哈工大-供熱工程-第1章 供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷.ppt

1、暖通空調(diào)1（供熱工程）, 建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè),緒 論,0-1 課程內(nèi)容介紹 一、基本術(shù)語 熱能工程 將自然界的能源直接或間接地轉(zhuǎn)化為熱能， 以滿足人們需要的科學(xué)技術(shù)，稱為熱能工程 供熱工程 生產(chǎn)、輸配和應(yīng)用中、低品位熱能的工程 技術(shù)，稱為供熱工程 供熱 向熱用戶供應(yīng)熱能的技術(shù) 供暖（采暖）用人工方法向室內(nèi)供給熱量，保持一定的室 內(nèi)溫度，以創(chuàng)造適宜的生活條件或工作條件的技術(shù),供熱系統(tǒng) 把熱源的熱通過熱網(wǎng)送給熱用戶的設(shè)施 供暖系統(tǒng) 為使建筑物達(dá)到供暖目的，由熱源或供熱裝 置、散熱設(shè)備和管道等組成的系統(tǒng) 集中供暖 熱源和散熱設(shè)備分別設(shè)置，用熱媒管道相連 接，由熱源向各個(gè)房間或各個(gè)建筑物供給熱 量

2、的供暖系統(tǒng)，稱為集中式供暖系統(tǒng) 局部供暖 熱媒制備、熱媒輸送和熱媒利用三個(gè)主要組 成部分在構(gòu)造上都在一起的供暖系統(tǒng)，稱為 局部供暖系統(tǒng) 對流供暖 以對流換熱為主要方式的供暖，稱為對流供暖 輻射供暖 以輻射換熱為主要方式的供暖，稱為輻射供暖,二、集中供熱系統(tǒng),供熱系統(tǒng) 是指由熱源通過熱網(wǎng)向熱用戶供應(yīng)熱能的系 統(tǒng)總稱。 集中供熱系統(tǒng) 由熱源、熱力網(wǎng)（熱網(wǎng)）和熱用戶三部分 組成。 1.熱源 把天然的或人造的能源形態(tài)轉(zhuǎn)化為符合供熱要 求的熱能裝置； 2.熱網(wǎng) 指由熱源向熱用戶輸送和分配供熱介質(zhì)的管線 系統(tǒng)。其主要構(gòu)成包括熱力管道、閥門、補(bǔ)償器 檢查井等； 3.熱用戶 指從供熱系統(tǒng)獲得熱能的用熱裝置。一

3、般情況 下也把用熱的建筑或用熱的單位稱作熱用戶。,三 課程設(shè)置及學(xué)習(xí)要求,1.課程設(shè)置 供熱系統(tǒng)： 熱源 熱網(wǎng) 熱用戶 作用： 熱的生產(chǎn) 熱的輸送 熱的使用 課程： 熱電廠供熱 供熱工程 供暖工程 鍋爐房設(shè)備 區(qū)域供熱 暖通空調(diào) 2.學(xué)習(xí)要求 堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 認(rèn)真的態(tài)度 深入的理解 靈活的應(yīng)用,0-2 供熱工程發(fā)展概況一、人類供熱事業(yè)發(fā)展的幾個(gè)階段,原始供熱：火的使用-從最原始的“鉆木取火”開始 ， 到后來人們利用火爐、火墻、火炕取暖， 這種原始的供暖方式至今還有相當(dāng)規(guī)模的應(yīng)用。 集中供熱：蒸汽機(jī)的發(fā)明-歐洲的產(chǎn)業(yè)革命源于十九世紀(jì)。 隨著鍋爐制造業(yè)的發(fā)展，1877年在美國紐約建 成了世界上第一個(gè)集

4、中供熱系統(tǒng) 一個(gè)鍋爐房 向14家用戶供熱。 區(qū)域供熱：電的應(yīng)用-從發(fā)達(dá)國家開始。二十世紀(jì)初人們開始 利用發(fā)電廠汽輪機(jī)排氣供熱，后經(jīng)逐漸改進(jìn)， 發(fā)展制造了熱電聯(lián)供機(jī)組-現(xiàn)代化的熱電廠 核供熱： 原子能和平利用-1965年起，利用原子核裂變產(chǎn)生 的能源用于熱電聯(lián)產(chǎn)。近年來很多國家開始開發(fā) 利用低溫核反應(yīng)堆進(jìn)行集中供熱，已取得很大成就,二、用于供熱的能源消耗1 全世界范圍的能源消耗,二十世紀(jì)是世界能源大幅度增長的重要時(shí)期，1900年世界能源總消費(fèi)量為7.75億噸標(biāo)煤（5.425億噸標(biāo)油）1950年為26.64億噸標(biāo)煤（18.65億噸標(biāo)油）；1975年增加到85.7億噸標(biāo)煤（60億噸標(biāo)油）。從1900

5、-1950年50年中能源消費(fèi)增長22倍多，而從1951-1975年25年中世界能源消費(fèi)也增長了2倍多。 1970年世界能源消耗總量為64.4億噸標(biāo)煤（45.08億噸標(biāo)油） 1998年總消費(fèi)量增長到121.67億噸標(biāo)煤（85.17億噸標(biāo)油） 18年間增長接近1倍，詳細(xì)的能源消費(fèi)指標(biāo)見表1 標(biāo)煤低位發(fā)熱值=7000Kcal/Kg(29308Kj/Kg) 標(biāo)油低位發(fā)熱值=10000Kcal/Kg(41868Kj/Kg),表0-1 能源消耗指標(biāo),2 中國的能源消費(fèi),70年代末能源的消費(fèi)總量已居世界第三位，僅次于美國和前蘇聯(lián)； 目前已躍居世界第二，僅次于美國； 但是能源消費(fèi)的人均占有量我國還很低，以至低

6、于全世界的平均水平。 70年代末我國每年人均能耗只有600kg標(biāo)煤（420kg標(biāo)油）而當(dāng)時(shí)世界平均能源為1922kg標(biāo)煤（1345kg標(biāo)油）。 目前，全世界平均能耗1.49噸標(biāo)油/人.年。中國僅為0.827噸標(biāo)油/人.年。,表0-2 中國的能源消費(fèi)及結(jié)構(gòu),0-3 中國的供熱事業(yè) 一、 集中供熱的發(fā)展,解放前 解放后我國的集中供熱事業(yè)是從解放后開始發(fā)展的。特別是改革開放以后，城市集中供熱的發(fā)展速度是很快的。 據(jù)資料統(tǒng)計(jì)1980年在“三北”地區(qū)集中供熱總面積只有1124.8萬m2，集中供熱普及率僅為2%。 1990年“三北”地區(qū)的集中供熱面積已發(fā)展到1.9億m2，集中供熱普及率12%。當(dāng)年全國實(shí)現(xiàn)

7、集中供熱的總面積為2.13億m2，集中供熱普及率為5.6%。 到2001年全國集中供熱面積已達(dá)到14.63億m2 。 2002年底已發(fā)展到15.6億m2 歷年集中供熱面積對比見表3,表0-3 中國集中供熱面積統(tǒng)計(jì)（億 m2 ）,二、 城市供熱結(jié)構(gòu),在城市的集中供熱中： 熱電廠供熱占總供熱的62.9%； 區(qū)域鍋爐房占總供熱的35.1%； 其它占2%。 全部供熱面積中： 公共建筑占33 .1%； 民用建筑占59.8%； 其它占7.1%。,三、 集中供熱普及率,目前全國的集中供熱普及率還不到20% 北歐的丹麥全國集中供熱普及率已超過40% 芬蘭全國集中供熱普及率2000年達(dá)50%； 95年統(tǒng)計(jì)，我國

8、城市的集中供熱普及率： 北京為40%，哈爾濱為36%。 2002統(tǒng)計(jì)，年哈爾濱集中供熱普及率為45%； 而莫斯科市早在80年代就已達(dá)到100%； 丹麥城市集中供熱普及率為78%； 其第二大城市奧胡斯市90年熱化率已達(dá)95%； 芬蘭赫爾辛基集中供熱普及率85年已達(dá)到84%； 規(guī)劃2000年達(dá)到92%。,四、資源現(xiàn)狀,據(jù)2000年12月30日世界能源導(dǎo)報(bào)報(bào)到: 我國一次能源已探明可采儲量中 煤炭為1145億噸（可采54年81年） 石油為32.74億噸（可采15年20年） 天然氣為11704億m3 （可采28年58年） 由此可見，以煤為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)仍將維持相當(dāng)長一段時(shí)間。,我國資源現(xiàn)狀與世界對比

9、,以下數(shù)據(jù)指已探明的可采儲量 表0-4,五、對我國供熱事業(yè)的評價(jià),1高參數(shù)、大容量供熱機(jī)組熱電廠和大型區(qū)域鍋爐的興建 ； 2改造凝汽式發(fā)電廠為熱電廠，采用汽輪機(jī)汽缸開孔抽汽或在 導(dǎo)汽管開孔抽汽，或利用凝汽器低真空運(yùn)行 ； 3集中供熱系統(tǒng)型式多樣化。多熱源聯(lián)合供熱系統(tǒng)、熱網(wǎng)與供 暖用戶采用間接連接、環(huán)形熱網(wǎng)和利用變速循環(huán)水泵； 4預(yù)制供熱保溫管道直埋敷設(shè)的較廣泛應(yīng)用； 5新型的供熱管道附件和設(shè)備推廣應(yīng)用。波紋管補(bǔ)償器、球形 補(bǔ)償器，蝶閥和手動調(diào)節(jié)閥等； 6集中供熱系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì) 供熱系統(tǒng)的自控，微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)； 7規(guī)范化管理 建設(shè)部頒布了城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范(CJJ342002)和城市供熱管網(wǎng)工程施工

10、及驗(yàn)收規(guī)范(CJJ2889) 城市供熱管網(wǎng)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)（CJJ38-1990）城鎮(zhèn)直埋供熱管道工程技術(shù)規(guī)程（CJJ/T81-1998）供熱術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)（CJJ55-93）供熱工程制圖標(biāo)準(zhǔn)（CJJ/T78-97）等設(shè)計(jì)、施工基礎(chǔ)資料。,第一章 供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷,1-1供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷 一、熱負(fù)荷 定義 供熱系統(tǒng)的熱用戶（或用熱設(shè)備）在單位時(shí)間內(nèi)所需的供熱量。包括供暖、通風(fēng)、空調(diào)、生產(chǎn)工藝和熱水供應(yīng)等 意義 是供熱系統(tǒng)最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)。它決定著系統(tǒng)方案的選擇、管道和設(shè)備確定、系統(tǒng)使用效果和經(jīng)濟(jì)效果。 二、供暖系統(tǒng)熱負(fù)荷 定義 在某一室外溫度tW下,為達(dá)到要求的室內(nèi)溫度tn，供暖系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)

11、向建筑物供給的熱量。其值隨室外氣溫變化而改變。,1-1供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷,室內(nèi)溫度tn室外氣溫tW 時(shí),失熱量QS得熱量Qd 為維持室溫恒定，補(bǔ)充熱量Q=QSQd 三、房間得失熱量分析 失熱量QS： 得熱量Qd： 圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量 Q1 工藝設(shè)備散熱量 Q7 冷風(fēng)滲透耗熱量 Q2 非供暖管道散熱量 Q8 冷風(fēng)侵入耗熱量 Q3 熱物料散熱量 Q9 水分蒸發(fā)耗熱量 Q4 太陽輻射散熱量 Q10 冷物料耗熱量 Q5 其他散熱量 Q11 通風(fēng)耗熱量 Q6 補(bǔ)充房間的熱量Q = QSQd = Q1-6-Q7-11,四、供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷,定義 在設(shè)計(jì)室外溫度tW下，為達(dá)到要求的室內(nèi)溫度tn，供暖系統(tǒng)在

12、單位時(shí)間內(nèi)向建筑物供給的熱量。 設(shè)計(jì)熱負(fù)荷表達(dá)式 為區(qū)別一般運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)計(jì)狀態(tài)下的參數(shù)，在字母的右上角加“”的為設(shè)計(jì)狀態(tài)下參數(shù)，不加“”的為運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。因此，供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷以Q表示： Q=Q1-6-Q7-11 考慮一般民用（含辦公）建筑，室內(nèi)無其他得失熱量因素，上式可簡化為： Q= Q1+ Q2+ Q3- Q10 又考慮到太陽輻射因素的不穩(wěn)定性，勢必增加計(jì)算的復(fù)雜性，公式中略去該項(xiàng)，而采取附加的方法計(jì)算。從而公式簡化為： Q= Q1+ Q2+ Q3 W （1-1）,1-2圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量,圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量 Q1在計(jì)算時(shí)分為兩部分：一部分是按穩(wěn)定傳熱計(jì)算的基本耗熱量Qj，另一部分是考慮若干

13、不穩(wěn)定傳熱因素而引出的附加（修正）耗熱量Qf。 即 Q1= Qj+ Qf 一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量 Qj=KF(tn-tW)a W (1-2) 式中 K圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/m2.； F-圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱面積，m2； tn冬季室內(nèi)計(jì)算溫度，； tW-供暖室外計(jì)算溫度，； a溫差修正系數(shù)。,1-2圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量,(一)室內(nèi)計(jì)算溫度tn 距地面2m以下人們生活、工作區(qū)的溫度，與房間使用性質(zhì)、生活習(xí)慣、國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有關(guān)。一般在16-22之間。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道18無冷感，15為明顯冷感界限。 暖通規(guī)范（GBJ19-87）規(guī)定： 民用建筑主要房間 16-18 生產(chǎn)廠房工作地點(diǎn) 輕作業(yè)1

14、5；中作業(yè)12；重作業(yè)10 輔助建筑及房間 見附錄1,1-2圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量,（二）供暖室外計(jì)算溫度tW 原蘇聯(lián)采用熱惰性原理法確定： 50年中最冷八個(gè)冬季里最冷連續(xù)5天的日平均溫度，我國曾在70年代前采用。 目前我國采用不保證天數(shù)法確定：應(yīng)采用歷年平均（每年）不保證5天的日平均溫度。 不保證天數(shù)法確定的tW比熱惰性原理法確定tW普遍高1-4。,一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量（三）溫差修正系數(shù)a,tX tW 與不供暖房間接觸的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和與 tn tX 大氣不直接接觸的房間悶頂，計(jì)算傳熱時(shí)， 溫度tX不易確定。簡化計(jì)算時(shí)，仍以公式 （1-2）代替，此時(shí)有如下關(guān)系： KF(tn-t

15、X)= KF(tn-tW)a 從而可得出 a = (tn-tX)/ (tn-tW)1 不同條件下的溫差修正系數(shù)值見附錄1-2,一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量 (四)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K,1 多層均質(zhì)材料傳熱系數(shù) 按平壁傳熱計(jì)算 W/m2. (1-3) 式中 R圍護(hù)結(jié)構(gòu)總熱阻 m2./W； 圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面放熱熱系數(shù)、熱阻 W/m2.， m2./W, 見表1-1； 外表面放熱熱系數(shù) 、熱阻 W/m2. ，m2./W，見表1-2；,一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量 (四)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K,Rj 圍護(hù)結(jié)構(gòu)各層材料材料導(dǎo)熱阻 m2./W； i圍護(hù)結(jié)構(gòu)厚度 m； i圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料導(dǎo)熱系數(shù) W/m.，見附錄1-3； 常用圍

16、護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)見附錄1-4。 2 雙向非均質(zhì)材料傳熱系數(shù)（略） 3 空氣間層傳熱系數(shù) 總熱阻 R = Rn + RJ + RW + R m2./W 式中 空氣間層的熱阻R見表1-4,(四)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K4 地面?zhèn)鳠嵯禂?shù),2m 2m 2m (1)貼土不保溫地面（1.6 W/m.） 分帶法計(jì)算： 2m 第一帶 K=0.47 W/m2. 2m 第二帶 K=0.23 W/m2. 2m 第三帶 K=0.12 W/m2. 第四帶 K=0.07 W/m2. 第一帶交叉地帶陰影部分面積重復(fù)計(jì)算一次 平均傳熱系數(shù)法：按房間寬度和進(jìn)深查有關(guān)設(shè)計(jì)手冊,(四)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K4 地面?zhèn)鳠嵯禂?shù),（2） 貼土

17、保溫地面 組成地面各層材料中，其中有一層材料1.6 W/m.，即為保溫地面。 其熱阻Rb與不保溫地面熱阻R0之間關(guān)系為： Rb=Rb+ R0 m2./W 式中 Rb為地面保溫層的熱阻。 （3） 鋪設(shè)在地壟墻上的保溫地面 其熱阻Rb與保溫地面熱阻Rb之間關(guān)系為 Rb=1.18Rb m2./W,一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量(五)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱面積丈量,1 門、窗按外墻外表面凈空尺寸 2 外墻（高乘寬 ） 高：本層地面上表面至上層地面上表面（頂層至屋頂或保溫層，底層從下表面） 寬：外墻至外表面，內(nèi)墻至中心線。 3 地面 外墻、內(nèi)墻均計(jì)量至中心線。 4 天棚 平頂房：外墻至外表面，內(nèi)墻至中心線 悶頂房：同地

18、面（外墻、內(nèi)墻均計(jì)量至中心線） 5 地下室 室外地坪以下部分墻體按地面計(jì)量。,1-3圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加（修正）耗熱量,考慮耗熱量受氣象條件、建筑條件影響而引入的對基本耗熱量的附加（修正） 一、 朝向修正耗熱量 1 影響因素 考慮建筑物受太陽輻射影響而對圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的附加（修正） 2 計(jì)算方法 采用對基本耗熱量附加修正的方法。 暖通規(guī)范規(guī)定，冬季日照率35%的地區(qū)，建筑無遮擋時(shí)，按下列數(shù)值修正： 北、東北、西北 010%；東南、西南 -10-15%。 東、西 5%；南 15-30%。 對冬季日照率35%的地區(qū)： 北、東北、西北 010%；東南、西南、南 -100%；東、西 0%。,二、風(fēng)力附加

19、耗熱量,1 影響因素 考慮室外風(fēng)速變化W變化而對圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的附加（修正） 2 計(jì)算方法 表1-2給出的W值是對應(yīng)于室外風(fēng)速4m/s時(shí)的值，我國大部分地區(qū)冬季平均風(fēng)速小于該值。因此暖通規(guī)范規(guī)定：一般情況下，不考慮風(fēng)力附加。只對迎風(fēng)的高地、河岸海岸、曠野上的建筑或城鎮(zhèn)、廠區(qū)內(nèi)特別突出的建筑，才考慮附加5%10%。,1-3圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加（修正）耗熱量,三、高度附加1 影響因素 考慮房間高度引起的熱壓作用而對圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的附加（修正） 2 計(jì)算方法 對民用建筑和工業(yè)輔助建筑，以4m為基準(zhǔn)，每高出1m 應(yīng)附加2%，但總附加率不應(yīng)大于15% 四、附加耗熱量計(jì)算方法 朝向修正和風(fēng)力附加都是對基

20、本耗熱量的附加，即：以基本耗熱量乘以修正率； 高度附加是對基本耗熱量和其他附加耗熱量之和的附加，即：以基本耗熱量與其他耗熱量之和再乘以附加率。,1-4 圍護(hù)結(jié)構(gòu)最小傳熱阻與經(jīng)濟(jì)熱阻,圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱阻應(yīng)同時(shí)滿足使用要求、衛(wèi)生要求和經(jīng)濟(jì)要求。 一、最小傳熱阻 1 對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的要求 滿足使用要求外墻不內(nèi)表面結(jié)露，限制內(nèi)表面溫度tnb； 滿足衛(wèi)生要求外墻內(nèi)表面溫度不應(yīng)太低，有舒適感。,1-4 圍護(hù)結(jié)構(gòu)最小傳熱阻與經(jīng)濟(jì)熱阻,2 . 公式導(dǎo)出 穩(wěn)定傳熱時(shí)Qn=Q,則有： tn nF（tn-tnb）=KF(tn-tWe)a Qn 于是可得： twb twe Q W/m2. m2./W,tnb,1-4 圍護(hù)結(jié)構(gòu)

21、最小傳熱阻與經(jīng)濟(jì)熱阻,限制tnb不能過低，即tn-tnb不能過大，以最大允許溫差ty=tn-tnb代入上式，并由1/n=Rn,則最小熱阻為： m2./W (1-4) 式中ty-為室內(nèi)溫度與圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面允許溫差， 見附錄（1-5） twe-為冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)室外計(jì)算溫度，該值與圍護(hù) 結(jié)構(gòu)熱惰性D有關(guān)，詳見表1-6。,1-4 圍護(hù)結(jié)構(gòu)最小傳熱阻與經(jīng)濟(jì)熱阻,二、經(jīng)濟(jì)熱阻 對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的要求滿足經(jīng)濟(jì)性要求 定義：在規(guī)定年限內(nèi)，使建筑物建造費(fèi)和經(jīng)營費(fèi)用之和最小時(shí)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱阻 說明：我國目前尚無法按經(jīng)濟(jì)熱阻選擇圍護(hù)結(jié)構(gòu)，只能民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）（建設(shè)部1986年制定）規(guī)定的各地區(qū)圍護(hù)結(jié)

22、構(gòu)傳熱系數(shù)最大值總體控制供暖能耗。 比較：與最小熱阻比較，經(jīng)濟(jì)熱阻遠(yuǎn)大于最小熱阻。,1-5 冷風(fēng)滲透耗熱量,一、定義：加熱通過門、窗等縫隙滲入室內(nèi)的冷 空氣到室內(nèi)溫度所消耗的熱量，稱為 冷風(fēng)滲透耗熱量 二、影響因素 門窗構(gòu)造、門窗朝向、室外風(fēng)向和 風(fēng)速、室內(nèi)外空氣溫差、建筑物高 低以及建筑物內(nèi)部通道狀況等 三、計(jì)算方法 縫隙法 換氣次數(shù)法 百分?jǐn)?shù)法,縫隙法,公式 Q2=0.278vW Cp (tn-tW) （1-5） 式中 W 室外空氣的密度 Kg/m3 Cp 空氣的定壓比熱 Cp=1Kj/Kg tn、tW 室內(nèi)、外空氣溫度 v 滲入室內(nèi)的冷空氣量 m3/h v=Lln L 每米縫隙滲入冷空氣

23、量 m3/h m l 門、窗縫隙總長 m n 滲入空氣量的朝向修正系數(shù),換氣次數(shù)法,適用于公共建筑的概算 公式 Q2 =0.278vWCpnk(tn-tW) nk見下表 表1-1,百分?jǐn)?shù)法,適用用于工業(yè)建筑的估算 滲透耗熱量占圍護(hù)結(jié)構(gòu)總耗熱量的百分率 表1-2,1-6 高層建筑供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷計(jì)算方法簡介,高層建筑 我國規(guī)定： 居住建筑10層及10層以上； 其他建筑高度24m、2層以上。 高層建筑供暖特指7層及以上（無電梯的建筑 則為8層以上） 熱負(fù)荷計(jì)算的區(qū)別主要是Q2中的L值不同 普通多層建筑只考慮風(fēng)壓影響； 高層建筑考慮熱壓和風(fēng)壓綜合作用。,一、熱壓作用,1.理論熱壓差 由建筑物內(nèi)樓梯間通

24、道與室外空氣密度差和高度差形成的理論熱壓Pr ： Pr=(hZ-h)(W-n)g Pa (1-6) 式中 W 供暖室外計(jì)算溫度下的空氣密度 Kg/m3 ； n 形成熱壓的室內(nèi)通道空氣密度 Kg/m3 ； h 計(jì)算高度 m; hZ 中和面（室內(nèi)外壓差為0的界面）高度 m;在純熱壓作用 下，可取建筑物總高度的一半。 上式中，室外壓力高于室內(nèi)壓力（冷氣滲入）時(shí)，熱壓差為正； 室外壓力低于室內(nèi)壓力（熱氣滲出）時(shí)，熱壓差為負(fù)。,2.有效熱壓差Pr 實(shí)際上，建筑物外門、窗等縫隙兩側(cè)的熱壓差僅是理論熱壓Pr的一部分，其大小還與建筑物內(nèi)部貫通通道的布置，通氣狀況以及門窗縫隙的密封性有關(guān),，即與空氣由滲入到滲出

25、的阻力分布有關(guān)。為了確定外門、窗兩側(cè)的有效作用熱壓差，引入熱壓差有效作用系數(shù)(簡稱熱壓差系數(shù))Cr。它表示有效熱壓差Pr與相應(yīng)高度上的理論熱壓差Pr的比值。 Pr =crPr=cr (hZ-h)(W-n)g Pa (1-7) 熱壓系數(shù)值cr與建筑物內(nèi)部隔斷及上下通風(fēng)等狀況有關(guān)，即與空氣從底層部分滲入而從頂層部分滲出的流通路程的阻力狀況有關(guān)。國內(nèi)一些研究資料認(rèn)為，熱壓差系數(shù)的大致范圍為 住宅：0.2； 公建、辦公：0.5。,二、風(fēng)壓作用,1.任意高度的風(fēng)速Vh 風(fēng)速隨高度增加的變化規(guī)律，可用下式表示： Vh= V0( h/h0) m (1-8) 式中 Vh高度h處的風(fēng)速，m/s; V0基準(zhǔn)高度h

26、0處的風(fēng)速，m/s. 基準(zhǔn)高度h0=10m ; 冪指數(shù),與地面的粗糙度有關(guān),一般取 =0.2。 2.理論風(fēng)壓 3.有效風(fēng)壓差Pf Pa (1-9) 式中 Cf 有效風(fēng)壓系數(shù)，迎風(fēng)面取0.7，內(nèi)阻較大時(shí)區(qū)03-0.5。,4.門窗兩側(cè)作用壓差P與滲透空氣量L的系 L=a(P)b m3/h.m 式中 a 滲透風(fēng)量系數(shù)，與門窗構(gòu)造有關(guān) b 滲透風(fēng)量指數(shù)，與門窗構(gòu)造有關(guān) 單層木窗 雙層木窗 單層鋼窗 雙層鋼窗 a 1.27 0.9 1.63 1.15 b 0.56 0.56 0.67 0.67 風(fēng)壓作用下基準(zhǔn)高度上的L值,風(fēng)壓作用下任意高度上的Lh值 令Lh/L=Ch，分別代入Lh和L值，則有 Ch =

27、(Vh/V0)2b 依公式（1-8）可以變換為： Ch =(0.631h0.2)2b=(0.4h0.4)b （1-10）,三、熱壓和風(fēng)壓綜合作用,熱壓風(fēng)壓綜合作用下的L值 1.暖通空調(diào)設(shè)計(jì)手冊 室內(nèi)外壓差 P= Pr + Pf n Pa (1-11) 式中 n為滲入空氣量的朝向修正系數(shù) 滲透空氣量 L=a(P)b m3/h.m (1-12) 2.暖通空調(diào)規(guī)范 Q2=0.278 Cp LlW (tn-tW)m W（1-13） 式中 m風(fēng)量綜合修正系數(shù) m=Chn+(1+C)b-1,3.公式的假設(shè)條件 （1）建筑物各層門窗兩側(cè)的有效作用熱壓差僅與該層的高度位置、建筑物內(nèi)部通道空氣溫度和室外溫度所形成的密度差、以及熱壓差系數(shù)大小有關(guān)，而與門窗所處的朝向無關(guān)。 （2）建筑物各層不同朝向的門窗，由于風(fēng)壓作用的冷風(fēng)滲量不相等，需要考慮滲透空氣量的朝向修正系數(shù)(見附錄16)。 4.公式使用說明 （1）計(jì)算C1，即1+C0時(shí)，表示計(jì)算樓層即使主導(dǎo)風(fēng)向的門窗