01《供熱工程》第一課-熱負荷計算

能源與安全全工程學院院成劍林第一章供供暖系統(tǒng)統(tǒng)的設計熱熱負荷1．供暖設計計熱負荷的的計算，主主要是圍護結構基基本耗熱量量的計算及修正耗熱量量的計算。2．供暖設計熱負荷荷與熱負荷的區(qū)別。本章重點及及難點第一節(jié)供供暖系統(tǒng)統(tǒng)設計熱負負荷人們?yōu)榱松a和生活活，要求室室內保證一定的溫度度。一個建筑筑物或者房房間可能有有各種得熱熱和散失熱熱量的途徑徑。當建筑筑物或者房房間的失熱量大于于得熱量時，為了保保持室內在在要求溫度度下的熱平平衡，需要要由供暖通通風系統(tǒng)補補進熱量，，以保證室室內要求的的溫度。供暖系統(tǒng)通通常利用散熱器向房間散熱熱，通風系統(tǒng)送入高于室室內要求溫溫度的空氣氣，一方面面向房間不不斷地補充充新鮮空氣氣，另一方方面也為房房間提供熱熱量。供暖系統(tǒng)熱熱負荷的意意義1.物理意義是指冬季供供暖房間所所需要的熱熱量，即供供暖房間的的散熱器在一一定時間內內散出的熱熱量。2.實際意義是供暖設計計的主要依據，它決定著著供暖系統(tǒng)統(tǒng)的規(guī)模和和散熱設備備的多少。。教材書上沒沒有，請記記筆記第一節(jié)供供暖系統(tǒng)統(tǒng)設計熱負負荷供暖系統(tǒng)的的熱負荷是指某一室室外溫度tw下,為了達達到要求的的室內溫度度tn，供暖系統(tǒng)統(tǒng)在單位時時間內向建建筑物供給給的熱量。。它隨著建建筑物得失失熱量的變變化而變化化。供暖系統(tǒng)的的設計熱負荷荷是指在設計計室外溫度度tw'下，為達到到要求的室室內溫度tn',系統(tǒng)在單單位時間內內向建筑物物供給的熱熱量Q＇。它是設計計供暖系統(tǒng)統(tǒng)的最基本依據據。twtw'有何區(qū)別？？有何影響？？第一節(jié)供供暖系統(tǒng)統(tǒng)設計熱負負荷twtw'有何區(qū)別？？有何影響？？第一節(jié)供供暖系統(tǒng)統(tǒng)設計熱負負荷供暖系統(tǒng)的的熱負荷是指某一室室外溫度tw下,為了達達到要求的的室內溫度度tn，供暖系統(tǒng)統(tǒng)在單位時時間內向建建筑物供給給的熱量。。它隨著建建筑物得失失熱量的變變化而變化化。供暖系統(tǒng)的的設計熱負荷荷是指在設計計室外溫度度tw'下，為達到到要求的室室內溫度tn',系統(tǒng)在單單位時間內內向建筑物物供給的熱熱量Q＇。它是設計計供暖系統(tǒng)統(tǒng)的最基本依據據。熱負荷：變變化的值設計熱負荷荷：定值建筑物或房房間的得、、失熱量的的確定失熱熱量量：1．．圍護護結結構構傳傳熱熱耗耗熱熱量量Q1；2．．冷風風滲滲透透耗耗熱熱量量Q2（加熱由門、、窗縫隙滲入入室內的冷空空氣的耗熱量量）；3．冷風侵入耗熱熱量Q3（加熱由門、、孔洞及相鄰鄰房間侵入的的冷空氣的耗耗熱量）4．水分蒸發(fā)發(fā)的耗熱量Q4；5．加熱由外外部運入的冷冷物料和運輸輸工具的耗熱熱量Q5；6．通風耗熱熱量（通風系統(tǒng)將將空氣從室內內排到室外所所需要帶走的的熱量)得熱量：7．生產車間間最小負荷班班的工藝設備備散熱量Q7；8．非供暖通通風系統(tǒng)的其其它管道和熱熱表面的散熱熱量Q8，9．熱物料散散熱量Q9；10．太陽輻射熱量量Q10通過其它途徑徑散失或獲得得的熱量Q11。注：(1)不經常的散熱熱量，可不計計入；經常而而不穩(wěn)定的散散熱量，應采采用小時平均均值。(2)對于民用建筑筑以及產熱量量很少的工業(yè)業(yè)建筑，熱負負荷主要考慮慮圍護結構傳傳熱耗熱量，，冷風滲透耗耗熱量，冷風風侵入耗熱量量，太陽輻射射得熱量。注：(3)對于集中供暖暖分戶熱計量量供暖系統(tǒng)，，在確定戶內內采暖設備容容量和計算戶戶內管道時，，還應考慮間間歇供暖和分分室調節(jié)引起起的隔墻或樓樓板間的傳熱熱，也稱戶間傳熱負荷荷。戶間傳熱負負荷不統(tǒng)計在在供暖系統(tǒng)的的總熱負荷內內。(4)對戶內供暖系系統(tǒng)，其供暖暖系統(tǒng)的設計計熱負荷，應應為圍護結構構傳熱耗熱量量、冷風侵入入耗熱量與戶戶間傳熱負荷荷之和。教材書上沒有有，請記筆記記供暖系統(tǒng)的設設計熱負荷在工程設計中，對于沒有有設置通風系系統(tǒng)、不考慮慮太陽輻射、、人體散熱量量、照明散熱熱量等，設計計熱負荷可表表示為帶有“/”上標符號都是是表示在設計計工況下的各各種參數(shù)建筑物或房間間的得、失熱熱量的確定圍護結構傳熱熱耗熱量Q1冷風滲透耗熱熱量Q2（加熱由門、、窗縫隙滲入入室內的冷空空氣的耗熱量量）；冷風侵入耗熱熱量Q3（加熱由門、、孔洞及相鄰鄰房間侵入的的冷空氣的耗耗熱量）太陽輻射熱量量Q10供暖系統(tǒng)的設設計熱負荷當室內溫度高高于室外溫度度時，通過圍圍護結構向外外傳遞的熱量量。基本耗熱量Q1j附加(修正)耗熱量Q1x圍護結構耗熱熱量Q1供暖系統(tǒng)的設設計熱負荷基本耗熱量：：在設計條件件下，通過房間各部部分圍護結構構（門、窗、墻墻、地板、窗窗頂）從室內內傳到室外的的穩(wěn)定傳熱量量的總和。附加（修正））耗熱量包括括風力附加、高度附加和朝向修正等耗熱量。供暖系統(tǒng)的設設計熱負荷在工程設計中，供暖系統(tǒng)統(tǒng)的設計熱負負荷，一般可可分為幾部分分進行計算。。圍護結構的基基本耗熱量圍護結構的附附加（修正耗耗熱量）供暖系統(tǒng)的設設計熱負荷計算圍護結構構附加（修正正）耗熱量時時，太陽輻射得熱熱量可用減去去一部分基本本耗熱量的方方法列入。風力和高度影影響用增加一一部分基本耗耗熱量的方法法進行附加。。前兩項表示通通過圍護結構構的計算耗熱熱量，后兩項項表示室內通通風換氣所耗耗的熱量。注：對具有供暖及及通風系統(tǒng)的的建筑，供暖暖及通風系統(tǒng)統(tǒng)的設計熱負負荷，需要根根據生產工藝設備備或建筑物的使用情況，，通過得失熱熱量的熱平衡衡和通風的空空氣量平衡綜綜合考慮才能能確定。第一節(jié)供暖系統(tǒng)的設設計熱負荷小結第二節(jié)圍圍護結構的基基本耗熱量在工程設計中中，圍護結構的的基本耗熱量量是按一維穩(wěn)定傳熱熱過程進行計算的。。實際上，室內散熱設備散熱不穩(wěn)穩(wěn)定，室外空空氣溫度隨季季節(jié)和晝夜變變化不斷波動動，這是一個不穩(wěn)定傳熱過程圍護結構基本本耗熱量計算算公式圍護結構的傳傳熱系數(shù)圍護結構的面面積冬季室內計算算溫度供暖室外計算算溫度圍護結構的溫溫差修正系數(shù)數(shù)圍護結構基本本耗熱量計算算公式整個建筑物或或房間的基本本耗熱量一、室內計算算溫度tn室內計算溫度度是指距地面2米以內人們活活動地區(qū)的平平均空氣溫度度。室內空氣溫度度的選定，應滿足人人們生活和生生產工藝的要要求。生產要求的室室溫,一般由工藝藝設計人員提提出。生活用房間的的溫度，主要決定于人人體的生理熱熱平衡。冬季室內溫度度標準根據國內有關關衛(wèi)生部門的的研究結果認認為：當人體衣著適適宜，保暖量量充分且處于于安靜狀況時時，室內溫度度20℃比較舒適。18℃無冷感，15℃是產生明顯冷冷感的溫度界界限?！恫膳L與與空氣調節(jié)設設計規(guī)范》(GB50019-2003)規(guī)定集中供暖冬季季室內計算溫溫度，按下列列規(guī)定采用：：1．民用建筑筑的主要房間間,宜采用16℃~24℃；2．生產廠房房的工作地點點輕作業(yè)：18~21℃，中作業(yè)：16~18℃,重作業(yè)：14~16℃,過重作業(yè)：12~14℃；工業(yè)企業(yè)設計計衛(wèi)生標準（（GBZ1）室內空氣質量量標準（GB/T18883）《采暖通風與與空氣調節(jié)設設計規(guī)范》(GB50019-2003)規(guī)定對于高度較高高的生產廠房房，通過上部部圍護結構的的傳熱量增加加。層高超過4m的建筑物或或房間，冬季季室內計算溫溫度tn，應按下列規(guī)規(guī)定采用：(1)計算地地面的耗熱量量時，應采用用工作地點的的溫度，tg(℃)(2)計算屋屋頂和天窗耗耗熱量時，應應采用屋頂下下的溫度，td(℃)(3)計算門門、窗和墻的的耗熱量時，，應采用室內內平均溫度tp.j=(tg+td)/2(℃)《采暖通風與與空氣調節(jié)設設計規(guī)范》規(guī)規(guī)定屋頂下的空氣氣溫度td確定公式td＝tg+(H—2)△t對于散熱量小小于23w／m2的生產廠房，，其溫度梯度度值不能確定定時，可用工工作地點溫度度計算圍護結結構耗熱量，，但應按高度度附加的方法法進行修正。。二、供暖室外外計算溫度tw'供暖室外計算算溫度的確定定，對供暖系系統(tǒng)設計有很很關鍵性的影影響。如采用過低的的tw’值，使供暖系系統(tǒng)的造價增加；如采用值過高高，則不能保證供暖暖效果。目前國內外選選定供暖室外外計算溫度的的方法，可以以歸納為兩種種：—是根據圍護護結構的熱惰性原理；二是根據不保證天數(shù)的原則來確定定。采用熱惰性原原理規(guī)定供暖室外外計算溫度要要按50年中中最冷的八個個冬季最冷的的連續(xù)5天的日平均溫溫度的平均值值確定根據熱惰性原原理確定供暖暖室外計算溫溫度，規(guī)定值值比較低采用不保證天天數(shù)方法的原原則人為允許有幾幾天時間可以以低于規(guī)定的的供暖室外計計算溫度值，，亦即容許這這幾天室內溫溫度可能稍低低于室內計算算溫度值。不保證天數(shù)根根據各國規(guī)定定而有所不同，，有規(guī)定1天、3天、5天等。我國供暖室外外計算溫度值值的確定原則則《暖通規(guī)范》》規(guī)定；“供暖室外計計算溫度，應應采用歷年平平均不保證5天的日平均溫度度”。對大多數(shù)城市市來說，是指指1951一一1980年年共30年的的氣象統(tǒng)計資資料里。不得得有多于150天的實際際日平均溫度度低于所選定定的室外計算算溫度值我國北方一些些城市的供暖暖室外計算溫溫度值，詳見見《暖通規(guī)范范》附錄?！杜ㄒ?guī)范》》附錄《暖通規(guī)范》》附錄三、溫差修正正系數(shù)a值溫差修正系數(shù)數(shù)a值：對供暖房間圍圍護結構外側側不是與室外外空氣直接接接觸，而中間間隔著不供暖暖房間或空間間的場合，通過該該圍護結構的的傳熱量的計計算采用了圍護結構構的溫差修正正系數(shù)。1—供暖房間間2——非供暖房間間三、溫差修正正系數(shù)a值傳熱達到熱平平衡時，非供供暖房間或空空間的溫度。。此值大小取決決于非供暖房房間或空間的的保溫性能和和透氣狀況。。對于保溫性性能差和易于于室外空氣流流通的情況，，不供暖房間間或空間的空空氣溫度更接接近于室外空空氣溫度，則則此值接近于于1.具體見見附錄1-2溫差修正系數(shù)數(shù)α值（1）a值僅適用于不不與室外直接接相連的圍護護結構,且tn-th≥5℃時；（2）計算外墻時時，a＝1；（3)a值的取法與圍圍護結構的特特征有關；根根據經驗得出出的各種不同同情況的a值見附錄1-2。⑷與相鄰房房間的溫差大大于或等于5℃時，應計算通通過隔墻或樓樓板的傳熱量量。與相鄰房房間的溫差小小于5℃時，且通過隔隔墻或樓板的的傳熱量大于于該房間熱負負荷的10%時，應計算其其傳熱量。溫差修正系數(shù)數(shù)α值四、圍護結構構的傳熱系數(shù)數(shù)K值一般建筑物的的外企和屋頂頂都屬于均質質多層材料的的平壁結構，，其傳熱過程程如圖四、圍護結構構的傳熱系數(shù)數(shù)K值圍護結構表面面換熱過程是是對流和輻射射的總和過程程。圍護結構構內表面換熱熱是壁面與臨臨近空氣和其其他壁面由于于溫差引起的自然對對流和輻射換換熱作用，而而在圍護結構構外表面主要要是由于風力作用產生的強迫對對流換熱，輻輻射換熱占的的比例較小。。1．勻質多層材材料(平壁)的傳熱系數(shù)K值四、圍護結構構的傳熱系數(shù)數(shù)K值圍護結構傳熱熱阻內表面換熱系系數(shù)外表面換熱系系數(shù)各層材料導熱熱系數(shù)各層的厚度附錄1-3附錄1-42．兩向非勻勻質圍護結構構的傳熱系數(shù)數(shù)值傳統(tǒng)的實心磚磚墻：傳熱系系數(shù)值較高；；從節(jié)能角度出出發(fā)，采用各各種形式的空心砌塊，或填充保溫材料料的墻體二維傳熱2．兩向非勻勻質圍護結構構的傳熱系數(shù)數(shù)值自學內容3．空氣間層層傳熱系數(shù)K值應用場合嚴寒地區(qū)；一些高級民用用建筑。常用的形式：：雙層玻璃、復復合墻體的空空氣間層（間間層中的空氣氣導熱系數(shù)比比組成圍護結結構的其他材材料的導熱系系數(shù)小，增加加了圍護結構構傳熱阻?？湛諝忾g層傳熱熱同樣是輻射射與對流換熱熱的綜合過程程。在間層壁壁面涂覆輻射射系數(shù)小的反反射材料，如如鋁箔等，可可有效增大困困難過期間層層的換熱阻））3．空氣間層層傳熱系數(shù)K值對流換熱強度度：與間層的強度度、間層設置置的方向和形形狀、以及密密封性等因素素有關。當厚度相同時時，熱流朝下的空氣間層熱熱阻最大，豎豎壁次之，而而熱流朝上的的空氣間層熱熱阻最小。同同時，在達到到一定厚度后后，反而易于于對流換熱，，熱阻的大小小幾乎不隨厚厚度增加而變變化了。3．空氣間層層傳熱系數(shù)K值具體詳見手冊冊P25表3.1-11空氣間層厚度（cm）

豎向的空氣間層m2·℃∕W

熱流自下向上的水平空氣間層（m2·℃∕W）

熱流自上向下的水平空氣間層（m2·℃∕W）

1

2

3

5

10

15～30

0.15

0.16

0.17

0.17

0.17

0.16

0.13

0.15

0.155

0.155

0.155

0.16

0.155

0.18

0.20

0.215

0.22

0.22

4．地面的傳傳熱系數(shù)室內地面的傳傳熱系數(shù)隨著離外墻的的遠近而變化化在冬季室內熱熱量通過靠近近外墻地面?zhèn)鱾鞯绞彝獾穆仿烦梯^短，熱熱阻較小、而而通過遠離外外墻地面?zhèn)鞯降绞彝獾穆烦坛梯^長，熱阻阻增大。因此，室內地地面的傳熱系系數(shù)（熱阻））隨著離外墻墻的遠近而有有變化，但在在離外墻約8m以遠的地面，，傳熱量基本本不變。4．地面的傳傳熱系數(shù)的近近似計算方法法(1)貼土非保溫地地面(組成地面的各各層材料導熱熱系數(shù)都大于于1.16W／m.℃）。(2)貼土保保溫地面(組組成地面的各各層材料中，，有導熱系數(shù)數(shù)小于1.16w／m.℃的保溫層）。(3)鋪設在地壟墻墻上的保溫地地面貼土非保溫地地面第一地帶靠近近墻角的地面面面積需要計計算兩次。工程計算中，，也有采用對對整個建筑物物或房間地面面以平均傳熱熱系數(shù)進行計計算的簡易方方法，可詳見見《供暖通風風設計手冊》》地面?zhèn)鱾鳠岬氐貛У牡膭澐址址潜販氐孛婷娴膫鱾鳠嵯迪禂?shù)和和換熱熱阻貼土保保溫地地面貼土保保溫地地面各各地帶帶的熱熱阻值值，可可按下下式計計算鋪設在在地壟壟墻上上的保保溫地地面鋪設在在地壟壟墻上上的保保溫地地面各各地帶帶的換換熱阻阻值可可按下下式計計算五、圍圍護結結構傳傳熱面面積的的丈量量外墻面面積的的丈量量：高度從從本層層地面面算到到上層層的地地面。。對平屋屋頂?shù)牡慕ㄖ?，，最頂頂層的的丈量量是從從最頂頂層的的地面面到平平屋頂頂?shù)耐馔獗砻婷娴母吒叨龋?；而對有有悶頂頂?shù)男毙蔽菝婷妫闼愕綈瀽烅攦葍鹊谋１貙訉颖砻婷妗Ｆ矫娉叱叽鐟唇ńㄖ镂锿饫叽绱缬嬎闼?；兩相鄰鄰房間間以內內墻中中線為為分界界線。。五、圍圍護結結構傳傳熱面面積的的丈量量門、窗窗的面面積按外墻墻外面面上的的凈空空尺寸寸計算算。悶頂和和地面面的面面積，應按按建筑筑物外外墻以以內的的內廓廓尺寸寸計算算。對對平屋屋頂，，頂棚棚面積積按建建筑物物輪廓廓尺寸寸計算算。五、圍圍護結結構傳傳熱面面積的的丈量量地下室室面積積的丈丈量，，位于于室外外地面面以下下的外外墻，，其耗耗熱量量計算算方法法與地地面的的計算算相同同，但但傳熱熱地帶帶的劃劃分，，應從從室外外地面面相平平的墻墻面算算起，，以及及把地地下室室外墻墻在室室外地地面以以下的的部分分，看看作是是地下下室地地面的的延伸伸。回顧室內計計算溫溫度tn室外計計算溫溫度tw’溫差修修正系系數(shù)a圍護結結構傳傳熱系系數(shù)K圍護結結構傳傳熱面面積F要求：理解各各參數(shù)數(shù)的意意義合理選選擇各各個參參數(shù)值值第三節(jié)節(jié)圍圍護護結構構的附附加(修正正)耗耗熱量量附加(修正)耗熱量量有：：朝向修修正耗耗熱量量風力附附加耗耗熱量量高度附附加耗耗熱量量一、朝朝向修修正耗耗熱量量朝向修修正耗耗熱量量：是考慮慮建筑筑物受受太陽陽照射射影響響而對對圍護護結構構基本本耗熱熱量的的修正正。計算方方法：：需要修修正的的耗熱熱量等等于垂垂直的的外圍圍護結結構(門、、窗、、外墻墻及屋頂?shù)牡拇怪敝辈糠址?的基基本耗耗熱量量乘以以相應應的朝朝向修修正率率。朝向修正耗熱量產生原因室內因陽光射入而得到的熱量向陽面圍護結構外表面溫度升高。失熱量減少向陽面圍護結構，K值較小一、朝朝向修修正耗耗熱量量朝向修修正耗耗熱量量：是考慮慮建筑筑物受受太陽陽照射射影響響而對對圍護護結構構基本本耗熱熱量的的修正正。朝向修正耗熱量產生原因室內因陽光射入而得到的熱量向陽面圍護結構外表面溫度升高。失熱量減少向陽面圍護結構，K值較小一、朝朝向修修正耗耗熱量量《暖通通規(guī)范范》規(guī)規(guī)定：：按下下列規(guī)規(guī)定的的數(shù)值值，選用不不同朝朝向的的修正正率：：北、東東北、、西北北0——10％；；東南、、西南南-10％一一-15％％；東、西西-5%；南-15％％一-30％。。一、朝朝向修修正耗耗熱量量選用上上面朝朝向修修正率率時，，應考考慮當當?shù)囟救杖照章事省⒔ńㄖ镂锸褂糜煤捅槐徽趽鯎醯惹榍闆r。。對于冬冬季日日照率率小于于35％的的地區(qū)區(qū)，東東南、、西南南和南南向修修正率率，宜宜采用用—10％％一0％，，東、、西向向可不不修正正。二、風風力附附加耗耗熱量量風力附附加耗耗熱量量是考慮慮室外外風速速變化化而對對圍護護結構構基本本耗熱熱量的的修正正。計算方方法：：在一般般情況況下，，不必必考慮慮風力力附加加。只對建建在不不避風風的高高地、、河邊邊、海海岸、、曠野野上上的建建筑物物，以以及城城鎮(zhèn)、、廠區(qū)區(qū)內特特別突突出的的建筑筑物，，才考考慮垂垂直外外圍結結構附附加5％一一10％。。三、高高度附附加耗耗熱量量高度附附加耗耗熱量量是考慮慮房屋屋高度度對圍圍護結結構耗耗熱量量的影影響而而附加加的耗耗熱量量。計算方方法：：《暖通通規(guī)范范》規(guī)規(guī)定：：民用建建筑筑筑和工工業(yè)輔輔助建建筑物物(樓樓梯間間除外外)的的高度度附加加率，，當房房間高高度大大于4m時時，高高出1m應應附加加2％％，但但總的的附加加率不不應大大于15％％。應注意意；高高度附附加率率，應應附加加于房房間各各圍護護結構構基本本耗熱熱量和和其它它附加加(修修正)耗熱熱量的的總和上。通過圍圍護結結構的的總耗耗熱量量建筑物物或房房間在在室外外供暖暖計算算溫度度下，，通過過圍護護結構構的總總耗熱熱量，，可用用下式式綜合合表示示：：朝向修正率風力修正率高度修正率第四節(jié)節(jié)圍圍護護結構構的最小傳傳熱阻阻與經經濟傳傳熱阻阻在供暖暖期間間，圍圍護結結構應應滿足足使用要要求、、衛(wèi)生生要求求和經經濟要要求，需要要利用用“圍圍護結結構最最小傳傳熱阻阻”或或“經經濟傳傳熱阻阻”的的概念念。第四節(jié)圍圍護結構構的最小傳熱阻阻與經濟傳傳熱阻確定圍護結結構傳熱阻阻時，圍護護結構內表面溫度度是一個最主主要的約束束條件。除了浴室等等相對濕度度很高的房房間以外，，應滿足內內表面不結露的要求。內表面結露露可能會導導致耗熱量增大大和使圍護結構易易于損壞第四節(jié)圍圍護結構構的最小傳熱阻阻與經濟傳傳熱阻室內空氣溫溫度與圍護結構內表面溫度度的溫度差還要滿足衛(wèi)生要求。當內表面溫溫度過低，，人體向外外輻射熱過過多，會產產生不舒適適感。圍護結構的的最小傳熱熱阻的確定定在穩(wěn)定傳熱熱條件下，，圍護結構構傳熱阻、、內表面?zhèn)鱾鳠嶙?、室室內外空氣氣溫度、圍圍護結構內內表面溫度度之間關系系如下圍護結構的的最小傳熱熱阻的確定定工程設計中中，規(guī)定了了在不同類類型建筑物物內，冬季季室內計算算溫度與外外圍護結構構內表面的的允許溫度度差值。圍護結構的的最小傳熱熱阻的確定定第八節(jié)圍圍護結結構的最小小傳熱阻與與經濟傳傳熱阻冬季圍護結結構室外計計算溫度tw.e，按圍護結結構熱惰性性指標D值分成四個個等級來確確定(見表l—6)。第八節(jié)圍圍護結結構的最小小傳熱阻與與經濟傳傳熱阻當采用D＞6的圍護結構構(所謂重質墻墻)時，采用供供暖室外計計算溫度tw’作為校驗圍圍護結構最最小傳熱阻阻的冬季室室外計算溫溫度。當采用D＜6的中型和輕輕型圍護結結構時，為為了能保證證與重質墻墻圍護結構構相當?shù)膬葍缺砻鏈囟榷炔▌臃榷?，就得采采用比供暖暖室外計算算溫度更低低的溫度，，作為檢驗驗輕型或中中型圍護結結構最小傳傳熱阻的冬冬季空外計計算溫度。勻質多層材材料組成的的平壁圍護護結構的D值計算例題1-1哈爾濱市——住宅建筑筑，外墻為為2磚墻，內抹抹灰(20mm)。試計算其其傳熱系數(shù)數(shù)值，并與與應采用的的最小傳熱熱阻相對比比。例題1-1解：1．哈爾濱濱市供暖室室外計算溫溫度：tw’=-26℃℃。由附錄錄1—2查查出，磚墻墻的導熱系系數(shù)λ＝0.81W／m℃℃，內表面抹灰灰砂漿的導導熱系數(shù)λ＝0．87W／m．．℃。根據公式(1-8)、表(1-1)和和表(1-2)，得得R。=0.786m2℃／WK=1/R。=1.27W／m2℃例題1-12．確定圍圍護結構的的最小傳熱熱阻首先確定圍圍護結構的的熱惰性指指標D值。。=6.383+0.244=6.627〉6根據表1—6規(guī)定，該圍圍護結構屬屬重型結構構(類型I)。冬季室外計計算溫度tw.e＝＝tw’＝＝—26℃℃。根據公式(1—15)，并查查附錄(1—5)，，△ty＝6℃℃R。min=a(tn-tw.e)/△tyRn=0.843w／／m2．℃℃例題1-1通過計算可可見，該外外墻圍護結結構的實際際傳熱阻R。小于最小小傳熱阻R。min值。不滿足足《暖通規(guī)規(guī)范》規(guī)定定，故外墻墻應加厚到到兩磚半(620mm)，或采用保保溫墻體結結構型式。。建筑圍護結結構平均傳傳熱系數(shù)的的計算第四節(jié)冷冷風滲透耗耗熱量在風力和熱熱壓造成的的室內外壓壓差作用下下，室外的的冷空氣通通過門、窗窗等縫隙滲滲入室內，，被加熱后后逸出。把把這部分冷空空氣從室外外溫度加熱熱到室內溫溫度所消耗耗的熱量，稱為冷風風滲透耗熱熱量影響冷風滲滲透耗熱量量的因素影響冷風滲滲透耗熱量量的因素很很多，如門窗構造、、門窗朝向、室外風風向和風速速、室內外外空氣溫差差、建筑物物高低以及及建筑物內內部通道狀狀況等?？偟膩碚f，，對于多層(六層及六層層以下)的建筑物，，由于房屋屋高度不高高，在工程程設計中，，冷風滲透透耗熱量主主要考慮風風壓的作用用，可忽略略熱壓的影影響。計算冷風滲滲透耗熱量量的常用方方法常用方法縫隙法換氣次數(shù)法法百分數(shù)法一、按縫隙隙法計算多多層建筑的的冷風滲透透耗熱量縫隙法的概念：對多層建筑筑，可通過過計算不同同朝向的門門、窗縫隙隙長度以及及從每米長長縫隙滲入入的冷空氣氣量，確定定其冷風滲滲透耗熱量量。這種方方法稱為縫隙法。每米長縫隙隙滲入的空空氣量L的確定：可采用表1-7的實驗數(shù)數(shù)據。每米門窗縫縫隙滲入的的空氣量L（m3/m.h）經門、窗縫縫隙滲入室室內的總空空氣量V＝Llnm3／h滲透空氣量量的朝向修修正系數(shù)n門、窗縫隙隙的計算長長度當房間僅有有一面或相相鄰兩面外外墻全部計入其門、、窗可開啟啟部分的縫縫隙長度；；當房間有相相對兩面外外墻時，僅僅計入風量較大一一面的縫隙；當房間有三三面外墻時時，僅計入入風量較大的的兩面的縫隙；當房間有四四面外墻時時，則計入入較多風向的的1/2外圍護結構構范圍內的外門窗縫縫隙。冷風滲透耗耗熱量Q2′二、用換氣氣次數(shù)法計計算冷風滲滲透耗熱量量

———用于民用用建筑的概概算法在工程設計計中，按房房間換氣次次數(shù)來估算算該房間的的冷風滲透透耗熱量。。概算換氣次次數(shù)縫隙法與換換氣次數(shù)法法的比較三、用百分分數(shù)法計算算冷風滲透透耗熱量———用于于工業(yè)建筑筑的概算法法由于工業(yè)建建筑房屋較較高，室內內外溫差產產生的熱壓壓較大，冷冷風滲透量量可根據建建筑物的高高度及玻璃璃窗的層數(shù)數(shù)，按表1—9列出出的百分數(shù)數(shù)進行估算算。滲透耗熱量量占圍護結結構總耗熱熱量的百分分率第五節(jié)冷冷風侵入耗耗熱量在冬季受風風壓和熱壓壓作用下，，冷空氣從從開啟的外外門侵入室室內。把這這部分冷空空氣加熱到到室內溫度度所消耗的的熱量稱為為冷風侵入入耗熱量。。冷風侵入耗耗熱量，可可按下式計計算冷風侵入耗耗熱量的經經驗計算法法冷風侵入耗耗熱量可采采用外門基基本耗熱量量乘以表l—10的的百分數(shù)的的簡便方法法進行計算算。亦即注意事項表1—10的外門附加加率，只適適用于短時時間開啟的的、無熱風風幕的外門門。對于開啟時時間長的外外門，冷風風侵入量Vw可根據《工工業(yè)通風》》等原理進進行計算，，或根據經經驗公式或或圖表確定定并按公式式(1—20)計算冷風侵侵入耗熱量量。此外，對建建筑物的陽臺門不必考慮冷冷風侵入耗耗熱量。第六節(jié)供供暖設計計熱負荷計計算例題[例題1——1]圖1—8所示為北京京市一民用用辦公建筑筑的平面圖圖和剖面圖圖。試校核核其外圍結結構的最小小傳熱阻，，并計算其其中會議室室(101號房間)的的供暖設計計熱負荷。。已知條件已知圍護結結構條件：：外墻：一磚半厚(370mm)，內面抹抹灰磚墻。。K＝1.57W／㎡㎡·℃，D=5.06外窗：單層木框玻玻璃窗。尺尺寸(寬x高)為1.5*2.0m。窗型為帶帶上亮(高0.5m)，三扇兩開窗窗?？砷_啟啟部分的縫縫隙總長為為13.0m。外門：單層木門。。尺寸(寬寬x高)為為1.5x2.0m。門型為無無上亮的雙雙扇門。可可開啟部分分的縫隙總總長度為9.0m。頂棚：厚25mm的木屑板，，上鋪50mm防腐木屑。。K=0.93W／／㎡·℃,D=1.53已知條件地面：不保保溫地面。。K值按劃劃分地帶計計算。北北京市室外外氣象資料料；

供暖暖室外計算算溫度tw’＝-9℃；累累年(1951年一一1980年)最低低日平均溫溫度為-17.1℃℃；

冬季季室外平均均風速vp.j＝2.8m／s。。計算步驟一、校核圍圍護結構傳傳熱阻是否否滿足最小小傳熱阻的的要求該外墻屬于于Ⅱ型圍護結構構（表1-6），圍護結結構冬季室室外計算溫溫度tw.e等于式1-15有：計算步驟根據已知知條件即即查得數(shù)數(shù)據，以以tn＝18℃,tw.e＝–12℃℃,Δty＝6℃,R0＝0.115代入得：：外墻實際際傳熱阻阻：R0＝1/K＝1/1.57＝0.637m2·℃/W，R0＞R0.min,滿足要求求。校核頂棚棚傳熱阻阻該圍護結結構屬于于Ⅲ型，圍護護結構冬冬季室外外計算溫溫度應采采用：根據已知知條件及及查得數(shù)數(shù)據值：：tn＝18℃,tw.e＝–15℃℃,a＝0.9,Δty＝4.5℃,R0＝0.115得：根據已知條件件及查得數(shù)據據值：tn＝18℃,tw.e＝–15℃,a＝0.9,Δty＝4.5℃,R0＝0.115得：計算步驟頂棚實際傳熱熱阻為：滿足要求（1）圍護結構傳熱熱耗熱量Q1′計算全部計算算列于表中。。圍護結構總總傳熱耗熱量量Q1′＝25268W。（2）冷風滲透耗耗熱量Q2′的計算。北京京市的冷風朝朝向修正系數(shù)數(shù)：東向n＝0.15，西向n＝0.40。對有相對兩兩面外墻的房房間，按最不不利的一面外外墻（西向））計算冷風滲滲透耗熱量。。在冬季室外平平均風速vpj＝2.8m/s下，單層木窗窗的每米縫隙隙的冷風滲透透量L＝2.88m3/(m·h)。西向六個窗窗的縫隙總長長度為6×13＝78m。總的冷風滲滲透量V等于：供暖設計熱負負荷外門冷風侵入耗熱熱量Q3′的計算可按開啟時間間不長的一道道門考慮。外外門冷風侵入入耗熱量為外外門基本耗熱熱量乘65％，即冷風滲透耗熱熱量Q2′等于：101房間供暖設計計熱負荷總計計為第九節(jié)高層層建筑供暖系系統(tǒng)設計熱負負荷高層建筑供暖暖設計熱負荷荷的計算特點點主要是冷風風滲透耗熱量量的計算方法法與前有所不不同，其原因因是高層建筑筑風壓和熱壓壓綜合作用的的結果,對門、窗縫隙隙的冷風滲透透有影響，而而多層建筑熱熱壓的影響不不計入。熱壓作用風壓作用自學風壓與熱壓綜綜合作用第十節(jié)建建筑熱工1、建筑熱工設設計分區(qū)及設設計要求2、建筑物圍護護結構節(jié)能設設計1.建筑熱工設計計分區(qū)及設計計要求為使建筑物適適應各地不同同的氣候條件件，滿足我國國現(xiàn)階段建筑筑節(jié)能的要求求，建筑熱工工設計應根據據建筑物所處處的建筑氣候候分區(qū)，確定定建筑圍護結結構合理的熱熱工性能參數(shù)數(shù)。建筑氣候分區(qū)區(qū)與熱工設計計要求2.建筑物圍護結結構節(jié)能設計計體形系數(shù)窗墻比圍護結構節(jié)能能設計建筑物圍護結結構節(jié)能設計計體形系數(shù)體形系數(shù)是指指建筑物與室室外大氣接觸觸的外表面積積與其所包圍圍的體積的比比值。外表面面積不包括地地面、樓梯間間隔墻及戶門門面積。建筑筑節(jié)能標準要要求，住宅建建筑體形系數(shù)數(shù)易控制在0.3及0.3以下，若體形形系數(shù)大于0.3時，則屋頂和和外墻應加保保溫，其傳熱熱系數(shù)必須符符合節(jié)能標準準要求。窗墻比窗墻比是指窗窗戶洞口面積積與房間立面面單元面積的的比值，房間間立面單元面面積是指房間間層高與開間間定位線圍成成的面積。對對采暖居住建建筑，不同朝朝向的窗墻比比不應超過下下表中的數(shù)值值。圍護結構節(jié)能能設計根據圍護結構構形式，計算算出的各部分分圍護結構的的傳熱系數(shù)，，必須滿足有有關建筑節(jié)能能標準規(guī)定的的圍護結構傳傳熱系數(shù)限制制值，若超過過限制值，應應調整圍護結結構的構造。。根據《公共建筑節(jié)能能標準》，對圍護結構構傳熱系數(shù)，，按氣候分區(qū)區(qū)分別作了規(guī)規(guī)定圍護結構熱工工性能必須符符合建筑熱工工設計規(guī)范。。公共建筑圍圍護結構熱工工節(jié)能設計方方法有兩種：：一種為規(guī)定定性方法，建建筑設計符合合標準中對體體形系數(shù)、窗窗墻比、窗戶戶的保溫性能能等參數(shù)的規(guī)規(guī)定。另另一種為性能能化方法，如如果建筑設計計不滿足上述述對體形系數(shù)數(shù)、窗墻比等等參數(shù)的規(guī)定定，必須使用用權衡判斷法法來判定圍護護結構的總體體熱工性能是是否符合節(jié)能能要求。鑄鐵散熱器的的散熱方式：：第七節(jié)輻輻射供暖系統(tǒng)統(tǒng)熱負荷計算算自然對流與熱熱輻射熱輻射是處于于一定溫度下下的物體所發(fā)發(fā)射的能量輻射供暖低溫輻射供暖暖（≤60℃）中溫輻射供暖暖（80~200℃）輻射設備的構構造不同單體式輻射板板（帶狀或塊塊狀輻射板、、紅外輻射器器等）建筑構造相結結合的輻射板板（天棚式、、墻壁式、地地板式等）一、低溫輻射射供暖負荷的的計算低溫輻射采暖暖的熱負荷應應計算確定。。熱負荷分為為全面輻射采采暖的熱負荷荷與局部輻射射采暖的熱負負荷兩類。全面輻射采暖暖的熱負荷，，應按照第二二節(jié)~第五節(jié)的方法法進行計算，，并對計算出出的熱負荷乘乘以0.9~0.95的修正系數(shù)或或將室內計算算溫度取值降降低2℃。建筑物地板板敷設加熱管管時，采暖負負荷中不計算算地面的熱損損失，并可不不考慮高度附附加。局部輻輻射采暖的熱熱負荷，可按按整個房間全全面輻射采暖暖的熱負荷乘乘以該區(qū)的建建筑面積與所所在房間的面面積的比值和和表1-11所規(guī)定的附加加系數(shù)確定采暖區(qū)域面積與房間總面積比值0.550.400.25附加系數(shù)1.301.351.50局部輻射采暖暖熱負荷附加加系數(shù)第八節(jié)圍護護結構的最小小傳熱阻與經經濟傳熱阻最小傳熱阻：室內舒適性要要求圍護結構內表表面不結露結露會導致耗耗熱量增大，，圍護結構易易損壞圍護結構內表表面溫度過低低，人體向外外輻射熱過多多，產正不舒舒適感。最小傳熱阻計計算公式在穩(wěn)定傳熱條條件下，圍護護結構傳熱阻阻、室內、外外空氣溫度、、圍護結構內內表面溫度之之間的關系式式為：式中——各層材料的傳傳熱阻，㎡·℃/W；——各層材料的蓄蓄熱系數(shù)，W/㎡·℃。材料的蓄熱系系數(shù)值，可由由下式求出W/㎡·℃式中c——材料的比熱，，J/kg·℃℃；——材料的密度，，kg/m3；——材料的導熱系系數(shù)，W/m·℃；Z——溫度波動周期期，s（一般取24h=86400s計算）。外墻圍護結構構的實際傳熱熱熱阻應大于于最小傳熱熱熱阻（例題1-1）但選用多大的的傳熱熱阻才才算經濟呢？？由此我們引引出經濟傳熱熱熱阻。經濟傳熱熱阻阻：使建筑物的的建造費用和和經營費用之之和最小的圍圍護結構的傳傳熱阻。建筑圍護結構構平均傳熱系系數(shù)，可按下下式計算式中——參與傳熱的各各圍護結構的的傳熱系數(shù)，，W/㎡·℃——相應的圍護結結構面積，㎡㎡；F0——參與傳熱的各各圍護結構面面積的總和，，㎡；Km——建筑物圍護結結構的平均傳傳熱系數(shù)，W/㎡·℃℃二、熱水吊吊頂輻射供供暖負荷的的計算熱水吊頂輻輻射采暖板板采暖，可可應用于高高度3~30m建筑筑物的采暖暖。供暖負負荷計算同同上所述。。熱水吊頂頂輻射板采采暖的供水水溫度，宜宜采用40~140℃的熱水水，并應滿滿足產品對對水質的要要求，在非非采暖季節(jié)節(jié)應充水保保養(yǎng)。三、燃氣紅紅外線輻射射供暖負荷荷的計算燃氣紅外線線輻射采暖暖，可用于于建筑物室室內采暖或或室外工作作地點的采采暖。采暖暖的燃料，，可采用天天然氣、人人工煤氣、、液化石油油氣等。燃燃氣質量、、燃氣輸配配系統(tǒng)應符符合國家現(xiàn)現(xiàn)行的《城鎮(zhèn)燃氣設設計規(guī)范》的要求。采采用燃氣紅紅外線輻射射采暖時，，必須采取取相應的防防火、防爆爆和通風換換氣等安全全措施，并并符合國家家的現(xiàn)行有有關安全、、防火規(guī)范范的要求。。燃氣紅外線線采暖器用用于全面采采暖時，建建筑圍護結結構的耗熱熱量應按照照第二節(jié)~第五節(jié)的方方法進行行計算，可可不計算高高度附加，，并在此基基礎上再乘乘以0.8~0.9的修正系數(shù)數(shù)。輻射器器安裝過高高時，應對對總耗熱量量進行必要要的高度修修正。局部采暖時時，其負荷荷可按照表表1-11的規(guī)定計算算。第九節(jié)高高層建筑供供暖設計熱熱負荷計算算簡介1—樓梯間及豎豎井熱壓分分布線2—各層外窗熱熱壓分布線線理論熱壓式中——理論熱壓，，Pa一、熱壓作作用熱壓作用原原理圖曲線1—樓梯間及豎豎井熱壓分分布線；曲線2—各層外窗熱熱壓分布線線冬季建筑物物的內、外外溫度不同同，由于空空氣的密度度差，室外外空氣在底底層一些樓樓層的門窗窗縫隙進入入，通過建建筑物內部部樓梯間等等豎直貫通通通道上升升，然后在在頂層一些些樓層的門門窗縫隙排排出。這種種引起空氣氣流動的壓壓力稱為熱熱壓。假設沿建筑筑物各層完完全暢通，，熱壓主要要由室外空空氣與樓梯梯間等豎直直貫通通道道空氣之間間的密度差差造成。建建筑物內、、外空氣密密度差和高高度差形成成的理論熱熱壓，可按按下式計算算Pr——理論熱壓——供暖室外計計算溫度下下的空氣密密度——形成熱壓的的室內空氣氣柱密度h——計算高度hz——中和面標高高，m；指室內外外壓差為零零的界面。。通常在純熱熱壓作用下下，可近似似取建筑物物高度的一半。。有效熱壓差差可按下式式計算熱壓系數(shù)值值與建筑物內內部隔斷及及上下通風風等狀況有有關，即與與空氣從底底層部分滲滲入而從頂頂層部分滲滲出的流通通路程的阻阻力狀況有有關。國內內一些研究究資料認為為，熱壓差差系數(shù)的大大致范圍為為=0.2~0.5。。二、風壓作作用二、風壓作作用高層建筑遇遇到的特殊殊問題之一一，是需要要考慮風速速隨高度的的變化。風風速隨高度度增加的變變化規(guī)律，，可用下式式表示：式中——高度h處的風速，m/s；——高度處的風速，m/s；——冪指數(shù)數(shù)，與地面面的粗糙度度有關，可可取=0.2。。按照我國氣氣象部門規(guī)規(guī)定，風觀觀測的基準準高度為10m。因此，目目前規(guī)范給給出各城市市的冬季平平均風速是對應基準準高度=10m的數(shù)值。對對于不同高高度處的室外風速速可改寫為下下式三、風壓與與熱壓共同同作用實際作用的的冷風滲透透現(xiàn)象，都都是風壓與與熱壓共同同作用的結結果。理論論推導在風風壓與熱壓壓共同作用用下，建筑筑物各層各各朝向的門門窗冷風滲滲透量時，，考慮了下下列幾個假假設條件1.建筑物各層層門窗兩側側的有效作作用熱壓差差僅僅與該該層所在的的高度位置置、建筑物物內部豎井井空氣溫度度和室外溫溫度所形成成的密度差差、以及熱熱壓差系數(shù)數(shù)Cr值大大小小有有關關，，而而與與門門窗窗所所處處的的朝朝向向無無關關。。2.建筑筑物物各各層層不不同同朝朝向向的的門門窗窗，，由由于于風風壓壓作作用用所所產產生生的的計計算算冷冷風風滲滲透透量量是是不不相相等等的的，，需需要要考考慮慮滲滲透透空空氣氣量量的的朝朝向向修修正正系系數(shù)數(shù)（（見見附附錄錄1-5的n值））。。第十十節(jié)節(jié)建建筑筑節(jié)節(jié)能能及及措措施施我國國是是社社會會主主義義國國家家，，能能源源的的獲獲取取一一方方面面依依靠靠自自己己生生產產，，另另一一方方面面是是通通過過等等價價交交換換，，必必須須節(jié)節(jié)約約使使用用。。我我國國近近些些年年用用于于建建筑筑供供暖暖、、通通風風及及空空調調等等（（包包括括用用電電））的的建建筑筑能能耗耗占占總總能能耗耗的的1/5~1/4，建建筑筑的的能能耗耗指指標標是是發(fā)發(fā)達達國國家家的的1.5倍。。特特別別是是在在我我國國的的““三三北北””地地區(qū)區(qū)，，供供暖暖的的能能耗耗又又占占建建筑筑能能耗耗的的一一半半以以上上，，是是建建筑筑能能耗耗的的主主要要部部分分，，通通常常在在這這一一部部分分的的浪浪費費最最多多，，節(jié)節(jié)能能的的潛潛力力與與效效果果也也最最大大。?？煽梢娨姡ńㄖ牡墓┕┡苣芎暮脑谠诮ńㄖ?jié)節(jié)能能工工作作中中占占有有重重要要地地位位。。一、、節(jié)節(jié)能能建建筑筑的的相相關關節(jié)節(jié)能能指指標標在民民用用建建筑筑節(jié)節(jié)能能設設計計標標準準中中的的判判定定建建筑筑是是否否節(jié)節(jié)能能，，主主要要是是以以建建筑筑的的耗耗熱熱指指標標與與采采暖暖的的耗耗煤煤指指標標作作為為判判據據的的。。不不同同地地區(qū)區(qū)采采暖暖住住宅宅建建筑筑耗耗熱熱量量指指標標和和采采暖暖耗耗煤煤量量指指標標不不應應超超過過節(jié)節(jié)能能標標準準規(guī)規(guī)定定的的數(shù)數(shù)值值。。1.建建筑筑的的耗耗熱熱指指標標與與采采暖暖設設計計熱熱負負荷荷建筑筑物物耗耗熱熱量量指指標標指指在在采采暖暖期期室室外外平平均均溫溫度度條條件件下下，，為為保保持持室室內內計計算算溫溫度度，，單單位位建建筑筑面面積積在在單單位位時時間間內內消消耗耗的的、、需需由由室室內內采采暖暖設設備備供供給給的的熱熱量量，，其其單單位位是是W/m2。它它是是用用來來評評價價建建筑筑物物能能耗耗水水平平的的一一個個重重要要指指標標，，節(jié)節(jié)能能標標準準給給出出了了不不同同地地區(qū)區(qū)采采暖暖住住宅宅建建筑筑耗耗熱熱量量指指標標。。2.采采暖暖的的耗耗煤煤量量指指標標采暖暖耗耗煤煤量量指指標標系系指指在在采采暖暖期期室室外外平平均均溫溫度度條條件件下下，，為為保保持持室室內內計計算算溫溫度度，，單單位位建建筑筑面面積積在在一一個個采采暖暖期期消消耗耗的的標標準準煤煤量量，，其其單單位位是是kg/m2。它它是是用用來來評評價價建建筑筑物物和和采采暖暖系系統(tǒng)統(tǒng)組組成成的的綜綜合合體體的的能能耗耗水水平平的的一一個個重重要要指指標標，，不不同同地地區(qū)區(qū)住住宅宅建建筑筑的的采采暖暖耗耗煤煤量量指指標標也也已已在在節(jié)節(jié)能能標標準準中中給給出出。。二、、建建筑筑節(jié)節(jié)能能的的方方法法及及設設計計步步驟驟（一一））建建筑筑節(jié)節(jié)能能的的方方法法減小小供供暖暖熱熱負負荷荷的的方方法法一一方方面面是是，，最最大大限限度度地地減減少少失失熱熱，，另另一一方方面面，，最最大大限限度度地地爭爭取取得得熱熱。。本書書主主要要研研究究的的是是前前者者，，方方法法是是改改進進墻墻體體、