01《供热工程》第一课-热负荷计算

能源与安全全工程学院院成剑林第一章供供暖系统统的设计热热负荷1．供暖设计计热负荷的的计算，主主要是围护结构基基本耗热量量的计算及修正耗热量量的计算。2．供暖设计热负荷荷与热负荷的区别。本章重点及及难点第一节供供暖系统统设计热负负荷人们为了生生产和生活活，要求室室内保证一定的温度度。一个建筑筑物或者房房间可能有有各种得热热和散失热热量的途径径。当建筑筑物或者房房间的失热量大于于得热量时，为了保保持室内在在要求温度度下的热平平衡，需要要由供暖通通风系统补补进热量，，以保证室室内要求的的温度。供暖系统通通常利用散热器向房间散热热，通风系统送入高于室室内要求温温度的空气气，一方面面向房间不不断地补充充新鲜空气气，另一方方面也为房房间提供热热量。供暖系统热热负荷的意意义1.物理意义是指冬季供供暖房间所所需要的热热量，即供供暖房间的的散热器在一一定时间内内散出的热热量。2.实际意义是供暖设计计的主要依据，它决定着着供暖系统统的规模和和散热设备备的多少。。教材书上没没有，请记记笔记第一节供供暖系统统设计热负负荷供暖系统的的热负荷是指某一室室外温度tw下,为了达达到要求的的室内温度度tn，供暖系统统在单位时时间内向建建筑物供给给的热量。。它随着建建筑物得失失热量的变变化而变化化。供暖系统的的设计热负荷荷是指在设计计室外温度度tw'下，为达到到要求的室室内温度tn',系统在单单位时间内内向建筑物物供给的热热量Q＇。它是设计计供暖系统统的最基本依据据。twtw'有何区别？？有何影响？？第一节供供暖系统统设计热负负荷twtw'有何区别？？有何影响？？第一节供供暖系统统设计热负负荷供暖系统的的热负荷是指某一室室外温度tw下,为了达达到要求的的室内温度度tn，供暖系统统在单位时时间内向建建筑物供给给的热量。。它随着建建筑物得失失热量的变变化而变化化。供暖系统的的设计热负荷荷是指在设计计室外温度度tw'下，为达到到要求的室室内温度tn',系统在单单位时间内内向建筑物物供给的热热量Q＇。它是设计计供暖系统统的最基本依据据。热负荷：变变化的值设计热负荷荷：定值建筑物或房房间的得、、失热量的的确定失热热量量：1．．围护护结结构构传传热热耗耗热热量量Q1；2．．冷风风渗渗透透耗耗热热量量Q2（加热由门、、窗缝隙渗入入室内的冷空空气的耗热量量）；3．冷风侵入耗热热量Q3（加热由门、、孔洞及相邻邻房间侵入的的冷空气的耗耗热量）4．水分蒸发发的耗热量Q4；5．加热由外外部运入的冷冷物料和运输输工具的耗热热量Q5；6．通风耗热热量（通风系统将将空气从室内内排到室外所所需要带走的的热量)得热量：7．生产车间间最小负荷班班的工艺设备备散热量Q7；8．非供暖通通风系统的其其它管道和热热表面的散热热量Q8，9．热物料散散热量Q9；10．太阳辐射热量量Q10通过其它途径径散失或获得得的热量Q11。注：(1)不经常的散热热量，可不计计入；经常而而不稳定的散散热量，应采采用小时平均均值。(2)对于民用建筑筑以及产热量量很少的工业业建筑，热负负荷主要考虑虑围护结构传传热耗热量，，冷风渗透耗耗热量，冷风风侵入耗热量量，太阳辐射射得热量。注：(3)对于集中供暖暖分户热计量量供暖系统，，在确定户内内采暖设备容容量和计算户户内管道时，，还应考虑间间歇供暖和分分室调节引起起的隔墙或楼楼板间的传热热，也称户间传热负荷荷。户间传热负负荷不统计在在供暖系统的的总热负荷内内。(4)对户内供暖系系统，其供暖暖系统的设计计热负荷，应应为围护结构构传热耗热量量、冷风侵入入耗热量与户户间传热负荷荷之和。教材书上没有有，请记笔记记供暖系统的设设计热负荷在工程设计中，对于没有有设置通风系系统、不考虑虑太阳辐射、、人体散热量量、照明散热热量等，设计计热负荷可表表示为带有“/”上标符号都是是表示在设计计工况下的各各种参数建筑物或房间间的得、失热热量的确定围护结构传热热耗热量Q1冷风渗透耗热热量Q2（加热由门、、窗缝隙渗入入室内的冷空空气的耗热量量）；冷风侵入耗热热量Q3（加热由门、、孔洞及相邻邻房间侵入的的冷空气的耗耗热量）太阳辐射热量量Q10供暖系统的设设计热负荷当室内温度高高于室外温度度时，通过围围护结构向外外传递的热量量。基本耗热量Q1j附加(修正)耗热量Q1x围护结构耗热热量Q1供暖系统的设设计热负荷基本耗热量：：在设计条件件下，通过房间各部部分围护结构构（门、窗、墙墙、地板、窗窗顶）从室内内传到室外的的稳定传热量量的总和。附加（修正））耗热量包括括风力附加、高度附加和朝向修正等耗热量。供暖系统的设设计热负荷在工程设计中，供暖系统统的设计热负负荷，一般可可分为几部分分进行计算。。围护结构的基基本耗热量围护结构的附附加（修正耗耗热量）供暖系统的设设计热负荷计算围护结构构附加（修正正）耗热量时时，太阳辐射得热热量可用减去去一部分基本本耗热量的方方法列入。风力和高度影影响用增加一一部分基本耗耗热量的方法法进行附加。。前两项表示通通过围护结构构的计算耗热热量，后两项项表示室内通通风换气所耗耗的热量。注：对具有供暖及及通风系统的的建筑，供暖暖及通风系统统的设计热负负荷，需要根根据生产工艺设备备或建筑物的使用情况，，通过得失热热量的热平衡衡和通风的空空气量平衡综综合考虑才能能确定。第一节供暖系统的设设计热负荷小结第二节围围护结构的基基本耗热量在工程设计中中，围护结构的的基本耗热量量是按一维稳定传热热过程进行计算的。。实际上，室内散热设备散热不稳稳定，室外空空气温度随季季节和昼夜变变化不断波动动，这是一个不稳定传热过程围护结构基本本耗热量计算算公式围护结构的传传热系数围护结构的面面积冬季室内计算算温度供暖室外计算算温度围护结构的温温差修正系数数围护结构基本本耗热量计算算公式整个建筑物或或房间的基本本耗热量一、室内计算算温度tn室内计算温度度是指距地面2米以内人们活活动地区的平平均空气温度度。室内空气温度度的选定，应满足人人们生活和生生产工艺的要要求。生产要求的室室温,一般由工艺艺设计人员提提出。生活用房间的的温度，主要决定于人人体的生理热热平衡。冬季室内温度度标准根据国内有关关卫生部门的的研究结果认认为：当人体衣着适适宜，保暖量量充分且处于于安静状况时时，室内温度度20℃比较舒适。18℃无冷感，15℃是产生明显冷冷感的温度界界限。《采暖通风与与空气调节设设计规范》(GB50019-2003)规定集中供暖冬季季室内计算温温度，按下列列规定采用：：1．民用建筑筑的主要房间间,宜采用16℃~24℃；2．生产厂房房的工作地点点轻作业：18~21℃，中作业：16~18℃,重作业：14~16℃,过重作业：12~14℃；工业企业设计计卫生标准（（GBZ1）室内空气质量量标准（GB/T18883）《采暖通风与与空气调节设设计规范》(GB50019-2003)规定对于高度较高高的生产厂房房，通过上部部围护结构的的传热量增加加。层高超过4m的建筑物或或房间，冬季季室内计算温温度tn，应按下列规规定采用：(1)计算地地面的耗热量量时，应采用用工作地点的的温度，tg(℃)(2)计算屋屋顶和天窗耗耗热量时，应应采用屋顶下下的温度，td(℃)(3)计算门门、窗和墙的的耗热量时，，应采用室内内平均温度tp.j=(tg+td)/2(℃)《采暖通风与与空气调节设设计规范》规规定屋顶下的空气气温度td确定公式td＝tg+(H—2)△t对于散热量小小于23w／m2的生产厂房，，其温度梯度度值不能确定定时，可用工工作地点温度度计算围护结结构耗热量，，但应按高度度附加的方法法进行修正。。二、供暖室外外计算温度tw'供暖室外计算算温度的确定定，对供暖系系统设计有很很关键性的影影响。如采用过低的的tw’值，使供暖系系统的造价增加；如采用值过高高，则不能保证供暖暖效果。目前国内外选选定供暖室外外计算温度的的方法，可以以归纳为两种种：—是根据围护护结构的热惰性原理；二是根据不保证天数的原则来确定定。采用热惰性原原理规定供暖室外外计算温度要要按50年中中最冷的八个个冬季最冷的的连续5天的日平均温温度的平均值值确定根据热惰性原原理确定供暖暖室外计算温温度，规定值值比较低采用不保证天天数方法的原原则人为允许有几几天时间可以以低于规定的的供暖室外计计算温度值，，亦即容许这这几天室内温温度可能稍低低于室内计算算温度值。不保证天数根根据各国规定定而有所不同，，有规定1天、3天、5天等。我国供暖室外外计算温度值值的确定原则则《暖通规范》》规定；“供暖室外计计算温度，应应采用历年平平均不保证5天的日平均温度度”。对大多数城市市来说，是指指1951一一1980年年共30年的的气象统计资资料里。不得得有多于150天的实际际日平均温度度低于所选定定的室外计算算温度值我国北方一些些城市的供暖暖室外计算温温度值，详见见《暖通规范范》附录。《暖通规范》》附录《暖通规范》》附录三、温差修正正系数a值温差修正系数数a值：对供暖房间围围护结构外侧侧不是与室外外空气直接接接触，而中间间隔着不供暖暖房间或空间间的场合，通过该该围护结构的的传热量的计计算采用了围护结构构的温差修正正系数。1—供暖房间间2——非供暖房间间三、温差修正正系数a值传热达到热平平衡时，非供供暖房间或空空间的温度。。此值大小取决决于非供暖房房间或空间的的保温性能和和透气状况。。对于保温性性能差和易于于室外空气流流通的情况，，不供暖房间间或空间的空空气温度更接接近于室外空空气温度，则则此值接近于于1.具体见见附录1-2温差修正系数数α值（1）a值仅适用于不不与室外直接接相连的围护护结构,且tn-th≥5℃时；（2）计算外墙时时，a＝1；（3)a值的取法与围围护结构的特特征有关；根根据经验得出出的各种不同同情况的a值见附录1-2。⑷与相邻房房间的温差大大于或等于5℃时，应计算通通过隔墙或楼楼板的传热量量。与相邻房房间的温差小小于5℃时，且通过隔隔墙或楼板的的传热量大于于该房间热负负荷的10%时，应计算其其传热量。温差修正系数数α值四、围护结构构的传热系数数K值一般建筑物的的外企和屋顶顶都属于均质质多层材料的的平壁结构，，其传热过程程如图四、围护结构构的传热系数数K值围护结构表面面换热过程是是对流和辐射射的总和过程程。围护结构构内表面换热热是壁面与临临近空气和其其他壁面由于于温差引起的自然对对流和辐射换换热作用，而而在围护结构构外表面主要要是由于风力作用产生的强迫对对流换热，辐辐射换热占的的比例较小。。1．匀质多层材材料(平壁)的传热系数K值四、围护结构构的传热系数数K值围护结构传热热阻内表面换热系系数外表面换热系系数各层材料导热热系数各层的厚度附录1-3附录1-42．两向非匀匀质围护结构构的传热系数数值传统的实心砖砖墙：传热系系数值较高；；从节能角度出出发，采用各各种形式的空心砌块，或填充保温材料料的墙体二维传热2．两向非匀匀质围护结构构的传热系数数值自学内容3．空气间层层传热系数K值应用场合严寒地区；一些高级民用用建筑。常用的形式：：双层玻璃、复复合墙体的空空气间层（间间层中的空气气导热系数比比组成围护结结构的其他材材料的导热系系数小，增加加了围护结构构传热阻。空空气间层传热热同样是辐射射与对流换热热的综合过程程。在间层壁壁面涂覆辐射射系数小的反反射材料，如如铝箔等，可可有效增大困困难过期间层层的换热阻））3．空气间层层传热系数K值对流换热强度度：与间层的强度度、间层设置置的方向和形形状、以及密密封性等因素素有关。当厚度相同时时，热流朝下的空气间层热热阻最大，竖竖壁次之，而而热流朝上的的空气间层热热阻最小。同同时，在达到到一定厚度后后，反而易于于对流换热，，热阻的大小小几乎不随厚厚度增加而变变化了。3．空气间层层传热系数K值具体详见手册册P25表3.1-11空气间层厚度（cm）

竖向的空气间层m2·℃∕W

热流自下向上的水平空气间层（m2·℃∕W）

热流自上向下的水平空气间层（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．地面的传传热系数室内地面的传传热系数随着离外墙的的远近而变化化在冬季室内热热量通过靠近近外墙地面传传到室外的路路程较短，热热阻较小、而而通过远离外外墙地面传到到室外的路程程较长，热阻阻增大。因此，室内地地面的传热系系数（热阻））随着离外墙墙的远近而有有变化，但在在离外墙约8m以远的地面，，传热量基本本不变。4．地面的传传热系数的近近似计算方法法(1)贴土非保温地地面(组成地面的各各层材料导热热系数都大于于1.16W／m.℃）。(2)贴土保保温地面(组组成地面的各各层材料中，，有导热系数数小于1.16w／m.℃的保温层）。(3)铺设在地垄墙墙上的保温地地面贴土非保温地地面第一地带靠近近墙角的地面面面积需要计计算两次。工程计算中，，也有采用对对整个建筑物物或房间地面面以平均传热热系数进行计计算的简易方方法，可详见见《供暖通风风设计手册》》地面传传热地地带的的划分分非保温温地面面的传传热系系数和和换热热阻贴土保保温地地面贴土保保温地地面各各地带带的热热阻值值，可可按下下式计计算铺设在在地垄垄墙上上的保保温地地面铺设在在地垄垄墙上上的保保温地地面各各地带带的换换热阻阻值可可按下下式计计算五、围围护结结构传传热面面积的的丈量量外墙面面积的的丈量量：高度从从本层层地面面算到到上层层的地地面。。对平屋屋顶的的建筑筑物，，最顶顶层的的丈量量是从从最顶顶层的的地面面到平平屋顶顶的外外表面面的高高度；；而对有有闷顶顶的斜斜屋面面，算算到闷闷顶内内的保保温层层表面面。平面尺尺寸应按建建筑物物外廓廓尺寸寸计算算；两相邻邻房间间以内内墙中中线为为分界界线。。五、围围护结结构传传热面面积的的丈量量门、窗窗的面面积按外墙墙外面面上的的净空空尺寸寸计算算。闷顶和和地面面的面面积，应按按建筑筑物外外墙以以内的的内廓廓尺寸寸计算算。对对平屋屋顶，，顶棚棚面积积按建建筑物物轮廓廓尺寸寸计算算。五、围围护结结构传传热面面积的的丈量量地下室室面积积的丈丈量，，位于于室外外地面面以下下的外外墙，，其耗耗热量量计算算方法法与地地面的的计算算相同同，但但传热热地带带的划划分，，应从从室外外地面面相平平的墙墙面算算起，，以及及把地地下室室外墙墙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。回顾室内计计算温温度tn室外计计算温温度tw’温差修修正系系数a围护结结构传传热系系数K围护结结构传传热面面积F要求：理解各各参数数的意意义合理选选择各各个参参数值值第三节节围围护护结构构的附附加(修正正)耗耗热量量附加(修正)耗热量量有：：朝向修修正耗耗热量量风力附附加耗耗热量量高度附附加耗耗热量量一、朝朝向修修正耗耗热量量朝向修修正耗耗热量量：是考虑虑建筑筑物受受太阳阳照射射影响响而对对围护护结构构基本本耗热热量的的修正正。计算方方法：：需要修修正的的耗热热量等等于垂垂直的的外围围护结结构(门、、窗、、外墙墙及屋顶的的垂直直部分分)的基基本耗耗热量量乘以以相应应的朝朝向修修正率率。朝向修正耗热量产生原因室内因阳光射入而得到的热量向阳面围护结构外表面温度升高。失热量减少向阳面围护结构，K值较小一、朝朝向修修正耗耗热量量朝向修修正耗耗热量量：是考虑虑建筑筑物受受太阳阳照射射影响响而对对围护护结构构基本本耗热热量的的修正正。朝向修正耗热量产生原因室内因阳光射入而得到的热量向阳面围护结构外表面温度升高。失热量减少向阳面围护结构，K值较小一、朝朝向修修正耗耗热量量《暖通通规范范》规规定：：按下下列规规定的的数值值，选用不不同朝朝向的的修正正率：：北、东东北、、西北北0——10％；；东南、、西南南-10％一一-15％％；东、西西-5%；南-15％％一-30％。。一、朝朝向修修正耗耗热量量选用上上面朝朝向修修正率率时，，应考考虑当当地冬冬季日日照率率、建建筑物物使用用和被被遮挡挡等情情况。。对于冬冬季日日照率率小于于35％的的地区区，东东南、、西南南和南南向修修正率率，宜宜采用用—10％％一0％，，东、、西向向可不不修正正。二、风风力附附加耗耗热量量风力附附加耗耗热量量是考虑虑室外外风速速变化化而对对围护护结构构基本本耗热热量的的修正正。计算方方法：：在一般般情况况下，，不必必考虑虑风力力附加加。只对建建在不不避风风的高高地、、河边边、海海岸、、旷野野上上的建建筑物物，以以及城城镇、、厂区区内特特别突突出的的建筑筑物，，才考考虑垂垂直外外围结结构附附加5％一一10％。。三、高高度附附加耗耗热量量高度附附加耗耗热量量是考虑虑房屋屋高度度对围围护结结构耗耗热量量的影影响而而附加加的耗耗热量量。计算方方法：：《暖通通规范范》规规定：：民用建建筑筑筑和工工业辅辅助建建筑物物(楼楼梯间间除外外)的的高度度附加加率，，当房房间高高度大大于4m时时，高高出1m应应附加加2％％，但但总的的附加加率不不应大大于15％％。应注意意；高高度附附加率率，应应附加加于房房间各各围护护结构构基本本耗热热量和和其它它附加加(修修正)耗热热量的的总和上。通过围围护结结构的的总耗耗热量量建筑物物或房房间在在室外外供暖暖计算算温度度下，，通过过围护护结构构的总总耗热热量，，可用用下式式综合合表示示：：朝向修正率风力修正率高度修正率第四节节围围护护结构构的最小传传热阻阻与经经济传传热阻阻在供暖暖期间间，围围护结结构应应满足足使用要要求、、卫生生要求求和经经济要要求，需要要利用用“围围护结结构最最小传传热阻阻”或或“经经济传传热阻阻”的的概念念。第四节围围护结构构的最小传热阻阻与经济传传热阻确定围护结结构传热阻阻时，围护护结构内表面温度度是一个最主主要的约束束条件。除了浴室等等相对湿度度很高的房房间以外，，应满足内内表面不结露的要求。内表面结露露可能会导导致耗热量增大大和使围护结构易易于损坏第四节围围护结构构的最小传热阻阻与经济传传热阻室内空气温温度与围护结构内表面温度度的温度差还要满足卫生要求。当内表面温温度过低，，人体向外外辐射热过过多，会产产生不舒适适感。围护结构的的最小传热热阻的确定定在稳定传热热条件下，，围护结构构传热阻、、内表面传传热阻、室室内外空气气温度、围围护结构内内表面温度度之间关系系如下围护结构的的最小传热热阻的确定定工程设计中中，规定了了在不同类类型建筑物物内，冬季季室内计算算温度与外外围护结构构内表面的的允许温度度差值。围护结构的的最小传热热阻的确定定第八节围围护结结构的最小小传热阻与与经济传传热阻冬季围护结结构室外计计算温度tw.e，按围护结结构热惰性性指标D值分成四个个等级来确确定(见表l—6)。第八节围围护结结构的最小小传热阻与与经济传传热阻当采用D＞6的围护结构构(所谓重质墙墙)时，采用供供暖室外计计算温度tw’作为校验围围护结构最最小传热阻阻的冬季室室外计算温温度。当采用D＜6的中型和轻轻型围护结结构时，为为了能保证证与重质墙墙围护结构构相当的内内表面温度度波动幅度度，就得采采用比供暖暖室外计算算温度更低低的温度，，作为检验验轻型或中中型围护结结构最小传传热阻的冬冬季空外计计算温度。匀质多层材材料组成的的平壁围护护结构的D值计算例题1-1哈尔滨市——住宅建筑筑，外墙为为2砖墙，内抹抹灰(20mm)。试计算其其传热系数数值，并与与应采用的的最小传热热阻相对比比。例题1-1解：1．哈尔滨滨市供暖室室外计算温温度：tw’=-26℃℃。由附录录1—2查查出，砖墙墙的导热系系数λ＝0.81W／m℃℃，内表面抹灰灰砂浆的导导热系数λ＝0．87W／m．．℃。根据公式(1-8)、表(1-1)和和表(1-2)，得得R。=0.786m2℃／WK=1/R。=1.27W／m2℃例题1-12．确定围围护结构的的最小传热热阻首先确定围围护结构的的热惰性指指标D值。。=6.383+0.244=6.627〉6根据表1—6规定，该围围护结构属属重型结构构(类型I)。冬季室外计计算温度tw.e＝＝tw’＝＝—26℃℃。根据公式(1—15)，并查查附录(1—5)，，△ty＝6℃℃R。min=a(tn-tw.e)/△tyRn=0.843w／／m2．℃℃例题1-1通过计算可可见，该外外墙围护结结构的实际际传热阻R。小于最小小传热阻R。min值。不满足足《暖通规规范》规定定，故外墙墙应加厚到到两砖半(620mm)，或采用保保温墙体结结构型式。。建筑围护结结构平均传传热系数的的计算第四节冷冷风渗透耗耗热量在风力和热热压造成的的室内外压压差作用下下，室外的的冷空气通通过门、窗窗等缝隙渗渗入室内，，被加热后后逸出。把把这部分冷空空气从室外外温度加热热到室内温温度所消耗耗的热量，称为冷风风渗透耗热热量影响冷风渗渗透耗热量量的因素影响冷风渗渗透耗热量量的因素很很多，如门窗构造、、门窗朝向、室外风风向和风速速、室内外外空气温差差、建筑物物高低以及及建筑物内内部通道状状况等。总的来说，，对于多层(六层及六层层以下)的建筑物，，由于房屋屋高度不高高，在工程程设计中，，冷风渗透透耗热量主主要考虑风风压的作用用，可忽略略热压的影影响。计算冷风渗渗透耗热量量的常用方方法常用方法缝隙法换气次数法法百分数法一、按缝隙隙法计算多多层建筑的的冷风渗透透耗热量缝隙法的概念：对多层建筑筑，可通过过计算不同同朝向的门门、窗缝隙隙长度以及及从每米长长缝隙渗入入的冷空气气量，确定定其冷风渗渗透耗热量量。这种方方法称为缝隙法。每米长缝隙隙渗入的空空气量L的确定：可采用表1-7的实验数数据。每米门窗缝缝隙渗入的的空气量L（m3/m.h）经门、窗缝缝隙渗入室室内的总空空气量V＝Llnm3／h渗透空气量量的朝向修修正系数n门、窗缝隙隙的计算长长度当房间仅有有一面或相相邻两面外外墙全部计入其门、、窗可开启启部分的缝缝隙长度；；当房间有相相对两面外外墙时，仅仅计入风量较大一一面的缝隙；当房间有三三面外墙时时，仅计入入风量较大的的两面的缝隙；当房间有四四面外墙时时，则计入入较多风向的的1/2外围护结构构范围内的外门窗缝缝隙。冷风渗透耗耗热量Q2′二、用换气气次数法计计算冷风渗渗透耗热量量

———用于民用用建筑的概概算法在工程设计计中，按房房间换气次次数来估算算该房间的的冷风渗透透耗热量。。概算换气次次数缝隙法与换换气次数法法的比较三、用百分分数法计算算冷风渗透透耗热量———用于于工业建筑筑的概算法法由于工业建建筑房屋较较高，室内内外温差产产生的热压压较大，冷冷风渗透量量可根据建建筑物的高高度及玻璃璃窗的层数数，按表1—9列出出的百分数数进行估算算。渗透耗热量量占围护结结构总耗热热量的百分分率第五节冷冷风侵入耗耗热量在冬季受风风压和热压压作用下，，冷空气从从开启的外外门侵入室室内。把这这部分冷空空气加热到到室内温度度所消耗的的热量称为为冷风侵入入耗热量。。冷风侵入耗耗热量，可可按下式计计算冷风侵入耗耗热量的经经验计算法法冷风侵入耗耗热量可采采用外门基基本耗热量量乘以表l—10的的百分数的的简便方法法进行计算算。亦即注意事项表1—10的外门附加加率，只适适用于短时时间开启的的、无热风风幕的外门门。对于开启时时间长的外外门，冷风风侵入量Vw可根据《工工业通风》》等原理进进行计算，，或根据经经验公式或或图表确定定并按公式式(1—20)计算冷风侵侵入耗热量量。此外，对建建筑物的阳台门不必考虑冷冷风侵入耗耗热量。第六节供供暖设计计热负荷计计算例题[例题1——1]图1—8所示为北京京市一民用用办公建筑筑的平面图图和剖面图图。试校核核其外围结结构的最小小传热阻，，并计算其其中会议室室(101号房间)的的供暖设计计热负荷。。已知条件已知围护结结构条件：：外墙：一砖半厚(370mm)，内面抹抹灰砖墙。。K＝1.57W／㎡㎡·℃，D=5.06外窗：单层木框玻玻璃窗。尺尺寸(宽x高)为1.5*2.0m。窗型为带带上亮(高0.5m)，三扇两开窗窗。可开启启部分的缝缝隙总长为为13.0m。外门：单层木门。。尺寸(宽宽x高)为为1.5x2.0m。门型为无无上亮的双双扇门。可可开启部分分的缝隙总总长度为9.0m。顶棚：厚25mm的木屑板，，上铺50mm防腐木屑。。K=0.93W／／㎡·℃,D=1.53已知条件地面：不保保温地面。。K值按划划分地带计计算。北北京市室外外气象资料料；

供暖暖室外计算算温度tw’＝-9℃；累累年(1951年一一1980年)最低低日平均温温度为-17.1℃℃；

冬季季室外平均均风速vp.j＝2.8m／s。。计算步骤一、校核围围护结构传传热阻是否否满足最小小传热阻的的要求该外墙属于于Ⅱ型围护结构构（表1-6），围护结结构冬季室室外计算温温度tw.e等于式1-15有：计算步骤根据已知知条件即即查得数数据，以以tn＝18℃,tw.e＝–12℃℃,Δty＝6℃,R0＝0.115代入得：：外墙实际际传热阻阻：R0＝1/K＝1/1.57＝0.637m2·℃/W，R0＞R0.min,满足要求求。校核顶棚棚传热阻阻该围护结结构属于于Ⅲ型，围护护结构冬冬季室外外计算温温度应采采用：根据已知知条件及及查得数数据值：：tn＝18℃,tw.e＝–15℃℃,a＝0.9,Δty＝4.5℃,R0＝0.115得：根据已知条件件及查得数据据值：tn＝18℃,tw.e＝–15℃,a＝0.9,Δty＝4.5℃,R0＝0.115得：计算步骤顶棚实际传热热阻为：满足要求（1）围护结构传热热耗热量Q1′计算全部计算算列于表中。。围护结构总总传热耗热量量Q1′＝25268W。（2）冷风渗透耗耗热量Q2′的计算。北京京市的冷风朝朝向修正系数数：东向n＝0.15，西向n＝0.40。对有相对两两面外墙的房房间，按最不不利的一面外外墙（西向））计算冷风渗渗透耗热量。。在冬季室外平平均风速vpj＝2.8m/s下，单层木窗窗的每米缝隙隙的冷风渗透透量L＝2.88m3/(m·h)。西向六个窗窗的缝隙总长长度为6×13＝78m。总的冷风渗渗透量V等于：供暖设计热负负荷外门冷风侵入耗热热量Q3′的计算可按开启时间间不长的一道道门考虑。外外门冷风侵入入耗热量为外外门基本耗热热量乘65％，即冷风渗透耗热热量Q2′等于：101房间供暖设计计热负荷总计计为第九节高层层建筑供暖系系统设计热负负荷高层建筑供暖暖设计热负荷荷的计算特点点主要是冷风风渗透耗热量量的计算方法法与前有所不不同，其原因因是高层建筑筑风压和热压压综合作用的的结果,对门、窗缝隙隙的冷风渗透透有影响，而而多层建筑热热压的影响不不计入。热压作用风压作用自学风压与热压综综合作用第十节建建筑热工1、建筑热工设设计分区及设设计要求2、建筑物围护护结构节能设设计1.建筑热工设计计分区及设计计要求为使建筑物适适应各地不同同的气候条件件，满足我国国现阶段建筑筑节能的要求求，建筑热工工设计应根据据建筑物所处处的建筑气候候分区，确定定建筑围护结结构合理的热热工性能参数数。建筑气候分区区与热工设计计要求2.建筑物围护结结构节能设计计体形系数窗墙比围护结构节能能设计建筑物围护结结构节能设计计体形系数体形系数是指指建筑物与室室外大气接触触的外表面积积与其所包围围的体积的比比值。外表面面积不包括地地面、楼梯间间隔墙及户门门面积。建筑筑节能标准要要求，住宅建建筑体形系数数易控制在0.3及0.3以下，若体形形系数大于0.3时，则屋顶和和外墙应加保保温，其传热热系数必须符符合节能标准准要求。窗墙比窗墙比是指窗窗户洞口面积积与房间立面面单元面积的的比值，房间间立面单元面面积是指房间间层高与开间间定位线围成成的面积。对对采暖居住建建筑，不同朝朝向的窗墙比比不应超过下下表中的数值值。围护结构节能能设计根据围护结构构形式，计算算出的各部分分围护结构的的传热系数，，必须满足有有关建筑节能能标准规定的的围护结构传传热系数限制制值，若超过过限制值，应应调整围护结结构的构造。。根据《公共建筑节能能标准》，对围护结构构传热系数，，按气候分区区分别作了规规定围护结构热工工性能必须符符合建筑热工工设计规范。。公共建筑围围护结构热工工节能设计方方法有两种：：一种为规定定性方法，建建筑设计符合合标准中对体体形系数、窗窗墙比、窗户户的保温性能能等参数的规规定。另另一种为性能能化方法，如如果建筑设计计不满足上述述对体形系数数、窗墙比等等参数的规定定，必须使用用权衡判断法法来判定围护护结构的总体体热工性能是是否符合节能能要求。铸铁散热器的的散热方式：：第七节辐辐射供暖系统统热负荷计算算自然对流与热热辐射热辐射是处于于一定温度下下的物体所发发射的能量辐射供暖低温辐射供暖暖（≤60℃）中温辐射供暖暖（80~200℃）辐射设备的构构造不同单体式辐射板板（带状或块块状辐射板、、红外辐射器器等）建筑构造相结结合的辐射板板（天棚式、、墙壁式、地地板式等）一、低温辐射射供暖负荷的的计算低温辐射采暖暖的热负荷应应计算确定。。热负荷分为为全面辐射采采暖的热负荷荷与局部辐射射采暖的热负负荷两类。全面辐射采暖暖的热负荷，，应按照第二二节~第五节的方法法进行计算，，并对计算出出的热负荷乘乘以0.9~0.95的修正系数或或将室内计算算温度取值降降低2℃。建筑物地板板敷设加热管管时，采暖负负荷中不计算算地面的热损损失，并可不不考虑高度附附加。局部辐辐射采暖的热热负荷，可按按整个房间全全面辐射采暖暖的热负荷乘乘以该区的建建筑面积与所所在房间的面面积的比值和和表1-11所规定的附加加系数确定采暖区域面积与房间总面积比值0.550.400.25附加系数1.301.351.50局部辐射采暖暖热负荷附加加系数第八节围护护结构的最小小传热阻与经经济传热阻最小传热阻：室内舒适性要要求围护结构内表表面不结露结露会导致耗耗热量增大，，围护结构易易损坏围护结构内表表面温度过低低，人体向外外辐射热过多多，产正不舒舒适感。最小传热阻计计算公式在稳定传热条条件下，围护护结构传热阻阻、室内、外外空气温度、、围护结构内内表面温度之之间的关系式式为：式中——各层材料的传传热阻，㎡·℃/W；——各层材料的蓄蓄热系数，W/㎡·℃。材料的蓄热系系数值，可由由下式求出W/㎡·℃式中c——材料的比热，，J/kg·℃℃；——材料的密度，，kg/m3；——材料的导热系系数，W/m·℃；Z——温度波动周期期，s（一般取24h=86400s计算）。外墙围护结构构的实际传热热热阻应大于于最小传热热热阻（例题1-1）但选用多大的的传热热阻才才算经济呢？？由此我们引引出经济传热热热阻。经济传热热阻阻：使建筑物的的建造费用和和经营费用之之和最小的围围护结构的传传热阻。建筑围护结构构平均传热系系数，可按下下式计算式中——参与传热的各各围护结构的的传热系数，，W/㎡·℃——相应的围护结结构面积，㎡㎡；F0——参与传热的各各围护结构面面积的总和，，㎡；Km——建筑物围护结结构的平均传传热系数，W/㎡·℃℃二、热水吊吊顶辐射供供暖负荷的的计算热水吊顶辐辐射采暖板板采暖，可可应用于高高度3~30m建筑筑物的采暖暖。供暖负负荷计算同同上所述。。热水吊顶顶辐射板采采暖的供水水温度，宜宜采用40~140℃的热水水，并应满满足产品对对水质的要要求，在非非采暖季节节应充水保保养。三、燃气红红外线辐射射供暖负荷荷的计算燃气红外线线辐射采暖暖，可用于于建筑物室室内采暖或或室外工作作地点的采采暖。采暖暖的燃料，，可采用天天然气、人人工煤气、、液化石油油气等。燃燃气质量、、燃气输配配系统应符符合国家现现行的《城镇燃气设设计规范》的要求。采采用燃气红红外线辐射射采暖时，，必须采取取相应的防防火、防爆爆和通风换换气等安全全措施，并并符合国家家的现行有有关安全、、防火规范范的要求。。燃气红外线线采暖器用用于全面采采暖时，建建筑围护结结构的耗热热量应按照照第二节~第五节的方方法进行行计算，可可不计算高高度附加，，并在此基基础上再乘乘以0.8~0.9的修正系数数。辐射器器安装过高高时，应对对总耗热量量进行必要要的高度修修正。局部采暖时时，其负荷荷可按照表表1-11的规定计算算。第九节高高层建筑供供暖设计热热负荷计算算简介1—楼梯间及竖竖井热压分分布线2—各层外窗热热压分布线线理论热压式中——理论热压，，Pa一、热压作作用热压作用原原理图曲线1—楼梯间及竖竖井热压分分布线；曲线2—各层外窗热热压分布线线冬季建筑物物的内、外外温度不同同，由于空空气的密度度差，室外外空气在底底层一些楼楼层的门窗窗缝隙进入入，通过建建筑物内部部楼梯间等等竖直贯通通通道上升升，然后在在顶层一些些楼层的门门窗缝隙排排出。这种种引起空气气流动的压压力称为热热压。假设沿建筑筑物各层完完全畅通，，热压主要要由室外空空气与楼梯梯间等竖直直贯通通道道空气之间间的密度差差造成。建建筑物内、、外空气密密度差和高高度差形成成的理论热热压，可按按下式计算算Pr——理论热压——供暖室外计计算温度下下的空气密密度——形成热压的的室内空气气柱密度h——计算高度hz——中和面标高高，m；指室内外外压差为零零的界面。。通常在纯热热压作用下下，可近似似取建筑物物高度的一半。。有效热压差差可按下式式计算热压系数值值与建筑物内内部隔断及及上下通风风等状况有有关，即与与空气从底底层部分渗渗入而从顶顶层部分渗渗出的流通通路程的阻阻力状况有有关。国内内一些研究究资料认为为，热压差差系数的大大致范围为为=0.2~0.5。。二、风压作作用二、风压作作用高层建筑遇遇到的特殊殊问题之一一，是需要要考虑风速速随高度的的变化。风风速随高度度增加的变变化规律，，可用下式式表示：式中——高度h处的风速，m/s；——高度处的风速，m/s；——幂指数数，与地面面的粗糙度度有关，可可取=0.2。。按照我国气气象部门规规定，风观观测的基准准高度为10m。因此，目目前规范给给出各城市市的冬季平平均风速是对应基准准高度=10m的数值。对对于不同高高度处的室外风速速可改写为下下式三、风压与与热压共同同作用实际作用的的冷风渗透透现象，都都是风压与与热压共同同作用的结结果。理论论推导在风风压与热压压共同作用用下，建筑筑物各层各各朝向的门门窗冷风渗渗透量时，，考虑了下下列几个假假设条件1.建筑物各层层门窗两侧侧的有效作作用热压差差仅仅与该该层所在的的高度位置置、建筑物物内部竖井井空气温度度和室外温温度所形成成的密度差差、以及热热压差系数数Cr值大大小小有有关关，，而而与与门门窗窗所所处处的的朝朝向向无无关关。。2.建筑筑物物各各层层不不同同朝朝向向的的门门窗窗，，由由于于风风压压作作用用所所产产生生的的计计算算冷冷风风渗渗透透量量是是不不相相等等的的，，需需要要考考虑虑渗渗透透空空气气量量的的朝朝向向修修正正系系数数（（见见附附录录1-5的n值））。。第十十节节建建筑筑节节能能及及措措施施我国国是是社社会会主主义义国国家家，，能能源源的的获获取取一一方方面面依依靠靠自自己己生生产产，，另另一一方方面面是是通通过过等等价价交交换换，，必必须须节节约约使使用用。。我我国国近近些些年年用用于于建建筑筑供供暖暖、、通通风风及及空空调调等等（（包包括括用用电电））的的建建筑筑能能耗耗占占总总能能耗耗的的1/5~1/4，建建筑筑的的能能耗耗指指标标是是发发达达国国家家的的1.5倍。。特特别别是是在在我我国国的的““三三北北””地地区区，，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，，通通常常在在这这一一部部分分的的浪浪费费最最多多，，节节能能的的潜潜力力与与效效果果也也最最大大。。可可见见，，建建筑筑的的供供暖暖能能耗耗在在建建筑筑节节能能工工作作中中占占有有重重要要地地位位。。一、、节节能能建建筑筑的的相相关关节节能能指指标标在民民用用建建筑筑节节能能设设计计标标准准中中的的判判定定建建筑筑是是否否节节能能，，主主要要是是以以建建筑筑的的耗耗热热指指标标与与采采暖暖的的耗耗煤煤指指标标作作为为判判据据的的。。不不同同地地区区采采暖暖住住宅宅建建筑筑耗耗热热量量指指标标和和采采暖暖耗耗煤煤量量指指标标不不应应超超过过节节能能标标准准规规定定的的数数值值。。1.建建筑筑的的耗耗热热指指标标与与采采暖暖设设计计热热负负荷荷建筑筑物物耗耗热热量量指指标标指指在在采采暖暖期期室室外外平平均均温温度度条条件件下下，，为为保保持持室室内内计计算算温温度度，，单单位位建建筑筑面面积积在在单单位位时时间间内内消消耗耗的的、、需需由由室室内内采采暖暖设设备备供供给给的的热热量量，，其其单单位位是是W/m2。它它是是用用来来评评价价建建筑筑物物能能耗耗水水平平的的一一个个重重要要指指标标，，节节能能标标准准给给出出了了不不同同地地区区采采暖暖住住宅宅建建筑筑耗耗热热量量指指标标。。2.采采暖暖的的耗耗煤煤量量指指标标采暖暖耗耗煤煤量量指指标标系系指指在在采采暖暖期期室室外外平平均均温温度度条条件件下下，，为为保保持持室室内内计计算算温温度度，，单单位位建建筑筑面面积积在在一一个个采采暖暖期期消消耗耗的的标标准准煤煤量量，，其其单单位位是是kg/m2。它它是是用用来来评评价价建建筑筑物物和和采采暖暖系系统统组组成成的的综综合合体体的的能能耗耗水水平平的的一一个个重重要要指指标标，，不不同同地地区区住住宅宅建建筑筑的的采采暖暖耗耗煤煤量量指指标标也也已已在在节节能能标标准准中中给给出出。。二、、建建筑筑节节能能的的方方法法及及设设计计步步骤骤（一一））建建筑筑节节能能的的方方法法减小小供供暖暖热热负负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减减少少失失热热，，另另一一方方面面，，最最大大限限度度地地争争取取得得热热。。本书书主主要要研研究究的的是是前前者者，，方方法法是是改改进进墙墙体体、