绪论采暖热工1

1、建筑技术课建筑技术课_ _建筑设备建筑设备序：建筑设备概述序：建筑设备概述建筑设备：建筑设备：一般为房屋建筑内卫生、采暖、空调、消防等设施的总称。包括建筑给水排水专业及采暖通风专业的设计范围。卫生：卫生：指卫生间、浴室、清洁间、开水间、厨房等含有卫生器具的房间所必须的给水排水设施及其管道系统，还包括屋面雨水的排放系统。采暖：原指冬季室内取暖设施，本课程主要介绍民用建筑中常见的集中采暖的系统形式及采暖设备。介绍建筑外围护结构对采暖的影响以及节能建筑的概念。空调：不单指夏季人工制冷降低室温度的设备，同时（该设备）冬季也能制热保持室内温、湿度。本课程主要介绍民用建筑中常见的空调形式及设备。冷 凝 水

2、 管空 调 机新 风7 C制 冷 机 的 冷 凝 器制 冷 机 的 蒸 发 器32 C37 C12 C冷 却 水 泵空 调 房 间制 冷 机 房排 风 扇送 风 口冷 水 泵冷 水 管25 C回 风 口24 C房机调空18 C送 风 管消 声 器热 水 泵热 水 管烟 气冷 却 水 管热 湿 空 气冷 却 塔烟 囱热 水 器消防：含三部分：1、火灾发生时用于扑灭火灾的设施：消火栓、灭火器、自动喷水灭火设备等等。2、火灾发生时为减少人员伤亡，在人员逃生的疏散通道内设置的隔离并排除烟，气补充新鲜空气的防排烟设施。3、火灾发生时提醒人员疏散、通知专业人员火灾发生地点的报警设备和自动灭火系统自动启动的

3、控制设备。本课程主要内容分以下四部分： 第一章：供暖工程 第二章：房间冷热负荷与热工 第三章：空气调节 第四章：给水排水 第五章：消防设计第一章第一章 供暖工程供暖工程 绪绪 论论 第一节第一节 室内热水供暖系统室内热水供暖系统 第二节第二节 供暖系统的散热设备供暖系统的散热设备 第三节第三节 热热 源源采暖系统的组成：热源供暖管路系统散热设备第一节第一节 室内热水供暖系统室内热水供暖系统 1.1 1.1 集中供暖的一般公共建筑的热水系集中供暖的一般公共建筑的热水系统常用形式统常用形式 1.21.2住宅建筑常用供暖系统形式住宅建筑常用供暖系统形式1.1 1.1 集中供暖的一般公共建筑的热水系统

4、常用形式集中供暖的一般公共建筑的热水系统常用形式1.1.1 上供下回单管串联系统 1.1 1.1 集中供暖的一般公共建筑的热水系统常用形式集中供暖的一般公共建筑的热水系统常用形式1.1.2 下供下回双管并联系统 双管系统的重力水头 P = (1/22/3)gH(h- g) g：重力加速度 H: 散热器的高差 h : 回水密度(约70) g : 供水密度(约95)1.1 1.1 集中供暖的一般公共建筑的热水系统常用形式集中供暖的一般公共建筑的热水系统常用形式1.1.3 单双管混合系统1.1 1.1 集中供暖的一般公共建筑的热水系统常用形式集中供暖的一般公共建筑的热水系统常用形式1.1.4 常用供

5、暖系统形式与建筑的关系冷 辐 射对 流 散 热人孔室内管沟局部下降人孔室外室外1.2 1.2 住宅建筑常用供暖系统形式住宅建筑常用供暖系统形式住宅供暖系统的特点：(1) 供暖系统应可分户计量；(2) 主要居室温度宜能够调节；(3) 供热管道宜可在户外关闭, 各户分支 管道尽量在本户内敷设。 1.2 1.2 住宅建筑常用供暖系统形式住宅建筑常用供暖系统形式1.2.1低温热水地板辐射供暖 1.2 1.2 住宅建筑常用供暖系统形式住宅建筑常用供暖系统形式1.2.2 下行式散热器供暖 1.2 1.2 住宅建筑常用供暖系统形式住宅建筑常用供暖系统形式1.2.3 上行式散热器供暖 第二节 热水供暖系统的散

6、热设备 2.1常用散热器 2.2散热器罩的设置2.1常用散热器 (1)铸铁柱型散热器 (2)钢管串片散热器 (3)高频焊钢管散热器(4)钢制散热器德国森德柱型钢制散热器芬兰瑞特格板式钢制散热器地板采暖2.2散热器罩的设置 不同安装形式所需散热器面积的修正系数第三节第三节 热源热源 3.1集中热源 （1）集中热水锅炉直接供热 （2）热交换器间接供热 3.2 分散热源 （1）分户燃气炉 （2）电热采暖 （3）与夏季空调结合的热泵机组复习思考题复习思考题（一）1、公共建筑与住宅采暖系统的主要区别是什么？2、暖气沟通常设在何处，有哪些附属设施？3、地板采暖对地面做法有何基本要求？4、暖气罩的设置对散热

7、效果有何影响？第一单元复习1、热压作用：重力水头P=（1/2-2/3）H(h-g)H:供回水高差h：回水容重（约70）g：供水容重（约95）单管系统：因为立管是串联系统，每根立管各层在一个支环路上，自然循环压力对每层是一样的，不存在竖向失调问题。 双管系统：每层由于高度不同，自然循环压力上层较大、底较小。 2、暖气管沟部置： 3、暖气罩设置对散热效果影想第二章第二章 房间冷热负荷房间冷热负荷与建筑热工与建筑热工 第一节第一节 房间冷热负荷房间冷热负荷 第二节第二节 建筑热工基本概念建筑热工基本概念第一节 房间冷热负荷1.1 1.1 冬季房间主要热负荷的组成冬季房间主要热负荷的组成 （1）围护结

8、构的传热耗热量（基本耗热量） （2）门窗缝隙渗入室内的耗热量（采暖） （3）朝向修正附加耗热量 （4）高度修正附加耗热量 （5）外门开启冷风侵入耗热量 （6）新风耗热量（空调）房间冷负荷组成冷辐射对流散热1.2 夏季房间主要冷负荷的组成 （1）围护结构冷负荷 （2）人体散热量和散湿量 （3）工艺设备散热量和散湿量 （4）照明散热量 （5）新风冷负荷 （6）其他第二节 建筑热工基本概念2.1传热的基本概念2.1.1传热的三种基本方式（1 1）导热）导热固体内部传热固体内部传热 q q t / Rt / Rt t t / t / （/）（）（W/mW/m2 2）t t ：壁两侧表面温差：壁两侧表面

9、温差 R Rt t ：热阻：热阻：壁厚：壁厚 ：导热系数：导热系数纯铜纯铜 =400 =400 钢筋混凝土钢筋混凝土 =1.63=1.63加气混凝土加气混凝土 =0.21 =0.21 聚苯泡沫塑料聚苯泡沫塑料 =0.04=0.04水蒸气2.1传热的基本概念2.1.1传热的三种基本方式（2 2）对流换热）对流换热流体和流体和固体表面之间的换热固体表面之间的换热lq q t / Rt / Rl t /t /（1 /1 /）（W/mW/m2 2）lt t ：流体和壁表面温差：流体和壁表面温差 lRR：热阻：热阻l：对流换热系数：对流换热系数水蒸气2.1传热的基本概念2.1.1传热的三种基本方式（3

10、3）辐射换热）辐射换热物体表面之间发射可见和物体表面之间发射可见和不可见射线传递热量。不可见射线传递热量。 q q C C1 1，2 2 （T T1 1/100/100）4 4(T(T2 2/100)/100)4 4 C1，21、2表面间的辐射系数 T1 、T2 1、2表面的绝对温度（K） 2.1传热的基本概念2.1.2 稳定传热计算方法围护结构基本传热公式：围护结构基本传热公式： Q = KQ = K F (tn-tw) F (tn-tw) Q: Q: 传热量（传热量（W W） F F：围护结构的面积（：围护结构的面积（m2m2）tntn：室内温度（：室内温度（） twtw：室外温度（：室外

11、温度（）K K：窗、墙、屋顶等围护结构：窗、墙、屋顶等围护结构的传热系数（的传热系数（W/m2W/m2）水蒸气 影响房间传热量的因素：1、房间内外温差2、房间与周围环境接触的围护结构的总面积3、房间围护结构的传热性质 以上第二、第三条即为节能建筑所要控制的方向。建筑控制传热面积的措施 体形系数：建筑物外表面/建筑物包围的体积北京地区住宅最大体形系数推荐数值：高层0.3多层0.35底层0.45传热系数传热系数K K：K=1/R =1/（Rn+Ri+Rw） =1/(1/n+i/+1/w) （W/m2） R： 围护结构热阻，为传热系数K的倒数；Rn 1/n：内表面放热热阻；n：围护结构内表面放热系数

12、（W/m2）；Rw 1/w：外表面放热热阻；Ri =i/i：各层材料热阻之和；w：围护结构外表面放热系数（W/m2） ；i：围护结构各层材料厚度（m）；i：围护结构各层材料的导热系数（W/m2） 。 举例： 钢筋混凝土 =1.63 加气混凝土 =0.21 聚苯泡沫塑料 =0.04 双层钢窗 =0.30 同种材料，容重越小，值越小，保温性能越好，但强度越差。从传热公式可以看出，从冬季节能角度，建筑围护结构的面积F和导热系数越小越好，厚度越大越好。北京市住宅节能标准传热系数K的限值 外窗：2.8 屋顶：5层及以上为0.6，4层及以下为0.45 外墙外保温：5层及以上为0.6， 4层及以下为0.45

13、 外墙内保温：5层及以上为0.3， 4层及以下不采用窗墙面积比推荐值 北、西北、西、东北、东、西南 ：0.30 东南：0.35 南：0.50 2.1传热的基本概念 2.1.3 不稳定传热计算方法的主要特点 （1）除计算室内外温差传热外，还应计算太阳辐射热。 （2）由于各类型围护结构的蓄热能力显著不同，太阳辐射对玻璃窗、屋顶、外墙等的影响不同，需采用不同的计算方法。 （3）由于一天内室外气温和太阳辐射强度的变化，需按围护结构类型、朝向、逐时计算传热，并取综合最大值作为房间围护结构的空调冷负荷。2.2 保温与隔热 保温主要针对冬季，隔热为夏季；隔热考虑热惰性。 （1）保温增加围护结构热阻 Ri =

14、i/i （2）夏季太阳辐射热对室内的影响 （3）围护结构的热惰性指标 （4）围护结构的保温与隔热性能当室外进入室内的热流呈周期波动时，围护结构对其的衰减和延迟作用（削弱能力）称为热稳定性，用热惰性指标D表示。衰减和延迟作用是由于材料对热流的阻尼作用和蓄热作用所致，阻尼作用即为热阻R，蓄热作用用蓄热系数S表示，围护结构的热惰性指标D=RS，用于夏季围护结构冷负荷计算。 2.2 保温与隔热（2 2）夏季太阳辐射热对室内的影响）夏季太阳辐射热对室内的影响 热流量太阳室内热量衰减太阳辐射围护结构蓄热量房间实际得热围护结构对房间的放热量时间延迟时间延迟2.2 保温与隔热（3 3）围护结构的热惰性指标）围

15、护结构的热惰性指标D DD = RS R : 热阻，材料对热流的阻尼作用S : 蓄热系数，材料的蓄热作用 D : 热惰性指标，围护结构对周期性热流的衰减和延迟作用（削弱能力），即热稳定性2.2 保温与隔热（4 4）围护结构的保温与隔热性能）围护结构的保温与隔热性能 结论：从节能角度(1)轻型材料保温好、隔热不好，重型材料反之。(2)采用重型围护结构加轻型保温材料的做法，保温和隔热性才比较理想。(3)内保温不如外保温。(4)内遮阳不如外遮阳。(5)建筑物体形系数不应过大。(6)窗墙面积比不宜过大。建筑采用以上节能措施，有可能在大部分时间使热流波峰延迟和衰减到人体感觉的舒适范围内，减少建筑物全年的能耗，达到节能的目的。其它节能措施：加强外窗密封性能减少缝隙率。减少冷空气进入室内引起的热负荷 根据节能规范居住建筑外窗气密性应达到四级以上。复习思考题复习思考题（二）1、房间冷热负荷各有哪些？冬夏负荷有什么不同？2、传热有哪三个基本形式？各指什么间的传热形式？3、对于不稳定传热稳定传热计算忽略了什么对负荷的影响？4、针对传热基本公式，建筑节能规范提出了哪些方面要求？ 5、已知：一外墙保温材料为加气混凝土 =0.21 厚300MM； 主体采料为钢筋混凝土 =1.63 厚150MM 内表面换热系数为 Rn=0.115 外表面换热系数为 Rw=0.043求外墙总传热系数。水 蒸 气平面剖面典