供暖系统设计热负荷

1、§ 1-1供暖系统设计热负荷上篇：供暖工程主要目的:掌握完成建筑物室内供暖系统设计所必 备的基本知识。主要内容:A供暖系统设计热负荷A室内供暖系统末端装置（散热器）A室内热水供暖系统A室内供暖系统的水力计算A地板辐射采暖、供暖系统设计热负荷Q®(plO)在设计室外温度下，为维持室内要求的温度,供暖系统在单位时间内向房间或建筑物供给的热量。（系统供热）2019/1/11§1-2围护结构的基本耗热量二、供暖系统设计热负荷的计算（plO）Q =Q Sh-Q a对于民用住宅、办公楼等:围护结构 基本耗热量'围护结构传热耗热量（Q ' i= Q '屮

2、Q ' 1J 冷风渗透耗热量（Q 2：'、冷风侵入耗热量（Q3附加（修正 耗热量 ,Q ' d：太阳辐射得热量（Q ' io ：工程上：Q =Q f lj+Q f 1X+Q 2+Q 3围护结构基本耗热量按稳定传热过程计算出的围护结构向外传热量。(p10)一个围护结构的基本耗热量:(W)W 差歎 温修系供暖室q；.=kF（tn-t；）a 赢基森热嘉爲' Q；产工q；产丫笛刖-化旭A室内计算温度tn (°C)距地面2m以内人们活动地区的平均空气温度。不同用途的房间室内计算温度见暖通规范(03)民用建筑主要房间：tn=16-24°C层高高于

3、4m的厂房(散热量23W/m2)时地面基本耗热量采用室内计算温度(tn);屋顶、天窗采用屋顶下的温度(td);墙、门窗采用平均温度：tpj= (tn+td)/2td =tn+(H-2)A(At=0.3-1.5°C/m)A供暖室外计算温度t (°C)确定方法：不保证天数法、热惰性原理法 我国采用不保证天数法(不保证5天)，气象资料 是51年-80年的) 北京地区：t'w= -9 (°C)冬季采用空调取暖时，平均不保证1天 北京：t*w= -12 (°C)2019/1/11§1-2围护结构的基本耗热量#2019/1/11§1-2围

4、护结构的基本耗热量2019/1/11§1-2围护结构的基本耗热量»围护结构传热系数k (W/FC)双向非均质材料组成的围护结构材料层的平均传热阻:A%=火+心)即1=1Rn + Rpj + Rw修正系数bu . b 0 % . . * % . .<> V1Q2019/1/11§1-2围护结构的基本耗热量»围护结构传热系数k (W/irFC)空气间层的传热系数查相关资料空气间层形式：双层玻璃、空心砖、封闭空气层A间层换热强度与间层厚度、间层设置方向、形状、 密封性等有关A相同厚度时，热流由上向下热阻最大，反之最小,间层竖向时热阻居中A间层厚度大

5、于4mm,热阻不再随厚度增加»围护结构传热系数k (W/FC)地面传热系数按地带确定:个地带2019/1/11§1-2围护结构的基本耗热量厂围护结构传热系数k （W/rrC）地面传热系数按地带确定:A不保温地面各地带传热系数（K。）可直接查手册A保温地面各地带传热系数（KR应加入保温材料热阻Ro = R°+gK；= 10 R；A铺设在地垄墙上的各地带传热系数（K0152019/1/11为什么引入温差修正系数?A温差修正系数aq；产kF.(tn-t')q；j=k.F.(tn-t；)统 q；j=kF .(Sa相邻两个房间温差大于或等于5°C或隔墙传热

6、量大于 房间负荷10%时需计算通过隔墙或楼板的传热量。外墙中间层：从本层地面到上层地面 底层：从地板下表面到上层表面顶层:从本层地面到屋顶外表面（斜屋顶：从本层地面到闷顶保温层） 外墙从外表面量起（外廓尺寸）内墙从中心线量起门、按外墙外表面净尺寸§1-2围护结构的基本耗热量闷顶和地面闷顶和地面的面积按外墙的内廓尺寸计算。 平屋顶顶棚面积按外廓尺寸。实际计算时，地面面积按地带分别计算，第I地地下室的地下部分按地面处理2019/1/11§1-3围护结构修正（附加）耗热量包括：朝向修正、风力附加、高度附加一、朝向修正耗热量（p18）考虑到太阳辐射对围护结构基本耗热量的修正各朝向的

7、附加率（Xch）:北、东北、西北:0% -10%东、西：-5%东南、西南：-10%T5%南:t7J-15% -20%232019/1/11§1-3围护结构修正（附加）耗热量#2019/1/11§1-3围护结构修正（附加）耗热量日照率低于35%的地区：东、西向不修正东南、西南和南向：-10%0EZJ二、风力附加耗热量（p19）考虑风速变化而对围护结构基本耗热量的附加与风速有关， 表中数值对应于 4m/s（平均风速）与风速有关,表中数值对应于 4m/s（平均风速）一般可以忽略'只对于河边、海岸等地方的建筑以及 城镇、厂区特别高出的建筑，在垂直的围护结构基本 耗热量基础上

8、附加5%-10%o三、高度附加耗热量（P19）考虑房屋高度对围护结构耗热量影响而附加的耗热量dj=kF（tn-fw）at对于屋顶，实际值大于计算值（t>g附加量：0；=%工（伽+4丛+的）民用房间和散热量小的工业厂房高于4米时，每高出1米 附加2%,但总附加率不应大于15%。楼梯间不需附加。h房间围护结构传热耗热量的计算朝向修正率0； = Qi + Qx|=(1 +于g)aKF(tn -<)(1 + xz + xc/J风力附加率272019/1/11§ 1-4冷风渗透耗热量（p19）凡暴露于室外的可开启的门、窗等均应计算其冷风渗透耗热量。冷风渗透的动力来自两方面：风压、热

9、压 冷风渗透耗热量的计算方法：缝隙法（相对准确，用于设计计算）Y换气次数法（较粗糙，用于民建概算）.百分数法（最粗糙，用于工建概算）2019/1/11§ 1 -4冷风渗透耗热量2019/1/11§ 1 -4冷风渗透耗热量热压的形成室外室内中性面2019/1/11§ 1 -4冷风渗透耗热量r.A缝隙法（03规范规定）Q2r=0.278.V.pw.cXrM-<)(W)V = Um" (m3/h)L：每米缝隙的理论渗透空气量, m：冷风渗透压差综合修正系数; b：门、窗缝隙渗风指数，b二0.560.78,无资料取 厂门、窗缝隙长度，m2019/1/11&

10、#167; 1 -4冷风渗透耗热量2019/1/11§ 1 -4冷风渗透耗热量V =Llmb(m3/h)2019/1/11§ 1 -4冷风渗透耗热量2019/1/11§ 1 -4冷风渗透耗热量L = a (-y02 )bVo:基准高度（10m）冬季最多风向的平均风速（查规范） a:门、窗缝隙渗风系数，（无实测资料时，根据外窗气密 性等级，查规范）节能设计标准（95）规定：16层建筑不低于3级730层建筑不低于2级2019/1/11§ 1 -4冷风渗透耗热量V =Llmb(m3/h)竖井内温度朝向修正系数查手册有效热压差与风压差比#2019/1/11

11、67; 1 -4冷风渗透耗热量#2019/1/11§ 1 -4冷风渗透耗热量热压系数注：h。呻的h小于10m时，应按10m计算门窗中心线标高三高度修正系数=(03/z°分表D.0.2-1外门窗缝隙渗风系数下限值建筑外窗空气渗透性能分级IninIVVah- Pa°-$7)30. 10. 30.50.81.2表D. 0. 2-2热压系数内部隔断情况开敞空间有内门或房门有前室门、楼梯间门 或走廊两瑞设门密闭性差密闭性好密闭性差密闭性好:G1.01.00.808060. 60. 40. 402计算时应注意:A若计算得CWT,则所计算楼层所有朝向门A若计算得C > T

12、, m W 0,则所计算楼层该朝向门窗的冷风渗透耗热量为零。A若计算得C > T, m >0,需采用上述公式计算各门窗的冷风渗透耗热量O换气次数法Q2：0278Vp/5亿-（W）V =k-Vr （m3/h）V*：房间的体积，m3；k:换气次数，次/h。（查手册）百分数法根据高度和玻璃窗的层数直接查手册392019/1/11§1-5冷风侵入耗热量（p21）风侵入耗热量(p21)对于有可开启的外门的房间需计算该部分 耗热量。对于短时间开启的门:O；=Q；,0n外门附加率 (见手册)外门基本耗热量对于长时间开启的门：应先按工业通风计算冷风侵入量，再计算其耗热量 对于阳台门，不需

13、考虑冷风侵入耗热量关于冷风侵入耗热量的说明蛊规范（03）将冷风侵入耗热量归到围护结构附加 耗热量内计算（称为外门附加耗热量），计算方法相同。但外门附加耗热量应计入高度附加耗热量的基数内。0 = 0+0；Q=(l + xg )aKF(tn-trw )(l + xf+xch + xm)412019/1/11§1-6分户计量采暖系统设计热负荷（加）分户计量采暖系统室内计算温度比较认可的看法是计量采暖系统的设计室温宜比现 行标准提咼2°C o二、分户计量采暖系统房间的设计热负荷户间热负荷由于分室调温而出现的温差引起的向临户的传热量。分户计量J宦间热负荷常规采暖房间热负荷户间热负荷户

14、间热负荷不统计在采暖系统的总负荷内。#2019/1/11§ 1-6分户计量采暖系统设计热负荷户间热负荷的计算：（不同的地区方法不同）北京市新建集中采暖住宅分户热计量设计技术规程 给定的原则：A对于集中采暖，不采用地板采暖时，取6°C温差计算楼板或隔墙传热量，采用地板采暖时，取8°C温差 计算楼板或隔墙传热量；A对于采用分户独立热源采暖的热用户，户间传热负荷温差宜按10 9计算；A以各户间传热量总和的适当比例做为户间总传热负荷，一般取50%；顶层或底层可取70-80%；A户间传热量不宜大于房间基本采暖热负荷的80%。§ 1 -7低温热水地板辐射采暖热负荷方

15、法X按前述方法计算，然后将计算结果乘0. 9-0. 95方法N按前述计算方法计算，但室内计算温度比标准低2 °C注意:可不考虑高度附加2、3、4、对于敷设加热管的地面，不应计算地面的传热损失 对于分户计量系统应考虑户间传热。局部辐射采暖应按规范中规定的方法进行折算2019/1/11§1-8围护结构最小传热阻和经济传热阻（p25）护结构最小传热I围护结构内表面温度过低会使围护结构内 表面结露和使人体感到不舒服，为此限定的围护结 构热阻。(t -t )an _ ' w 丿 s qOmin _ TT 6yAty：允许的最大温差（查手册）twe:冬季围护结构室外计算温度（按

16、热惰性指标 查手册）护结构内表面换热阻（查手册）围护结构经济传热阻1v热阻对建筑物能耗和造价的影响？Ro t材料保温性能好-造价f ,能耗/ （运行费用I ）Ro I材料保温性能差造价匚能耗t （运行费用t ）2、什么是经济传热阻？使建设费用和运行费用之和最小的围护结构传热阻。经济传热阻大于最小传热阻。心实际 r0,h可满足使用要求，但不一定经济K）实际=R。经济即经济又合理492019/1/11§1-8围护结构最小传热阻和经济传热阻三、从节能角度对围护结构热阻的限制A我国现有建筑的围护结构传热阻远小于经济传热阻。A由于按经济传热阻确定围护结构，需要增加许多基建投资，目前尚不能实现。

17、民用建筑节能设计标准(采暖居住部分)(86), 规定了供暖居住建筑围护结构平均传热系数的最大值。对供暖居住建筑:max从节能角度对围护结构热阻的限制民用建筑节能设计标准（采暖居住部分）（95）, 规定了不同地区采暖居住建筑各部分围护结构传热系数的 限定值。（见本标准，表4-2-1）512019/1/11§1-9建筑节能及措施(p34)一、节能建筑的两个主要判定指标1v建筑物的耗热指标指在采暖期室外平均温度下，为保持室内计算温度，单 位建筑面积在单位时间内消耗的、需由采暖系统供给的 热量。(用于评价建筑物能耗水平)Qh =(1h>t +inf Qi,h W/m2qHJ单位建筑面积

18、通过围护结构的传热耗热量q；NF单位建筑面积的空气渗透耗热量qLH单位建筑面积内部得热量，住宅取3. 8 W/m2单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量: rJQh ,T = 4 7e）（YjKiFi ） / AqI 1=1建筑面积围护结构传热系数修正系数(查规范)采暖期室外平均温度北京:-1.6° C全部房间平均室内计算温度一般住宅取16° C532019/1/11§1-9建筑节能及措施（p34）单位建筑面积的空气渗透耗热量:0INF"¥/含换气次数住宅，取0.5 （次/h）换气体积（楼梯间不采暖取建筑体积的0.6倍；楼梯间采暖取0.65倍2、采暖耗煤量指标指在采暖期室外平均温度下，为维持室内计算温度单位 建筑面积在一个采暖期消耗的标准煤量。（用于评价建 筑物和采暖系统整体的能耗水平）采暖期天数 北京125天标准煤热值8. 14kW. h/kg"1 "2L|锅炉运行效率（采取节能措施前/后, 取0.55/0.68）室外管网输送效率 （采取节能措施前/后, 取 0.85/0.9）552019/1/11§1-9建筑节能及措施（p34）二、建筑节能设计北京市规定：在围护结构应满足规定要0.3;四至六层不大于0.35;1%建筑物体型系数一至三层不关于0