第1章 室內(nèi)供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷

第一章室內(nèi)(shìnèi)供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷共三十五頁(yè)概述(ɡàishù)

供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷是供暖設(shè)計(jì)中最基本的數(shù)據(jù)。它直接影響供暖系統(tǒng)方案的選擇,供暖管道(guǎndào)管徑和散熱器等設(shè)備的確定，關(guān)系到供暖系統(tǒng)的使用和經(jīng)濟(jì)效果。共三十五頁(yè)

第一節(jié)供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)(shèjì)熱負(fù)荷供暖系統(tǒng)的熱負(fù)荷：指在某一室外溫度下，為達(dá)到要求的室內(nèi)溫度，供暖系統(tǒng)在單位(dānwèi)時(shí)間內(nèi)向建筑物供給的熱量。供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷：指在設(shè)計(jì)室外溫度下，為達(dá)到要求的室內(nèi)溫度，供暖系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)向建筑物供給的熱量。共三十五頁(yè)

第一節(jié)供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)(shèjì)熱負(fù)荷在工程設(shè)計(jì)中，供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，一般可分為以下(yǐxià)幾部分進(jìn)行計(jì)算。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量冷風(fēng)滲透耗熱量冷風(fēng)侵入耗熱量共三十五頁(yè)第二節(jié)圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本(jīběn)耗熱量供暖控制對(duì)象：室內(nèi)(shìnèi)溫度（干球溫度）空調(diào)控制對(duì)象：溫度、相對(duì)濕度、風(fēng)速、潔凈度圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量，計(jì)算公式：式中——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/（m2·℃）；

——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積，m2；

——供暖室內(nèi)計(jì)算溫度，℃；共三十五頁(yè)——供暖室外計(jì)算溫度，℃

；

——溫差修正系數(shù)；一、室內(nèi)計(jì)算溫度室內(nèi)計(jì)算溫度：指距地面2m以?xún)?nèi)(yǐnèi)人們活動(dòng)地區(qū)的平均溫度。當(dāng)人體衣著適宜，保暖量充分且處于安靜狀況時(shí)：室內(nèi)溫度20℃比較舒服，18℃無(wú)冷感，15℃為明顯冷感溫度界限。共三十五頁(yè)二、供暖室外(shìwài)計(jì)算溫度

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性原理不保證天數(shù)的原則

三、溫差修正系數(shù)計(jì)算(jìsuàn)與大氣不直接接觸的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量

共三十五頁(yè)

式中：th——傳熱達(dá)到(dádào)熱平衡時(shí)，非供暖房間或空間的溫

度，℃；α——溫差修正系數(shù)。四、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K值

1.均質(zhì)多層材料的傳熱系數(shù)K值，一般(yībān)建筑物的外墻和屋頂都屬于均質(zhì)多層材料的平壁結(jié)構(gòu)。共三十五頁(yè)2.由兩種以上材料組成的、兩向非均質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K值，比如從節(jié)能的角度出發(fā)，采用各種(ɡèzhǒnɡ)形式的空心砌塊，或保溫材料。3.空氣間層傳熱系數(shù)K值。

4.地面的傳熱系數(shù)。（劃分地帶法）地帶R0K0（m2·℃／W）（W／m2·℃）第一地帶第二地帶第三地帶第四地帶2.154.308.6014.20.470.230.120.07共三十五頁(yè)五、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱面積(miànjī)的丈量1.外墻面積(miànjī)；2.門(mén)窗面積；3.悶頂和地面面積；4.地下室面積。共三十五頁(yè)第三節(jié)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加(fùjiā)耗熱量共三十五頁(yè)第三節(jié)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加(fùjiā)耗熱量一朝向(cháoxiànɡ)修正耗熱量共三十五頁(yè)第三節(jié)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加(fùjiā)耗熱量一朝向(cháoxiànɡ)修正耗熱量朝向修正耗熱量：考慮建筑物受太陽(yáng)照射影響而對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。按圍護(hù)結(jié)構(gòu)的不同朝向，選擇不同的朝向修正率。風(fēng)力附加耗熱量：考慮室外風(fēng)速變化而對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。

二風(fēng)力附加耗熱量

共三十五頁(yè)第三節(jié)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加(fùjiā)耗熱量綜上所述：通過(guò)(tōngguò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總耗熱量可表示為

高度附加耗熱量：考慮房屋高度對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量的影響而附加的耗熱量。三高度附加耗熱量高度附加率朝向附加率風(fēng)力附加率共三十五頁(yè)第四節(jié)冷風(fēng)(lěngfēng)滲透耗熱量一、縫隙(fèngxì)法確定門(mén)、窗縫隙滲入空氣量V后，冷風(fēng)滲透耗熱量式中——門(mén)、窗縫隙滲入室內(nèi)的總空氣量，m3/h；——供暖室外溫度下的空氣密度，kg/m3；——冷空氣的定壓比熱；

——單位換算系數(shù)，1kJ/h=0.278W。共三十五頁(yè)二、換氣次數(shù)法用于民用建筑的概算法，冷風(fēng)滲透耗熱量式中——房間內(nèi)部體積(tǐjī)，m3；——房間換氣次數(shù)，次/h。第四節(jié)冷風(fēng)(lěngfēng)滲透耗熱量三、百分?jǐn)?shù)法用于工業(yè)建筑的概算法。共三十五頁(yè)冷風(fēng)侵入耗熱量：在冬季(dōngjì)受風(fēng)壓和熱壓作用下，冷空氣由開(kāi)啟的外門(mén)侵入室內(nèi)，這部分冷空氣加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量。式中——流入的冷空氣量，m3/h；

其它符號(hào)同前。

第五節(jié)冷風(fēng)(lěngfēng)侵入耗熱量共三十五頁(yè)由于流入的冷空氣量不易確定，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，冷風(fēng)侵入耗熱量可采用外門(mén)基本耗熱量乘以表1-9的百分?jǐn)?shù)的簡(jiǎn)便(jiǎnbiàn)方法進(jìn)行計(jì)算。亦即式中

——外門(mén)的基本耗熱量，W；

N

——考慮冷風(fēng)侵入的外門(mén)附加率，按表1-9采用。第五節(jié)冷風(fēng)(lěngfēng)侵入耗熱量共三十五頁(yè)第五節(jié)冷風(fēng)(lěngfēng)侵入耗熱量外門(mén)布置狀況附加率一道門(mén)兩道門(mén)（有門(mén)斗）三道門(mén)（有兩個(gè)門(mén)斗）公共建筑和生產(chǎn)廠房的主要出入口65n%80n%60n%500%外門(mén)附加(fùjiā)率

N值

表1-9共三十五頁(yè)【例題1-1】下圖所示為北京市一民用辦公建筑的平面圖和剖面圖，計(jì)算其中會(huì)議室（101號(hào)房間）的供暖設(shè)計(jì)(shèjì)熱負(fù)荷。第六節(jié)供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷(fùhè)例題共三十五頁(yè)已知圍護(hù)結(jié)構(gòu)條件：①外墻：一磚半厚（370mm），內(nèi)面(nèimiàn)抹灰磚墻。K=1.57W/(m2·℃)，D=5.06。②外窗：?jiǎn)螌幽究虿ＡТ啊３叽纾▽挕粮撸?.5×2.0m。窗型為帶上亮（高0.5m）三扇兩開(kāi)窗。可開(kāi)啟部分的縫隙總長(zhǎng)為13.0m。③外門(mén)：?jiǎn)螌幽鹃T(mén)。尺寸（寬×高）為1.5×2.0m。門(mén)型為無(wú)上亮的雙扇門(mén)?？砷_(kāi)啟部分的縫隙總長(zhǎng)為9.0m。④頂棚：厚25mm的木屑板，上鋪50mm防腐木屑。K=0.93W/m2·℃，D=1.53。⑤地面：不保溫地面。K值按劃分地帶計(jì)算。第六節(jié)供暖(ɡònɡnuǎn)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷例題共三十五頁(yè)供暖所用的鑄鐵(zhùtiě)散熱器的散熱方式是自然對(duì)流與熱輻射，其中自然對(duì)流散熱量占整個(gè)散熱量的75%，剩余熱量以輻射的方式傳播。與對(duì)流供暖相比較，地板輻射供暖有如下好處：①舒適度高，節(jié)能。沒(méi)有因?yàn)槿穗x散熱器較近時(shí)因熱空氣上升而引起的窒息感，室內(nèi)溫度場(chǎng)均勻，溫度梯度合理，減少了人體的輻射熱量，使人比較舒適，室內(nèi)溫度的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)可適當(dāng)降低。設(shè)計(jì)水溫低，可采用電廠余熱等低品位熱源供暖。②節(jié)約建筑面積，無(wú)散熱器片與外露的管道。第七節(jié)輻射供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷(fùhè)計(jì)算共三十五頁(yè)一、低溫輻射(fúshè)供暖負(fù)荷的計(jì)算①全面輻射采暖的熱負(fù)荷按第二節(jié)~第五節(jié)的方法進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)計(jì)算出的熱負(fù)荷乘以0.9~0.95的修正系數(shù)或?qū)⑹覂?nèi)計(jì)算溫度取值降低2℃②局部輻射采暖的熱負(fù)荷按整個(gè)房間全面輻射采暖的熱負(fù)荷乘以該區(qū)的建筑面積與所在房間的面積的比值和局部輻射采暖熱負(fù)荷附加系數(shù)確定。第七節(jié)輻射供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷(fùhè)計(jì)算共三十五頁(yè)二、熱水(rèshuǐ)吊頂輻射供暖負(fù)荷的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算方法同一。三、燃?xì)饧t外線輻射供暖負(fù)荷的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算方法同一，輻射器安裝過(guò)高時(shí)，應(yīng)對(duì)總耗熱量進(jìn)行必要的高度修正。第七節(jié)輻射(fúshè)供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷計(jì)算共三十五頁(yè)第八節(jié)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最小傳熱(chuánrè)阻與經(jīng)濟(jì)傳熱(chuánrè)阻最小傳熱(chuánrè)阻：室內(nèi)舒適性要求圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面不結(jié)露結(jié)露會(huì)導(dǎo)致耗熱量增大，圍護(hù)結(jié)構(gòu)易損壞圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度過(guò)低，人體向外輻射熱過(guò)多，產(chǎn)正不舒適感。最小傳熱阻計(jì)算公式共三十五頁(yè)——最小傳熱阻，m2·℃/ W；

——冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)室外(shìwài)計(jì)算溫度,℃；

外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際傳熱熱阻應(yīng)大于最小傳熱熱阻（見(jiàn)例題1-1）但選用多大的傳熱熱阻才算經(jīng)濟(jì)呢？由此我們引出經(jīng)濟(jì)傳熱熱阻。

經(jīng)濟(jì)傳熱熱阻：使建筑物的建造費(fèi)用和經(jīng)營(yíng)費(fèi)用之和最小的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱阻。共三十五頁(yè)第九節(jié)高層建筑供暖設(shè)計(jì)(shèjì)熱負(fù)荷計(jì)算方法簡(jiǎn)介1—樓梯間及豎井熱壓分布(fēnbù)線

2—各層外窗熱壓分布線

理論熱壓

式中

——理論熱壓，Pa

一、熱壓作用共三十五頁(yè)第九節(jié)高層建筑供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷(fùhè)計(jì)算方法簡(jiǎn)介

二、風(fēng)壓作用(zuòyòng)三、風(fēng)壓與熱壓共同作用當(dāng)風(fēng)吹過(guò)建筑物時(shí)，空氣會(huì)經(jīng)過(guò)迎風(fēng)面方向的門(mén)窗縫隙滲入，而從背風(fēng)向的縫隙滲出。冷風(fēng)滲透量取決于門(mén)窗兩側(cè)的風(fēng)壓差。實(shí)際作用的冷風(fēng)滲透現(xiàn)象，都是風(fēng)壓與熱壓共同作用的結(jié)果。共三十五頁(yè)第十節(jié)建筑節(jié)能及措施(cuòshī)

《建筑節(jié)能“九五(jiǔwǔ)”計(jì)劃和2010年規(guī)劃》所規(guī)劃的新建建筑的節(jié)能目標(biāo)是：新建采暖居住建筑1996年以前，在1980~1981年當(dāng)?shù)赝ㄓ迷O(shè)計(jì)采暖能耗水平基礎(chǔ)上普遍降低30%，為第一階段（節(jié)能30%）；1996年起在達(dá)到第一階段要求的基礎(chǔ)上節(jié)能30%，為第二階段（節(jié)能50%）；2005年起在達(dá)到第二階段要求的基礎(chǔ)上節(jié)能30%，為第三階段（節(jié)能65%）。共三十五頁(yè)第十節(jié)建筑節(jié)能及措施(cuòshī)

一、節(jié)能(jiénénɡ)建筑的相關(guān)節(jié)能(jiénénɡ)指標(biāo)1.建筑的耗熱指標(biāo)與采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷建筑物耗熱量指標(biāo)：指在采暖期室外平均溫度條件下，為保持室內(nèi)計(jì)算溫度，單位建筑面積在單位時(shí)間內(nèi)消耗的、需由室內(nèi)采暖設(shè)備供給的熱量，其單位是W/m2。采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷指標(biāo)：指在采暖室外計(jì)算溫度條件下，為保持室內(nèi)計(jì)算溫度，單位建筑面積在單位時(shí)間內(nèi)需由鍋爐或其他供熱設(shè)施供給的熱量，其單位是W/m2。共三十五頁(yè)第十節(jié)建筑節(jié)能及措施(cuòshī)

一、節(jié)能(jiénénɡ)建筑的相關(guān)節(jié)能(jiénénɡ)指標(biāo)2.采暖的耗煤量指標(biāo)采暖耗煤量指標(biāo)系指在采暖期室外平均溫度條件下，為保持室內(nèi)計(jì)算溫度，單位建筑面積在一個(gè)采暖期消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤量，其單位是kg/m2。共三十五頁(yè)第十節(jié)建筑節(jié)能及措施(cuòshī)

二、建筑節(jié)能的方法及設(shè)計(jì)(shèjì)步驟1.建筑節(jié)能方法①墻體降耗②門(mén)窗降耗采用適當(dāng)?shù)拇皦γ娣e比；改善窗戶(hù)的保溫性能；提高門(mén)窗的氣密性，減少冷風(fēng)滲透；增強(qiáng)戶(hù)門(mén)、陽(yáng)臺(tái)門(mén)的保溫性能。③屋頂和地面降耗共三十五頁(yè)第十節(jié)建筑節(jié)能及措施(cuòshī)

2.建筑節(jié)能設(shè)計(jì)步驟主要是校核建筑物體形系數(shù)、窗墻面積比是否符合(fúhé)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求。體形系數(shù)（0.3）：建筑物與室外大氣接觸的外表面積

（不包括地面和不采暖樓梯間隔墻與戶(hù)門(mén)的面積），與其所包圍的體積

的比值。窗墻面積比：窗戶(hù)洞口面積與房間立面單元面積（即房間層高與開(kāi)間定位線圍成的面積）的比值。共三十五頁(yè)第十節(jié)建筑節(jié)能及措施(cuòshī)

對(duì)于采暖居住建筑，不同