建筑供暖课件.pptx
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1、建 筑 供 暖叶叶 海海1 1第第1 1讲讲 20162016年年3 3月月0101日日 建筑设备建筑设备概述概述第第2 2讲讲 20162016年年3 3月月0808日日 室外给排水工程室外给排水工程第第3 3讲讲 20162016年年3 3月月1515日日 建筑内部给水系统建筑内部给水系统第第4 4讲讲 20162016年年3 3月月2222日日 建筑内部排水系统建筑内部排水系统第第5 5讲讲 20162016年年3 3月月2929日日 建筑消防系统建筑消防系统第第6 6讲讲 20162016年年4 4月月0505日日 建筑建筑热水供应系统热水供应系统第第7 7讲讲 20162016年年4
2、 4月月1212日日 建筑建筑供暖供暖引言1:关于南方供暖问题1.供暖区域的南北划分;供暖区域的南北划分;2.南方供暖的几个问题南方供暖的几个问题2 21,供暖区域的南北划分3 31,供暖区域的南北划分l l建国初期,因建国初期,因“能源奇缺能源奇缺”,周恩来总理亲自主,周恩来总理亲自主导了南北供暖导了南北供暖线;线;l l集中供暖标准:累年集中供暖标准:累年日平均气温稳定低于或等于日平均气温稳定低于或等于55的日数大于或等于的日数大于或等于9090天,才能集中供暖天,才能集中供暖。l l具体具体到执行中,这条线以秦岭、淮河为准。到执行中,这条线以秦岭、淮河为准。4 4南北供暖分界线5 5采暖
3、度日数(HDD18)采暖采暖度日数度日数(Heating Degree DayHeating Degree Day)采暖度日数(采暖度日数(HDD18HDD18)是一年中当某天室外日平均)是一年中当某天室外日平均温度低于温度低于1818时,将低于时,将低于1818的度数乘以的度数乘以1 1天,所天,所得出的乘积的累加值。其单位为得出的乘积的累加值。其单位为dd。空调度日数(空调度日数(Cooling Degree DayCooling Degree Day)空调度日数(空调度日数(CDD26CDD26)为)为一年中当某一年中当某天室外天室外日平均日平均温度高于温度高于26C26C时,将高于时,
4、将高于26C26C的度数乘以的度数乘以1 1天,再天,再将每一天的此乘积累加。其单位为将每一天的此乘积累加。其单位为CdCd。6 6北方冬季取暖补贴制度l l华北华北地区的供暖地区的供暖时间,一般为每年的时间,一般为每年的1111月月1515日日至至次年的次年的3 3月月1515日日。l l东北东北三省、内蒙古三省、内蒙古等严寒省份等严寒省份的供暖时间相对更的供暖时间相对更长,长,1010月中下旬和次年月中下旬和次年4 4月上中旬都包括在内月上中旬都包括在内。l l北方供暖补贴政策,包括北方供暖补贴政策,包括“暗补暗补”和和“明补明补”。uu“暗补暗补”指政府将资金补贴给供暖企业,降低其成本,
5、指政府将资金补贴给供暖企业,降低其成本,从而降低居民缴费,起到补贴作用,是计划经济时代从而降低居民缴费,起到补贴作用,是计划经济时代的主要做法。的主要做法。uu“明补明补”是将补贴资金直接发放到采暖住户是将补贴资金直接发放到采暖住户手中,补手中,补贴贴只覆盖标准面积的只覆盖标准面积的部分。部分。7 7北方冬季取暖补贴制度8 82,南方实行供暖的几个问题l l能源的巨大压力能源的巨大压力uu南方居民南方居民采暖以电暖器、热泵空调等为主,目前其采采暖以电暖器、热泵空调等为主,目前其采暖能耗暖能耗为为68kWh/m68kWh/m2 2a a,按照发电能耗折合按照发电能耗折合为为23kg23kg标准煤
6、标准煤,而北方集中供热地区的采暖能耗,而北方集中供热地区的采暖能耗达到达到20kg20kg标标准煤准煤/m/m2 2a a,做得好的也在做得好的也在15kg15kg标准煤标准煤左右左右。uu长久以来,长久以来,南方居民南方居民采取的是采暖设备屋里有人则开,采取的是采暖设备屋里有人则开,无人则关无人则关,室内温度,室内温度一般也不会像北方集中供暖住宅一般也不会像北方集中供暖住宅那样动辄达到那样动辄达到2020。正因此,南方实现。正因此,南方实现了仅有北方地了仅有北方地区区1/6 1/71/6 1/7的的采暖能耗。采暖能耗。9 92,南方实行供暖的几个问题l l环境的巨大污染环境的巨大污染uu我国
7、我国65%65%以上为火力发电,用电量的剧增会带来严重以上为火力发电,用电量的剧增会带来严重的环境压力。的环境压力。uu持续的城市雾霾天气与气候异常,带来生态失衡、病持续的城市雾霾天气与气候异常,带来生态失衡、病毒变异加速。毒变异加速。uu集中供暖方式,一般是连续运行的,室温会自然升到集中供暖方式,一般是连续运行的,室温会自然升到2020。人们的生活方式就会改变,高能耗就会持续下。人们的生活方式就会改变,高能耗就会持续下去,从节能减排的长远要求和国家能源战略来看,都去,从节能减排的长远要求和国家能源战略来看,都是不合适的。是不合适的。10102,南方实行供暖的几个问题l l设备的巨大投资浪费设
8、备的巨大投资浪费uu集中供暖系统设备每年投入使用的时间不长,集中供暖系统设备每年投入使用的时间不长,投资投资闲闲置置,检修费用巨大。检修费用巨大。uu集中集中供暖设施需要供暖设施需要占用城市用地,其检修维护需要消占用城市用地,其检修维护需要消耗人力、物力,道路资源等。耗人力、物力,道路资源等。uu南方目前大部分的热泵空调,在冬季将被闲置,导致南方目前大部分的热泵空调,在冬季将被闲置,导致设备使用率不高。设备使用率不高。11112,南方实行供暖的几个问题l l其他问题其他问题uu集中供暖理论上更节能、环保、安全、舒适,但也受集中供暖理论上更节能、环保、安全、舒适,但也受运行管理、收费模式、入住率
9、等影响;运行管理、收费模式、入住率等影响;uu城镇化、城市扩张导致住宅分散,空置率很城镇化、城市扩张导致住宅分散,空置率很高,且高,且人人均面积越来越大,集中供暖必然浪费严重;均面积越来越大,集中供暖必然浪费严重;uu分散采暖的间歇运行、居民室内着装模式分散采暖的间歇运行、居民室内着装模式等等行为节能行为节能习惯被迫改变;习惯被迫改变;uu即使北方地区今天,收费即使北方地区今天,收费及运行及运行问题依然突出。问题依然突出。12121313收费问题 超大面积1414收费问题 低入住率收费问题 供暖式离婚1515运行问题16161717基本结论l l南方地区住宅的供暖推荐用户分散式供暖的形式,南方
10、地区住宅的供暖推荐用户分散式供暖的形式,“部分时间、部分空间部分时间、部分空间”的供暖行为模式和较低的供暖行为模式和较低的供暖能耗仍然将是该地区的特点;的供暖能耗仍然将是该地区的特点;l l加强分散供暖基础研究,研发高效率低能耗的分加强分散供暖基础研究,研发高效率低能耗的分散式热源,是解决该地区供暖的技术关键。散式热源,是解决该地区供暖的技术关键。1818引言2:天津大剧院演出风波l天津大剧院2009年由德国GMP设计,2012年4月建成,10.5万平米,造价15.33亿人民币。1919引言2:天津大剧院演出风波l2013年4月下旬,华北地区气温骤降,普遍降雨,有些地区还下起了小雪。l原定于2
11、013年4月20日、21日在天津大剧院上演的两场新西兰皇家芭蕾舞团的舞剧吉赛尔,因为天气寒冷,舞台气温未达到演出方要求的23而憾别天津观众,由此引发了业内的一场大讨论。2020引言2:天津大剧院演出风波基本结论l天津大剧院是市政集中供热,剧院没有自己独立的中央空调系统。l舞团、乐团的演出合同中,建筑技术条款很普遍,温度从2023都有,包括最高温和最低温的限制,光线的亮度,阳光不可以直接照射等。l环境温度对舞蹈演员肌肉灵活性、乐队的乐器音色会产生较大的影响。2222本讲主要内容1供暖系统概述2供暖热负荷3热水供暖系统4蒸汽供暖系统 5供暖设备及布置6地板及吊顶辐射采暖2323一、供暖系统概述24
12、24l l供暖的主要目的就是不断地向房间供给相应的热供暖的主要目的就是不断地向房间供给相应的热量,维持房间必须的温度,以量,维持房间必须的温度,以改善热舒适条件。改善热舒适条件。l l另一目的就是为了保证产品质量,延长装备的使另一目的就是为了保证产品质量,延长装备的使用寿命用寿命。l l值班值班采暖:展览馆采暖:展览馆等建筑,保证室内温度等建筑,保证室内温度以以上,上,避免空调系统水管中水冻结。避免空调系统水管中水冻结。1.1,供 暖 目 的25251.2,供暖系统的组成l l热媒热媒制备制备设施设施 -热源热源;l l热媒热媒输送输送管道管道 -管网;管网;l l热媒热媒利用利用设施设施-散
13、热散热设备。设备。26261.3,热用户的种类(1)(1)采暖采暖 寒冷与严寒地区寒冷与严寒地区 东北、华北、西北东北、华北、西北 夏夏热冬冷地区热冬冷地区长江长江中下游中下游(2)(2)热水供应热水供应 1)1)卫生洗浴卫生洗浴洗澡洗澡、洗碗等、洗碗等 2 2)游泳池游泳池(3)(3)蒸饭、桑拿、消毒蒸饭、桑拿、消毒医院医院、宾馆、餐厅、宾馆、餐厅(4)(4)工业用热工业用热 1 1)用高压蒸汽作动力用高压蒸汽作动力 2 2)蒸汽加热或干燥,木材、药材、印染蒸汽加热或干燥,木材、药材、印染 3 3)热处理与加工热处理与加工27271.4,热网种类1)热水管网热水管网 用户为采暖或热水用户为采
14、暖或热水供应供应2)蒸汽管网蒸汽管网 用户为采暖、热水供应、工业用热等用户为采暖、热水供应、工业用热等28281.5,热源种类(1)(1)锅炉房锅炉房 (燃煤、燃油、燃气燃煤、燃油、燃气锅炉,电锅炉锅炉,电锅炉)(2)(2)热电厂热电厂热电联产、热电热电联产、热电冷三联产冷三联产(3)(3)热泵热泵 夏季供夏季供冷,冬季冷,冬季供热供热(4)(4)地热地热(5)(5)太阳能太阳能 太阳能热水太阳能热水供应供应(6)(6)生物质能生物质能2929生物质能供热l狼烟四起l法国动物园回收大熊猫粪便 用于供热,一只大熊猫一天能吃35公斤竹子,并产生约30公斤的粪便;l德国慕尼黑动物园曾在2009年建造
15、类似项目对大象的粪便进行回收利用;l瑞典用火葬场的热量供暖。3030Sweden use crematorium to supply heatSweden use crematorium to supply heat3131西藏的牛粪文化32321.6,供暖方式 A.A.局部局部供暖供暖:将将热热源源和和散散热热设设备备合合并并成成一一个个整整体体,分分散散设设置置在在各各个个房房间间里里,称称为为局局部部供供暖暖。如如火火炉炉、火火墙墙、火炕、电红外线供暖、等均属于局部供暖。火炕、电红外线供暖、等均属于局部供暖。33333434火 墙3535B.B.集中集中供暖供暖:热源热源和散热设备分别设
16、置,热源通过热媒管道和散热设备分别设置,热源通过热媒管道向各个房间或各个建筑物供给热量的供暖系统,称向各个房间或各个建筑物供给热量的供暖系统,称为集中式供暖系统为集中式供暖系统。以以热水和蒸汽作为热媒的集中采暖系统可以较热水和蒸汽作为热媒的集中采暖系统可以较好地满足人们生活、工作以及生产对室内温度的要好地满足人们生活、工作以及生产对室内温度的要求,并且卫生条件好,减少了对环境的污染,广泛求,并且卫生条件好,减少了对环境的污染,广泛应用于建筑供暖工程。应用于建筑供暖工程。1.6,供暖方式 36361.7,供暖系统的分类(集中供暖)l l热媒:热媒:热水供暖系统;蒸汽供暖系统;热风供暖系统。热水供
17、暖系统;蒸汽供暖系统;热风供暖系统。l l散热方式:散热方式:对流供暖散热器供暖系统;对流供暖散热器供暖系统;辐射供暖金属板辐射或顶棚、地板辐射。辐射供暖金属板辐射或顶棚、地板辐射。37371.7,供暖系统的分类(集中供暖)l l辐射辐射采暖:采暖:在在建筑地板下敷设热水管道。建筑地板下敷设热水管道。即市场即市场上所谓上所谓的的地暖技术地暖技术;l l电热采暖:电热采暖:屋顶屋顶或地面敷设电热管或电热薄膜或地面敷设电热管或电热薄膜供暖。此供暖。此种种方式结构简单,投资低,但不蓄热,方式结构简单,投资低,但不蓄热,又不能又不能利用利用夜间电力,运行费用高夜间电力,运行费用高3838Moments
18、 of Warmth 加拿大公交站暖气由乘客手拉手开启3939二、供暖热负荷40402.1,供暖系统的设计热负荷 l l供暖系统的供暖系统的热负荷热负荷,是指在某一室外温度,是指在某一室外温度t tww下下,为,为了达到要求的室内温度了达到要求的室内温度t tn n,供暖系统在单位时间内向,供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。建筑物供给的热量。l l供暖系统的供暖系统的设计热负荷设计热负荷,是指在设计室外温度,是指在设计室外温度t tww下,下,为了达到要求的室内温度为了达到要求的室内温度t tn n,供暖系统在单位时间内,供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量向建筑物供给的热量QQ。l
19、l供暖系统的热负荷与供暖系统的设计热负荷并不相供暖系统的热负荷与供暖系统的设计热负荷并不相同。同。4141供暖系统的设计热负荷一般包括供暖系统的设计热负荷一般包括:l l围护结构围护结构的基本的基本耗热量耗热量l l围护结构围护结构的附加的附加耗热量耗热量l l冷风冷风渗透及侵入渗透及侵入耗热量耗热量l l有时有时还需考虑建筑物还需考虑建筑物内部内部发发热热以抵消若干耗热量,以抵消若干耗热量,如人员较多的公共建筑应适当考虑人体的散热量如人员较多的公共建筑应适当考虑人体的散热量等。等。2.2,设计热负荷的构成4242A、围护结构的基本耗热量 l l围护结构基本耗热量指经过墙、窗、门、地面和围护结
20、构基本耗热量指经过墙、窗、门、地面和屋顶等,由于室内外的空气温差而造成的从室内屋顶等,由于室内外的空气温差而造成的从室内传向室外的热量。传向室外的热量。W KK围护结构的围护结构的传热系数传热系数,W/m,W/m2 2.;F F围护围护结构的传热结构的传热面积面积,m,m2 2;tntn、twtw室内外供暖计算室内外供暖计算温度温度,。43431 1.室内计算温度室内计算温度t tn n l l距地面距地面2 2米以内人们活动区域的空气平均温度。米以内人们活动区域的空气平均温度。民用建筑的主要房间宜采用民用建筑的主要房间宜采用16162020。2 2.供暖供暖室外计算温度室外计算温度t tww
21、 l l供暖室外计算温度应采用历年平均不保证供暖室外计算温度应采用历年平均不保证5 5天的天的日平均温度,可查设计手册。日平均温度,可查设计手册。3 3.围护结构围护结构的传热系数的传热系数K K l l一般建筑物的外墙和屋顶都属于匀质多层材料的一般建筑物的外墙和屋顶都属于匀质多层材料的平壁结构。常用维护结构的传热系数可直接从有平壁结构。常用维护结构的传热系数可直接从有关手册中查得。关手册中查得。4444 民用及工业辅助建筑的冬季室温要求 序序号号 房间名称房间名称室温室温()序序号号 房间名称房间名称室温室温()1 1卧室和起居室卧室和起居室161618186 6存衣室存衣室16162 2厕
22、所、盥洗室厕所、盥洗室12127 7哺乳室哺乳室20203 3食食 堂堂14148 8淋浴室淋浴室25254 4办公室、休息室办公室、休息室161618189 9淋浴室的换衣室淋浴室的换衣室23235 5技术资料室技术资料室16161010女工卫生室女工卫生室23234545l l建建筑筑围围护护结结构构既既要要满满足足结结构构方方面面的的要要求求,也也要要满满足足建建筑热工方面的要求。在技术上主要的要求如下:筑热工方面的要求。在技术上主要的要求如下:1 1).要满足建筑结构上的强度要求;要满足建筑结构上的强度要求;2 2).要要保保证证在在建建筑筑结结构构内内表表面面不不结结露露,即即外外墙
23、墙及及顶棚内表面温度不应低于室内空气的露点温度;顶棚内表面温度不应低于室内空气的露点温度;3 3).围围护护结结构构内内表表面面温温度度不不应应过过份份低低于于室室内内空空气气温度,否则人体将因辐射散热过大而感到不舒适;温度,否则人体将因辐射散热过大而感到不舒适;4646冬季外墙内表面结露47474 4).要要考考虑虑建建筑筑物物的的热热稳稳定定性性,即即由由于于室室外外温温度度或或室室内内产产生生的的热热量量发发生生变变化化而而使使经经过过围围护护结结构构的的热热流流发生变化时,室内保持原有温度的能力发生变化时,室内保持原有温度的能力。对对于于不不同同的的建建筑筑物物,若若在在相相同同的的热
24、热流流变变化化下下,室温波动越小则建筑物的热稳定性越好;室温波动越小则建筑物的热稳定性越好;5 5).建建筑筑物物围围护护结结构构的的厚厚度度,应应根根据据技技术术经经济济比比较较确定确定。4848B、围护结构的修正耗热量 1 1.朝向朝向修正耗热量修正耗热量 l l朝向修正耗热量是考虑建筑物受太阳照射影响而朝向修正耗热量是考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的修正对围护结构基本耗热量的修正。2 2.风力风力修正耗热量修正耗热量l l风力修正耗热量是考虑室外风速变化而对围护结风力修正耗热量是考虑室外风速变化而对围护结构耗热量的修正。构耗热量的修正。l l对建在不避风的高地、河边、海岸
25、、旷野上的建对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物以及营区内特别突出的建筑物,应考虑垂直筑物以及营区内特别突出的建筑物,应考虑垂直外围护结构附加外围护结构附加5 51010。49493 3.高度高度修正修正耗热量耗热量 -烟囱效应烟囱效应 l l高度修正耗热量是考虑房间的高度对围护结构耗热高度修正耗热量是考虑房间的高度对围护结构耗热量的影响而附加的耗热量。量的影响而附加的耗热量。l l当房间高度在当房间高度在4m4m以下时,可以不考虑高度附加。高以下时,可以不考虑高度附加。高度超过度超过4m4m时,每高出时,每高出1m1m附加附加2 2,但总的附加率,但总的附加率不应大于不应大于151
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