供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷

1、§ 1-1供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷上篇：供暖工程主要目的:掌握完成建筑物室內(nèi)供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)所必 備的基本知識(shí)。主要內(nèi)容:A供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷A室內(nèi)供暖系統(tǒng)末端裝置（散熱器）A室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)A室內(nèi)供暖系統(tǒng)的水力計(jì)算A地板輻射采暖、供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷Q®(plO)在設(shè)計(jì)室外溫度下，為維持室內(nèi)要求的溫度,供暖系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)向房間或建筑物供給的熱量。（系統(tǒng)供熱）2019/1/11§1-2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量二、供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的計(jì)算（plO）Q =Q Sh-Q a對于民用住宅、辦公樓等:圍護(hù)結(jié)構(gòu) 基本耗熱量'圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量（Q ' i= Q '屮

2、Q ' 1J 冷風(fēng)滲透耗熱量（Q 2：'、冷風(fēng)侵入耗熱量（Q3附加（修正 耗熱量 ,Q ' d：太陽輻射得熱量（Q ' io ：工程上：Q =Q f lj+Q f 1X+Q 2+Q 3圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量按穩(wěn)定傳熱過程計(jì)算出的圍護(hù)結(jié)構(gòu)向外傳熱量。(p10)一個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量:(W)W 差歎 溫修系供暖室q；.=kF（tn-t；）a 贏基森熱嘉爲(wèi)' Q；產(chǎn)工q；產(chǎn)丫笛刖-化旭A室內(nèi)計(jì)算溫度tn (°C)距地面2m以內(nèi)人們活動(dòng)地區(qū)的平均空氣溫度。不同用途的房間室內(nèi)計(jì)算溫度見暖通規(guī)范(03)民用建筑主要房間：tn=16-24°C層高高于

3、4m的廠房(散熱量23W/m2)時(shí)地面基本耗熱量采用室內(nèi)計(jì)算溫度(tn);屋頂、天窗采用屋頂下的溫度(td);墻、門窗采用平均溫度：tpj= (tn+td)/2td =tn+(H-2)A(At=0.3-1.5°C/m)A供暖室外計(jì)算溫度t (°C)確定方法：不保證天數(shù)法、熱惰性原理法 我國采用不保證天數(shù)法(不保證5天)，氣象資料 是51年-80年的) 北京地區(qū)：t'w= -9 (°C)冬季采用空調(diào)取暖時(shí)，平均不保證1天 北京：t*w= -12 (°C)2019/1/11§1-2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量#2019/1/11§1-2圍

4、護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量2019/1/11§1-2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量»圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)k (W/FC)雙向非均質(zhì)材料組成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料層的平均傳熱阻:A%=火+心)即1=1Rn + Rpj + Rw修正系數(shù)bu . b 0 % . . * % . .<> V1Q2019/1/11§1-2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量»圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)k (W/irFC)空氣間層的傳熱系數(shù)查相關(guān)資料空氣間層形式：雙層玻璃、空心磚、封閉空氣層A間層換熱強(qiáng)度與間層厚度、間層設(shè)置方向、形狀、 密封性等有關(guān)A相同厚度時(shí)，熱流由上向下熱阻最大，反之最小,間層豎向時(shí)熱阻居中A間層厚度大

5、于4mm,熱阻不再隨厚度增加»圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)k (W/FC)地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)按地帶確定:個(gè)地帶2019/1/11§1-2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量廠圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)k （W/rrC）地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)按地帶確定:A不保溫地面各地帶傳熱系數(shù)（K。）可直接查手冊A保溫地面各地帶傳熱系數(shù)（KR應(yīng)加入保溫材料熱阻Ro = R°+gK；= 10 R；A鋪設(shè)在地壟墻上的各地帶傳熱系數(shù)（K0152019/1/11為什么引入溫差修正系數(shù)?A溫差修正系數(shù)aq；產(chǎn)kF.(tn-t')q；j=k.F.(tn-t；)統(tǒng) q；j=kF .(Sa相鄰兩個(gè)房間溫差大于或等于5°C或隔墻傳熱

6、量大于 房間負(fù)荷10%時(shí)需計(jì)算通過隔墻或樓板的傳熱量。外墻中間層：從本層地面到上層地面 底層：從地板下表面到上層表面頂層:從本層地面到屋頂外表面（斜屋頂：從本層地面到悶頂保溫層） 外墻從外表面量起（外廓尺寸）內(nèi)墻從中心線量起門、按外墻外表面凈尺寸§1-2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量悶頂和地面悶頂和地面的面積按外墻的內(nèi)廓尺寸計(jì)算。 平屋頂頂棚面積按外廓尺寸。實(shí)際計(jì)算時(shí)，地面面積按地帶分別計(jì)算，第I地地下室的地下部分按地面處理2019/1/11§1-3圍護(hù)結(jié)構(gòu)修正（附加）耗熱量包括：朝向修正、風(fēng)力附加、高度附加一、朝向修正耗熱量（p18）考慮到太陽輻射對圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正各朝向的

7、附加率（Xch）:北、東北、西北:0% -10%東、西：-5%東南、西南：-10%T5%南:t7J-15% -20%232019/1/11§1-3圍護(hù)結(jié)構(gòu)修正（附加）耗熱量#2019/1/11§1-3圍護(hù)結(jié)構(gòu)修正（附加）耗熱量日照率低于35%的地區(qū)：東、西向不修正東南、西南和南向：-10%0EZJ二、風(fēng)力附加耗熱量（p19）考慮風(fēng)速變化而對圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的附加與風(fēng)速有關(guān)， 表中數(shù)值對應(yīng)于 4m/s（平均風(fēng)速）與風(fēng)速有關(guān),表中數(shù)值對應(yīng)于 4m/s（平均風(fēng)速）一般可以忽略'只對于河邊、海岸等地方的建筑以及 城鎮(zhèn)、廠區(qū)特別高出的建筑，在垂直的圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本 耗熱量基礎(chǔ)上

8、附加5%-10%o三、高度附加耗熱量（P19）考慮房屋高度對圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量影響而附加的耗熱量dj=kF（tn-fw）at對于屋頂，實(shí)際值大于計(jì)算值（t>g附加量：0；=%工（伽+4叢+的）民用房間和散熱量小的工業(yè)廠房高于4米時(shí)，每高出1米 附加2%,但總附加率不應(yīng)大于15%。樓梯間不需附加。h房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量的計(jì)算朝向修正率0； = Qi + Qx|=(1 +于g)aKF(tn -<)(1 + xz + xc/J風(fēng)力附加率272019/1/11§ 1-4冷風(fēng)滲透耗熱量（p19）凡暴露于室外的可開啟的門、窗等均應(yīng)計(jì)算其冷風(fēng)滲透耗熱量。冷風(fēng)滲透的動(dòng)力來自兩方面：風(fēng)壓、熱

9、壓 冷風(fēng)滲透耗熱量的計(jì)算方法：縫隙法（相對準(zhǔn)確，用于設(shè)計(jì)計(jì)算）Y換氣次數(shù)法（較粗糙，用于民建概算）.百分?jǐn)?shù)法（最粗糙，用于工建概算）2019/1/11§ 1 -4冷風(fēng)滲透耗熱量2019/1/11§ 1 -4冷風(fēng)滲透耗熱量熱壓的形成室外室內(nèi)中性面2019/1/11§ 1 -4冷風(fēng)滲透耗熱量r.A縫隙法（03規(guī)范規(guī)定）Q2r=0.278.V.pw.cXrM-<)(W)V = Um" (m3/h)L：每米縫隙的理論滲透空氣量, m：冷風(fēng)滲透壓差綜合修正系數(shù); b：門、窗縫隙滲風(fēng)指數(shù)，b二0.560.78,無資料取 廠門、窗縫隙長度，m2019/1/11&

10、#167; 1 -4冷風(fēng)滲透耗熱量2019/1/11§ 1 -4冷風(fēng)滲透耗熱量V =Llmb(m3/h)2019/1/11§ 1 -4冷風(fēng)滲透耗熱量2019/1/11§ 1 -4冷風(fēng)滲透耗熱量L = a (-y02 )bVo:基準(zhǔn)高度（10m）冬季最多風(fēng)向的平均風(fēng)速（查規(guī)范） a:門、窗縫隙滲風(fēng)系數(shù)，（無實(shí)測資料時(shí)，根據(jù)外窗氣密 性等級，查規(guī)范）節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（95）規(guī)定：16層建筑不低于3級730層建筑不低于2級2019/1/11§ 1 -4冷風(fēng)滲透耗熱量V =Llmb(m3/h)豎井內(nèi)溫度朝向修正系數(shù)查手冊有效熱壓差與風(fēng)壓差比#2019/1/11

11、67; 1 -4冷風(fēng)滲透耗熱量#2019/1/11§ 1 -4冷風(fēng)滲透耗熱量熱壓系數(shù)注：h。呻的h小于10m時(shí)，應(yīng)按10m計(jì)算門窗中心線標(biāo)高三高度修正系數(shù)=(03/z°分表D.0.2-1外門窗縫隙滲風(fēng)系數(shù)下限值建筑外窗空氣滲透性能分級IninIVVah- Pa°-$7)30. 10. 30.50.81.2表D. 0. 2-2熱壓系數(shù)內(nèi)部隔斷情況開敞空間有內(nèi)門或房門有前室門、樓梯間門 或走廊兩瑞設(shè)門密閉性差密閉性好密閉性差密閉性好:G1.01.00.808060. 60. 40. 402計(jì)算時(shí)應(yīng)注意:A若計(jì)算得CWT,則所計(jì)算樓層所有朝向門A若計(jì)算得C > T

12、, m W 0,則所計(jì)算樓層該朝向門窗的冷風(fēng)滲透耗熱量為零。A若計(jì)算得C > T, m >0,需采用上述公式計(jì)算各門窗的冷風(fēng)滲透耗熱量O換氣次數(shù)法Q2：0278Vp/5億-（W）V =k-Vr （m3/h）V*：房間的體積，m3；k:換氣次數(shù)，次/h。（查手冊）百分?jǐn)?shù)法根據(jù)高度和玻璃窗的層數(shù)直接查手冊392019/1/11§1-5冷風(fēng)侵入耗熱量（p21）風(fēng)侵入耗熱量(p21)對于有可開啟的外門的房間需計(jì)算該部分 耗熱量。對于短時(shí)間開啟的門:O；=Q；,0n外門附加率 (見手冊)外門基本耗熱量對于長時(shí)間開啟的門：應(yīng)先按工業(yè)通風(fēng)計(jì)算冷風(fēng)侵入量，再計(jì)算其耗熱量 對于陽臺(tái)門，不需

13、考慮冷風(fēng)侵入耗熱量關(guān)于冷風(fēng)侵入耗熱量的說明蠱規(guī)范（03）將冷風(fēng)侵入耗熱量歸到圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加 耗熱量內(nèi)計(jì)算（稱為外門附加耗熱量），計(jì)算方法相同。但外門附加耗熱量應(yīng)計(jì)入高度附加耗熱量的基數(shù)內(nèi)。0 = 0+0；Q=(l + xg )aKF(tn-trw )(l + xf+xch + xm)412019/1/11§1-6分戶計(jì)量采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷（加）分戶計(jì)量采暖系統(tǒng)室內(nèi)計(jì)算溫度比較認(rèn)可的看法是計(jì)量采暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)室溫宜比現(xiàn) 行標(biāo)準(zhǔn)提咼2°C o二、分戶計(jì)量采暖系統(tǒng)房間的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷戶間熱負(fù)荷由于分室調(diào)溫而出現(xiàn)的溫差引起的向臨戶的傳熱量。分戶計(jì)量J宦間熱負(fù)荷常規(guī)采暖房間熱負(fù)荷戶間熱負(fù)荷戶

14、間熱負(fù)荷不統(tǒng)計(jì)在采暖系統(tǒng)的總負(fù)荷內(nèi)。#2019/1/11§ 1-6分戶計(jì)量采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷戶間熱負(fù)荷的計(jì)算：（不同的地區(qū)方法不同）北京市新建集中采暖住宅分戶熱計(jì)量設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程 給定的原則：A對于集中采暖，不采用地板采暖時(shí)，取6°C溫差計(jì)算樓板或隔墻傳熱量，采用地板采暖時(shí)，取8°C溫差 計(jì)算樓板或隔墻傳熱量；A對于采用分戶獨(dú)立熱源采暖的熱用戶，戶間傳熱負(fù)荷溫差宜按10 9計(jì)算；A以各戶間傳熱量總和的適當(dāng)比例做為戶間總傳熱負(fù)荷，一般取50%；頂層或底層可取70-80%；A戶間傳熱量不宜大于房間基本采暖熱負(fù)荷的80%。§ 1 -7低溫?zé)崴匕遢椛洳膳療嶝?fù)荷方

15、法X按前述方法計(jì)算，然后將計(jì)算結(jié)果乘0. 9-0. 95方法N按前述計(jì)算方法計(jì)算，但室內(nèi)計(jì)算溫度比標(biāo)準(zhǔn)低2 °C注意:可不考慮高度附加2、3、4、對于敷設(shè)加熱管的地面，不應(yīng)計(jì)算地面的傳熱損失 對于分戶計(jì)量系統(tǒng)應(yīng)考慮戶間傳熱。局部輻射采暖應(yīng)按規(guī)范中規(guī)定的方法進(jìn)行折算2019/1/11§1-8圍護(hù)結(jié)構(gòu)最小傳熱阻和經(jīng)濟(jì)傳熱阻（p25）護(hù)結(jié)構(gòu)最小傳熱I圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度過低會(huì)使圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi) 表面結(jié)露和使人體感到不舒服，為此限定的圍護(hù)結(jié) 構(gòu)熱阻。(t -t )an _ ' w 丿 s qOmin _ TT 6yAty：允許的最大溫差（查手冊）twe:冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)室外計(jì)算溫度（按

16、熱惰性指標(biāo) 查手冊）護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱阻（查手冊）圍護(hù)結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)傳熱阻1v熱阻對建筑物能耗和造價(jià)的影響？Ro t材料保溫性能好-造價(jià)f ,能耗/ （運(yùn)行費(fèi)用I ）Ro I材料保溫性能差造價(jià)匚能耗t （運(yùn)行費(fèi)用t ）2、什么是經(jīng)濟(jì)傳熱阻？使建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用之和最小的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱阻。經(jīng)濟(jì)傳熱阻大于最小傳熱阻。心實(shí)際 r0,h可滿足使用要求，但不一定經(jīng)濟(jì)K）實(shí)際=R。經(jīng)濟(jì)即經(jīng)濟(jì)又合理492019/1/11§1-8圍護(hù)結(jié)構(gòu)最小傳熱阻和經(jīng)濟(jì)傳熱阻三、從節(jié)能角度對圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻的限制A我國現(xiàn)有建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱阻遠(yuǎn)小于經(jīng)濟(jì)傳熱阻。A由于按經(jīng)濟(jì)傳熱阻確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)，需要增加許多基建投資，目前尚不能實(shí)現(xiàn)。

17、民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住部分)(86), 規(guī)定了供暖居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)平均傳熱系數(shù)的最大值。對供暖居住建筑:max從節(jié)能角度對圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻的限制民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住部分）（95）, 規(guī)定了不同地區(qū)采暖居住建筑各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的 限定值。（見本標(biāo)準(zhǔn)，表4-2-1）512019/1/11§1-9建筑節(jié)能及措施(p34)一、節(jié)能建筑的兩個(gè)主要判定指標(biāo)1v建筑物的耗熱指標(biāo)指在采暖期室外平均溫度下，為保持室內(nèi)計(jì)算溫度，單 位建筑面積在單位時(shí)間內(nèi)消耗的、需由采暖系統(tǒng)供給的 熱量。(用于評價(jià)建筑物能耗水平)Qh =(1h>t +inf Qi,h W/m2qHJ單位建筑面積

18、通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量q；NF單位建筑面積的空氣滲透耗熱量qLH單位建筑面積內(nèi)部得熱量，住宅取3. 8 W/m2單位建筑面積通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量: rJQh ,T = 4 7e）（YjKiFi ） / AqI 1=1建筑面積圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)修正系數(shù)(查規(guī)范)采暖期室外平均溫度北京:-1.6° C全部房間平均室內(nèi)計(jì)算溫度一般住宅取16° C532019/1/11§1-9建筑節(jié)能及措施（p34）單位建筑面積的空氣滲透耗熱量:0INF"¥/含換氣次數(shù)住宅，取0.5 （次/h）換氣體積（樓梯間不采暖取建筑體積的0.6倍；樓梯間采暖取0.65倍2、采暖耗煤量指標(biāo)指在采暖期室外平均溫度下，為維持室內(nèi)計(jì)算溫度單位 建筑面積在一個(gè)采暖期消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤量。（用于評價(jià)建 筑物和采暖系統(tǒng)整體的能耗水平）采暖期天數(shù) 北京125天標(biāo)準(zhǔn)煤熱值8. 14kW. h/kg"1 "2L|鍋爐運(yùn)行效率（采取節(jié)能措施前/后, 取0.55/0.68）室外管網(wǎng)輸送效率 （采取節(jié)能措施前/后, 取 0.85/0.9）552019/1/11§1-9建筑節(jié)能及措施（p34）二、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)北京市規(guī)定：在圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足規(guī)定要0.3;四至六層不大于0.35;1%建筑物體型系數(shù)一至三層不關(guān)于0