供暖系統(tǒng)設計熱負荷

1、§ 1-1供暖系統(tǒng)設計熱負荷上篇：供暖工程主要目的:掌握完成建筑物室內(nèi)供暖系統(tǒng)設計所必 備的基本知識。主要內(nèi)容:A供暖系統(tǒng)設計熱負荷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)的水力計算A地板輻射采暖、供暖系統(tǒng)設計熱負荷Q®(plO)在設計室外溫度下，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圍護結構的基本耗熱量二、供暖系統(tǒng)設計熱負荷的計算（plO）Q =Q Sh-Q a對于民用住宅、辦公樓等:圍護結構 基本耗熱量'圍護結構傳熱耗熱量（Q ' i= Q '屮

2、Q ' 1J 冷風滲透耗熱量（Q 2：'、冷風侵入耗熱量（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圍護結構基本耗熱量按穩(wěn)定傳熱過程計算出的圍護結構向外傳熱量。(p10)一個圍護結構的基本耗熱量:(W)W 差歎 溫修系供暖室q；.=kF（tn-t；）a 贏基森熱嘉爲' Q；產(chǎn)工q；產(chǎn)丫笛刖-化旭A室內(nèi)計算溫度tn (°C)距地面2m以內(nèi)人們活動地區(qū)的平均空氣溫度。不同用途的房間室內(nèi)計算溫度見暖通規(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)時地面基本耗熱量采用室內(nèi)計算溫度(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，平均不保證1天 北京：t*w= -12 (°C)2019/1/11§1-2圍護結構的基本耗熱量#2019/1/11§1-2圍

4、護結構的基本耗熱量2019/1/11§1-2圍護結構的基本耗熱量»圍護結構傳熱系數(shù)k (W/FC)雙向非均質(zhì)材料組成的圍護結構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圍護結構的基本耗熱量»圍護結構傳熱系數(shù)k (W/irFC)空氣間層的傳熱系數(shù)查相關資料空氣間層形式：雙層玻璃、空心磚、封閉空氣層A間層換熱強度與間層厚度、間層設置方向、形狀、 密封性等有關A相同厚度時，熱流由上向下熱阻最大，反之最小,間層豎向時熱阻居中A間層厚度大

5、于4mm,熱阻不再隨厚度增加»圍護結構傳熱系數(shù)k (W/FC)地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)按地帶確定:個地帶2019/1/11§1-2圍護結構的基本耗熱量廠圍護結構傳熱系數(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應加入保溫材料熱阻Ro = R°+gK；= 10 R；A鋪設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相鄰兩個房間溫差大于或等于5°C或隔墻傳熱

6、量大于 房間負荷10%時需計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圍護結構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)廓尺寸計算。 平屋頂頂棚面積按外廓尺寸。實際計算時，地面面積按地帶分別計算，第I地地下室的地下部分按地面處理2019/1/11§1-3圍護結構修正（附加）耗熱量包括：朝向修正、風力附加、高度附加一、朝向修正耗熱量（p18）考慮到太陽輻射對圍護結構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圍護結構修正（附加）耗熱量#2019/1/11§1-3圍護結構修正（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、風力附加耗熱量（p19）考慮風速變化而對圍護結構基本耗熱量的附加與風速有關， 表中數(shù)值對應于 4m/s（平均風速）與風速有關,表中數(shù)值對應于 4m/s（平均風速）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，在垂直的圍護結構基本 耗熱量基礎上

8、附加5%-10%o三、高度附加耗熱量（P19）考慮房屋高度對圍護結構耗熱量影響而附加的耗熱量dj=kF（tn-fw）at對于屋頂，實際值大于計算值（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，每高出1米 附加2%,但總附加率不應大于15%。樓梯間不需附加。h房間圍護結構傳熱耗熱量的計算朝向修正率0； = Qi + Qx|=(1 +于g)aKF(tn -<)(1 + xz + xc/J風力附加率272019/1/11§ 1-4冷風滲透耗熱量（p19）凡暴露于室外的可開啟的門、窗等均應計算其冷風滲透耗熱量。冷風滲透的動力來自兩方面：風壓、熱

9、壓 冷風滲透耗熱量的計算方法：縫隙法（相對準確，用于設計計算）Y換氣次數(shù)法（較粗糙，用于民建概算）.百分數(shù)法（最粗糙，用于工建概算）2019/1/11§ 1 -4冷風滲透耗熱量2019/1/11§ 1 -4冷風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：冷風滲透壓差綜合修正系數(shù); b：門、窗縫隙滲風指數(shù)，b二0.560.78,無資料取 廠門、窗縫隙長度，m2019/1/11&

10、#167; 1 -4冷風滲透耗熱量2019/1/11§ 1 -4冷風滲透耗熱量V =Llmb(m3/h)2019/1/11§ 1 -4冷風滲透耗熱量2019/1/11§ 1 -4冷風滲透耗熱量L = a (-y02 )bVo:基準高度（10m）冬季最多風向的平均風速（查規(guī)范） a:門、窗縫隙滲風系數(shù)，（無實測資料時，根據(jù)外窗氣密 性等級，查規(guī)范）節(jié)能設計標準（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壓差比#2019/1/11

11、67; 1 -4冷風滲透耗熱量#2019/1/11§ 1 -4冷風滲透耗熱量熱壓系數(shù)注：h。呻的h小于10m時，應按10m計算門窗中心線標高三高度修正系數(shù)=(03/z°分表D.0.2-1外門窗縫隙滲風系數(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計算時應注意:A若計算得CWT,則所計算樓層所有朝向門A若計算得C > T

12、, m W 0,則所計算樓層該朝向門窗的冷風滲透耗熱量為零。A若計算得C > T, m >0,需采用上述公式計算各門窗的冷風滲透耗熱量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）百分數(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冷風侵入耗熱量（p21）風侵入耗熱量(p21)對于有可開啟的外門的房間需計算該部分 耗熱量。對于短時間開啟的門:O；=Q；,0n外門附加率 (見手冊)外門基本耗熱量對于長時間開啟的門：應先按工業(yè)通風計算冷風侵入量，再計算其耗熱量 對于陽臺門，不需

13、考慮冷風侵入耗熱量關于冷風侵入耗熱量的說明蠱規(guī)范（03）將冷風侵入耗熱量歸到圍護結構附加 耗熱量內(nèi)計算（稱為外門附加耗熱量），計算方法相同。但外門附加耗熱量應計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分戶計量采暖系統(tǒng)設計熱負荷（加）分戶計量采暖系統(tǒng)室內(nèi)計算溫度比較認可的看法是計量采暖系統(tǒng)的設計室溫宜比現(xiàn) 行標準提咼2°C o二、分戶計量采暖系統(tǒng)房間的設計熱負荷戶間熱負荷由于分室調(diào)溫而出現(xiàn)的溫差引起的向臨戶的傳熱量。分戶計量J宦間熱負荷常規(guī)采暖房間熱負荷戶間熱負荷戶

14、間熱負荷不統(tǒng)計在采暖系統(tǒng)的總負荷內(nèi)。#2019/1/11§ 1-6分戶計量采暖系統(tǒng)設計熱負荷戶間熱負荷的計算：（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量設計技術規(guī)程 給定的原則：A對于集中采暖，不采用地板采暖時，取6°C溫差計算樓板或隔墻傳熱量，采用地板采暖時，取8°C溫差 計算樓板或隔墻傳熱量；A對于采用分戶獨立熱源采暖的熱用戶，戶間傳熱負荷溫差宜按10 9計算；A以各戶間傳熱量總和的適當比例做為戶間總傳熱負荷，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荷的80%。§ 1 -7低溫熱水地板輻射采暖熱負荷方

15、法X按前述方法計算，然后將計算結果乘0. 9-0. 95方法N按前述計算方法計算，但室內(nèi)計算溫度比標準低2 °C注意:可不考慮高度附加2、3、4、對于敷設加熱管的地面，不應計算地面的傳熱損失 對于分戶計量系統(tǒng)應考慮戶間傳熱。局部輻射采暖應按規(guī)范中規(guī)定的方法進行折算2019/1/11§1-8圍護結構最小傳熱阻和經(jīng)濟傳熱阻（p25）護結構最小傳熱I圍護結構內(nèi)表面溫度過低會使圍護結構內(nèi) 表面結露和使人體感到不舒服，為此限定的圍護結 構熱阻。(t -t )an _ ' w 丿 s qOmin _ TT 6yAty：允許的最大溫差（查手冊）twe:冬季圍護結構室外計算溫度（按

16、熱惰性指標 查手冊）護結構內(nèi)表面換熱阻（查手冊）圍護結構經(jīng)濟傳熱阻1v熱阻對建筑物能耗和造價的影響？Ro t材料保溫性能好-造價f ,能耗/ （運行費用I ）Ro I材料保溫性能差造價匚能耗t （運行費用t ）2、什么是經(jīng)濟傳熱阻？使建設費用和運行費用之和最小的圍護結構傳熱阻。經(jīng)濟傳熱阻大于最小傳熱阻。心實際 r0,h可滿足使用要求，但不一定經(jīng)濟K）實際=R。經(jīng)濟即經(jīng)濟又合理492019/1/11§1-8圍護結構最小傳熱阻和經(jīng)濟傳熱阻三、從節(jié)能角度對圍護結構熱阻的限制A我國現(xiàn)有建筑的圍護結構傳熱阻遠小于經(jīng)濟傳熱阻。A由于按經(jīng)濟傳熱阻確定圍護結構，需要增加許多基建投資，目前尚不能實現(xiàn)。

17、民用建筑節(jié)能設計標準(采暖居住部分)(86), 規(guī)定了供暖居住建筑圍護結構平均傳熱系數(shù)的最大值。對供暖居住建筑:max從節(jié)能角度對圍護結構熱阻的限制民用建筑節(jié)能設計標準（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結構傳熱系數(shù)的 限定值。（見本標準，表4-2-1）512019/1/11§1-9建筑節(jié)能及措施(p34)一、節(jié)能建筑的兩個主要判定指標1v建筑物的耗熱指標指在采暖期室外平均溫度下，為保持室內(nèi)計算溫度，單 位建筑面積在單位時間內(nèi)消耗的、需由采暖系統(tǒng)供給的 熱量。(用于評價建筑物能耗水平)Qh =(1h>t +inf Qi,h W/m2qHJ單位建筑面積

18、通過圍護結構的傳熱耗熱量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結構的傳熱耗熱量: rJQh ,T = 4 7e）（YjKiFi ） / AqI 1=1建筑面積圍護結構傳熱系數(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、采暖耗煤量指標指在采暖期室外平均溫度下，為維持室內(nèi)計算溫度單位 建筑面積在一個采暖期消耗的標準煤量。（用于評價建 筑物和采暖系統(tǒng)整體的能耗水平）采暖期天數(shù) 北京125天標準煤熱值8. 14kW. h/kg"1 "2L|鍋爐運行效率（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)能設計北京市規(guī)定：在圍護結構應滿足規(guī)定要0.3;四至六層不大于0.35;1%建筑物體型系數(shù)一至三層不關于0