一、引言

随着城市化进程的不断加快，集中供热系统在现代建筑中的应用日益广泛。作为一门综合性较强的工程技术学科，供热工程不仅涉及热力学、流体力学等基础理论知识，还与建筑设计、能源利用和环境保护密切相关。本课程设计旨在通过对某住宅小区或公共建筑的供热系统进行设计与计算，掌握供热系统的基本原理、设计方法及实际应用。

本次设计以某新建住宅小区为对象，结合当地气候条件、建筑物热负荷特点以及供热方式的选择，完成一套合理的供热系统设计方案。通过本次课程设计，能够加深对供热工程相关知识的理解，并提升实际工程问题的分析与解决能力。

二、设计依据与原则

1. 设计依据：

- 《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB 50736-2012）

- 《城镇供热管网设计规范》（CJJ 34-2010）

- 建筑物热工性能资料

- 当地气象资料（包括室外计算温度、采暖天数等）

2. 设计原则：

- 安全可靠：确保供热系统运行稳定，避免安全事故。

- 经济合理：在满足使用要求的前提下，尽量降低初期投资与运行成本。

- 环保节能：采用高效节能设备，减少能源浪费与环境污染。

- 技术先进：选用先进的供热技术与设备，提高系统效率。

三、热负荷计算

热负荷是供热系统设计的基础，直接影响到供热设备选型与管道布置。根据建筑物的结构形式、围护结构传热系数、房间用途等因素，分别计算各房间的采暖热负荷。

1. 基本热负荷计算公式：

$$

Q = A \cdot K \cdot (t_n - t_w)

$$

其中：

- $ Q $：热负荷（W）

- $ A $：房间面积（㎡）

- $ K $：围护结构传热系数（W/(㎡·℃)）

- $ t_n $：室内设计温度（℃）

- $ t_w $：室外设计温度（℃）

2. 附加热负荷考虑因素：

- 风力附加（一般取5%~10%）

- 朝向附加（根据建筑朝向调整）

- 高度附加（超过4米时需增加）

通过上述方法，对整个建筑群进行逐项计算，最终汇总得出总热负荷。

四、供热系统形式选择

根据建筑布局、热源情况及用户需求，选择合适的供热系统形式。本次设计采用集中供热系统，由热源（锅炉房）通过热力站将热量输送至各用户端。

1. 系统类型：

- 一级管网：从热源至热力站

- 二级管网：从热力站至各用户

2. 热力站设置：

- 根据建筑分布情况，合理设置热力站数量，确保供热量均匀分配。

- 热力站内配置换热器、循环水泵、补水泵等关键设备。

五、管道布置与水力计算

1. 管道布置原则：

- 尽量沿建筑外墙或走廊敷设，减少占用空间。

- 保证管道坡度，便于排气与排水。

- 设置必要的阀门与补偿装置，方便检修与维护。

2. 水力计算：

- 计算各管段的流量、流速、阻力损失。

- 根据计算结果，选择合适的管径与水泵参数。

- 确保系统在设计工况下运行稳定，压损合理。

六、主要设备选型

1. 锅炉选型：

- 根据总热负荷与热源供应情况，选择适合的锅炉型号与数量。

- 考虑锅炉效率、燃料种类及环保排放要求。

2. 换热器选型：

- 根据热媒参数与用户需求，选择板式或壳管式换热器。

- 确保换热效率高，体积小，易于安装与维护。

3. 水泵选型：

- 根据系统流量与扬程要求，选择合适的循环水泵与补水泵。

- 考虑水泵效率与运行稳定性。

七、系统运行与调节

1. 运行方式：

- 采用分时段控制，根据室外温度变化自动调节供热量。

- 设置温度传感器与自动控制系统，实现智能化管理。

2. 调节方式：

- 通过调节循环水量或换热器出水温度，实现室温调控。

- 对于不同区域可设置独立调节阀，满足个性化需求。

八、结论

通过本次供热工程课程设计，全面掌握了供热系统的设计流程与关键技术要点。从热负荷计算、系统形式选择、管道布置、设备选型到系统运行与调节，均进行了系统性的分析与实践。设计过程中不仅巩固了所学理论知识，也提升了实际工程应用能力。未来，在实际工程中应进一步优化系统设计，提高供热效率与节能环保水平，推动绿色建筑发展。

九、参考文献

1. 《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB 50736-2012）

2. 《城镇供热管网设计规范》（CJJ 34-2010）

3. 《供热工程》教材（第三版），中国建筑工业出版社

4. 相关建筑热工设计手册及热负荷计算实例

如需进一步扩展内容或添加图纸说明，请告知具体需求。