供暖系統由鍋爐、供熱管道、散熱器三部分組成。

    建筑物的耗熱量和散熱器的確定以及供熱管道管徑和系統壓力損失的計算是一項周密細致和復雜的設計過程。一般由設計部門暖通設計人員承擔。但是對于我們咨詢行業要為某業主在初建、擴建或可研階段，對供熱設備（散熱器、管道、鍋爐）的選型，造價作出估算及驗算供熱管道和鍋爐的負荷或在施工中需要作局部變更，或需編制供暖鍋爐的耗煤計劃，常因缺乏數據而不能進行工作，況且這些零星瑣碎的工作也不便給設計部門增添麻煩。

為解決上述問題，本人根據從事暖通專業工作多年的經驗，特撰寫此文，僅供從事咨詢工作的人員參考。

一、建筑物的供熱指標（q₀）

供熱指標是在當地室外采暖計算溫度下，每平方米建筑面積維持在設計規定的室內溫度下供暖，每平方米所消耗的熱量（W/m²）。

在沒有設計文件不能詳細計算建筑物耗熱量，只知道總建筑面積的情況下，可用此指標估算供暖設備，概略地確定系統的投資，q₀值詳見表-1。

各類型建筑物熱指標及采暖系統所需散熱器的片數 表-1 序號 建筑物類型 q_o(W/m²) 1片/m²(熱水采暖) 1片/m²(低壓蒸氣采暖) 1 多層住宅 60 0.652 不宜采用 2 單層住宅 95 1.032 0.779 3 辦公樓、學校 70 0.761 不宜采用 4 影劇院 105 1.141 0.861 5 醫院、幼兒園 70 0.761 不宜采用 6 旅館 65 0.707 0.533 7 圖書館 60 0.652 0.492 8 商店 75 0.815 0.615 9 浴室 140 1.522 1.148 10 高級賓館 145 1.576 1.189 11 大禮堂、體育館 140 1.522 1.148 12 食堂、餐廳 130 1.413 1.066

說明：1).此表散熱器是恒定在64.5℃溫差情況下的數量。

2).此表所列散熱器片數可根據q₀的變更作相應修正。

二、散熱器散熱量及數量的估算

1. 以四柱640型散熱器為準，采暖供回水溫度95-70℃

熱水采暖時，一片散熱器的Q值為：

Q_水=K×F×Δt=7.13×0.20×64.5=92(W/片)

式中：K=3.663Δt^0.16

K=3.663×(-18)^0.16=7.13W/m²·℃

當采用低壓蒸汽采暖時：

Q_汽= K×F×Δt =7.41×0.20×(100-18)=122(W/片)

式中：K=3.663Δt^0.16

K=3.663×(100-18)^0.16=7.41W/m²·℃

根據熱平衡原理，將建筑物熱指標和所需散熱器片數列表1（以四柱640型為準）。

2．各種散熱器之間的換算

若需將四柱640型散熱器改為其它類型的散熱器其片數轉換可按下式：K₁×F₁×Δt= K₂×F₂×Δt即K₁×F₁= K₂×F₂進行換算。

3．房間內散熱器數量的調整

1）.朝向修正：朝南房間減一片，朝北房間加一片；既面積、窗墻比相同的兩個房間，南、北向相差2片。

2）.窗墻比修正：有門窗的房間比只有窗無外門面積、朝向均相同的房間多2片。

3）.角隅房間（具有兩面外墻的房間）：按估算數附加100%。

散熱器數量經過修正后，可根據適用、經濟、美觀的要求，選用所需散熱器型號，并用互換公式換算所需訂購的散熱器數量。

4）.如要求相對精確，散熱器片數的確定，可參見暖通設計手冊或其它有關資料。

三 、供暖管道的估算

1．供暖管道的布置形式：

供暖管道布置形式多種多樣，按干管位置分上供下回、下供下回和中供式，按立管又分雙管和單管，單管又有垂直與水平串聯之別，蒸汽采暖又有干式與濕式回水之分等等。根據介質流經各環路的路程是否相等，還可分為：

1）.異程式：介質流經各環路的路程不相等，近環路阻力小，流量大，其散熱器會產生過熱，遠環路阻力大，流量小，散熱器將出現偏冷現象；中環路散熱器溫度適合，特別是在環路較多的大系統中，這種熱的不平衡現象更易發生，且難調節。但異程系統能節約管材，但采暖系統作用半徑小。

2）.同程式：介質流過各環路的路程大體一致，各環路阻力幾乎相等，易于達到水力平衡，因而流量分配也比較均勻，不致象異程系統那樣產生熱不均勻現象。但同程系統比異程系統多用管材。但調試簡單方便，供熱安全可靠，建議采用同程采暖系統為最佳選擇。

2．采暖管道的估算

1）.采暖管道管徑的估算是根據允許單位摩擦阻力（熱水采暖R=80-120Pa/m；蒸氣采暖R=60Pa/m和不超過管內熱媒流動的最大允許流速來確定的（見表-2、表-3、表-4）。管徑估算表中Q、W、R、N值為常用估算值，而Q_max、W_max、R_max、N_max值為最大值，適用于距鍋爐房近，作用半徑小，環路小的采暖系統。

2）.利用此表可按管道負擔的散熱器片數迅速決定管徑，也可用于系統局部變更或檢驗管道是否超負荷。

3）.根據低壓蒸氣管與凝結水管同徑熱負荷的比較，DN70以下的蒸氣管所用的凝結水管比蒸氣管<1號；DN70以上的蒸氣管所用的凝結水管比蒸氣管<2號。

四 、供暖系統壓力損失的估算

1．公式：

ΣH_水=1.1Σ(RL+Z) Pa

ΣH_汽=1.1Σ(RL+Z)+2000 Pa

式中：R—單位管長度沿程壓力損失，按100Pa/m估算。

1.1—因施工增加阻力和計算誤差等因素考慮的系數。

熱水采暖系統管徑估算表 表-2 DN(mm) Q Q_max R R_max V V_max N N_max W Pa/m m/s 負擔四柱640型散熱器片數 15 5814 9302.4 120.48 297.13 0.29 0.46 63 101 20 1.37×10⁴ 2.33×10⁴ 131.30 367.88 0.37 0.64 146 253 25 2.44×10⁴ 4.80×10⁴ 116.17 431.98 0.41 0.81 265 518 32 5.23×10⁴ 10.47×10⁴ 118.39 458.80 0.51 1.01 568 1112 40 8.43×10⁴ 20.93×10⁴ 146.89 876.83 0.62 1.54 916 2275 50 17.44×10⁴ 34.88×10⁴ 159.85 625.46 0.77 1.54 1896 3792 65 33.43×10⁴ 55.23×10⁴ 156.36 420.44 0.89 1..48 3634 6067 80 58.14×10⁴ 81.40×10⁴ 192.70 401.26 1.11 1.61 6320 9101 100 98.83×10⁴ 151.16×10⁴ 130.73 302.46 1.09 1.66 10745 16433 125 168.61×10⁴ 203.49×10⁴ 124.48 180.44 1.22 1.47 18330 22754 150 261.63×10⁴ 261.63×10⁴ 119.44 119.44 1.33 1.33 30339 30339

說明：此表t=95℃、r=983.248kg/m³、K=0.2mm

低壓蒸氣采暖系統管徑估算表 表-3 DN(mm) Q Q_max R R_max V V_max N W Pa/m m/s 負擔四柱640型散熱器片數 15 2500 3500 38 84 5.1 7.6 10 20 5500 8000 40 80 6.2 9 22 25 9500 1.6×10⁴ 35 90 6.9 11.2 39 32 2.4×10⁴ 3.0×10⁴ 47 73 9.6 12 98 40 3.2×10⁴ 4.4×10⁴ 40 76 9.7 13.4 137 50 6.5×10⁴ 8.5×10⁴ 43 73 11.8 15.5 270 65 13×10⁴ 15×10⁴ 46 61 14.4 16.6 539 80 19×10⁴ 22×10⁴ 39 53 14.8 17.2 784 100 32×10⁴ 36×10⁴ 37 46 16.4 18.5 1470 125 50×10⁴ 55×10⁴ 28 33 16.4 18.0 2059 150 70×10⁴ 75×10⁴ 21 24 15.9 17.1 2941

說明：此表P=200Kpa(絕對壓力)、K=0.2mm

低壓蒸氣采暖干式凝結水管徑估算表 表-4 15 20 25 32 40 50 70 80 100 橫 管 4652 1.74×10⁴ 3.26×10⁴ 7.91×10⁴ 12.1×10⁴ 25×10⁴ 50×10⁴ 69.78×10⁴ 145.38×10⁴ 四柱640片數 20 75 140 340 520 1075 2150 3000 6250 立 管 6978 2.56×10⁴ 4.88×10⁴ 11.63×10⁴ 18.03×10⁴ 37.22×10⁴ 74.43×10⁴ 104.67×10⁴ 215.16×10⁴ 四柱640片數 30 110 210 500 775 1600 3400 4500 9250

說明：對不利環路起始端管徑，考慮空氣和銹渣的影響，一般不小于DN25。

2．熱水供暖循環泵的估算

1）流量：G=(1.2~1.3)

式中：Δt=t_G-t_H=95℃-70℃=25℃

c—水的比熱。取c=1

1. 2~1.3—儲備系數

2）揚程：根據下列公式估算

H=1.1(H₁+H₂+H₃)KPa

式中：H₁—鍋爐房內部壓力損失（70KPa~220KPa）

H₂—室外管網最不利環路的壓力損失（KPa）

H₃—室內最長、最高環路的壓力損失，一般為10-20Kpa；有暖風機的為20-50Kpa；水平串聯系統為50-60Kpa；帶混水器的為80-120Kpa。R值按100Pa/m計算。

根據上列公式和數據，計算出水泵的流量和揚程，即可選擇水泵。

沿程阻力及局部阻力概率分配率 系 統 種 類 系統壓力消耗所占百分比（%） 沿程阻力 局部阻力 室 內 熱水系統 50 50 低壓蒸氣系統 60 40 室 外 熱水系統 80-90 20-10 低壓蒸氣系統 50-70 50-30

3．低壓蒸氣采暖系統對鍋爐定壓的要求

在蒸氣量能滿足系統采暖負荷的情況下，可按照低壓蒸氣系統壓力損失估算法來確定鍋爐的壓力。

室外壓力損失：H₁=1.1×+2000Pa

式中：R值取100Pa/m

L為室外管道長度m

室內壓力損失H₂可按20Kpa估算

鍋爐內的壓力損失儲備系數取1.2

鍋爐定壓值P=1.2×(H₁+H₂) ×10^-4 MPa

五．鍋爐供暖負荷面積的估算

1．新型鍋爐的效率η=0.75以上。

0.7MW蒸發量鍋爐的供熱面積可按下式計算：

F=m²

F==8000 m²

式中：0.8—考慮鍋爐和室外采暖管道損失占20%，室內占80%。

q₀—按70W/m²估算

2．煤的發熱量

焦煤：7.6kW/kg；無煙煤：7.0kW/kg；煙煤：6.0kW/kg；褐煤：5.0kW/kg；泥煤：3.54kW/kg；

3．一天的燃燒量

B2=B1×每日供暖小時（T/日）

4．一年采暖期的燃煤量

B3=B2×采暖期天數（T/年）

5．鍋爐燃煤量的經驗數字

0. 7MW蒸發量的鍋爐需要的燃煤量：

無煙煤：180kg/h；煙煤：270kg/h；褐煤：360kg/h。