供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷講義

供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷供（采）暖供暖（傳統(tǒng)稱采暖，從用戶本身角度稱采暖較合適，從供熱單位、施工單位等角度稱供暖較多，目前各資料對(duì)此稱呼尚不統(tǒng)一。），就是使室內(nèi)獲得熱量并保持一定的室內(nèi)溫度，以達(dá)到適宜的生活條件或工作條件的技術(shù)。供暖系統(tǒng)包括熱源（熱媒制備）、供熱管網(wǎng)（熱媒輸送）、末端熱用戶（熱媒利用）三個(gè)基本組成部分。采暖期采暖期：從開始采暖到采暖結(jié)束的期間。設(shè)計(jì)計(jì)算用采暖期天數(shù)：按累年日平均溫度穩(wěn)定低于或等于采暖室外臨界溫度的總?cè)諗?shù)確定。并不指具體某地方的實(shí)際采暖期。采暖室外臨界溫度：一般民用建筑和工業(yè)建筑宜采用5℃。熱負(fù)荷與設(shè)計(jì)熱負(fù)荷熱負(fù)荷：在某一室外溫度twn’下，為了達(dá)到要求的室溫tn,供暖系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)向建筑物供給的熱量Q’。設(shè)計(jì)熱負(fù)荷：在設(shè)計(jì)室外溫度twn下，為了達(dá)到要求的室溫tn,供暖系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)向建筑物供給的熱量Q。1、保持房間及工作區(qū)在給定溫度的熱平衡

供暖熱量Q＝得熱量ΣQ1-6–失熱量ΣQ7-102、對(duì)一般民用建筑及發(fā)熱量不大的普通建筑

Q=Q1+Q2+Q3-Q10=Q1.j+Q1.x+Q2+Q3

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加（修正）耗熱量冷風(fēng)滲透耗熱量冷風(fēng)侵入耗熱量圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量

=

基本耗熱量＋附加（修正）耗熱量

當(dāng)室內(nèi)溫度tn要求并不嚴(yán)格時(shí)，可近似按穩(wěn)定傳熱過程來處理。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量Q1、供暖控制對(duì)象

室內(nèi)溫度（干球溫度）

2、按一維穩(wěn)定傳熱過程計(jì)算

q＝KF(tn-twn)a

供暖物Q＝Σq＝ΣKF(tn-twn)a圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積冬季室內(nèi)計(jì)算溫度溫差修正系數(shù)供暖室外計(jì)算溫度室內(nèi)計(jì)算溫度tn

1、tn指距地面2m以內(nèi)人們活動(dòng)地區(qū)的平均空氣溫度。

2、以人體的生理熱平衡為依據(jù)

S=M－（Qc＋Qk＋Qp）

S=0無冷感S>0冬季舒適S<0有冷感新陳代謝輻射失熱量對(duì)流失熱量潛熱（呼吸、出汗蒸發(fā)）失熱量3、當(dāng)人體衣著舒適，保暖量充分且處于安靜狀況時(shí)20℃比較舒適，18℃無冷感，15℃是產(chǎn)生明顯冷感的溫度界限。4、一般房間較高時(shí)，垂直方向的溫度梯度不可忽略5、民用建筑物的主要房間，宜采用16～24℃；輔助建筑物及輔助用室，不應(yīng)低于下列數(shù)值：浴室25℃；更衣室25℃；辦公室、休息室18℃；食堂18℃；盥洗室、廁所12℃。

供暖室外計(jì)算溫度tw要正確的確定和合理的采暖室外計(jì)算溫度值過低，在采暖運(yùn)行期的絕大部分時(shí)間里，使設(shè)備能力富裕過多，造成浪費(fèi)；值過高，則在較長時(shí)間內(nèi)不能保證采暖效果。規(guī)定的采暖室外計(jì)算溫度，適用于連續(xù)采暖或間歇時(shí)間較短的采暖系統(tǒng)的熱負(fù)荷計(jì)算。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性原理

在采用兩磚半實(shí)心墻的情況下，即使晝夜間室外溫度波幅為±18℃，外墻內(nèi)表面的溫度波幅也不會(huì)超過±1℃，對(duì)人的舒適感不產(chǎn)生影響。前蘇聯(lián)按50年中最冷的八個(gè)冬季里最冷的連續(xù)5天的日平均溫度的平均值確定。不保證天數(shù)的原則

采用歷年平均不保證5天的日平均溫度。人為允許有幾天時(shí)間可以低于規(guī)定的采暖室外計(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tn值。

按照歷年室外實(shí)際出現(xiàn)的較低的日平均溫度低于室外計(jì)算溫度的時(shí)間，平均每年不超過5天的原則，確定采暖室外計(jì)算溫度的方法。溫差修正系數(shù)a值

考慮外圍護(hù)結(jié)構(gòu)不直接接觸大氣，傳熱溫差有所消減的修正

q＝KF(tn-th)=KF(tn-twn)a不供暖房間或空間的空氣溫度℃

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K值—圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/（m2·℃）；—圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱熱阻，m2·℃/W；—圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面、外表面的換熱系數(shù)，W/（m2·℃）；—圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面，外表面的換熱熱阻m2·℃/W；—圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層材料的厚度，m；—圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層材料的導(dǎo)熱系數(shù)，m2·℃/W；—圍護(hù)結(jié)構(gòu)本體（包括單層或多層結(jié)構(gòu)材料層及封閉的空氣間層）的熱阻m2·℃/W，。1、勻質(zhì)多層材料（平板）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)K值（兩維傳熱過程，通常采用近似計(jì)算方法或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)）3、空氣間層傳熱系數(shù)K值（難用理論公式確定）

間層中空氣導(dǎo)熱系數(shù)比組成圍護(hù)結(jié)構(gòu)的其他材料小，增加了熱阻。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)常用空氣間層以減少傳熱量，如雙層玻璃、復(fù)合墻體的空氣間層等。地板傳熱系數(shù)K值

（地面輻射供暖不計(jì)地板傳熱）地板傳熱系數(shù)K值分帶選取。注意：地下室面積丈量，位于室外地面以下的外墻視為地面的延伸，并從上至下按地板相同規(guī)則進(jìn)行傳熱地帶劃分。圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱面積的丈量外墻面積的丈量，高度從本層地面算到上層地面（底層除外）。對(duì)平屋頂?shù)慕ㄖ铮铐攲拥恼闪渴菑淖铐攲拥牡孛娴狡轿蓓數(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。兩相鄰房間以內(nèi)墻中線為分界線。門、窗的面積按外墻外表面上的凈空尺寸計(jì)算。悶頂和地面的面積，應(yīng)按建筑物外墻以內(nèi)的內(nèi)廓尺寸計(jì)算，對(duì)平屋頂，頂棚面積按建筑物外廓尺寸計(jì)算。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加（修正）耗熱量Q1朝向修正率風(fēng)力修正率兩面外墻修正率窗墻面積比過大修正率外門開啟修正率房高修正率間歇附加修正率朝向修正耗熱量

室內(nèi)因陽光射入而得到熱量

1、原因

向陽面圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面溫度升高，失熱量減少

向陽面圍護(hù)結(jié)構(gòu)較干燥，λ較小，K較小2、方法：考慮日射有利作用各向不同。按圍護(hù)結(jié)構(gòu)的不同朝向，采用不同的修正率：

北、東北、西北0～10％東南、西南﹣10％～﹣15％東、西﹣5％南﹣15％～﹣30％

應(yīng)考慮當(dāng)?shù)囟救照章?、建筑物使用和被遮擋等情況。還有一種適于全國各主要城市的朝向修正率，可查。

風(fēng)力附加耗熱量

考慮室外風(fēng)速超常規(guī)范圍變化而對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。僅限于高地、海邊、曠野。

風(fēng)力附加率一般控制在5％～﹣10％

高度附加耗熱量

(地面輻射供暖不計(jì))

考慮房高（溫度梯度大）過大而使耗熱量增加。不適用于樓梯間。

當(dāng)房屋高度大于4m時(shí)，每高出1m應(yīng)附加2％，但總的高度附加率不應(yīng)大于15％高層諒建筑譜外窗悟的風(fēng)牢力修償正：考慮挑高層樣建筑剖在不鄙同高胡度、稠風(fēng)速俯下外肉窗K珠值附扯加率殲修正睜?？尚牟楸砑骸擅鎾佂鈮佇拚紤]涂圍護(hù)塌結(jié)構(gòu)定有兩利面以賀上外博墻，竟僅用偽于外拒墻、且外門襖、窗。修正莖率5西％窗墻丟面積循比過來大修枯正當(dāng)窗馳墻（雪不含壘窗）赴面積躁比大露于1禿：1渣時(shí)，罵僅修閱正外君窗。修正侮率1殃0％間歇租附加賊修正房間伐或系賴統(tǒng)間轎歇供假暖耗祖熱量屆增加烤。對(duì)佩外墻功、外浮門、味地面脾、頂唯棚均虹適用僅白態(tài)天使腦用2掀0％深，不抖經(jīng)常線使用鄙3煌0％外門隔附加囑耗熱云量考慮季建筑智物外埋門開肅啟時(shí)冊(cè)，沖工入冷陵空氣理導(dǎo)致逆耗熱勞量增里大，嗎而對(duì)淋外門不基本眨耗熱侄量的嘗修正。冷風(fēng)拿滲透咱耗熱疲量Q漂2法（設(shè)計(jì)貍熱負(fù)伸荷中仔所占剖比例刪很大竟）1、孟冷風(fēng)子滲透狠機(jī)理腎：由風(fēng)啦力和已熱壓將造成姜地室京內(nèi)外齊綜合冶壓差廚作用挪。2、深冷風(fēng)甜滲透終耗熱鉗量影戲響因單素：室外桶風(fēng)向舊、風(fēng)頂速，妨室內(nèi)踏外溫耳差，疲門窗熊朝向民、構(gòu)蠅造，嶼建筑捕物高標(biāo)低等派。滲入空氣苦量室外柿計(jì)算灘溫度下的咐空氣墳密度空氣乞的定壓批比熱方容單位洲換算衣系數(shù)1k妖J/將h=腰0.屬27明8W建筑壓物迎風(fēng)憂面（粗爽線部魂分）主導(dǎo)秤風(fēng)向主導(dǎo)艦風(fēng)向風(fēng)壓農(nóng)作用原理蔑圖0壓力（﹢）（﹢）壓力0高度高度室外風(fēng)壓迎風(fēng)面背風(fēng)面熱壓征作用原理宅圖0壓力（﹢）高度室外壓力豎直通道壓力中和面煙筒社作用一、朱縫隙援法多層柳（六殿層及筆六層塞以下膊）的甜建筑慘物，忽島略熱溫壓及駛室外澇風(fēng)速畜沿房材高的岔遞增股，只倘計(jì)入淚風(fēng)壓扔作用托時(shí)的姥計(jì)算鍛方法的。按冬陶季主賓導(dǎo)風(fēng)披向(而最多僻風(fēng)向析)計(jì)聞算：滲入空氣百量每米誦門、風(fēng)窗縫御隙滲入本空氣菌量門、諸窗縫總隙的計(jì)算構(gòu)長度朝向修正屬系數(shù)高層傘民用滾建筑觸，風(fēng)壓倆與熱墾壓共睬同作挽用下腸。按各有方向裳計(jì)算女：二、賠換氣蓮次數(shù)鋪法娃（用四于民抹用建輕筑的舞概算倡法）當(dāng)無蘇實(shí)測(cè)設(shè)數(shù)據(jù)刺時(shí)，階可按辦表采鏡用。三、量百分徒數(shù)法斤（用踐于工筒業(yè)建串筑的表概算采法）滲透蝕耗熱畢量占芬圍護(hù)約結(jié)構(gòu)薦總耗池?zé)崃孔陌俨椒致瘦?，可身按表腎估算繞。房間齊體積滲入空氣武量換氣堪次數(shù)（次竹/h馳）分戶姑計(jì)量析供暖冬熱負(fù)土荷計(jì)量睜供暖謙系統(tǒng)南與常露規(guī)供豬暖系廚統(tǒng)熱衫負(fù)荷什計(jì)算命方法紹比較計(jì)算扮方法假是基看本相旅同的土。咱考慮憶對(duì)不漢同需著求的黃熱用磨戶提協(xié)供一蟲定范借圍內(nèi)已熱舒垃適度坑的選最擇余靈地，哄計(jì)量陸供暖仇系統(tǒng)鴉的用怠戶可犁以根蝴據(jù)需形要對(duì)稼室溫桂進(jìn)行糾自主澇調(diào)節(jié)匹，計(jì)哲量供栽暖系備統(tǒng)的縫設(shè)計(jì)雪室內(nèi)除溫度秀宜比研常規(guī)純供暖撓系統(tǒng)壘有所誦提高駁。目前鳴，比為較普頂遍認(rèn)堵可的?？捶ň耸牵簩?jì)量京供暖岔系統(tǒng)既的室?guī)焹?nèi)設(shè)萄計(jì)計(jì)槍算溫教度宜釋比國激家現(xiàn)嘴行標(biāo)慢準(zhǔn)提甚高2延℃，頂計(jì)算廳熱負(fù)械荷將夕會(huì)增勺加7榮%~搏11從%。如《陰大連導(dǎo)市住穩(wěn)宅采喇暖（插分戶助計(jì)量具）工種程技皂術(shù)暫敬行規(guī)嚼定》侍對(duì)住受宅室速內(nèi)設(shè)鈔計(jì)計(jì)達(dá)算溫揭度按噸下列務(wù)數(shù)值型選取娘：居顯室、懇客廳殼、餐姥廳為菊20細(xì)~2增2℃階，廚網(wǎng)房為魚16但℃，見洗浴崇間為花25其℃。計(jì)量瓶供暖窮系統(tǒng)塌運(yùn)行廚中各泉用戶賠根據(jù)掏自己斤的生鞋活習(xí)冰慣、藥經(jīng)濟(jì)賤能力印等在浪一定茫范圍脆內(nèi)自努主選鳴擇室犬內(nèi)采季暖溫葡度，首這就擺會(huì)出喚現(xiàn)在巨運(yùn)行欄過程煌中由陶于人消為節(jié)帖能所汁造成效的鄰址戶、聲鄰室渠傳熱挖。戶間膊熱負(fù)印荷：相勺鄰戶克會(huì)由場(chǎng)于調(diào)集控、按短期月外出勻、無球人居蒸住等納各類夾原因尾而關(guān)引閉其捐戶內(nèi)筐的供螺暖系登統(tǒng)，示使本炊戶與揭鄰戶鵲（上度、下喜、左夾、右密）的贈(zèng)內(nèi)隔蔑墻及戚樓板座兩側(cè)拐形成嘉較大插的傳敢熱溫汪差，壤導(dǎo)致酷本戶即的總堵供熱芳量增住加。沈即由荷于分室律調(diào)溫威而出紡現(xiàn)的債溫度謎差引西起的旗向鄰津戶的將傳熱握量。在確龍定戶紹內(nèi)供欣暖設(shè)險(xiǎn)備容葉量時(shí)凡，選神用的粗房間熊熱負(fù)臘荷應(yīng)渾為常拆規(guī)供虧暖房巷間熱滋負(fù)荷刻與戶捧間熱古負(fù)荷笨之和眉。目前慰《暖揮通規(guī)禿范》衡并未蓮給出芽戶間哨傳熱道的統(tǒng)育一計(jì)求算方菊法值。北京銅市陰《新漏建集孫中采挖暖住庸宅分倍戶熱肚計(jì)量做設(shè)計(jì)保技術(shù)撤規(guī)程村》對(duì)于齊集中袖采暖免用戶洗，不紗采用捕地板大采暖退時(shí)，截暫按垮6℃隊(duì)溫差禮計(jì)算緩戶間譽(yù)樓板保和隔偵墻的賠傳熱劑量，勁采用夠地板翼采暖另時(shí)，還暫按備8℃難溫差欠計(jì)算茫戶間序樓板巴和隔怠墻的集傳熱惜量；采用豎分戶近獨(dú)立夏熱源毀的用戰(zhàn)戶，讓因間惰歇采球暖的仔可能繪性更宣大，掘戶間常傳熱胸負(fù)荷丟溫差究宜按兔10配%計(jì)焦算；以各捧戶間竹傳熱剖量總互和的腰適當(dāng)攜比例改作為攝戶間滲總傳閣熱負(fù)描荷，從即考押慮各壓戶間納出現(xiàn)呆傳熱網(wǎng)溫差拆的概副率，嫩一般株可取磨50插%，何而頂米層或翁底層兇垂直鋪方向絕因只梢向下恥或向鎮(zhèn)上傳色熱，杏故考社慮較依大概敞率，嫌可取軟70瞧%~挑80坐%；戶間嘆傳熱慶量不撤宜大鏡于房隙間基境本采腦暖負(fù)宋荷的怒80銷%。天津興市《呈集中演供熱仆住宅關(guān)計(jì)量毀供熱洽設(shè)計(jì)陡規(guī)程棗》戶間睜熱負(fù)傾荷只鑒計(jì)算乖通過班不同渴戶之屬間的按樓板燃和隔小墻的弱傳熱娛量，夜而同盼一戶紀(jì)內(nèi)不仔計(jì)算謝該項(xiàng)銹熱傳占遞，欲典型仇房間雨與周謙圍房許間的附計(jì)算免溫差話宜取民5~撐8℃帥；考慮墾到戶杠間各辜方向聯(lián)的熱辱傳遞李并不詞是同枯時(shí)發(fā)推生，高因此句計(jì)算夢(mèng)房間物各熱膚負(fù)荷喘之和加后，遺應(yīng)乘叛以一圍個(gè)概升率系膀數(shù)，鍵且不產(chǎn)應(yīng)超霸過采盜暖計(jì)古算熱屠負(fù)荷呀的5澡0%歌。規(guī)程催中還魄給出稱了戶離間熱災(zāi)負(fù)荷績(jī)的具元體計(jì)晴算公夸式：1、奏按面抱積傳究熱計(jì)灣算方票法的架基本吐傳熱鍋公式2、濟(jì)按體速積熱是指標(biāo)窗計(jì)算