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开发商:北京京大昆仑房地产开发有限公司
一、工程概况:
1.1工程名称:岳各庄居住区东区1号地
1.2 工程地点:丰台区西四环中路112号
1.3 工程规模:建筑面积38000平方米
1.4 工程质量要求:优良
1.5 工程承包范围:1-5#地板采暖系统设计、施工。
二、室内地板采暖设计要点
本工程为高层住宅建筑,高层建筑采用地板采暖,首先要注意管材的选择。在选择PB管时,根据系统压力0.60MPa及《地面辐射供暖技术规程》(JGJ 142—2004),应该选择规格为Φ20时,壁厚选用2.0mm。
本着提供最舒适、最科学、最完善的地板采暖系统的设计理念,根据甲方提供的地板采暖设计图纸,结合我公司的设计及实践经验针对本项目特点,结合地板采暖的特性,我们的设计方案着重考虑了以下几点:
三、热负荷修正
由于本工程为住宅小区,在进行地板采暖设计时,必须要对家具遮挡、地面装饰等情况进行修正。而后,根据修正负荷选择管材型号。
3.1家具和地面覆盖物遮挡修正
供暖系统是以地板盘管经地面向室内换热,物品的布置对地板的遮挡,会影响低温地板辐射采暖的散热,特别是小房间更应该慎重考虑其散热效果。因此在计算地板采暖散热量时应考虑被家俱遮挡而增加的热阻影响,进行负荷修正。
本工程卧室面积从15㎡~30多㎡,户内家具的遮挡较为明显。针对项目的特点,在计算房间散热量的时候,我们对其进行了遮挡修正,且家具对地面遮挡的有效面积系数按下表选用。
房间名称
| 建筑面积(㎡)
| 计算遮盖率(%)
| 修正系数
| 主卧
| 10-18
| 21-12
| 1.12-1.14
| 次卧
| 6-16
| 33-14
| 1.47-1.16
| 客厅
| 9-26
| 22-6.4
| 1.28-1.07
| 书房
| 6-12
| 34-20
| 1.52-1.25
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且地面的遮盖率与户内建筑面积的大小有密切关系。一般情况下,遮盖率与建筑面积成反比,而修正系数与遮盖率成正比。表中数据适合建筑为A=80-90㎡的建筑,对于较大的户型(A≥90㎡),修正面积可适当减小。
(摘自《实用供热空调设计手册》)
考虑到本建筑的实际情况,设计中卧室修正系数为1.3,起居厨房修正系数为1.2.如客厅负荷为1000W时,按照修正,其有所需辐射负荷为1000*1.2=1200㎡
3.2外墙加密环路间距
地板采暖地面散热量的计算,都是建立在加热管间距均匀布置的基础上的,但是,实际上房间的热损失,主要发生在与室外空气邻接的部位,如外墙、外窗、外门等处。常规根据热负荷计算出房间的管间距是均匀布置的,而在冷墙、外窗或外门等处,这些部位紧邻室外,地面散发出热量很达一部分消耗在与外界冷空气的交换上,形成明显的冷感区。
为了使室内温度分布尽可能均匀,在邻近上述部位的区域,如靠近外窗、外墙处,设计环路时,沿外墙采用150mm的管间距布置,以保证房间的温度梯度的分布,达到最佳舒适度。
在本项目中,我们针对这些区域,一方面,管间距适当的加密;另一方面,将高温管段优先布置在热损失较大的冷墙或外窗处,增加局部区域散热量,保证室内房间的温度梯度分布均匀,满足舒适的需求。
3.3地面装饰层的修正
同一房间采用不同材质的面层,地面的散热量也会不同。各种地面装饰面层采用的材料如下:
⑴水泥砂浆、混凝土地面;
⑵瓷砖、大理石、花岗石等石材类地面;
⑶符合国家标准的复合木地板、实木复合地板及耐热实木地板;
⑷地毯类。
以上几种面层经常用的有地砖、石材类和木地板类。其中,石材或陶瓷类的热阻R=0.02(m2.K/W)散热效果最好,其次是木地板、热阻R=0.1(m2.K/W),散热量最差的是铺设厚地毯、热阻R=0.15(m2.K/W)。
在设计环路管间距时,根据各房间将来可能的使用功能,我们按照较为常用的木地板装饰层对这些房间进行管间距修正。
3.4与卫生间相连的环路
在地板采暖系统中,卫生间铺设面积较小,但房间温度要求较高,因此,我们在设计连同卫生间的环路时,供水盘管先进入卫生间后,再进入其他相邻房间,提高卫生间地面温度,增加脚感舒适度。
3.5伸缩缝的设计
当房间面积过大或长度太长时,地面受热后容易出现裂缝,而破坏地面装饰面层。因此,我们在供暖地面面积超过30平方米或长边长度超过6米时,均进行了伸缩缝的设计,并要求土建方在伸缩缝内回填塑料条。
此外,在伸缩缝处,膨胀力较大,设计盘管环路时,均根据伸缩缝位置合理调整了环路,以保盘管尽可能少地穿越伸缩缝,并且穿越伸缩缝的管道,均加设波纹套管,一方面增加管材蠕动空间,减少水泥直接对管材的磨损,另一方面可以避免穿伸缩缝处,管材受到局部应力过大。
在与地面邻接处的墙内表面,考虑外墙是热损失发生的主要部位,因此沿外墙铺设的边角保温我们采用20mm厚。
3.6地表平均温度(t)的校核
舒适才是地板采暖所追求的感觉。温度地面温度过高或过低,都不是人们所希望的。温度低,满足不了采暖效果;温度过高,一方面造成能源的浪费,另一面,舒适度无法满足,达不到理想的效果。为此,我们对各房间的地表面平均温度均进行了校核,以确保提供舒适的地板采暖系统。
四、材料的选择
1、加热管材的选择
⑴管材的种类的确定:本工程项目拟采用聚丁烯管(PB)管.
⑵管材规格的校核:依据工程特点及地板采暖系统的要求进行了负荷修正后,户型平均单位面积负荷约在80~250w/m2,如采用de20管,查中华人民共和国行业标准.地面辐射供暖技术规程表A.1.3,供回水60℃/50℃,室内温度20℃,采用100mm间距,de20管材的散热量为229.4-145.4 w/m2,若考虑其面层的变化,则基本能满足负荷大的房间要求。
因此对于本项目,采用de20的管道。
⑶管材壁厚的确定:根据《地面辐射供暖技术规程》(JGJ 142—2004),低温热水地面辐射供暖工程管材使用条件级别因该按照表B.1.2-1中,选用S5级。
参照表B.1.2-2管系列(S)值,在系统工作压力为0.6MPa时,PB管系列(S)选择规格为Φ20时,壁厚选用2.0mm。
⑷管材固定方式的选择
根据本项目的品质要求,在管材固定方式上,我们推荐采用钢丝网的固定方式。
采用钢丝网固定管材,确保了管材间距,有效保证苯板完整度。采用卡钉固定盘管,强度有限,尤其是拐弯处,盘管弹力作用,在浇筑混凝土时极易出现盘管蹦起、移位、盘管裸露等状况。同时,由于有部分管道交叉,若采用卡钉固定,对苯板的完整度有一定影响,极易出现盘管和保温层一起翘起的状况。
2、分集水器的选择
⑴分集水器配置:本工程分集水器材质为黄铜锻造绝漏一体优质分集水器,分集水器配置自动排气阀等相关附件,进出水口配置全铜球阀。
⑵分集水器规格的选择:为了避免选用小管径的分集水器,造成大流量快流速产生系统噪音等现象,我们严格遵照《地面辐射供暖技术规程》(JGJ 142—2004)分水器、集水器最大断面流速不宜超过0.8m/s的规定,根据每户地板采暖的负荷计算出该户的流量,逐户计算其分集水器规格。经计算,分集水器主干采用DN25-DN32 。
3、绝热层的选择
绝热层采用华奥聚苯乙烯泡沫塑料,下方不采暖的房间保温层厚度为30mm,楼层之间楼板上的绝热层为20mm,其物理性质如下:密度≥20㎏/m3,导热系数≤0.041w/mk,压缩应力≥100kPa,吸水率≤4%,氧指数≥32。
4、地板采暖反射膜:采用无纺布铝箔材料,
5、连接管道井与分、集水器之间支管采用聚丁烯(PB)管,管材规格为de32*2.9和de40*3.7。
五、依据国家标准、规范及计算公式
1.《地面辐射供暖技术规程》 (JGJ142----2004)
2.《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB50019----2003)
3.《通风与空调工程施工及验收规范》 (GB50243-2002)
4.《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》 (GB50242-2002)
5.《低温热水地板辐射供暖系统施工安装》 (03K404)
6.《新建集中供暖住宅分户热计量设计和施工试用图集》 (京01SSB1)
7.《冷热水用聚丁烯(PB)管道系统》
8.《集中供热住宅计量供热设计规程》 (DB529-26-2001)
9.《居住建筑节能设计标准》 (DB29-1-2004)
10.《建筑安装分项工程施工工艺流程》 (GB50242-2002)
11.《550用螺纹密封的管螺纹》 (GB7306-2000)
12.《绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料》 (GB/T1801.1-2002)
13.《建筑设备施工安装通用图集——暖气工程》 (91SB1-1-2005)
14.有关的其它规范、标准和规定
15. 甲方提供的图纸及文件
16. 流量计算公式:G=0.86*Q/△t
17. 压力损失计算公式:△P=(λ*L*ρ*υ2)/2d+(ζ*ρ*υ2)/2
18. 地表面温度计算公式:t=tn+9.82*(qx/100)0.969
19.单位面积散热量公式:qx=Q/F
六、系统参数计算
1、管间距计算:首先,确定各房间热负荷Q、室温t、地面材质,地面遮挡等进行负荷修正,然后测量出各功能房间的实铺面积F,计算出单位面积散热量。最后,根据本工程的热源的供/回水水温、室内温度、由单位面积散热量,查行标“JGJ142—2004”附录A,得出该房间的盘管间距。且考虑地面舒适度及将来装饰的可变性,在设计时我们对管间距作适当的修正。
2、分集水器口径的计算:根据房间的负荷及供回水温度,计算出每户的总流量,然后根据规程要求的流速,查表,计算出各户分集水器的口径。
3、末端系统阻力计算:
加热盘管的阻力损失包括沿程阻力△Py和局部阻力△Pj两部分。由于盘管管路的弯曲半径比较大,局部阻力损失很小,可以忽略不计。则沿程阻力按下式计算:
△Py =(λ*L*ρ*υ2)/2d
λ=0.3164/Re0.25
Re=υ*d/μ
其中,流体运动黏滞系数μ,取0.52χ10-6m2/s。
考虑到分、集水器和阀门等的局部阻力,盘管的总阻力可在沿程阻力的基础上附加10%~20%。
4、地表面温度计算:
室内温度18±2℃,根据公式t=tn+9.82*(qx/100)0.969
校核各房间地表面温度,满足经常有人停留处不应大于28°C的规定。
参数计算详细过程及结果如下:
以101# C1’边户型首层为例,技术参数计算如下:
1.房间管间距计算
本工程热源为集中供暖,地板采暖热媒温度为60/50℃,设计室温t=20℃;加热管选用De20 PB。根据计算出的单位面积散热量,查行标《地面辐射供暖技术规程》(JGJ142-2004)表“A.1”,计算数据见下表:
注:①由于家具等会对地面散热量有一定的影响,因此在设计时,我们在设计时根据功能房间考虑了一定遮挡覆盖系数。
②房间冷墙外窗处均适当的加密
2. 地板采暖末端系统阻力计算
C1边户型顶层加热盘管选用管径为De20*2.0,平均水温55℃,分集水器各环路计算长度:HL1-105m、HL2-100m、HL3-105m HL4-105m, HL5-100m。其中HL1-105m为最不利环路,计算结果见下表:
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注:①加热管计算内径近似取16mm;
②局部阻力△Pj;沿程阻力△Py;系统总阻力△P。
其中△P=△Pj+△Py;局部阻力折为一定的沿程阻力。
通过上表可以看出,c-1户型最不利环路HL1的总阻力△P为13kPa,符合行标“JGJ142-2004”的规定 “每套分水器、集水器环路的总压力损失不宜大于30kPa。”
3.分集水器管径的计算
C1’边户型顶层地板采暖提供的负荷为29228W,最不利分集水器流量约为572.8kg/h,参照规程“分水器、集水器最大断面流速不宜超过0.8m/s”的要求,查表得出c-1户型分集水器的管径为DN25。
4.连接支管的选择
C1’户型的地板采暖提供的总负荷为29228,最不利分集水器总流量G=572.8kg/h。根据流量及校核流速,并依据行标“JGJ142-2004”,该户连接支管的管径选为De25。
5.地表温度(t)的校核
地板采暖热媒温度为60/50℃,设计室温tn=20℃。供暖地板表面温度,经常有人停留处不应大于28℃,经常有人处单位地面面积所需散热量为90-140W,其他部位不应大于32℃。根据公式t=tn+9.82*(qx/100)0.969,计算公寓室内平均地表温度t:
t=18+9.82*(80/100) 0.969≈28℃
七、主要材料的具体品牌
1.分集水器选用:上海唯之嘉水暖器材有限公司的“唯嘉”牌创新的“绝漏”设计和和特殊的制造工艺:主管整体锻造、无需拼接,主管与只管无缝连接,使得分集水器结构更加合理。
上海唯之嘉水暖器材有限公司简介:
在历时二年的行业调查和分析之后,上海唯之嘉水暖器材有限公司悄然落户上海一隅,在宝山城市工业园区兴建暖通科技大厦,将自己在国际市场上历练20年的经验带入国内市场,对暖通控制系统高端产品进行研发,“唯嘉”品牌由此诞生。
“唯嘉”在全国设立多个办事处,200多名服务人员为全国客户提供从售前到售后的一条龙服务,秉承着“顾客的满意是我们永远的追求”的客服理念。
“唯嘉”作为国内暖通行业的标兵企业,从成立之日起,就奠定了产品质量和售后服务的核心地位,全力致力于暖通控制系统的开发、制造等各个环节,拥有各种检测设备、机加工组装设备、烘干设备及空压设备等100多台套,同时,务实的企业氛围和强烈的行业责任感让“唯嘉”朝着最受尊敬的暖通企业和不可缺少的产业环节这一愿景不断努力。
随着现今地暖行业逐渐规范化,整体一体式锻造、主管与支管无缝连接型分集水器必将是未来行业发展的主流。上海唯之嘉水暖器材有限公司研发部贯彻了“绝漏”设计理念,花费近两年时间,研发出ART.8018、ART.8019预组装标准调节型分集水器,在主管整体锻造、无须拼接,主管与支管无缝连接等方面有着极其明显的优势。
“唯嘉”现在是暖通行业的标兵先锋,未来将成为中国暖通行业的中坚力量。
“唯嘉”,专注研发、专心服务。
2.地暖管材的选用:“伟星”优质的巴塞尔原料的PB管材
伟星管业简介:
伟星管业全名:浙江伟星新型建材股份有限公司,也称伟星管业,伟星建材等。伟星管业隶属于伟星集团下属四大支柱性产业之一(其他三个依次为:服装辅料、房地产、水电)。浙江伟星新型建材股份有限公司创建于1999年,专业生产经营各类新型塑料管道,是国内PP-R管道的技术先驱与龙头企业,也是中国塑料管道行业产品配套最为齐全、产销量最大、供货服务最为及时的企业之一,是中国塑料加工工业协会副会长单位,中国塑料加工工业协会塑料管道专业委员会副理事长单位。
公司在浙江、上海、天津建有四大现代化的生产基地。主要产品有PP-R管道系统、PE管道系统、PB、PE-RT管道系统、PE双壁波纹管道系统等,广泛应用于给水、排水、排污、燃气、采暖、电力、矿山等领域。公司拥有实力雄厚的省级研发中心和检测中心,中、高级技术精英云集,坚持创新,积极开展了国际技术交流与合作。公司系“冷热水用聚丙烯管道系统”国家标准主要的起草单位之一,并主编、参编了多项国家、行业标准,多项技术填补了国内空白并获得国家专利30多项;被认定为浙江省高新技术企业。公司在同行业中率先通过了ISO9001/ ISO14001质量、环境双体系认证等。先进的设备、优质的原料、精湛的工艺、创新的研发能力和精细化的现代管理模式,确保了卓尔不群的品质。公司产品被授予“中国名牌产品”;PP-R系列管道、PE给水、燃气管、双壁波纹管道等通过“国家免检”;伟星商标被认定为“中国驰名商标”。
以“行业领跑者”为目标定位,“以品牌统领营销,以服务支撑品牌”,公司坚持走品牌经营之路。在国内各大中城市均有经销网点及服务中心,构建了高效的营销网络和诚信的市场服务体系。其中PPR管凭借优异的性能成为国内建筑给水管道市场的主流产品,是全国知名房地产公司的战略合作伙伴;新品虹吸排水、地源热泵、地板采暖等经过严格检测与筛选,成功应用于鸟巢、水立方、老山自行车场等奥运工程。
以“可持续发展战略”为指引,志存高远,公司将致力于“提高人类生活品质,创建和谐社会空间”,走规模生产、科学管理之道路,推进品牌战略,倾力打造价值品牌,提升企业核心竞争力,做“专业管道系统的支持者”,从而为社会创建有发展力的卓越企业。 |