小区别墅分户地暖系统设计

小区别墅分户地暖系统设计

一、选题简介、意义

随着科技的发展，人类的进步，人们的生活水平在不断改善。但是，随着全球气候变化影响的逐渐加剧，人们对生活水平的要求更加苛刻。以往，人们会在家里设置取暖装置，譬如暖手宝，电烤炉等；但这种取暖方式既不美观也不实用，效率也很差。后来，空调的普及让人们对高品质生活更加向往。和上述一样，虽然空调在夏天可以给人们带来凉爽的舒适享受，但是到了冬季，空调的缺点就被暴露无遗：空调供暖通常为上送风式，其产生的热空气从出风口吹出后由于热空气密度较小，会漂浮于屋顶。就会形成屋顶热而人的活动面是凉的尴尬现象。中医上讲，人体温度从上到下逐渐升高。换句话说，人体最舒适温度分布从高（头部）到低（脚部）依次为：20℃，15℃，10℃；而空调房间温度曲线分布却与之完全相反。这对老年人和儿童的身体是极其不利的。

因此，为了满足人们在生活水平不断提高的过程中对高品质生活的迫切需求，本课题将以无锡水韵园别墅进行分户地暖系统设计。该课题源资料由无锡斯培尔冷暖有限公司提供。基于该公司长期设计经验和施工技术积累，在校内指导老师陈立军老师和校外指导老师潘庆国师傅指导下，本课题拟完成针对水韵园别墅的地暖系统采暖设计。

本课题的完成，将很大程度上普及人们对地暖系统的认识，同时对地暖系统设计中常见的问题和施工的规范加以描述。可作为鱼龙混杂的行业中的参考手册，为设计的科学化、施工的规范化和售后的人性化打下坚实的基础。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）

（一）主要内容：

本课题以无锡水韵园小区为例，完成对该小区的户式地暖供暖方案的设计。

（二）拟解决的主要问题：

1.地暖供暖方式的设计；

2.地暖热负荷的计算；

3．地暖铺设的设计；

4．地暖管走向的设计；

5.附属组件的设计；

（三）预期目标：

根据项目需求，对该别墅进行科学合理规范的设计和施工，必须实现业主对高品质生活的预期要求。在正常稳定供暖的同时，还要满足生活热水的供给需求。

（四）设计步骤：

本课题的工作步骤分为个阶段：

第一阶段：查阅资料，阅读行业规范和守则；

第二阶段：寻求销售部门量房数据，确定房间布置及计算热负荷；

第三阶段：走访业主，协商设计有关事宜；

第四阶段：进行总体设计，设备选型；

第五阶段：实地施工；

第六阶段：施工完成，交付业主；并嘱咐业主使用方式和保养方法；

第七阶段：整理技术资料，完成毕业设计论文及答辩。

引言 1

0.1 课题来源及研究意义 2

0.2 地暖的发展简史 2

0.3 南北方地暖应用概况 3

0.4 本课题的主要研究内容 4

第一章地暖供暖方式的设计 6

1.1 地暖供暖系统概述 6

1.2 地暖供暖方式的分类 6

1.2.1 水地暖 6

1.2.2 电地暖 6

1.3 地暖供暖方式的确定 7

第二章地暖热负荷的计算 8

2.1房间热负荷的计算 8

2.2 房间热负荷的调整计算 8

第三章地暖铺设的设计 10

3.1 地暖铺设的结构层 10

3.2 地暖管型号、形式和间距的确定 11

3.2.1 地暖管型号的确定 11

3.2.2 地暖管形式的确定 12

3.2.3 地暖管间距的确定 13

3.3 地暖管施工的注意事项 14

第四章锅炉、分集水器、水泵与水箱的设计 15

4.1 锅炉的安装与选型 15

4.1.1锅炉的类型 15

4.1.2 锅炉的选型 15

4.1.3 锅炉的安装 16

4.2 分集水器和控制面板的安装与选型 18

4.2.1 分集水器的选型 19

4.2.2 温控器的选型 20

4.2.3 分集水器的布置与安装 20

4.2.4 温控器的布置与安装 20

4.3水泵的选型与设计 21

4.4 水箱的布置、选型与设计 22

4.4.1 水箱功能介绍 22

4.4.2 水箱的选型与确定 22

4.4.3 水箱的安装与注意事项 23

第五章施工、维护与保养 24

5.1 工程组织施工 24

5.2 冬季初始供暖使用注意事项 25

5.3 地暖不热的解决办法 26

第六章结论 28

小结与致谢 30

参考文献 31

毕业设计附录目录 32

引言

0.1 课题来源及研究意义

千百年人类一直在发展，不断为自己创造舒适快捷的生活。在发展的同时人类却总是在有意无意间破坏着环境。生活水平高了，人们对生活水平的要求更加苛刻。以往，人们会在家里设置取暖装置，譬如暖手宝，电烤炉等；但这种取暖方式既不美观也不实用，效率也很差。后来，空调的普及让人们对高品质生活更加向往。和上述一样，虽然空调在夏天可以给人们带来凉爽的舒适享受，但是到了冬季，空调的缺点就被暴露无遗：空调供暖通常为上送风式，其产生的热空气从出风口吹出后由于热空气密度较小，会漂浮于屋顶。就会形成屋顶热而人的活动面是凉的尴尬现象。

中医上讲，人体温度从上到下逐渐升高。换句话说，人体最舒适温度分布从高（头部）到低（脚部）依次为：20℃，15℃，10℃；而空调房间温度曲线分布却与之完全相反。这对老年人和儿童的身体是极其不利的。

0.2 地暖的发展简史

地暖在现如今使用如此广泛，得益于地暖系统舒适的生活享受。那么在很久以前生活在很冷的地方的人们是怎么取暖的呢?下面就是古人们对地暖系统的使用和发展。

公元前1300年，正处于中国的商朝时期。此时的地暖系统在土耳其王室内开始萌芽。

公元前60年，也就是中国的西汉时期，古罗马帝国诞生来火地热的地暖系统形式，但是在这时候还是仅仅用于王室贵族。具体做法就是地面用石头子或者沙子来进行填充，然后在下面用火来烧。

中国最早使用地暖是在明朝的末年。同样是用于皇室朝廷之上。在如今的故宫仍然可以看到当年地暖系统的雏形。具体做法就是在侧室烧锅炉，当然燃料大多是木柴。然后在宫殿的下面有专门用于供暖的烟道，相当于如今的地暖盘管。在烟管上面则是青砖，通过青砖将热量向上传递，达到加热宫殿内环境的目的。

1907年，英国巴克利教授开启来现代地暖的新篇章。他向政府申请了自己供暖专利。巴克利的这一专利奠定来地暖系统发展的基础，培养来地暖新系统的基本模型，推动来现代地暖的发展。在西方文明蓬勃发展的时候，此时的中国却是清末时期。

1920年，中国北洋政府期间，俄罗斯工程师亚莫维奇工程师在自己的国家进行了十几次的地暖系统安装工程。巩固了地暖系统的发展成果。完善来地暖系统的构造和水平。

1930年，中国第二次革命战争时期。位于欧洲的贵族们开始广泛使用地暖系统，正式从王室走向平民。拉开了民用地暖设施的帷幕。

1959年，地暖系统再次来到中国。一批学者开始对地暖系统进行研究。期间完成来人民大会堂地暖系统的设计与施工。该工程由于人民大会堂空间矿大，层高较高，地暖系统恰恰弥补了人民大会堂建筑的缺点。

另外，包括一些大型的建筑门厅，以及故宫的地暖系统，华侨饭店等等都进行来设计与施工。使中国的采暖水平又迈上新的台阶。

现如今，地暖的使用走进千家万户。为广大人民群众带去舒适的生活体验。在我国的一二线城市，地暖正成为业主关注的重要购房趋向。

0.3 南北方地暖应用概况

地暖是在最近两年才开始在南方使用的，由于厄尔尼诺现象的影响，全球环境出现了很大的反常，南方在一步步变冷。正是由于南方的这种气候原因和人们生活水平的差距，形成了单独户式采暖的形式。而北方天气较南方寒冷，故北方的采暖方式则是大范围的统一供暖。单独供暖的特点是控制较为灵活，在单户方面来说比较节能，但天然气消耗量较大；普通平层住宅大约可以达到1000/户的水平。对于北方的统一供暖，由于其为统一供暖，人为浪费较为严重，同时会增加环境负担。

由于人们对舒适生活的向往和普及，中国中产阶级的壮大，地暖在中国也将会很快普及开来。地暖的使用场合也很广泛，比如：住宅类的办公楼、住宅、公寓等；公共建筑类的餐厅、会馆、医院、银行、图书馆等；娱乐场所类的足球场、游泳馆、体育馆、健身房等；生产用的比如工厂车间、浴池等；还有诸如机场、植物园等都是地暖系统可以使用的场合。地暖的应用越来越广泛不乏有以下几种原因：

1. 对于老年人来说，可以缓解血压，祛风湿，促进血液循环，同时相对于空调可以在无尘环境下生活，避免出现足凉顶热的尴尬情况；

2. 地暖制暖过程是以辐射的形式传热，地暖系统的主要特点就是能够使室内的空气分布匀称，热量的损失也是很少的，热水在管道内循环流动使热量的损失也很少的。当人的感觉情况相同的时候，室内设计温度可比其它采暖方式低2~3℃即可满足需求，由于对热量需求量的减少，耗热量也要减少15％；

3. 地暖对热量来源要求不高，比如在实际设计中我们可以利用余热水、太阳能、地表水、壁挂炉系统、空调的回水系统、地热能、空气能等。

4. 地暖是在装修时埋在地下的，相对于其它采暖方式，比如散热器，暖气片等要节约空间，不影响室内美观，方便装修和日常生活。

5. 地暖对小孩子好处是，由于小孩子喜欢到处爬，爬来爬去就会沾上细菌、灰尘等。地暖系统由于是通过辐射向外散热，不会形成空气对流，因此能够很好的保护孩子身体健康。

在南方有部分业主会认为自己装了空调就不需要装地暖了。其实这种认识是错误的。因为空调最主要的功能是制冷，制热只是空调的辅助功能。我们都知道，空调有很多都是单冷型的，比如水机。当用空调来进行采暖时是很浪费能源的，因为，空调供热就是通过压缩机产生的高温高压气体来产生热量，这是对机器的寿命影响很明显的。

而且在冬季室外温度较低时空调的制热效果越发显得无力。即使产生来一部分热空气由于热空气会浮在上部导致上热下凉的情况出现。而人的活动区域正是集中在下半部分。

地暖系统则是从下往上散热。热量是从热水获取的，安全也更加的环保。室内的卫生和节能都不用担心。

0.4 本课题的主要研究内容

本课题以无锡水韵园小区为例，完成对该小区的户式地暖供暖方案的设计。并针对每一个步骤，每一个环节上的具体内容进行描述。对于本课题，主要研究内容如下：

1. 设计地暖供暖方式；

2. 计算地暖房间热负荷；