连接至城市热力网）的室内采暖系统，其系统阻力应根据资用压头和室内外管网平衡要求确定。当资用压头过大时，可适当加大室内采暖系统水流速，必要时应设置调压孔板或调节阀。

4.7.2室内采暖系统管道内热水流速应根据系统阻力、水力平衡要求及防噪声要求等因素确定，不应超过表4.7.2的规定。

表4.7.2室内管道内热媒的最大允许流速（m/s）

管径（mm）	15	20	25	32	40	50	>50
有特殊安静要求的室内管道	0.5	0.65	0.8	1.0	1.0	1.0	1.0
一般室内管道	0.8	1.0	1.2	1.4	1.8	2.0	2.0

4.7.3室内采暖系统阻力应经过计算确定，系统较大时宜用计算机计算程序进行系统水力平衡计算。热水采暖系统水力计算宜按下列要求进行：

1最不利环路平均比摩阻一般取60～120Pa／m。当资用压头较大时，可适当提高最不利环路平均比摩阻，但应保证系统内所有管道水流速符合表4.7.2要求。

.2由于机械循环热水采暖系统管道内水冷却产生的自然循环压力可不予考虑；由散热器水冷却产生的自然循环压力应予计算。

（1）机械循环双管系统应计算自然循环压力。

（2）机械循环垂直单管系统，当建筑各部分层数不同时，应计算自然循环压力。

（3）机械循环水平单管系统，应计算自然循环压力。

（4）计入机械循环热水采暖系统水力平衡计算的自然循环压力宜按设计供回水温度条件下自然循环压力的2／3计算。

（5）自然循环热水采暖系统，应计算由散热器水冷却和管道内水冷却产生的自然循环压力。4.7.4热水采暖系统各并联环路之间（不包括共同段）的计算阻力相对差额应不大于15％。

4.7.5当调整管径不能满足水力平衡要求时，应设置节流孔板或调节阀。应计算确定节流孔板、调节阀的规格。

4.7.6当系统中设置自力式流量调节阀时，应根据设计流量和水力平衡计算要求调节阀消耗的压力确定阀门规格，保证阀门调节能力。

4.7.7热水采暖系统供水干管末端和回水干管始端的管径不宜小于DN20。

4.7.8室内热水采暖系统总阻力宜在计算阻力基础上增加10％的附加值。

4.7.9干管管路较长、立管数量较多的系统宜采用不等温降法计算。

4.8窒内采暖管道及其他

4.8.1采暖管道在下列情况下应保温：

1管道内输送必须保证一定参数的热媒时；

2管道敷设在室外、不采暖房间、外门内及有冻结危险的地方时；

3管道敷设在管沟、技术夹层、闷顶或阁楼、管道井内时；

4管道通过的房间或地点要求保温时；

5热媒温度高于100℃且安装在容易使人烫伤的地方时。

注：一般情况下，采暖主立管应保温。

4.8.2敷设在采暖房间内的供回水干管管路较长且条件适宜时宜保温。

4.8.3供水水平干管一般应顺水流方向设上升坡度；回水水平干管一般应顺水流方向设下降坡度。坡度宜≥0.003，不应小于0.002。当确无条件设置管道坡度时，其管内流速应≥0.25m／s。

4.8.4连接散热器的支管应设≥O.01的坡度。散热器上进下出连接时，供回水支管均沿水流方向向下坡；散热器下进上出连接时，供回水支管均沿水流方向向上坡。

4.8.5系统最高点或有空气聚集的部位应按下列要求设置排气装置：

1散热器上采用手动放气阀；管道上设集气罐和自动排气阀；

2自动排气阀不得设置于重要房间内，宜设置于公共空间便于操作处。

3住宅建筑中自动排气阀不宜设于户内。如不可避免时，可放在厨房或厕所内。

4.8.6系统最低点、可能有水积存的部位、检修用关断阀门之前应设泄水装置，宜采用旋塞阀。

4.8.7供回水干管阀门、泄水装置等宜设置于公共空间便于操作处。

4.8.8热水采暖供回水管道固定与补偿应符合下列要求：

1干管管道的固定点应保证管道分支接点由管道胀缩引起的最大位移不大于40mm；连接散热器的立管应保证管道分支接点由管道胀缩引起的最大位移不大于20mm。

2计算管道膨胀量取用的管道安装温度应考虑冬季安装环境温度，宜取0℃～－5℃。

3室内采暖系统供回水干管环管布置应为管道自然补偿创造条件。没有自然补偿条件的系统，宜采用波纹管补偿器，补偿器设置位置及导向支架设置应符合产品技术要求。

4采暖系统主立管应按第1项要求设置固定支架，必要时应设置补偿器，宜采用波纹管补偿器。

5垂直双管系统散热器立管、垂直单管系统中带闭合管或直管段较长的散热器立管应按第一款要求设置固定支架，必要时应设置补偿器，宜采用波纹软管补偿器。

6管径≥DN50的管道固定支架应进行支架推力计算，验算支架强度。立管固定支架承载力计算应考虑管道膨胀推力和管道及管内水的重量荷载。采用自然补偿的管段应进行管道强度校核计算。

4.8.9散热器立管与干管连接处应根据立管端部位移量设置2～3个自然补偿弯头，弯头间应设置适当长度的直管段。

4.8.10水平管道应避免穿越防火墙。必须穿过防火墙时，应预留套管，在穿墙处设置固定支架，并将管道与套管之间的余隙用防火封堵材料严密封堵。

4.8.11立管穿楼板处应设套管，套管上端应高出地面20mm。管道与套管之间的余隙用柔性不燃材料严密封堵。

4.8.12采暖管道穿越建筑物基础墙、变形缝处一般应设管沟。无条件设管沟时应设套管，并设置柔性连接。

4.8.13采暖管道不得穿越变配电室。当变配电室需要安装散热器时，不得在室内设置阀门、排气阀、泄水。且管道应焊接连接。

4.8.14室内采暖管道与电气、燃气管道间距应符合表4.8.14的规定。

表4.8.14室内采暖管道与电气、燃气管道最小净距（mm）

热水管	导线穿金属管在上	导线穿金属管在下	电缆在上	电缆在下	明敷绝缘导线在上	明敷绝缘导线在下	裸母线	吊车滑轮线	燃气管
平行	300	100	500	500	300	200	1000	1000	100
交叉	200	100	100	100	100	100	500	500	20

4.8.15室内采暖管道一般应避免设置于管沟内。当必须设置管沟时，应符合下列要求：

l宜采用半通行管沟，管沟净高应不低于1.2m，通道净宽应不小于0.6m。支管连接处或有其他管道穿越处通道净高宜大于0.5m。

2管沟应设置通风孔，通风孔间距不大于20m。

3应设置检修人孔，人孔间距不大于30m，管沟总长度大于20m时人孔数不少于2个。检修阀处应设置人孔。人孔不应设置于人流主要通道上、重要房间、浴室、厕所和住宅户内，必要时可将管沟延伸至室外设人孔。

4管沟不得与电缆沟、通风道相通。

4.9室外供热管道

一、供热负荷计算

4.9.1供热负荷计算原则：

1从热源引出的主干管总热负荷按热源的最大生产能力计算（不计入备用热源及设备的热负荷）。

当工程分期建设时，通过扩建区的供热主干管管径，一般按全部建成时的热负荷计算。

2支干管的热负荷按各用户的最大耗热量之和乘以同时使用系数，再计入管网的损耗系数确定其综合最大耗热量。

3直接与用户连接的支管按用户的最大耗热量计算。

4当有特殊要求，不允许供热间断而采用环状布置时，环状管网根据各用户的最大耗热量的70％计算，且其中任何一条支管道均应满足（不允许间断）用户的需要。

4.9.2热水、蒸汽热负荷按下式计算：

Q=K1×K2×Qmax (4.9.2)

式中Q——综合最大热负荷（kW）；

K1——管网损耗系数（包括热损失及漏损），

热水 K1＝1.05～1.1

蒸汽 K1＝1.08～1.15

K2——同时使用系数，当用户提供的耗热量等资料齐全时，应绘制负荷曲线，一般情况可按下列数选取；

采暖负荷 K2=1.0

空调通风负荷 K2=0.6～1.0

生活热水及生活用蒸汽负荷 K2=0.35～0.5

Qmax——最大耗热量（kW）。

4.9.3蒸汽量、热水量的换算：

1当介质为蒸汽时按下式将耗热量换算为蒸汽量：

G1=3.6×[Q/(i1-i2)] (4.9.3-1)

式中 G1——蒸汽量（t／h）；

Q——耗热量（kW）；

i1——蒸汽的焓（kJ／kg）；

i2——凝结水的焓（kJ／kg）。

2 当介质为热水时按下式将耗热量换算为热水量：

G2=Q/c(t1-t2) (4.9.3-2)

式中G2——热水量（t／h）；

Q——耗热量（kw）；

c——水的比热，一般取1.163kW／（kg·℃）；

t1、t2——热水供、回水温度（℃）。

二、供热系统和敷设

4.9.4本节室外供热管网设计措施适用于：

1蒸汽管道：工作压力小于1.6MPa，蒸汽温度小于200℃。

2热水管道：工作压力不大于1.6MPa，热水温度不高于150℃。

4.9.5供热系统设计：

1热水管道设计必须与室内系统和锅炉房或热力站全面考虑，应能满足系统量调加质调的调节方式。

2应绘制水压图来确定管道和用户系统连接处的压力，确定管道的压力分布，合理选择用户入口装置及管网的循环泵，确定静压线、加压补水装置。水压图应满足下列条件：

（1）与管网连接的各建筑物采暖系统的压力，在循环水泵和补水泵运行或停止时，均不得超过采暖设备的允许承压值。

（2）在循环水泵运行或停止时，各建筑物采暖系统最高点压力不小于20kPa。

3绘制水压图时，系统各部分的压力取值参考如下：

（1）热源内部压力损失及循环水泵进、出段（含除污器）压力损失估值100～200kPa；

（2）用户压力损失（资用压头）估算值如下：

水一水热交换器间接连接的采暖系统30～50kPa；

混水器采暖系统80～120kPa；

直接连接的热计量采暖系统50kPa；

直接连接的常规散热器采暖系统20kPa。

4热力管道排水及放气措施：

（1）管道敷设时应有一定的坡度，对于热水管、汽水同向流动的蒸汽管和凝结水管，坡度宜采用0.003，不得小于0.002；对于汽水逆向流动的蒸汽管，坡度不得小于0.005。

（2）热力管道在下列各处设排水及放空气装置：

a.热水管道、凝结水管道在管道改变坡度时其最高点处装设放气阀（手动或自动）。放气管管径不小于DN15。

b.蒸汽、热水、凝结水管道在改变其坡度时其最低点处设置放水阀（蒸汽管的低点需设疏水器装置）。排水管的大小由被排水的管段直径和长度来确定，应保证管段内的水能在1h内排完。排水管内的平均流速按1m／s计算。

c.蒸汽管道的直线管段上在顺坡时，每隔400m和逆坡时每隔200m均应设疏水装置。在蒸汽管道低点处及垂直升高前应设疏水器。疏水器后的凝结水应尽量排入凝结水管道内。

d.凡装设疏水器处，必须装设检查疏水器用的检查阀或能检查疏水器工作的附件。疏水器前宜装有过滤器。

e.热力管道最低处泄水管不应直接接入下水管道或雨水管道内。需先进入集水坑再由手摇泵或电泵排出或临时通过软管泄水。

f.管道疏水、排水及放气管直径可参考表4.9.5。

表4.9.5管道疏水、排水和放气管道直径DN

管道类别	DN
25~80	100~150	200~250	300~400
蒸汽管道	起动疏水管	25	25	50	50
经常疏水管	15	20	20	25
疏水器旁通管	15	20	20	25
凝结水管及热水管道	放气管	15	20	25	32
排水管	25	50	80	100

4.9.6供热管网的布置应综合以下因素，全面考虑确定：

1应从规划的角度考虑远近期结合，以近期为主。对暂无城市或区域锅炉集中供热的区域，临时热源的选址及室外管网的布置，应考虑长远规划集中热源引入及替代的可行性。

2管网力求管路短直，主干管尽可能通过供热热负荷中心和接引支管较多的区域，尽可能缩短管网的总长度和不利环路的长度。

3尽可能按不同使用性质划分环路。

4管线一般应沿道路铺设，不应穿越发展扩建的预留地段。

5管径等于或小于DN300的热网管道可以穿过建筑物的地下室或建筑物下专门敷设的通行地沟。

6室外管网一般采用枝状布置；当有特殊要求而不允许供热间断时可采用环状布置；对于地形条件适宜或投资增加不多的热水采暖管网，宜采用同程式系统。

4.9.7供热管网的敷设方式：应根据当地气象、水文、地质、地形、交通线的密集程度及绿化、总平面布置（包括其他各种管道的布置）、维修方便等因素确定。

4.9.8架空敷设：在居住区及其他民用建筑的供热管道不宜采用地上架空敷设，只有在不允许地下敷设时和不影响美观的前提下才可考虑架空敷设。

1架空敷设时应尽量利用建筑物外墙、屋顶，并考虑建筑物或构筑物对管道荷载的支承能力。

2管道保温的外保护层选择应考虑日晒、雨淋的影响，防止保温层受潮而破坏。

3架空管道固定支架需进行推力核算，做法及布置应与土建结构专业密切配合。

4.9.9直埋敷设：

1在下列条件下，可积极稳妥地采用直埋方式：

（1）地下水位较高、采用防水管沟造价过于昂贵；

（2）管道数量不多于四根；

（3）热媒为热水，水温不超过120℃；

（4）管网分支管系较少。

2直埋敷设管道应采用由专业工厂预制的直埋保温管，其保温层一般为聚氨酯硬质泡沫塑料，一般采用高密度聚乙烯硬质塑料或玻璃钢保护层。直埋预制管内管应采用无缝钢管。

3直埋管道设计应使管道及管件满足强度验算和稳定验算条件。

4有补偿直埋分有固定点和无固定点两种方式：

（1）有固定点直埋敷设：固定点设计基本与架空、地沟相同，不同之处是将由活动支架产生的水平推力改为土壤对管道保护层的摩擦力。

（2）无固定点直埋敷设：

a.当直管段上存在某一点，该点两侧管段各自的轴向力相等但方向相反，此点为驻点，即无需另外设固定墩。

b.只有在管段两端同为同一类型补偿器或补偿管段时，直管上才可不设置固定墩。

5有补偿直埋敷设管道的强度计算要点：

（1）管道保护层与土壤的摩擦力按下式计算：

FL=fL×L (kN) (4.9.9-1)

式中L——补偿器至固定支座实际长度（m）；

fL——单位长度轴向摩擦力（kN／m），按下式计算：

fL=μ·ρ·H·π·D/100 （kN/m）

式中μ——摩擦系数，计算FL时取μ＝0.6；

计算Lmax及ΔLr时取μ＝0.2；

ρ——土壤的平均密度，可取1800kg／cm2；

H——地面至管中心的距离（m）；

D——管道保温层外径（m）。

（2）管道的热伸长量，为自由状态下的伸长量减去受摩擦力约束而减少的伸长量，按下式计算：

ΔLr=α·L(t2-t1)- fL·L2/（2·E·A） （m） （4.9.9-2）

式中α——钢管的线性膨胀系数，α＝12×l0-6m／（m·℃）；

t2——管道最高运行温度（℃）；

t1——管道安装温度（℃）；

L——补偿器至固定支座实际长度（m）；

E——钢管弹性模量，E＝20.6×103kN／cm2；

A——钢管横截面积（cm2）。

（3）固定支座（或驻点）至补偿器的间距不得超过管道的最大安装长度Lmax，Lmax按下式计算：

Lma=[σ]A/fL (m) (4.9.9-3)

式中［σ］——钢管许用应力，一般取13kN／cm2；

A——钢管横截面积（cm2）；

fL——单位长度轴向摩擦力（kN／m）。

（4）为保证弯管处应力不超过管道许用应力，应计算确定L形、Z形和弯臂补偿器的臂长。

6无补偿方式：具备下列条件时可采用无补偿方式直埋：

（1）输送距离长，且中间分支较少；

（2）供热介质温度低；

（3）施工现场有预热热源供应预热条件；

（4）可允许较长的施工周期（因预热预拉管道）。

7有补偿和无补偿两种敷设方式的选择及注意事项：

（1）最大摩擦长度和最大允许温差是选择直埋敷设方式的条件：

当L≤Lf时，应按有补偿设计。

当L>Lf时，可按无补偿设计。

当Δt>Δtmax时，不宜采用无补偿直埋方式。

其中：Lf——最大摩擦长度（m）；即运行过程中管段能向补偿装置释放热胀变形的最大长度。

L——直管段长度（m）；

Δt——管道安装温度与实际工作温度之差（℃）；

Δtmax——为最大摩擦长度下管道的温差（℃）。

（2）无补偿直埋敷设：

a.对于个别出现位移的部位，在计算位移量时应考虑摩擦系数不准确的因素，而给予安全裕量。

b.采用预热方式时，设计人员须计算预热温度和设计预热方案及措施。

（3）有补偿直埋敷设：

a.设计时必须考虑覆土深度和今后覆土深度是否可能变化；

b.在管线安装时应保证设计计算的管段膨胀位移在运行时能够实现；

c.安装时补偿器应预拉伸。

（4）无论是无补偿还是有补偿直埋敷设，设计时应注意以下事项：

a.由于管道转弯处是应力集中的地方，对转弯及角度有以下规定：

管道的自然弯曲限制在0°～5°之间；

预制弯头限制在0°~30°、60°~90°之间；

不允许有30°～60°转角，30°～60°转角可由若干个O°~30°转角组成。

b.从干管直接引出分支管时，在分支管上应设固定墩或补偿器，分支点至支线上固定墩的距离不宜大于9m，至轴向补偿器或弯管的距离不宜大于20m，并且分支点处干线上的轴向位移不宜大于50mm

c.管道的补偿尽量利用管线自然补偿，距离太长且有位置时，采用方形补偿器；上述条件不具备时可采用波纹补偿器。

d.为保证弯管的补偿能力，在弯头附近的管槽应适当加宽。

e.为避免阀门因轴向力过大而破坏，应采用补偿器或固定墩将其与管道隔开。

f.当最小埋深不能保证时，应采取保护措施，如设置过街套管或地沟以及在管道上方敷设混凝土板等。

g.管道的坡度不宜小于0.002，并不宜大于O.02。应在高点设放气，低点设放水装置。

h.距轴向补偿器12m范围内的管段不应有坡度和转角。

i.应在管道的变径处或壁厚的变化处设补偿器或固定墩，国定墩应设在大管径或壁厚较大的一侧。

j.阀门、补偿器等附件应设置在小室或管沟内。直埋管在穿越小室或管沟处应做防水套管。

三、蒸气凝结水回收系统

4.9.10民用建筑中生活用热水所需蒸汽压力一般为P＝O.3～0.6MPa；厨房设备用蒸汽压力一般为P＝O.1～0.3MPa（蒸具、消毒器、开水箱、洗碗机等）；洗衣房、医院等用蒸汽压力最高为P=0.8～1.0MPa。

4.9.11蒸气凝结水应按下列原则尽可能回收：

1间接用气时，凝结水回收率不得低于60％～80％，当换热器后的凝结水温度较高时可利用凝结水的热量作为生活热水系统的预热。对不能回收的凝结水应考虑回收其热量，就近利用，待降温后再进行排放。排入下水道的凝结水温度不得高于40℃。

2确定凝结水回收方案时需根据凝结水量、压力和输送的距离、以及地形等因素综合分析确定。采暖通风和生活用蒸汽所产生的凝结水，在蒸汽使用压力差＜O.3MPa时可采用合管输送；如压差≥0.3MPa且高压凝结水量又不多时，可将高压凝结水管插入放大的低压凝结水管中合管回收。

4.9.12凝结水回收系统的选择：

1低压自流凝结水系统：适用于供汽压力P＜0.lMPa、供热面积小、地形坡向凝结水箱的供热系统。

2闭式满管凝结水系统：

（1）高压用汽设备的凝结水集中流到二次蒸发箱产生二次蒸汽后，其凝结水经多级水封靠位能流至总凝结水箱（或软水箱）。

（2）注意事项及适用条件：

a.二次蒸发箱需用安全水封（也可用安全阀）保持O.02～0.05MPa的压力。

b.凝结水管进入总凝结水箱前应向上弯起一定高度，弯起高度必须符合整个凝结水管网水力坡降要求。

c.二次蒸发箱的安装高度不应低于凝结水管网的动压坡降线；

d.此系统适用于地下敷设的管网，地势起伏不大、地形坡向凝结水收集处、并有可利用二次蒸汽的场合。

3余压凝结水系统：一般常采用闭式系统，凝结水箱内压力由安全水封保持，二次蒸汽可供低压用汽设备使用。适用于一般性起伏地形，管道内为汽水混合物，设计时管径应选的大一些。

4压力凝结水系统：当地形起伏较大、用汽设备分散、用户较多、离锅炉房较远时，尤其各用汽压力不同时，宜将凝结水集中至开式凝结水箱，再用凝结水泵送至锅炉房软水箱；对用汽设备集中者也可用凝结水自动加压泵直接送回至锅炉房软水箱。

4.9.13疏水装置及凝结水加压装置：

1疏水阀：

（1）每个用汽设备应单独配疏水阀；

（2）疏水阀应根据最大排水量、阀进出口压差选用（不可按凝结水管径来确定）。疏水阀出口压力与凝结水系统有关，当疏水阀后凝结水管道自流坡向开式水箱时疏水阀出口压力为0；当疏水阀后凝结水管道较长，又需抬高并接入闭式凝结水箱时，疏水阀后压力按下式计算：

P2＝Δh＋10H＋P3 （4.9.13）

式中P2——疏水阀后压力（kPa）；

Δh――疏水阀后管道压力损失（kPa）；

H――疏水阀后管道的抬高高度（m）；

P3-一凝结水箱内压力（kPa）。

（3）在下列情况下应在疏水阀后装止回阀：

疏水阀后有背压或凝结水管有抬高时；

不同压力的凝结水接在一根母管时。

2凝结水加压装置：当采用凝结水加压装置时尽可能靠近用汽设备，安装高度应使其上部水箱低于用汽设备凝结水出水管标高。加压动力为蒸汽时，要求汽压一般为0.3MPa～0.6MPa。

四、供热管道水力计算

4.9.14供热管道应根据管内介质的最大设计流量和允许的压力损失通过水力计算选定其管径。

1热水管网的比摩阻应根据水力平衡的原则确定。最不利环路的比摩阻宜按以下数值选用：

（1）∑L≤500m100Pa/m

（2）500m＜ΣL＜1000m 80Pa/m

（3）ΣL≥1000m 60Pa/m

注ΣL为最不利环路供回水干管的总长度。

2蒸汽管道最不利环路的比摩阻ΔP按下式计算：

ΔP＝(P1-P2)×103/[1.1×(Lz Ld)] (Pa/m) (4.9.14-1)

式中P1、P2――管道始、终点压力（kPa）；

Lz――管道的总展开长度（m）；

Ld――局部阻力当量长度，也可按管道直线长度百分数估算：

一般高压蒸汽取Lz的10％；低压蒸汽取Lz的30％。

3自流凝结水管道比摩阻ΔP′按下式计算：

ΔP＇＝O.5ΔP

4余压凝结水管道：

ΔP=(P1-P2-P3)×103/[1.1×(Lz Ld)] (Pa/m) (4.9.14-2)

式中P1――疏水器后的压力（kPa）；

P2――管道末端压力（kPa）；

P3――翻高压力损失（kPa）。

5压力凝结水管道：根据凝结水加压泵的特性，按比摩阻≤100Pa/m选取管径。

6蒸汽、热水及凝结水管道中允许最大流速、推荐流速见表4.9.14－1、表4.9.14－2。

表4.9.14－1常用管道允许最大流速（m／s）

名称	管道公称直径（DN）	允许最大流速（m/s）	粗糙度k值(mm)
饱和蒸汽	32~40 50~80 100~150 ≥200	20~25 25~30 30~35 35~40	0.2
热水	32~40 50~100 ≥150	0.5~1.0 1.0~2.0 2.0~3.0	0.5

表4.9.14-2二次蒸汽、乏汽、凝结水管道的推荐流速(m/s)

工种介质	管道种类	流速（m/s）
二次蒸汽	利用的二次蒸汽管 不利用的二次蒸汽管	15~30 60
乏汽	排气管（从受压容器中排出） 排气管（从无压容器中排出） 排气管（从安全阀排出）	80 15~30 200~400
凝结水	凝结水泵吸水管 凝结水泵出水管 自流凝结水管	0.5~1.0 1~2 <0.5

4.9.15进行采暖热水管网水力计算时，应与室内采暖系统和热源系统统筹考虑，应考虑整个供热系统的水力平衡、稳定性和经济性，对于变水量系统要考虑动态平衡问题，一般宜采取下列方式：

1减小管网干管的压力损失，选取较小的干管比压降，适当增加干管管径。最不利环路的比摩阻不宜大于60Pa／m，且其压力损失不宜大于热源出口处总压差的1／4。

2适当增加用户系统的压力损失。

3有条件时，优先采用同程布置，以提高系统的水力稳定性。

4合理选择循环水泵特性及定压点位置。

5当采暖管网供应的单体建筑中有变水量和定水量共存时，管网为变水量，应在定流量系统的入口处设动态平衡阀，在变水量系统入口处设压差调节阀。

五、用户热力入口

4.9.16用户采暖系统与热水管网的连接方式按下列原则确定：

1当用户采暖系统设计供水温度等于热网设计供水温度，且热网水力工况能保证用户内部系统不汽化和不超过用户散热器的允许压力时，可采用直接连接。

2当在下列情况之一时，用户采暖系统与热网应采用间接连接：

（1）建筑物采暖高度高于热水管网供水压力线或静水压力线时；

（2）采暖系统承压能力低于热水管网回水压力；

（3）热水管网供、回水压差低于用户采暖系统的阻力且又不宜采用加压泵时；

（4）位于热水管网末端，采用直接连接会影响外部热水管网运行工况的高层建筑；

（5）对采暖参数有特殊要求的用户。

4.9.17生活用热水供应装置必须与热水管网间接连接。

4.9.18采暖用户入口装置：

1管网与用户连接处均装设关断阀门；在供、回水阀门前设旁通管，其管径应为供水管的O.3倍；在供水管上设除污器或过滤器；在供、回水管上设温度计、压力表。

2在与热网连接的回水管上应装设热量计。

3应根据热网系统大小及水力稳定性等因素分析是否设调节装置，调节装置应以自力式为主，可按下列原则在用户入口处设置：

（1）当管网及用户均为定流量系统，且管网较大或各用户所需压差相差较大时应在入口设静态平衡阀；

（2）当管网及用户均为变流量系统时，入口可设压差调节阀；

（3）当管网为变流量，个别用户为定流量系统时，应在该用户入口设流量限制阀（动态平衡阀）；

（4）当管网为定流量系统，只有个别用户侧为变水量系统时，应在变水量用户入口处设电动三通调节阀或与用户并联的压差旁通阀。

4设置平衡阀需注意以下几点：

（1）平衡阀的安装位置：管网中所有需要保证设计流量的环路都应安装平衡阀。一般装在回水管路；当系统工作压力较高、且供水管的资用压头余量大时宜装在供水管。为使阀门前后的水流稳定，保证测量精度，尽可能安装在直管段处。

（2）平衡阀阻力系数比一般阀门高，当应用平衡阀的新管路连接于旧有采暖管网时，须注意新管路与旧系统的平衡问题。

六、热力管道的伸缩、支架、保温及其他

4.9.19地沟内管道及架空管道支架及热补偿：

1管道活动支架的最大间距应取按强度和刚度两个条件计算的较小者，计算参数按下列值选用：

（1）强度焊缝系数φ＝0.7（按手工电弧焊）；

（2）许用外载综合应力按P＝1.3MPa、；t＝200℃条件取值，σW＝120MPa；

（3）最大允许挠度取0.1倍的DN（管道公称直径）；

（4）管道自重和保温层重量应乘以1.2的修正系数；

（5）蒸汽管道也应按管内充满水时的重量计算。

2计算活动支架垂直荷载时，支架间距应按实际间距的1.5倍计算。

3固定支架的水平荷载应包括：

（1）活动支架的摩擦反力；

（2）补偿器的弹性反力；

（3）内压不平衡产生的推力（压力按1.5倍工作压力计算）。

4计算固定支架水平荷载时，应考虑其两侧水平荷载的抵消作用，计算抵消量时，较小一侧的荷载值应乘以0.7。

5当固定支架承受侧向水平荷载时，要计算附加荷载，当分支为双向时只计算荷载较大的一侧。

6自然弯管补偿的转角不宜小于90°或大于120°，臂长不宜大于20～25m。

7方形补偿器宜布置在两固定支架的中点，偏离时，不得大于固定支架跨距的O.6倍；方形补偿器安装时宜预先拉伸，预拉伸值为管道热伸长量的50％。

8轴向型波纹补偿器一端应布置在靠近固定支架处，另一端按一定间距设导向支架。

4.9.20管道保温：

1供热介质高于50℃的管道及附件均应保温。

2保温材料应选用导热系数小（平均温度下的导热系数值不得大于0.12W／m•K）、密度不大于400kg／m3、抗压强度不小于0.3MPa、吸水性小的憎水型材料，同时考虑就地取材，施工方便。

3保温层外应做保护层，保护层应具备良好的防水性能，一般耐压强度不小于0.8MPa；可燃性有机物含量不大于15％，并且不易开裂。

4.9.21管道防腐、涂色：

1管道及附件在保温前，应在表面涂刷一层耐热防锈漆。

2不保温管道及附件表面宜涂刷一层红丹和两层醇酸瓷漆或沥青漆。

3为分辨各种介质的管道，在保护层外每隔10m左右涂刷O.l~0.5m色漆环。对半通行及不通行地沟可仅在检查井内的管道上涂色漆。

4保护层及其外表面做法可参见表4.9.21。

表4.9.21保护层及其外表面做法

保护层材料	保护层表面做法
油毡、玻璃布	室内架空管	刷醇酸树脂瓷漆两遍
地沟管道	刷冷底子油两遍
石棉水泥	刷色漆两遍(不通行沟内可不刷漆)或做灰浆保护层
CPU卷材
复合铝箔
玻璃钢 铝箔玻璃钢板
普通钢板	铁皮内外表面刷红丹防锈漆一遍，铁皮外表面刷醇酸树脂瓷漆两遍
镀锌钢板、铝合金板

注：金属保护层不宜使用于管沟内及潮湿环境中。

4.9.22管道试压及清洗：

1供热管道应在保温前进行水压试验，试验压力为工作压力的1.5倍，且不得小于O．6MPa。

2做水压试验时，试验管道上的阀门应开启，试验管道与非试验管道应隔断。

暖通