呼和浩特市安泰小区住宅楼采暖及防排烟设计毕业设计说明书.doc

本科生毕业设计说明书

题 目：呼和浩特市安泰小区住宅楼采暖及防排烟设计
学生姓名：
学 号：
专 业：建筑环境与设备工程
班 级：
指导教师：
269

内蒙古科技大学毕业设计说明书
呼和浩特市安泰小区住宅楼采暖及防排烟设计
摘 要
本设计是呼和浩特市采暖及防排烟设计。该建筑分为住宅、地下室；地下建筑为一层、高层主体建筑为十八层。要求根据土建资料和其它相关资料为建筑设计一套合理的采暖及防排烟系统，采暖设计要求对用户进行分户热计量。
采暖设计部分根据建筑的具体情况选用了下供下回的系统形式。住宅部分选用散热器采暖；且户内采用双管同程式。每户实行分户热计量，热计量表安装在管道井内便于维护与管理。在系统布局安排上，以简化系统、节省管材、减少地下埋管，节省室内空间、排气顺畅、满足用户要求为宗旨。
高层住宅进行防排烟设计，根据《高层民用建筑防火规范》本设计选用正压送风防烟系统，排风采用自然排风，送风口设置在楼梯间时每隔两层设一送风口，送风口设置在前室时每层设置一份送风口。送风机装设于屋顶。地下室防排烟与正压送风系统采用同一风机，可通过窗户进行排烟。

关键词：采暖；分户热计量；防排烟

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The design of heating and smoke controlling about a commercial building of Antai district in Hohht
Abstract
The project is about the design of heating, ventilation and smoke controlling about a commercial building in Hohht; The building of design consists of Residential buildings,subsurface layers,Underground construction 0f two floors and high-rise building of eighteen floors. The paper requirements designing a reasonable heating and smoke control system for building which according to civil engineering and other relevant information .At the same time , the paper design a district heating station which must rationalization . The project about heating requirements metering heat for the users.
The Design of heating choices downfeed and direct return riser system which based in construction of the specific circumstances form. The house heating system using radiators doule pipe reverse-return system indoor. The purpose about distribution arrangements in the system are to simplify the system, saving pipe, buried underground to reduce, saving interior space and concent requirements from the users.
The design of smoke control are main contenders of high-rise building. According to the 《criterion on the fireproofing in high-rise building for daily usage 》, It chooses positive pressure ventilation smoke controlling and natural discharge air sestem, set up a delivery outlet every two-tier in stair well and every one-tier in front floor. The blower is installed in the roof. Underground construction and the positive pressure ventilation use the same furnace through the window for the smoke controlling.

Key words: heating; household heat metering; smoke controlling

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目 录
摘 要 I
Abstract II
第一章 设计概况及资料 1
1.1 设计题目 1
1.2 工程概况 1
1.3 设计的原始资料 1
1.3.1 气象参数 1
1.3.2 热源资料 2
1.3.3 土建资料 3
1.4 围护结构的热工性 5
1.4.1 围护结构传热系数的确定 5
1.4.2 校核围护结构最小传热热阻 7
1.5 小结 9
第二章 采暖热负荷计算 10
2.1 室内设计参数的选取 10
2.2 围护结构传热耗热量计算 10
2.2.1 维护结构的基本耗热量 10
2.2.2 附加耗热量 12
2.2.3 地面耗热量 14
2.2.4 冷风渗透耗热量 14
2.2.5 冷风侵入耗热量 16
2.3 热负荷计算示例 17
2.4 面积热指标 19
第三章 采暖系统的选择 20
3.1 系统形式的分析及确定 20
3.1.1 系统形式的比较 20
3.2 住宅建筑分户热计量供暖系统 23
3.3 室内供暖系统的确定 25
第四章 散热器的选择及计算 26
4.1 散热器的选择 26
4.1.1 散热器的基本要求 28
4.1.2 散热器的选用规则 29
4.1.3 散热器类型的确定 30
4.2 散热器的计算 30
4.2.1 散热器散热面积的计算 30
4.2.2 散热器内热媒平均温度 31
4.2.3 散热器片数计算 31
4.3 散热器的布置 33
4.4 散热器安装 34
第五章 系统水力计算 36
5.1 绘制采暖系统图 36
5.1.1 供暖系统水力计算的任务及方法 36
5.1.2 水力计算中的注意事项 38
5.1.3 热水供暖系统管路水力计算的基本公式 39
5.1.4 水力计算示例 40
第六章 附属设备被的选择及管道保温 42
6.1 热量表的选择与安装 42
6.2 过滤器的选择 43
6.3 集气管和自动排气阀的选择 43
6.4 阀门的选择与安装 44
6.4.1 温控阀的选择 44
6.4.2 截止阀的选择 44
6.5 管材的选择 44
6.5.1 管材的比较 44
6.5.2 立管的选取 46
6.5.3 室内管材选取 46
6.6 补偿器 46
6.6.1 补偿器比较 46
6.6.2 补偿器的选择与计算 47
6.7 管道的支架 48
6.8 管道的保温 48
第七章 防排烟系统的设计 50
7.1 自然排烟的条件 50
7.2 机械加压系统送风系统需注意 50
7.3 基本条件的确定 51
7.3.1 基本条件的确定 51
7.3.2 浮动条件的确定 51
7.3.3 对同一个工程而言，设计时还应注意的事项 51
7.4 加压送风系统 53
7.4.1 加压送风量的计算 53
7.4.2 风机的选型 54
7.4.3 送风口 55
7.5 加压系统的控制 55
7.6 地下室防排烟 55
7.6.1 B单元地下室 56
7.6.2 C、D、E单元地下室 57
7.7 小结 57
参考文献 58
附录Ⅰ：热负荷计算表 59
附录Ⅱ：冷风渗透耗热量计算表 209
附录Ⅲ：散热器计算表 211
附录Ⅳ：水力计算表 247
附录Ⅵ：局部阻力系数表 251
附录Ⅶ：外文翻译 253
致谢 268

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第一章 设计概况及资料
1.1 设计题目
呼和浩特市安泰小区采暖及防排烟设计
1.2 工程概况
本工程为呼和浩特市安泰华庭住宅小区采暖及防排烟设计，本建筑为：地下一层，地上共四设单元，分别标记为B、C、D、E单元，每个单元十八层，层高为2.9m。建筑面积为15804.2。
1.3 设计的原始资料
建筑地点：内蒙古自治区呼和浩特市。
地理位置：北纬 ，东经，海拔1063.0m。
1.3.1 气象参数
查《实用供热空调设计手册》，以下简称《供热手册》及《供热工程》。
1）冬季供暖室外计算温度的确定。
冬季供暖室外计算温度的确定，对供暖系统设计有很关键的影响。如采用过低的温度值，使供暖系统的造价增加；如采用过高值，则不能保证供暖效果。因此，正确地确定和合理的采用采暖室外计算温度是一个技术与经济统一的问题。《采暖通风与空气调节设计规范》GB 5001 9—2003（以下简称《设计规范》）所规定的采暖室外计算温度适用于连续采暖或间歇时间较短的采暖系统的热负荷计算。
冬季供暖室外计算温度，采用历年平均不保证5天的日平均温度，主要用于计算采暖设计热负荷。
2）冬季主导风向
冬季“主导风向”即为“最多风向”，采用的是累年最冷3个月平均频率最高的风向，风向的频率指在一个观测周期内，某风向出现的次数占总数的百分数，主要用来计算冷风渗透耗热量。用四个字母ESWN分别表示东南西北四个方向，其它方位用这四个字母组合表示风的吹向，即风从外面刮来的方向。当风速小于0. 3米／秒时，用字母c来表示，各地区冬季主导风向可参见《供热手册》，如济南的主导为ENE，风向为东北东风。
3）冬季室外平均风速
冬季室外平均风速应采用累年最冷3个月各月平均风速的平均值，“累年最冷3个月”，系指累年逐月平均气温最低的3个月，主要用来计算风力附加耗热量和冷风渗透耗热量。
4）冬季日照率
冬季FI照率(冬季日照百分率)，采用历年最冷3个月平均日照率的平均值，系指在一个观测周期(全月)内，实测日照总时数占可照总时数的百分率，用来确定朝向修正率。

1.3.2 热源资料
设计热媒：热水供暖 外网供热供回水温度：110/70℃。
室内采暖供回水温度：95/70℃，由小区热力站统一提供。

表1.1呼和浩特市气象资料
设计用气象参数
单位

拔海高度
m
170.3
采暖室外计算温度
℃
-19
冬季室外平均风速
m/s
1.6
冬季室外最多风向的平均风速
m/s
4.5
冬季最多风向
——
NE
冬季最多风向的频率
％
10
年最多风向
——
NW
年最多风向的频率
％
8
冬季室外大气压力
Pa
90090
冬季日照百分率
％
69
最大冻土层
cm
143
供暖期天数
天
171
供暖期日平均温度
℃
-4.8
极端最低温度
℃
-32.8
极端最高温度
℃
37.3

1.3.3 土建资料
1）建筑平面图、剖面图，。
2）外墙结构、楼顶大样图、及门窗规格：
墙体结构图：

图1.1墙体结构图
1． 外抹灰30mm；
2． 聚苯板保温层70mm；
3． 砖墙250mm；
4． 内抹灰30mm。
屋顶大样图如下：

图1.2屋顶结构图
1． 保护层30mm；
2． 炉渣找坡层70mm；
3． 聚苯板保温层100mm；
4． 结构层120mm。
3）门：门高2.0m，宽度见建筑平面图，
单元入户门防盗、隔音、保温，内门为单层木质门。
窗：铝合金窗，结构为单层加单框双玻璃，空气层厚度为100~140mm。
北、南向窗户的缝长为7.5m：东、西向窗户缝长为4.8m。
1.4 围护结构的热工性
供暖系统设计时对其建筑热工提出如下要求：
实施供暖设计，在本着节能的基础上，使室温达到用户要求值；如果室温达不到设计值，相对湿度大时易产生结露现象；采暖不足时经常发生，墙面结露产生的黑色霉斑严重影响了住户的室内环境，破环装修，应加以避免，当设计供暖系统时对其建筑热工提出如下要求：
1）围护结构热工性能应满足国家《民用建筑节能设计标准》及地方标准《民用建筑节能设计标准实施细则》的要求。经计算表明，对于“节能型建筑”如供暖有间歇，并不致使外墙内表面结露。
2）墙及楼板的热工性能不应低于《民用建筑热工设计规范》第4.1.1条及现行《采暖通风与空气调节设计规范》中第3.1.4条围护结构最小热阻值的要求。
由以上分析可见，有必要对外墙及屋顶进行热工性能的校核。
1.4.1 围护结构传热系数的确定
通过土建资料查《供热工程》附录1-4中得出如下数据：
外门：2.33 W/（m2·℃）；
内门：2.91 W/（m2·℃）；
外窗：2.5 W/（m2·℃）；
内墙：1.7 W/（m2·℃）；
地面：0.30 W/（m2·℃）
1）外墙传热系数的确定：
结构组成：30mm厚水泥沙浆抹灰层；
70mm厚聚苯板；
250mm厚砖墙；
30mm厚石灰抹灰层。
外墙的传热系数由下式求出：
式（1-1）
式中：——围护结构内表面的换热系数，W/（m2·℃）；
——围护结构各层材料的导热系数，W/（m2·℃）；
——围护结构外表面的换热系数，W/（m2·℃）；
——围护结构各层的厚度，m。
其中：=8.7 W/（m2·℃），=23.0 W/（m2·℃）。
水泥沙浆抹灰层 =0.87 W/（m2·℃）；聚苯板=0.042 W/（m2·℃）；
砖墙=0.81 W/（m2·℃）；石灰抹灰层=0.87 W/（m2·℃）；
代入数值，由式（2-1）得：
外墙K=0.45 W/（m2·℃）。
2）屋顶传热系数确定：
结构组成：30mm厚水泥砂浆抹灰层；
70mm厚炉渣找坡层；
100mm厚聚苯板；
120mm厚钢筋混凝土结构层。
根据式（1-1）求屋顶传热系数，
其中：=8.7 W/（m2·℃），=23.0 W/（m2·℃）。
水泥沙浆=0.87 W/（m2·℃）；炉渣=0.29 W/（m2·℃）
聚苯板=0.042 W/（m2·℃）；钢筋混凝土=1.74 W/（m2·℃）；
代入以上数值，得
屋顶K=0.35 W/（m2·℃）
1.4.2 校核围护结构最小传热热阻
1）校核外墙最小传热热阻
a）确定维护结构的热惰性指标D
冬季围护结构室外计算温度按围护结构热惰性指标值分成四个等级来确定。当采用﹥6的围护结构时，采用供暖室外计算温度作为检查围护结构最小传热阻的冬季室外计算温度。当采用≤6的中型和轻型围护结构时，为了能保证与重质墙围护结构相当的内表面温度波动幅度，就得采用比供暖室外计算温度更低的温度，作为检查轻型或中型围护结构最小传热阻的冬季室外计算温度，亦即要求更大一些的围护结构最小传热阻值。
式（1-2）
式中：——各层材料的传热热阻，(m2·k)/w；
——各层材料的蓄热系数，w/( m2·k)；
——各种材料的比热，J/（Kg·℃）；
——各种材料的密度，Kg/m3；
——各种材料的导热系数，w/( m·℃)；
Z——温度波动周期，一般取24h=86400s。
则外墙
表1.2 冬季围护结构室外计算温度
围护结构的类型
热惰性指标值
的取值，℃
Ⅰ
﹥6

Ⅱ
4.1～6.0

Ⅲ
1.6～4.0

Ⅳ
≤1.5

注式中：——冬季围护结构室外计算温度，℃；
——累年最低日平均温度，℃；
——供暖室外计算温度，℃。
根据表1.2规定，该维护结构属中型结构（Ⅱ类）。
同理算出屋顶的D值为3.344属于Ⅲ型。
b）确定外墙的传热热阻
= (m2·℃)/W 式（1-3）由前面计算知，外墙K=0.45 W/( m2·℃)
由式（1-3）得，
外墙传热热阻R0=2.2V (m2·℃)/W
c）确定维护结构的最小传热阻：
式（1-4）
式中：——围护结构的最小传热热阻，(m2·℃)/W；
——围护结构内表面的传热热阻Ⅱ型，取 =0.115 (m2·℃)/W；
——允许温差℃，(外墙取=6.0 ℃,屋顶取=4.5 ℃)；
——围护结构温差修正系数，(对于外墙、平屋顶及直接接触室外空气的楼板，=1.0)。
该外墙属于Ⅱ类维护结构，维护结构冬季室外计算温度
℃；
由式（1-4）得，
外墙=0.853 (m2·℃)/W
该围护结构的实际传热热阻=2.20(m2·℃)/W，大于最小传热热阻
满足规定。
同理，算得屋顶实际传热热阻大于最小传热热阻，即满足要求。
1.5 小结
通过老师提供的任务书、土建资料及自己的查找资料我基本上上确定了设计用的一些基本参数如传热系数、气象参数、热源参数及一些建筑参数等。
第二章 采暖热负荷计算
2.1 室内设计参数的选取
查《采暖通风与空气调节设计规范》得室内个房间采暖温度如下：
①卧室 20℃；
②卫生间 25℃；
③书房 20℃；
④客厅 20℃；
⑤厨房 20℃；
⑥餐厅 20℃。
2.2 围护结构传热耗热量计算
采暖设计热负荷是在冬季里，当室外空气温度降到供暖设计温度时，为保持室内空气温度符合设计要求，需由供暖设备向房间供出的热量。
采暖热负荷的由围护结构耗热量，冷风渗透，冷风侵入耗热量以及附加耗热量组成。
《暖通规范》中所规定的“围护结构的耗热量”实质上是围护结构的温差传热量、加热由于外门短时间开启侵入的冷空气的耗热量以及一部分太阳能辐射热量的代数和。为了简化计算，《暖通规范》规定，围护结构的耗热量包括基本耗热量和附加耗热量两部分，其中围护结构附加耗热量由风力附加，高度附加和朝向修正耗热量组成。
对于本住宅楼的热负荷计算只考虑围护结构传热的耗热量、冷风渗透引起的耗热量和冷风侵入耗热量，人员、灯光等得热作为有利因素暂不考虑在热负荷计算当中。
2.2.1 维护结构的基本耗热量
围护结构的基本耗热量指通过组成房间的墙﹑窗﹑门﹑屋顶﹑地面等维护物，因室内外空气温差而传递的热量。
围护结构的基本耗热量用下式计算：
式（2-1）[1]
式中：
——通过供暖房间某一面围护物的温差传热量（或称为基本耗热量），；
—— 该面围护物的传热系数，W/（m2·℃）；
—— 该面围护物的散热面积，m2；
——室内空气计算温度，℃；
——室内供暖计算温度，℃；
——温差修正系数。
表2.1 围护结构的温差正系数
序号
围 护 结 构 特 征

1
外墙、屋顶、地面以及与室外相通的楼板等
1.00
2
闷顶和与室外空气相通的非采暖地下室上面的楼板等
0.90
3
与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙（1 ~ 6层建筑）
0.60
4
与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙（7 ~30层建筑）
0.50
5
非采暖地下室上面的楼板，外墙上有窗时
0.75
6
非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以上时
0.60
7
非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以下时
0.40
8
与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙、防震缝墙
0.70
9
与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙
0.40
10
伸缩缝墙、沉降缝墙
0.30

将房间围护结构按材料、结构类型、朝向及室、内外温差的不同划分成不同的部分，整个房间的基本耗热量等于各个部分围护结构耗热量的总和。
此外，如果两个相邻房间的温差大于或等于5℃时，应计算通过隔墙和楼板的传热量；与相邻房间温差小于5℃，且通过隔墙和楼板等的传热量大于该房间热负荷的10%时，尚应计算其传热量。
2.2.2 附加耗热量
围护结构的基本耗热量是在稳定条件下计算得出的。实际耗热量会受到气象条件以及建筑物因素等各种影响而有所增减。所以要对房间围护结构的基本耗热量进行修正。修正后的耗热量即为附加耗热量。通常按基本耗热量的百分率计算。包括朝向修正，风力附加和高度附加等。基本耗热量还不是建筑物围护结构的全部耗热量，因为建筑物围护结构的耗热量还与它所处的地理位置及它的形状等因素(如朝向、风速、高度等)有关，这些因素在计算它的基本耗热量时并没有考虑进去。在附加耗热量中，应按其占基本耗热量的百分率确定。附加耗热量有朝向修正、风力附加和高度附加耗热量。
1）朝向修正耗热量
朝向修正耗热量是考虑建筑物受太阳照射而对外围护结构传热损失的修正。
a）不同朝向的围护结构所得的太阳辐射热是不同的，如为连续采暖时，朝向修正率应按《设计规范》规定的数值选用，可参见《供热手册》。
b）考虑到我国幅员辽阔，各地实际情况比较复杂，影响因素很多，南北向房间耗热量客观存在一定的差异(10％～30％左右)，以及北向房间由于接受不到太阳直射作用而使人们的实感温度低(约差2℃)。而且墙体的干燥程度北向也比南向差。为使南北向房间在整个采暖期均能维持大体均衡的温度，规定了附加的范围值，对日照率较大的地区取偏大的数值。
c）需要减少(或附加)的耗热量等于垂直的外围结构(门、窗、外墙及屋顶的垂直部分)基本耗热量乘以相应的朝向修正率。垂直外围护结构名称前的朝向直接查ßch值。
d）建筑物被遮挡时不进行朝向修正，此要了解所设计建筑物的周边环境。
朝向修正耗热量的修正率为：
表2.2 朝向修正率
朝向
北
东
西
南
附加率
5%
-5%
-5%
–20%
2）风力附加耗热量
风力附加是考虑室外风速变化而对外围结构传热耗热量的修正。《设计规范》规定：在一般情况下，不必考虑风力附加，只对建筑在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别高出的建筑物，垂直的外围护结构附加5％～10％。在计算围护结构基本耗热量时，外表面换热系数是对应风速约为 的计算值。而本地区冬季平均风速1.6m/s。故其风力附加率为零。
3）高度附加耗热量
高度附加耗热量是考虑房屋高度对维护结构耗热量的影响而附加的耗热量。
民用建筑和工业企业辅助建筑(楼梯间除外)的高度附加率，房间高度大于4m时，每高出lm应附加2％，但总的附加率不应大于15％。
高度附加率，是基于房间高度大于4m时，由于竖向温度梯度的影响导致上部空间及围护结构的耗热量增大而加的附加系数。由于围护结构耗热作用等影响，房间竖向温度的分布并不总是逐步升高的．因此对高度附加率的上限值做了不应大于15％的限制。
对于多层建筑物楼梯间的耗热量计算不考虑高度附加，因为楼梯间的空气和各楼层相通，只是在布置散热器时，尽量放在底层。这就已考虑竖向温度梯度了。
注意：高度附加率，应附加于围护结构的基本耗热量和其他附加耗热量上。
围护结构的附加耗热量用下式计算：
式（2-2）[1]
式中：——附加耗热量
——朝向附加率（或称朝向修正系数）
——风力附加率（或称风力修正系数）
——高度附加
其中取值如表2.2：
2.2.3 地面耗热量
= K F(tn– tw ) 式 (2-3)
式中：——通过供暖房间某一面围护物的温差传热量（或称为基本耗热量），W；
K—— 地面的传热系数，W/ m2.；
F—— 地面的散热面积，m2；
tn——室内空气计算温度，℃；
tw——室内供暖计算温度，℃；
——温差修正系数。
2.2.4 冷风渗透耗热量
1）冷风渗透耗热量计算公式：
在风力和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出。把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量，称冷风渗透耗热量。
计算冷风渗透耗热量常用方法有缝隙法、换气次书法和百分数法。本设计采用缝隙法计算。公式如下：
式（2-4）[1]
式中：——冷风渗透耗热量，W；
　　　——供暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3；
　　　——冷空气的定压比热，c=1kJ/（kg·℃）；
　　　——经门窗缝隙渗入室内的总空气量，m3/h；
其中：　　　　　　　　　 　 　　　　　　　　式（2-5） [1]
式中： ：每米门窗缝隙渗入室内的空气量，本设计取0.4
　　　 ：门窗缝隙的计算长度，；
　　　：渗透空气量的朝向修正系数
呼和浩特市朝向修正系数：北向0.70；东向0.10；南向0.20；西向0.70。
2）中和面的确定
高层建筑计算冷风渗透耗热量首先要确定中和面，中和面就是室内外压差为零的界面。当门窗中心处于中和面以下时，热压差为正，室外空气压力高于室内空气压力，冷空气由门窗缝隙渗入室内；当门窗中心处于中和面以上时，热压差为负,室外空气压力低于室内空气压力，室内空气由门窗缝隙渗出室外。通常在纯热压的作用下，可近似取为建筑物高度的一半。在计算门窗缝隙的实际渗透空气量时，应综合考虑风压与热压的共同作用。
中和面确定公式：
式(2-6) [1]

式(2-7) [1]
式中：
——风压和热压共同作用下不同朝向和高度的门窗冷风渗透压差综合修正系数；
—— 风压单独作用下，渗透冷空气量的朝向修正系数；
—— 作用于门窗上的有效热压差与有效风压差之比；
—— 热压系数，取=0.5；
—— 风压系数，取=0.7；
—— 风压单独作用下，建筑物中和面的标高，取建筑物高度的一半；
——-冬季室外平均风速，取=2.2m/s；
—— 建筑物内形成空气柱热压作用的竖井计算温度，取℃；
—— 计算门窗的中心线标高(当<10m时，分母部分的h值按10m算)；
——采暖室外计算温度， ℃；
——常数，塑钢窗b=0.67。
计算m值和C值时，应注意：
①如果C ≤－1，表示在该计算楼层的所有各朝向门窗的冷风渗透耗热量均取零；②如果C〉－1时，在此条件下再计算m值：
a. 若 m≤0，表示所计算的给点朝的这个门窗已无冷空气的渗入或者已有室内空气渗出，此时该朝向的冷风渗透耗热量取为零值；
b. 若m〉0，该朝向门窗应采用上面的公式计算冷风渗透耗热量。
通过计算得出南向中和面在第十层，北向中和面在第十一层。见附录Ⅱ
2.2.5 冷风侵入耗热量
在冬季受风压和热压作用下，冷空气由开启的外门侵入室内。把这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量。
冷风侵入耗热量按下式计算：
式（2-8）[1]
式中：——冷风侵入耗热量，W；
——外门的基本耗热量，W；
——考虑冷风侵入外门的附加率。。

表2.3外门附加率N值
外门布置状况
附加率
一道门
65n%
两道门（有门斗）
80n%
三道门
60n%
供暖建筑和生产厂房的主要出口
500%
注：n—建筑物的楼层数。
2.3 热负荷计算示例
以一层B左户型北卧室热负荷计算为例：
1） 围护结构耗热量
西外墙：=4.9×2.9×0.45×（20+19）×1=249.4W
北外墙：=（3.1×2.9－1.5×2）×0.45×（20+19）×1=105.1W
北外窗：=（1.5×2）×2.5×（20+19）×1=292.5W
地面： =（4.8×3）×0.3×（20－10）×1=43.2W
2）附加耗热量
由于建筑物层高小于4m故不进行高度附加，由于呼和浩特市冬季室外平均风速为1.6m/s，根据《暖通规范》规定：在一般情况下，不考虑风力附加。故只考虑朝向修正。
西外墙：=249.4×（1－0.05）=236.9W
北外墙：=105.1×（1＋0.05）=110.4W
北外窗：=292.5×（1＋0.05）×1=307.1W
3）冷风渗透耗热量
呼和浩特市渗透空气量的朝向修正系数：北向取0.70。在冬季平均风速为1.6m/s时，单框双玻塑铝窗每米缝隙的冷风渗透量为0.4 m3/m.h。东向窗户缝隙总长度为7.5m。总的冷风渗透量V= m3/h。
综合修正系数m
由以上分析，中和面标高在建筑物中心，标高为=26.1m，对第一层，当考虑热压时，h=10m。
　a）求压差比值：

=18.22
　 b）求值：

=1.003
　 c）求值，呼和浩特市北向的修正系数为0.70：

=
=6.97

　窗户的冷风渗透耗热量。

=
=287.9W
4）冷风侵入耗热量
底层B户型北卧室无外门 ，故冷风侵入耗热量为零。
5）总耗热量
通过以上公式计算一层房间北卧室总的热负荷为：
式（2）

W
其它负荷计算见附录Ⅰ。
2.4 面积热指标
供暖面积热指标按下式计算：
（2-9）
根据建筑图纸计算得采暖总面积为F=15804.2,由采暖热负荷汇总表计算得总热负荷为611621W
代入数值，得
X=611621/15804.2=38.9W/m2

第三章 采暖系统的选择
3.1 系统形式的分析及确定
热水供暖系统有以下几种方法分类：
1）按系统循环动力的不同，可分为重力循环系统和机械循环系统。靠水的密度差进行循环的系统，称重力循环系统。靠机械（水泵）力进行循环的系统，称机械循环系统。
2）按供、回水方式的不同，可分为单管系统和双管系统。热水经立管或水平供水管顺序流过多组散热器，并顺序地在各散热器中冷却的系统，称为单管系统。热水经供水立管或水平供水管平行地分配给多组散热器，冷却后的回水自每个散热器直接回水立管或水平回水管流回热源的系统，称为双管系统。
3）按系统管道敷设方式的不同，可分为垂直式或水平式系统。
3.1.1 系统形式的比较
1）垂直式系统
a） 上供下回式
双管上供下回式系统特点：各层散热器都并联在供、回立管上，热水直接流经供水干管、立管进入各层散热器，冷却后的回水经回水立管、干管直接流回锅炉。排气方便，室温可调节，易产生垂直失调。
一般高层建筑不宜采用这种双管系统。
单管上供下回式系统特点：热水进入立管后，由上向下顺序流过各层散热器，水温逐层降低，各组散热器串联在立管上。
b) 双管下供下回式
该系统与上供下回式系统相比，特点：主立管长度小，管路的无效热损失较小；上层的作用压力虽然较大，但循环环路长，阻力也较大；下层作用压力虽然较小，但循环环路短，阻力也较小，这可以缓解双管系统的垂直失调问题；可安装好一层使用一层，能适应冬季施工的需要；排气较复杂，阀件、管材用量增加，运行、维护、管理不方便；安装供回水干管需设置地沟，室内无供水干管，顶层房间美观。
c)中供式
中供式系统用于顶层梁下和窗户之间的距离不能布置供水干管时采用。
特点：上部的下供上回式系统应考虑解决好空气的排除问题，对楼层扩建有利，排气不利；下部的上供下回式系统，由于层数减少，可以缓和垂直失调问题；可解决一般供水干管挡窗问题。
d) 下供上回式
适用于热媒为高温水采暖，室温有调节要求的四层以下建筑，该系统多采用单管顺流式。
特点：有利于排气，解决垂直失调有利；无效热损失少；底层散热器供水温度最高，可以减少底层房间所需的散热面积，有利于布置散热器；降低散热器传热系数，浪费散热器。
e) 混合式
适用于热媒为高温水的多层建筑。
特点：解决高温水热媒直接系统的最佳方法之一。
2）水平式系统
a) 水平单管顺流式系统
适合于在住户入口有集中调节控制装置的建筑。
特点：住户室内水平串联散热器的组数过多时，末端散热器的片数会过多，不便于布置。
b) 水平单管跨越式系统
这种形式允许在散热器支管上安装温控阀，能够调节散热器的进流量，室温调节灵活，热舒适性好，对散热器的组对没有限制。
特点：使各住户间的分户热量计量成为可能；排气困难；入口设换热装置造价高。
c) 水平放射式系统
水平放射式系统户内设分、集水器，散热器之间相互并联，支管均为埋地敷设，一般均外加套管。
特点：造价较高，其作用既可以保温，又可以保护管道，还可以解决管道的热膨胀问题。
3）双线式系统
高层建筑采用双线式采暖系统有垂直双线式单管系统和水平双线式单管系统两种形式。双线式采暖系统的散热器通常采用承压能力较高的蛇形管或辐射板。
a） 垂直双线式单管系统由于散热器立管由上升立管和下降立管组成，各层散热器的热媒平均温度近似相同，有利于避免系统垂直失调。但由于立管组成的散热器阻力较小，易引起水平失调，可考虑在每根立管末端设置节流孔板，以增大立管阻力，或采用同程式系统减轻水平失调现象。
b） 水平双线式单管系统在视频方向上各组散热器内的热媒平均温度近似相同，可避免系统水平失调，但易出现垂直失调现象。可在每层水平管上设置调节阀进行分层流量调节，或在每层水平管末端设置节流孔板，以增大水平管阻力，减轻垂直失