本方案是針對一幢三層別墅進行的供暖系統設計。建筑面積322㎡，供暖面積160㎡，其中衛生間為散熱器供暖，其余房間為低溫熱水地面輻射供暖。設計參數：冬季供暖室內溫度20℃，衛生間22℃。總熱負荷24KW。
水系統采用異程式下供下回雙管形式。各層分別設置一個分集水器。熱源選用一臺28KW博世燃氣壁掛鍋爐，供熱量為28KW。由于客戶考慮成本問題，本設計未增加混水裝置，即衛生間暖氣片采暖供水溫度與地暖水溫相同，輔以衛生間地暖，溫度可以保證。
一、設計依據
1、用戶提供的平面布置圖、經現場測量的圖紙標記和客戶要求。
2、采暖通風與空氣調節設計規范（GB50019-2003）
3、地面輻射供暖技術規程（JGJ142-2004）
4、建筑地面工程施工及驗收規范（GB50209）
二、設計條件
1、采暖室外計算參數
供暖室外計算（干球）溫度2℃ 冬季室外相對濕度80%
冬季室外風速0.9m/s 冬季最低日平均溫度-11℃
2、采暖室內計算參數 地暖的供回水溫度：56℃/48℃
散熱器的供回水溫度：56℃/48℃
室內溫度：衛生間22℃，餐廳、臥室、陽光書房、起居室、衣帽間、樓梯間、女兒房20℃。
3、建筑土建資料 墻體：平面建筑見平面圖，外墻是內表面抹20mm 厚的石灰砂漿的24磚墻K=2.08，內墻為12墻，外墻外表面貼磚厚8mm，內墻雙面20mm 厚的石灰砂漿。201臥室和301陽光書房分別有一面玻璃幕墻，K=1.57。
門： 外門是雙扇雙層實體木制外門K=2.33，厚3㎝，餐廳、主臥分別都有兩扇雙層推拉玻璃門K=2.91而陽光書房有一扇單層推拉玻璃門K=6.4，其余都是單層木門K=3.5，門的高度都為1.9米，寬度見具體的建筑平面圖。
頂棚：保溫屋面，防水層加小豆石，水泥砂漿找平層，保溫層，隔氣層，承重層，內粉刷，保溫材料為瀝青膨脹珍珠巖，傳熱系數K=0.93w/m^2. ℃,熱惰性指標D=1.53。
窗子：單層彩色鋁合金，鋼化玻璃K=6.4，大窗子的高度為2.2米，窗臺離地面高度為20㎝，中窗子的高度為1.7米，窗臺離地面高度為70㎝，廁所里的窗子高度為1米，窗臺離地面的高度為1.8米，寬度見平面圖。
三、 建筑結構的傳熱系數
建筑體磚墻的導熱系數為℃，外墻外表面貼磚的導熱系數為℃，墻體內表面抹石灰砂漿的導熱系數℃，頂棚的導熱系數為℃，熱惰性指標D=1.53。
表面換熱系數和換熱阻值[1]
圍護結構內表面特征
an
Rn
墻、地面、表面平整或有肋狀突出物的頂棚，當h/s≤0.3時
8.7(7.5)
0.115(0.133)
有肋狀突出物的頂棚，當h/s<0.3時
7.6(6.5)
0.132(0.154)
W/(m2·℃)
[kcal/(m2·h·℃)]
W/(m2·℃)
[kcal/(m2·h·℃)]
注：表中 h－肋高（m）；s－肋間凈距（m）
四、最小熱阻的校核
首先確定圍護結構的熱惰性D值。
五、采暖設計熱負荷
地暖系統的功能就在于彌補建筑物熱量損失，維持房間溫度，提供舒適、溫暖的環境。要使地暖系統實現這一功能，就必須準確了解建筑物的熱量損失。建筑物熱量損失即建筑耗熱量是指建筑物圍護結構的傳熱量和空氣滲透熱損失。
建筑物耗熱量計算：
Q= Q 1+ Q 2－Q 3
式中：Q-建筑物單位面積耗熱量。W/㎡
Q 1-單位建筑面積通過圍護結構的耗熱量。W/㎡
Q 2-單位建筑面積的空氣滲透熱量。W/㎡
Q 3 -單位建筑面積的建筑物內部得熱量。（包括炊事，照明，家電和人體散熱等）但人體散熱量、炊事和照明熱量（統稱為自由熱），一般散發量不大，且不穩定，通常可不計。
地面散熱量的計算
由于餐廳區域、二樓衣帽間、女兒房、陽光書房以及三樓衣帽間是局部輻射供暖，所以它們的熱負荷是整個房間全面輻射供暖所算得的熱負荷乘以該區域面積與所在房間面積的比值和表中所規定的附加系數確定。
確定地面散熱量時，應校核地表面平均溫度，確保其不高于表7-6的最高限值，否則應改善建筑熱工性能或設置其他輔助供暖設備，減少地板輻射采暖系統負擔的熱負荷。
地表面平均溫度（℃）
區域特征 適宜范圍 最高限值
人員經常停留區 24～26 28
人員短期停留區 28～30 32
無人停留區 35～40 42
客廳= 20+9.82×0.810.969=28℃滿足要求
臥室= 20+9.82×0.890.969≈28℃滿足要求
衣帽間= 20+9.82×0.840.969＜32℃滿足要求
起居室= 20+9.82×0.410.969=24℃滿足要求
女兒房= 20+9.82×0.790.969=28℃滿足要求
陽光書房= 20+9.82×0.640.969=26.3℃滿足要求
主臥= 20+9.82×0.840.969≈28℃滿足要求
衣帽間= 20+9.82×1.270.969≈32℃滿足要求
此次設計中的地面面層為木地板，熱阻值R=0.1 M2 ·K／W 時，單位地面面積的散熱量和向下傳熱損失可按《地板采暖與分戶熱計量技術》取值。
六、供暖設計方案
1、熱源的引入
本次設計為分戶燃氣壁掛爐供暖方式，由于采暖需熱負荷為24KW，所以在此次低溫熱水地板輻射采暖系統中選用一臺28KW 室內型燃氣壁掛爐。
本供暖系統中，衛生間由低溫散熱器供暖，其他房間由低溫熱水地板輻射供暖，由于這個供暖系統采用的是低溫散熱器，所以無需增加溫度預混中心（混水裝置），減少了初次投資。
本設計采用的是雙管異程式下供下回式系統，此系統中供、回水干管沿地面暗裝，各組散熱器的進出水管下供下回，雙管異程，都連在分∕集水器支路上。
2、低溫熱水系統的地暖管設計
每個環路加熱管的長度為：（單位為m）
HL-1HL-2HL-3HL-4HL-5HL-6HL-7HL-8
97 93 93 104 104 104 102 116
3、分水器、集水器設計
每個環路加熱管的進、出水口，應分別與分水器、集水器相連接。分∕集水器內徑不應小于總供、回水管內徑，且分∕集水器最大斷面流速不宜大于0.8m∕s。
每個分∕集水器分支環路不宜多于8路，最高工作壓力為10MPa，每個分支環路供回水管上均應設置可關斷閥門。
在分水器的之前的供水連接管道上，順水流方向應安裝閥門、過濾器、閥門及泄水管。在集水器之后的回水連接管上，應安裝泄水管并加裝平衡閥或其他可關斷調節閥。
4、壁掛爐的安裝位置選擇
（1） 便于煙氣的擴散和新鮮空氣的吸入
（2） 氣源，水源，電源
（3） 有合適的排水接口
（4） 有充足的維修空間
（5） 能承受壁掛爐滿水重量的垂直墻面
（6） 要考慮便于管道布置和系統的水力平衡
（7) 便于隱藏下部的管道以及空間的美觀
綜合上述條件，壁掛爐安裝在廚房外的墻壁上。
七、衛浴散熱器的選型
散熱器的選型和布置要遵循如下的原則：
1、散熱器的選型要遵循傳熱性能好、安全可靠、美觀、緊湊、便于清掃、使用壽命不低 于供暖系統所選用的PB管的壽命的原則。
2、散熱器的布置要確保室內溫度分布均勻，要與衛生間的設施相協調。
3、散熱器的布置應盡可能縮短戶內管系的長度。
4、適用于衛生間的潮濕環境。
根據設計的具體情況和以上散熱器選型和布置的原則，本設計中選用的散熱器為鋼制衛浴系列，有附加功能（設毛巾桿）。散熱器距地面的高度為90—120cm,離墻30mm。
此種散熱器適用于各種建筑的衛生間、浴室等封閉式熱水供暖系統，允許熱媒溫度達100℃，允許使用的最大工作壓力為10bar，衛浴散熱器水路采用下方左進右出形式。
八、供暖系統的水力計算
供暖管路的水力計算步驟 :
等溫降計算法的特點是預先規定了每根立管的水溫降，系統中供、回水溫度的值不改變。本系統的計算步驟是：
⑴首先計算出各管段的流量
G=0.86Q／（t,g- t,h） kg／h
式中 Q ——管段的熱負荷，W；
t,g——系統的設計供水溫度，℃；
t,h ——系統的設計回水溫度，℃。
。。。。。。。。
地暖水管鋪設系統圖 （部分）
九、地暖系統的調節控制
低溫熱水地面輻射供暖系統構成：
1、熱源：壁掛爐；
2、總管部分：含分水器到鍋爐的總管，保溫管、分水器、閥門、過濾器等；
3、地下盤管部分：含地暖盤管、鋁箔、鋼絲網等其他輔材組成；
4、散熱器部分：含埋地管、排氣閥、自動恒溫閥、流量平衡閥 
地暖溫控部分：含溫控面板、溫控閥、執行器三部分組成。 整個系統的溫度調節主要是靠分／集水器系統，分水器的各出水支路具備流量平衡的調節裝置；集水器的各回水支路配有恒溫調節裝置，同時在分水器連接的主管上加裝電動二通閥，它受相應回路上的室溫控制器的控制，可實現地暖分區溫度的自動控制。本設計也分別在分／集水器連接的主管上加裝球閥，當人工調節好各區域的進水流量平衡閥與回水恒溫閥時，也能實現各區域的溫度控制。衛浴散熱器上安裝的手動溫閥能夠實現衛生間溫度的自動控制。
每個供暖區域須設室溫控制器，由于本系統設計三層共6個區域，所以選用6個曼瑞德溫控器。液晶顯示屏,帶時鐘；帶一周編程，多時段自由選擇（0、2、4、6）；內置感溫探頭；自保持繼電器，斷電時鐘記憶；獨立防凍功能；便利的當前設置溫度調整功能；電纜入口在后面，接線端子在里面。端子連接最粗2.5mm導線。外殼材質：PC工程塑料、阻燃、乳白色，適合安裝于86型標準暗盒、120型標準暗盒。溫控器安裝位置距地面1.4m（或與室內照明開關并排設置），避開陽光直射及其它發熱物體。
散熱器自動恒溫閥是無需外加能量即可工作的比例式調節控制閥，它通過改變采暖熱水流量來調節、控制室內溫度，是一種經濟節能產品。散熱器恒溫閥工作原理：是利用閥的感溫原件來控制閥門開度，當室內溫度升高時，感溫材料膨脹壓縮閥桿使閥口關小。反之閥桿彈回，閥口開大。因此，當房間有其它輔助熱源時（如白天的太陽光，及其它發熱體等），閥門自動關小使散熱器的進水量減少，最終達到節約能源的目的。
三個衛浴散熱器上安裝的都是DN15的直通恒溫閥，閥體材料是黃銅鍍鎳，手柄材料是阻燃ABS。
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方案設計施工：上海寶第居安環境工程技術有限公司
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