溫室供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、溫室供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量及附加耗熱量的計(jì)算供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷是供暖設(shè)計(jì)中最基本的數(shù)據(jù)。它直按影響供暖系統(tǒng)方案的選擇、管道管徑和散 熱器等設(shè)備的確定、關(guān)系到供暖系統(tǒng)的使用和經(jīng)濟(jì)效果。人們?yōu)榱松a(chǎn)和生活，要求室內(nèi)保證一定的溫度。一個(gè)建筑物或房間可有各種得熱和散失熱量的途 徑。當(dāng)建筑物或房間的失熱量大于得熱量時(shí)，為了保持室內(nèi)在要求溫度下的熱平衡，需要由供暖通風(fēng)系統(tǒng)補(bǔ)進(jìn)熱量，以保證室內(nèi)要求的溫度。 供暖系統(tǒng)通常利用散熱器向房間散熱，通風(fēng)系統(tǒng)送入高于室內(nèi)要求溫度的空氣，一方面向房間不斷地補(bǔ)充新鮮空氣，另一方面也為房間提供熱量。冬季供暖通風(fēng)系統(tǒng)的熱負(fù)荷，應(yīng)根據(jù)建筑物或房間的得、失熱量確定：失熱量

2、有：1 .圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量 Qi；2 .加熱由門(mén)、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量Q2,稱(chēng)冷風(fēng)滲透耗熱量；3 .加熱由門(mén)、孔洞及相鄰房間侵入的冷空氣的耗熱量Q3,稱(chēng)冷風(fēng)侵入耗熱量；4 .水分蒸發(fā)的耗熱量 Q4；5 .加熱由外部運(yùn)入的冷物料和運(yùn)輸工具的耗熱量Q5；6 .通風(fēng)耗熱量。通風(fēng)系統(tǒng)將空氣從室內(nèi)排到室外所帶走的熱量Q6；得熱量有：7 .生產(chǎn)車(chē)間最小負(fù)荷班的工藝設(shè)備散熱量Q 7；8 .非供暖通風(fēng)系統(tǒng)的其它管道和熱表面的散熱量Q8,9 .熱物料的散熱量 Q 9；10 .太陽(yáng)輻射進(jìn)入室內(nèi)的熱量 Qio此外，還會(huì)有通過(guò)其它途徑散失或獲得的熱量Qii。對(duì)于沒(méi)有由于生產(chǎn)工藝所帶來(lái)得失熱量而需設(shè)置通風(fēng)系

3、統(tǒng)的建筑物或房間(如一般的民用住宅建筑、辦公樓等)，建筑物或房間的熱平衡就簡(jiǎn)單多了。失熱量Qsh只考慮上述太陽(yáng)輻射的熱量不同而對(duì)基本耗熱量進(jìn)行的修正。因此，在工程設(shè)計(jì)中，供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，一般可分為幾部分進(jìn)行計(jì)算。Q/ =Q1/j +Q +Q2 +Q3(1-2)式中 Q1/j 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量；Q1/x 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加(修正)耗熱量。本章主要闡述供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的計(jì)算原則和方法。對(duì)具有供暖及通風(fēng)系統(tǒng)的建筑(如工業(yè)廠房和公共建筑等卜供暖及通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，需要根據(jù)生產(chǎn)工藝設(shè)備使用或建筑物的使用情況，通 過(guò)得失熱量的熱平衡和通風(fēng)的空氣量平衡綜合考慮才能確定。這部分內(nèi)容將在“通風(fēng)工程”

4、課程中詳細(xì)闡述。第二節(jié)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量在T程設(shè)計(jì)中，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量是按一維穩(wěn)定傳熱過(guò)程進(jìn)行計(jì)算的，即假設(shè)在桀跑綠計(jì)算時(shí)間內(nèi)，室內(nèi)、外空氣溫度和其它傳熱過(guò)程參數(shù)都不隨時(shí)間變化。實(shí)際上是一個(gè)不穩(wěn)定傳熱殺hulOTlJCE 但不穩(wěn)定傳熱計(jì)算復(fù)雜， 所以對(duì)空內(nèi)溫度容許有一定波動(dòng)幅度的一般建筑物來(lái)說(shuō)，以簡(jiǎn)化計(jì)算方法并能基本滿足要求。但對(duì)于室內(nèi)溫度要求嚴(yán)格， 溫度波動(dòng)幅度要求很小的建筑物或房間，就需采用不穩(wěn)定傳熱原理進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量計(jì)算，詳見(jiàn)“空氣調(diào)節(jié)”工程的書(shū)籍。圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量，可按下式計(jì)算q/ = KF (tn -tw) & W(1-3)式中 K圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/m2C；

5、2F 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的而積， m ；tn冬季室內(nèi)計(jì)算溫度，C；tW 供暖室外計(jì)算溫度，c；a 維護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修止系數(shù)。整個(gè)建筑物或房間的基本耗熱量等于它的圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部分基本耗熱量的總和。Qi/j =Eq/ =EKF (tn -tW) a W(1-4)卜面對(duì)上式中的各項(xiàng)分別討論。 一、室內(nèi)計(jì)算溫度tn室內(nèi)計(jì)算溫度是指距地面 2米以?xún)?nèi)人們活動(dòng)地區(qū)的平均空氣溫度。室內(nèi)空氣溫度的選定， 應(yīng)滿足人們生活和生產(chǎn)工藝的要求。生產(chǎn)要求的室溫，一般由工藝設(shè)計(jì)人員提出。生活用房間的溫度，主要決定于人體的生理熱平衡。它和許多因素有關(guān)，如與房間的用途、室內(nèi)的潮濕狀況和散熱強(qiáng)度、勞動(dòng)強(qiáng)度以及生活習(xí)慣、生活水平等有關(guān)。許多國(guó)家

6、所規(guī)定的冬季室內(nèi)溫度標(biāo)準(zhǔn)，大致在1622C范圍內(nèi)。根據(jù)國(guó)內(nèi)有關(guān)衛(wèi)生部門(mén)的研究結(jié)果認(rèn)為：當(dāng)人體衣著適宜， 保暖量充分且處于安靜狀況時(shí)，室內(nèi)溫度20c比較舒適。18c無(wú)冷感，15C是產(chǎn)生明顯冷感的溫度界限。中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJl9-87)(簡(jiǎn)稱(chēng)暖通規(guī)范，下同)規(guī)定：設(shè)計(jì)集中供暖時(shí)，冬季室內(nèi)計(jì)算溫度，應(yīng)根據(jù)建筑物的用途，按下列規(guī)定采用：1 .民用建筑的主要房間，宜采用16 c20 C；2 .生產(chǎn)廠房的工作地點(diǎn)：輕作業(yè)不應(yīng)低于15C,中作業(yè)不應(yīng)低于 12C,重作業(yè)不應(yīng)低于 10C;3 .輔助建筑物及輔助用室的冬季室內(nèi)計(jì)算溫度值，見(jiàn)附錄1 1。對(duì)于高度較高的生產(chǎn)廠房，

7、由于對(duì)流作用，上部空氣溫度必然高于工作地區(qū)溫度，通過(guò)上部圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量增加。因此，當(dāng)層高超過(guò)4 m的建筑物或房間，冬季室內(nèi)計(jì)算溫度t n,應(yīng)按下列規(guī)定采用：(1)計(jì)算地面的耗熱量時(shí)，應(yīng)采用工作地點(diǎn)的溫度，tg( C)(2)計(jì)算屋頂和天窗耗熱量時(shí)，應(yīng)采用屋頂下的溫度，td( C )(3)計(jì)算門(mén)、窗和墻的耗熱量時(shí)，應(yīng)采用室內(nèi)平均溫度tp.j=(tg+td)/2(C)屋頂下的空氣溫度td受諸多因素影響，難以用理論方法確定。最好是按已有類(lèi)似廠房進(jìn)行實(shí)測(cè)確定; 或按經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，用溫度梯度法確定。即td=tg+ (H2) At C(1-5)式中H屋頂距地面的高度，m t溫度梯度，C/ m。對(duì)于散熱量小于

8、23w/m2的生產(chǎn)廠房，當(dāng)其溫度梯度值不能確定時(shí)，可用工作地點(diǎn)溫度計(jì)算圍護(hù) 結(jié)構(gòu)耗熱量，但應(yīng)按后面講述的高度附加的方法進(jìn)行修正，增大計(jì)算耗熱量。二、供暖室外計(jì)算溫度tW :供暖室外計(jì)算溫度如何確定，對(duì)供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)有很關(guān)鍵性的影響。如采用過(guò)低的統(tǒng)的造價(jià)增加；如采用值過(guò)高，則不能保證供暖效果。目前國(guó)內(nèi)外選定供暖室外計(jì)算溫度的方法，可以歸納為兩種：一是根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性原理，另一種是根據(jù)不保證天數(shù)的原則來(lái)確定。采用不保證天數(shù)方法的原則是：人為允許有幾天時(shí)間可以低于規(guī)定的供暖室外計(jì)算溫度值，亦即容許這幾天室內(nèi)溫度可能稍低于室內(nèi)計(jì)算溫度值。不保證天數(shù)根據(jù)各國(guó)規(guī)定而有所不同，有規(guī)定l天、3天、5天等。我

9、同現(xiàn)行的暖通規(guī)范采用了不保證天數(shù)方法確定北方城市的供暖室外計(jì)算溫度值。規(guī)范規(guī)定：“供暖室外計(jì)算溫度，應(yīng)采用歷年平均不保證5天的日平均溫度”。對(duì)大多數(shù)城市來(lái)說(shuō)，是指 1951 1980年共30年的氣象統(tǒng)計(jì)資料里。不得有多于150天的實(shí)際日平均溫度低于所選定的室外計(jì)算溫度值。我國(guó)北方一些城市的供暖室外計(jì)算溫度值，詳見(jiàn)暖通規(guī)范附錄。三、溫差修正系數(shù) a值對(duì)供暖房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)不是與室外空氣直接接觸，而中間隔著不供暖房間或空間的場(chǎng)合(如圖1-1),通過(guò)該圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量應(yīng)為q' =KF(tn-th),式中th是傳熱達(dá)到熱平衡時(shí)，非供暖房間或空間的溫度。計(jì)算與大氣不直接接觸的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量

10、時(shí)，為了統(tǒng)一計(jì)算公式，采用了系數(shù)a 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)，見(jiàn)下式。q/ =uKF (tn -tW) = KF (tn -th)W(1-6)式中F一供暖房間所計(jì)算的圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面積，m2;K 供暖房間所計(jì)算的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/m2. C ；th 一不供暖房間或空間的空氣溫度，C；a 一圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)。C;圍護(hù)結(jié)構(gòu)溫差修正系數(shù)的大小，取決于非供暖房間或空間的保溫性能和透氣狀況。對(duì)于保溫性能差和易于室外空氣流通的情況， 不供暖房間或空間的空氣溫度更接近于室外空氣溫度，則a值更接近于1。各種不同情況的溫差彳正系數(shù)見(jiàn)附錄1 2。此外，如兩個(gè)相鄰房間的溫差大于或等于5c時(shí)，應(yīng)計(jì)算通過(guò)隔墻或樓

11、板的傳熱量。四、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù) K值1 .勻質(zhì)多層材料(平壁)的傳熱系數(shù)K值。一般建筑物的外墻和屋頂部屬于勻質(zhì)多層材料的平壁結(jié) 構(gòu)，其傳熱過(guò)程如圖1 2所示。傳熱系數(shù) K值可用下式計(jì)算：(1-8)K = =-z= W/ m 2 CRo1 i . 1RnRjRw二 n - ,i 二 w式中Ro圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱阻，m2C/w;2-an, aW圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面、外表面的換熱系數(shù)，w/m C；Rn, R2圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面、外表面的傳熱阻，m2C/W；。圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層的厚度，m入i圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層材料的導(dǎo)熱系數(shù)，W/mC；R 由單層或多層材料組成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)各材料層的熱阻，m2C/ W一些常用建筑材料的導(dǎo)熱系數(shù)

12、入值，可見(jiàn)附錄1-3。常用圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù) K值可直接從有關(guān)手冊(cè)中查的、附錄14給出一些常用圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K值。2 .由兩種以上材料組成的、 兩向非勻質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)值。傳統(tǒng)的實(shí)心磚墻皆系數(shù)值較高，從節(jié)能角度出發(fā)，采用各種形式的空心砌塊，或填充保溫材料的墻體等日益增多。遍郵維里海棚|以上材料組成的、非勻質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，屬于兩維傳熱過(guò)程， 計(jì)算它的傳熱系數(shù)時(shí)，通常來(lái)啦似沖算知法心皿) 或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)。3 .空氣間層傳熱系數(shù) K值。在嚴(yán)寒地區(qū)和一些高級(jí)民用建筑，圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)常用空氣間層以減小傳熱量，如雙層玻璃、復(fù)合墻體的空氣間層等。間層中的空氣導(dǎo)熱系數(shù)比組成圍護(hù)結(jié)構(gòu)的其它材料的導(dǎo)熱系數(shù)小。增加了圍

13、護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱阻?？諝忾g層傳熱同樣是輻射與對(duì)流換熱的綜合過(guò)程。在間層壁面涂覆輻射系數(shù)小的反射材料，如鋁箔等，可以有效地增大空氣間層的換熱阻，對(duì)流換熱 強(qiáng)度，與間層的厚度、間層設(shè)置的方向和形狀、以及密封性等因素有關(guān)。當(dāng)厚度相同時(shí).熱流朝下的空 氣間層熱阻最大，豎壁次之，而熱流朝上的空氣間層熱阻最小。同時(shí)，在達(dá)到一定厚度后，反而易于對(duì)流換熱，熱阻的大小幾乎不隨厚度增加而變化了?？諝忾g層的熱阻難以用理論公式確定。在工程設(shè)計(jì)中，可估算。4 .地面的傳熱系數(shù)。在冬季，室內(nèi)熱量通過(guò)靠近外墻地面?zhèn)鞯绞彝獾穆烦梯^短，熱阻較??；而通過(guò)遠(yuǎn)離外墻地面?zhèn)鞯绞彝獾穆窂捷^長(zhǎng)，熱阻增大。因此，室內(nèi)地面的傳熱系數(shù)（熱阻）隨著離外

14、墻的遠(yuǎn)近而有變化，但在離外墻約8米以遠(yuǎn)的地面，傳熱量基本不變?；谏鲜銮闆r，在工程上一般采用近似方法計(jì)算，把地面沿外墻平行的方向分成四個(gè)計(jì)算地帶。（1）貼土非保溫地面（組成地面的各層材料導(dǎo)熱系數(shù)入都大于1.16W/m. C）的傳熱系數(shù)及熱阻見(jiàn)表15。第一地帶靠近墻角的地面面積需要計(jì)算兩次。工程計(jì)算中，也有采用對(duì)整個(gè)建筑物或房間地面以平均傳熱系數(shù)進(jìn)行計(jì)算的簡(jiǎn)易方法，可詳見(jiàn)供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)，（2）貼土保溫地面（組成地面的各層材料中，有導(dǎo)熱系數(shù)入小于1. 16w/m. C的保溫層）各地帶的熱阻值，可按下式計(jì)算nR0=R0+£1m2C/w（1-11）i 1 i i式中R0貼土保溫地面的換熱阻

15、，m2C/wRo非保溫地而的換熱阻，m2C/ wSi 保溫層的厚度，m;入i保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)，W/mC（3）鋪設(shè)在地壟墻上的保溫地面各地帶的換熱阻值可按下式計(jì)算R 0 =1.08R0m2C/w（1-12）五、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱面積的丈量不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱面積的丈量方法按圖15的規(guī)定計(jì)算。外墻面積的丈量， 高度從本層地面算到上層的地面。對(duì)平屋頂?shù)慕ㄖ铮?最頂層的丈量是從最頂層的地面到平屋頂?shù)耐獗砻娴母叨?；而?duì)有悶頂?shù)男蔽菝?，算到悶頂?nèi)的保溫層表面。外墻的平面尺寸， 應(yīng)按建筑物外廓尺寸計(jì)算。兩相鄰房間以?xún)?nèi)墻中線為分界線。門(mén)、窗的面積按外墻外面上的凈空尺寸計(jì)算。悶頂和地面的面積， 應(yīng)按建筑物外墻以?xún)?nèi)的內(nèi)

16、廓尺寸計(jì)算。對(duì)平屋頂，頂棚面積按建筑物輪廓尺寸計(jì)算。地下室面積的丈量，位于室外地面以下的外墻，其耗熱量計(jì)算方法與地面的計(jì)算相同， 但傳熱地帶 的劃分，應(yīng)從與室外地面相平的墻面算起， 以及把地下室外墻在室外地面以下的部分，看作是地下室地面的延伸。第三節(jié)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加（修正）耗熱量圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量，是在穩(wěn)定條件下，按公式（14）計(jì)算得出的。實(shí)際耗熱量會(huì)受到氣象條件以及建筑物情況等各種因素影響而有所增減。由于這些因素影響，需要對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量進(jìn)行修正。這些修正耗熱量稱(chēng)為圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加（修正）耗熱量。通常按基本耗熱量的百分率進(jìn)行修正滋叫桀能留摩 熱量有朝向修正、風(fēng)力附加和高度附加耗熱量等。4 工

17、hulong.cE朝向修正耗熱量是考慮建筑物受太陽(yáng)照射影響而對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。需要修正的耗熱量等于垂直的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)（門(mén)、窗、外墻及用頂?shù)拇怪辈糠郑┑幕竞臒崃砍艘韵鄳?yīng)的朝向修正率。暖通規(guī)范規(guī)定：宜按下列規(guī)定的數(shù)值，選用不同朝向的修正率北、東北、西北010%;東南、西南-10 %-15 %東、西-5% ；南-15% -30%。選用上面朝向修正率時(shí)，應(yīng)考慮當(dāng)?shù)囟救照章?、建筑物使用和被遮擋等情況。對(duì)于冬季日照率小于35%的地區(qū)，東南、西南和南向修正率，宜采用一10% 0%,東、西向可不修正。二、風(fēng)力附加耗熱量風(fēng)力附加耗熱量是考慮室外風(fēng)速變化而對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。在計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本

18、耗熱量時(shí)，外表面換熱系數(shù)是對(duì)應(yīng)風(fēng)速約為4m/s的計(jì)算值。我國(guó)大部分地區(qū)冬季平均風(fēng)速一般為2 3m/s。因此，暖通規(guī)范規(guī)定：在一般情況下，不必考慮風(fēng)力附加。只對(duì)建在不避風(fēng)的高地、河邊、海岸、 曠野上的建筑物，以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內(nèi)特別突出的建筑物，才考慮垂直外圍結(jié)構(gòu)附加5% 10%。三、高度附加耗熱量高度附加耗熱量是考慮房屋高度對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量的影響而附加的耗熱量。暖通規(guī)范規(guī)定：民用建筑和工業(yè)輔助建筑物(樓梯間除外)的高度附加率，當(dāng)房間高度大于4m時(shí), 高出1m應(yīng)附加2%,但總的附加率不應(yīng)大于15%。應(yīng)注意：高度附加率，應(yīng)附加于房間各圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量和其它附加(修正)耗熱量的總和上。綜合上述，建筑物

19、或房間在室外供暖計(jì)算溫度下，通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總耗熱量，可用下式綜合表示一' 一， 一' 、 一 、 ,， 、Q1 =Q“ +Q1x =(1 + Xg)工otKF 3 -tw) (1+Xch+Xf) W (1-13)式中 Xch朝向修正率，%；Xf風(fēng)力附加率，, Xf>0,Xg高度附加率，,15%>x g>0o其它符號(hào)同公式(1-2)和(1-4)。第四節(jié)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻與經(jīng)濟(jì)傳熱阻前兩節(jié)主要闡述圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量的計(jì)算原理和方法。圍護(hù)結(jié)構(gòu)需要選用多大的傳熱阻，才能使其在供暖期間，滿足使用要求、衛(wèi)生要求和經(jīng)濟(jì)要求，這就需要利用“圍護(hù)結(jié)構(gòu)最小傳熱阻”或“經(jīng)濟(jì)傳熱 阻”

20、的概念。確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱阻時(shí)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度是一個(gè)最主要的約束條件。除浴室等相對(duì)濕度很高的房間外，圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度值應(yīng)滿足內(nèi)表面不結(jié)露的要求。內(nèi)表面結(jié)露，可導(dǎo)致耗熱量增大和使圍護(hù)結(jié)構(gòu)易于損壞。室內(nèi)空氣溫度與圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度的溫度差還要滿足衛(wèi)生要求。當(dāng)內(nèi)表面溫度過(guò)低，人體向外 輻射熱過(guò)多，會(huì)產(chǎn)生不舒適感。根據(jù)上述要求而確定的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱阻，稱(chēng)為最小傳熱阻。工程設(shè)計(jì)中，規(guī)定了在不同類(lèi)型建筑物內(nèi)，冬季室內(nèi)計(jì)算溫度與外圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的允許溫度差 值。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻應(yīng)按下式確定c” (tn twe) c2 萬(wàn) /. . _xRomin =Rnm . C/ w(1-15), ty式中 R0

21、min 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻，m2. C/w；ty 供暖室內(nèi)計(jì)算溫度與圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度的允許溫差，C。按附錄 1-5選用;tw.e冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)室外計(jì)算溫度，C。因此，冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)室外計(jì)算溫度tw.e,按圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性指標(biāo)D值分成四個(gè)等級(jí)來(lái)確定(見(jiàn)表l 6)。當(dāng)采用D >6的圍護(hù)結(jié)構(gòu)(所謂重質(zhì)墻)時(shí)，采用供暖室外計(jì)算溫度 tw作為校驗(yàn)熊制o ng.corn的冬季室外計(jì)算溫度。當(dāng)采用 DV6的中型和輕型圍護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，為了能保證與重質(zhì)墻圍，一一.、 、. '表面溫度波動(dòng)幅度，就得米用比供暖室外計(jì)算溫度tw更低的溫度，作為檢驗(yàn)輕型或中型圍護(hù)結(jié)構(gòu)最小傳熱阻的冬季室外計(jì)算溫度，亦即要求更大一

22、些的圍護(hù)結(jié)構(gòu)最小傳熱阻值。勻質(zhì)多層材料組成的平壁圍護(hù)結(jié)構(gòu)的D值，可按下式計(jì)算nnD 八 Di 八 R si(1-16)1 1i 1式中R一各層材料的傳熱阻， m2C/W,si各層材料的蓄熱系數(shù)，W/m2C。材料的蓄熱系數(shù)s值，可由下式求出2 二 c：- s JZW/m2C(1-17)式中 c材料白比熱，J/kg , ,P材料白密度，ke/m'入材料的導(dǎo)熱系數(shù)，W/m. CZ溫度波動(dòng)周期，s（一般取24h= 86400s計(jì)算）。例題1 1哈爾濱市一住宅建筑，外墻為2磚墻，內(nèi)抹灰（20m m）o試計(jì)算其傳熱系數(shù)值，并與應(yīng)采用的最小傳熱阻相對(duì)比。, .一.一. 解：1.哈爾濱市供暖室外計(jì)算溫

23、度：tw=-26Co由附錄1 2查出，磚墻的導(dǎo)熱系數(shù)入=0.81W/mC,內(nèi)表面抹灰砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)入=0. 87W/m. C。根據(jù)公式（18）、表（1 1）和表（12）,得R0=0.786 m2 C/W2K=1/R 0=1.27 W/m C2.確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻首先確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)D值。磚墻及抹灰砂漿的一些熱物理特性值可從附錄1-3查出。根據(jù)公式（1 16） nnD = " Dj = " Ris,i 1i 1=6.383+0.244=6.627 > 6根據(jù)表16規(guī)定，該圍護(hù)結(jié)構(gòu)屬重型結(jié)構(gòu)（類(lèi)型I）。維護(hù)結(jié)構(gòu)的冬季室外計(jì)算溫度tw.e= tw=-26Co根

24、據(jù)公式(115),并查附錄(1 5) , ty= 6 CR a （tn -twe） RR0min -RnX2 。八=0.843 w/m . C通過(guò)計(jì)算可見(jiàn)，該外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際傳熱阻R0小于最小傳熱阻 R0min值。不滿足暖通規(guī)范規(guī)定，故外墻應(yīng)加厚到兩科半（620mm）,或采用保溫墻體結(jié)構(gòu)型式。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，目前我國(guó)尚難立刻實(shí)現(xiàn)»為了節(jié)約能源和逐步加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫措施，建設(shè)部于1986年制訂了民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)年加噪磷照出 標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了不同地區(qū)供暖居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)平均傳熱系數(shù)的最大值和一些具體要求，胃從總制娜般嬴 的能耗。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)平均傳熱系

25、數(shù)，可按下式計(jì)算m1 1-18)W/m 2. C ;m 2；W/m 2. CKm = £ KiFi / F0W/m 2. i 1式中Ki 參與傳熱阻各圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),2Fi 相應(yīng)的得圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積， m ； F0 參與傳熱的各圍護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的總和， Km 建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的平均傳熱系數(shù)，設(shè)計(jì)值不得超過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。如哈爾濱市，不得超過(guò)0. 93W/m 2,北京市不得超過(guò) W/m 2. C第五節(jié)冷風(fēng)滲透耗熱量在風(fēng)力和熱壓造成的室內(nèi)外壓差作用下， 室外的冷空氣通過(guò)門(mén)、 窗等縫隙滲入室內(nèi)，被加熱后逸出。 把這部分冷空氣從室外溫度加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量，稱(chēng)為冷風(fēng)滲透耗熱量 Q2。冷風(fēng)滲透耗

26、熱量，在設(shè)計(jì)熱負(fù)荷中占有不小的份額。影響冷風(fēng)滲透耗熱量的因素很多，如門(mén)窗構(gòu)造、門(mén)窗朝問(wèn)等?？偟膩?lái)說(shuō)，對(duì)于多層(六層及六居以下)的建筑物，由于房屋高度不高，在工程設(shè)計(jì)中，冷風(fēng)滲透耗熱量主要考慮風(fēng)壓的作用，可忽略熱壓 的影響。對(duì)于高層建筑，則應(yīng)考慮風(fēng)壓與熱壓的綜合作用(見(jiàn)本章第八節(jié))。計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量的常用方法有縫隙法、換氣次數(shù)法和百分?jǐn)?shù)法。一、按縫隙法計(jì)算多層建筑的冷風(fēng)滲透耗熱量對(duì)多層建筑，可通過(guò)計(jì)算不同朝向的門(mén)、窗縫隙長(zhǎng)度以及從每米長(zhǎng)縫隙滲入的冷空氣量，確定其冷風(fēng)滲透耗熱量。這種方法稱(chēng)為縫隙法。對(duì)不同類(lèi)型的門(mén)、窗，在不同風(fēng)速下每米長(zhǎng)縫隙滲入的空氣量L,可采用表17的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。暖通規(guī)范明確規(guī)定

27、： 建筑物門(mén)窗縫隙的長(zhǎng)度分別按各朝向所有可開(kāi)啟的外門(mén)、窗縫隙丈量，僅計(jì)算不同朝向的冷風(fēng)滲透空氣量時(shí)，引進(jìn)一個(gè)滲透空氣量的朝向修正系數(shù)n。即V= L ln m3/ h(1 19)式中L每米門(mén)、窗縫隙滲入室內(nèi)的空氣量，按當(dāng)?shù)囟臼彝馄骄L(fēng)速，采用表17的數(shù)據(jù)，m3/ h；1 門(mén)、窗縫隙白計(jì)算長(zhǎng)度，m;n 滲透空氣量的朝向修正系數(shù)。門(mén)、窗縫隙的計(jì)算長(zhǎng)度，建議可按下述方法計(jì)算：當(dāng)房間僅有一面或相鄰兩面外墻時(shí)，全部計(jì)入其門(mén)、窗可開(kāi)啟部分的縫隙長(zhǎng)度，當(dāng)房間有相對(duì)兩面外墻時(shí)，僅計(jì)入風(fēng)量較大一面的縫隙；當(dāng)房間有三面外墻時(shí)，僅計(jì)入風(fēng)量較大的兩面的縫隙。暖通規(guī)范給出了我國(guó)104個(gè)城市的n值。部分摘錄見(jiàn)附錄 1-6

28、;確定門(mén)窗縫隙滲入空氣量后，冷風(fēng)滲透耗熱量Q2 ,可按下式計(jì)算Q2=0.2 7VDwC p(tn -tw) W(1-20)式中V經(jīng)門(mén)、窗縫隙滲入室內(nèi)的總空氣量.m3/hp w供暖室外計(jì)算溫度下的空氣密度，kg/m3Cp冷空氣的定壓比熱，c=1kJ/kg C,0.278單位換算系數(shù)，1kJ/ h=0.278W二、用換氣次數(shù)法計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量一一用于民用建筑的概算法在工程設(shè)計(jì)中，也有按房間換氣次數(shù)來(lái)估算該房間的冷風(fēng)滲透耗熱量。_ C ， 一一 '、Q2 =0.278nWnCp ww(tn -tw) w(1-21)式中Vn房間的內(nèi)部體積，m3;nk一一房間的換氣次數(shù)，次/ h,可按表1 8

29、選用。其它符號(hào)同前。三、用百分?jǐn)?shù)法計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量一一用于工業(yè)建筑的概算法由于工業(yè)建筑房屋較高， 室內(nèi)外溫差產(chǎn)生的熱壓較大， 冷風(fēng)滲透量可根據(jù)建筑物的高度及玻璃窗的 層數(shù)，按表19列出的百分?jǐn)?shù)進(jìn)行估算。第六節(jié)冷風(fēng)侵入耗熱量在冬季受風(fēng)壓和熱壓作用下，冷空氣由開(kāi)啟的外門(mén)侵入室內(nèi)。把這部分冷空氣加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量稱(chēng)為冷風(fēng)侵入耗熱量。冷風(fēng)侵入耗熱量，同樣可按下式計(jì)算-' . /一 一'、Q3 = 0.278nkVwCp Pw（h -tw） W（1-21）式中Vw流入的冷空氣量，m3/h；其它符號(hào)同前。由于流入的冷空氣量 Vw不易確定，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，冷風(fēng)侵入耗熱量可采用外門(mén)基本

30、耗熱量乘以表 1 10的百分?jǐn)?shù)的簡(jiǎn)便方法進(jìn)行計(jì)算。亦即Q3=NQijmW（1-22）式中Q1jm 外門(mén)的基本耗熱量，W;N冷風(fēng)侵入的外門(mén)附加率，按表1 10采用。表1 10的外門(mén)附加率，只適用于短時(shí)間開(kāi)啟的、 無(wú)熱風(fēng)幕的外門(mén)。對(duì)于開(kāi)啟時(shí)間長(zhǎng)的外門(mén)，冷風(fēng)侵入量Vw可根據(jù)工業(yè)通風(fēng)等原理進(jìn)行計(jì)算，或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式或圖表確定并按公式（120）計(jì)算冷風(fēng)侵入耗熱量。此外，對(duì)建筑物的陽(yáng)臺(tái)門(mén)不必考慮冷風(fēng)侵入耗熱量。第七節(jié)供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷計(jì)算例題例題1 2圖1 8所示為北京市一民用辦公建筑的平面圖和剖面圖。試校核其外圍結(jié)構(gòu)的最小 傳熱阻，并計(jì)算其中會(huì)議室 （101號(hào)房間）的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷。已知圍護(hù)結(jié)構(gòu)條件：外墻：一

31、磚半厚（370mm）,內(nèi)面抹灰磚墻。K = 1. 57W/itf-C, D=5. 06外窗：?jiǎn)螌幽究虿ＡТ?。尺?（寬x高）為1 . 5X2. 0m。窗型為帶上亮（高0. 5m）三扇兩開(kāi)窗?？?開(kāi)啟部分的縫隙總長(zhǎng)為13. 0m。外門(mén)：?jiǎn)螌幽鹃T(mén)。尺寸（寬x高）為1. 5X2. 0m。門(mén)型為無(wú)上亮的雙扇門(mén)?？砷_(kāi)啟部分的縫隙總長(zhǎng)度為9.0m。頂棚：厚 25mm的木屑板，上鋪 50mm防腐木屑。K=0.93 W/itf C ,D=1.53地面：不保溫地面。 K值按劃分地帶計(jì)算。北京市室外氣象資料；供暖室外計(jì)算溫度tw，= 9C；累年（1951年 1980年）最低日平均溫度為-17.1 C ；冬季室外平均風(fēng)速 vpj=2. 8m/s。計(jì)算步驟：一、校核圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱阻是否滿足最小傳熱阻的要求zhulongcorn該外墻屬于n型圍護(hù)結(jié)構(gòu)（見(jiàn)表1 6）,圍護(hù)結(jié)構(gòu)冬