中国计量学院毕业设计（论文）

2.1.4.2地暖管材的确定

地板采暖是我国近年来从欧洲引进的一种新兴的采暖方式，它以节能、节约空间和更高的舒适度等明显的优点赢得了许多客户的欢迎，塑料管材在地板采暖的推广应用中起了推动作用。目前我国地板采暖管材以PE-X(交联聚乙烯)管为主，PP-R(无规共聚聚丙烯)、PP-B(抗冲击聚丙烯)和PB(聚丁烯-1)等管材也参与了市场的竞争。

本次设计的地暖管材选用PE-X管。

PE-X（交联聚乙烯）管材采用高密度聚乙烯与硅烷交联或过氧化物交联方法。是在聚乙烯的线性长分子链之间进行化学链连接，形成立体网状分子链结构。相对一般的聚乙烯而言，提供了拉伸强度、耐热性、抗老化性、耐应力开裂性和尺寸稳定性等性能。PE-X管材具有力学性能好、耐高温和低温性能好等优点。是目前国际上公认的性能最好的热水管材。 2.1.4.3地暖构造层、盘管的布置

通常采用的地板辐射供暖构造层形式为混凝土内埋管式，其主要构造为楼板、绝热层、加热管、填充层、找平层和地板表面层。在靠近外墙的地方同时也要加保温层，减少热损失。在底层或首层直接在地面上敷设时，还应加防水层，以免土壤中水分渗入，损坏隔热层，降低供暖效果。

图2.2 构造层

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图2.1 地板辐射采暖的布置

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加热管在地板内的布置形式多种多样，常见的有直列型(单蛇型)、往复型(双蛇型)和旋转型(双回型)三种，如图所示：

图2.3 加热管布置

其中双回型布置方式的热工性能最好，采用该布置方式时，任一过中心的剖面，埋管都是高温管、低温管间隔布置，使地板温度场更均匀，可提高室内热舒适性。因此本设计使用双回型布置。 2.1.4.4热源的确定

本系统选用空气能热泵热水器（空气源热泵热水器）。空气能热泵热水器中的冷媒（R22、R417A等）把空气中的低温热能吸收进来，经过压缩机压缩后转化为高温热能，加热水温。这种热水器（空气源热泵热水器）具有高效节能的特点，其节能效果是电热水器的4倍，是燃气热水器的3倍，是太阳能热水器的约2倍。

2.2 负荷计算

2.2.1热负荷计算

建筑物冬季采暖通风设计的热负荷在《规范》[12]中明确规定应根据建筑物散失和获得的热量确定。对于民用建筑，冬季热负荷包括两项：围护结构的耗热量和由门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量。

而地板采暖房间负荷计算有两种方法：一是按折算2-3℃后的室温作为计算依据；二是按原方法（计算温度不折减）进行计算，最后乘以0.9-0.95的热量折减系数。

本设计按折减温度法计算地板采暖房间的热负荷。由于办公室采暖设计室内计算要求温度为18～20℃，根据地板采暖热负荷计算。采用按折算2～3℃后的室温作为计算依据，取18℃为室内计算温度。

2.1.1围护结构的耗热量

《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而侵入的冷空气的耗热量以及一部分太阳辐射热量的代数和。为简化计算，《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。

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2.1.1.1围护结构的基本耗热量计算

围护结构稳定传热时，基本耗热量可按下列计算

Q?AK(tR?tO,W)? （2.1）

式中 K——围护结构的传热系数（W/m2·℃）； A——围护结构的面积（㎡）； tR——冬季室内计算温度（℃）； rO,W——供暖室外计算温度（℃）；

?——围护结构的温差修正系数。见表2.1。

对于本设计定型的围护结构的传热系数K，参考设计手册上直接查取： 根据外墙结构类型表，本设计办公室使用的是0.24m厚的2型实心砖墙，查得传热系数为1.97W/m·℃。

根据单层窗玻璃的KW值，乘上玻璃窗传热系数的修正值，金属窗框的修正值为1.00，查得南窗玻璃传热系数为3.01 W/m2·℃。

根据地面传热系数根据屋面构造类型表，查得设计选用的80mm厚地板层的传热系数为0.47W/m2·℃。

根据《钢铁企业采暖通风设计手册》，查得单层木大门的传热系数K为4.652W/m2·℃。

表2.1 围护结构温差修正系数

围护结构特征

外墙、屋顶、地面以及室外相通的楼板等 闷顶和室外空气相通的非供暖地下室上面的楼板等 非供暖地下室上面的楼板、外墙有窗是

非供暖地下室上面的楼板、外墙上无窗且位于室外地以上时 非供暖地下室上面的楼板、外墙上无窗且位于室外地以下时 与有外门窗的非供暖房间相邻的隔墙 与无外门窗的非供暖房间相邻的隔墙 伸缩缝墙、沉降缝墙 防震缝墙

与有外窗的不供暖楼梯房相邻的隔墙 1-6层建筑 7-30层建筑

2

?

1.00 0.90 0.75 0.60 0.40 0.70 0.40 0.30 0.70 - 0.60 0.50

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2.1.1.2附加耗热量

2.1.1.2.1朝向修正耗热量

不同朝向的围护结构，受到的太阳辐射热量是不同的；同时，不同的朝向，风

的速度和频率也不同。因此，《规定》规定对不同的垂直外围护结构进行修正。

朝向修正耗热量：

Q1?Q?? (2.2)

式中 Q1——朝向修正耗热量；（W） Q——基本耗热量；（W） ?——朝向修正系数（见表2.2）

表2.2 朝向修正率

朝向 北、东北、西北 东、西 修正率 0~10% -5% 朝向 东南、西南 南 修正率 -10%~ -15% -15%~ -30% 选用修正率时应考虑当地冬季日照率及辐射强度大小。冬季日照率小于35%的地区宜采用-10%~0的修正率，而本设计杭州的冬季日照率达到39%，超过35%，可以不考虑这一条。

2.1.1.2.2 风力附加率

由于本设计办公室座落位置并不在高地、海岸、河边、旷野等上，因此风力附加取为0%。

2.1.1.2.3 外门附加率

为加热开启外门时入侵的冷空气，对于短时间开启无热风幕的外门，可以用外门的基本耗热量乘上按表中查出的相应的附加率。

表2.3 外门附加率（%） 建筑物性质

公共建筑或生产厂房的主要出入口 民用建筑或工厂的辅助建筑物，当其楼层为n时

有两个门斗的三层外门 有门斗的双层外门 无门斗的单层外门

附加率 500 60n 80n 65n

本设计外门附加率为无门斗单层外门，取附加率（%）：

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