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1、室内供暖系统的设计热负荷第一节第一节 供暖系统设计热负荷供暖系统设计热负荷l供供暖暖系系统统的的热热负负荷荷:指指在在某某一一室室外外温温度度 下下,为为达达到到要要求求的的室室内内温温度度 ,供供暖暖系系统统在在单单位位时时间间内内向向建建筑筑物物供供给给的热量的热量 。l供供暖暖系系统统的的设设计计热热负负荷荷:指指在在设设计计室室外外温温度度 下下,为为达达到到要要求求的的室室内内温温度度 ,供供暖暖系系统统在在单单位位时时间间内内向向建建筑筑物物供给的热量供给的热量 。第一节第一节 供暖系统设计热负荷供暖系统设计热负荷l在工程设计中,供暖系统的设计热负荷,一般可分为以在工程设计中,供暖
2、系统的设计热负荷,一般可分为以下几部分进行计算。下几部分进行计算。围护结构的基围护结构的基本耗热量本耗热量围护结构的附围护结构的附加耗热量加耗热量冷风渗透耗热量冷风渗透耗热量冷风侵入耗热量冷风侵入耗热量第二第二节节 围护结围护结构基本耗构基本耗热热量量l供暖控制供暖控制对对象:室内温度(干球温度)象:室内温度(干球温度)l空空调调控制控制对对象:温度、相象:温度、相对对湿度、湿度、风风速、速、洁净洁净度度 围护结围护结构的基本耗构的基本耗热热量,量,计计算公式:算公式:l式中式中 围护结围护结构的构的传热传热系数,系数,W/(m2););围护结围护结构的面构的面积积,m2;供暖室内供暖室内计计
3、算温度算温度,;l 供暖室外供暖室外计计算温度,算温度,;l 温差修正系数温差修正系数;一、室内一、室内计计算温度算温度 室室内内计计算算温温度度:指指距距地地面面2m以以内内人人们们活活动动地地区区的的平平均温度。均温度。当人体衣着适宜,保暖量充分且当人体衣着适宜,保暖量充分且处处于安静状况于安静状况时时:室室内内温温度度 20比比较较舒舒服服,18无无冷冷感感,15为为明明显显冷冷感温度界限。感温度界限。二、供暖室外计算温度二、供暖室外计算温度 围护结构的热惰性原理围护结构的热惰性原理 不保证天数的原则不保证天数的原则 三、温差修正系数三、温差修正系数 计算与大气不直接接触的外围护结构的基
4、本耗热量计算与大气不直接接触的外围护结构的基本耗热量 式中:式中:th传热传热达到达到热热平衡平衡时时,非供暖房,非供暖房间间或空或空间间的温的温 度,度,;温差修正系数。温差修正系数。四、四、围护结围护结构的构的传热传热系数系数 K 值值 1.均均质质多多层层材材料料的的传传热热系系数数 K 值值,一一般般建建筑筑物物的的外外墙墙和屋和屋顶顶都属于均都属于均质质多多层层材料的平壁材料的平壁结结构。构。2.由由两两种种以以上上材材料料组组成成的的、两两向向非非均均质质围围护护结结构构的的传传热热系系数数 K 值值,比比如如从从节节能能的的角角度度出出发发,采采用用各各种种形形式式的空心砌的空心
5、砌块块,或保温材料。,或保温材料。3.空气空气间层传热间层传热系数系数 K 值值。4.地面的地面的传热传热系数。(划分地系数。(划分地带带法)法)地地 带带R0K0(m2W)(Wm2)第一地带第一地带第二地带第二地带第三地带第三地带第四地带第四地带2.154.308.6014.20.470.230.120.07五、五、围护结围护结构构传热传热面面积积的丈量的丈量1.外外墙墙面面积积;2.门门窗面窗面积积;3.闷顶闷顶和地面面和地面面积积;4.地下室面地下室面积积。第三节第三节 围护结构的附加耗热量围护结构的附加耗热量围护结构的附加围护结构的附加耗热量耗热量朝向修正耗热量风力附加耗热量高度附加耗
6、热量第三第三节节 围护结围护结构的附加耗构的附加耗热热量量朝向修正耗热量产生原因室内因阳光射入而得到的热量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。向阳面围护结构外表面温度升高。失热量减少失热量减少 向阳面围护结构,向阳面围护结构,K值较小值较小一一 朝向修正耗朝向修正耗热热量量第三节第三节 围护结构的附加耗热量围护结构的附加耗热量一一 朝向修正耗热量朝向修正耗热量 朝朝向向修修正正耗耗热热量量:考考虑虑建建筑筑物物受受太太阳阳照照射射影影响响而而对对围围护护结结构构基基本本耗耗热热量量的的修修正正。按按围围护护结结构构的的不不同同朝朝向向,选选择不同的朝向修正率。择不同的朝向修
7、正率。风力附加耗热量:考虑室外风速变化而对围护结构基风力附加耗热量:考虑室外风速变化而对围护结构基本耗热量的修正。本耗热量的修正。二二 风力附加耗热量风力附加耗热量第三节第三节 围护结构的附加耗热量围护结构的附加耗热量综上所述:通过围护结构的总耗热量可表示为综上所述:通过围护结构的总耗热量可表示为 高度附加耗热量:考虑房屋高度对围护结构耗热量的高度附加耗热量:考虑房屋高度对围护结构耗热量的影响而附加的耗热量。影响而附加的耗热量。三三 高度附加耗热量高度附加耗热量高度附加率高度附加率朝向附加率朝向附加率风力附加率风力附加率第四第四节节 冷冷风风渗透耗渗透耗热热量量一、一、缝缝隙法隙法 确定确定门
8、门、窗、窗缝缝隙渗入空气量隙渗入空气量 V 后,冷后,冷风风渗透耗渗透耗热热量量 式中式中 门门、窗、窗缝缝隙渗入室内的隙渗入室内的总总空气量,空气量,m3/h;供暖室外温度下的空气密度,供暖室外温度下的空气密度,kg/m3;冷空气的定冷空气的定压压比比热热;单单位位换换算系数,算系数,1kJ/h=0.278W。二、二、换换气次数法气次数法 用于民用建筑的概算法,冷用于民用建筑的概算法,冷风风渗透耗渗透耗热热量量 式中式中 房房间间内部体内部体积积,m3;房房间换间换气次数,次气次数,次/h。第四第四节节 冷冷风风渗透耗渗透耗热热量量 三、百分数法三、百分数法 用于工用于工业业建筑的概算法。建
9、筑的概算法。冷冷风风侵侵入入耗耗热热量量:在在冬冬季季受受风风压压和和热热压压作作用用下下,冷冷空空气气由由开开启启的的外外门门侵侵入入室室内内,这这部部分分冷冷空空气气加加热热到到室室内内温温度度所所消消耗的耗的热热量。量。式中式中 流入的冷空气量,流入的冷空气量,m3/h;其它符号同前。其它符号同前。第五第五节节 冷冷风风侵入耗侵入耗热热量量由由于于流流入入的的冷冷空空气气量量不不易易确确定定,根根据据经经验验总总结结,冷冷风风侵侵入入耗耗热热量量可可采采用用外外门门基基本本耗耗热热量量乘乘以以表表1-9的的百百分分数数的的简简便方法便方法进进行行计计算。亦即算。亦即式中式中 外外门门的基
10、本耗的基本耗热热量,量,W;N 考考虑虑冷冷风风侵入的外侵入的外门门附加率,按表附加率,按表1-9采用。采用。第五第五节节 冷冷风风侵入耗侵入耗热热量量第五第五节节 冷冷风风侵入耗侵入耗热热量量外外 门门 布布 置置 状状 况况附加率附加率一道一道门门两道两道门门(有(有门门斗)斗)三道三道门门(有两个(有两个门门斗)斗)公共建筑和生公共建筑和生产产厂房的主要出入口厂房的主要出入口65n%80n%60n%500%外外门门附加率附加率 N 值值 表表1-9【例例题题1-1】下下图图所所示示为为北北京京市市一一民民用用办办公公建建筑筑的的平平面面图图和和剖面剖面图图,计计算其中会算其中会议议室(室
11、(101号房号房间间)的供暖)的供暖设计热负设计热负荷。荷。第六第六节节 供暖供暖设计热负设计热负荷例荷例题题已知已知围护结围护结构条件:构条件:外外墙墙:一一砖砖半半厚厚(370mm),内内面面抹抹灰灰砖砖墙墙。K=1.57W/(m2),D=5.06。外外窗窗:单单层层木木框框玻玻璃璃窗窗。尺尺寸寸(宽宽高高)为为1.52.0m。窗窗型型为为带带上亮(高上亮(高0.5m)三扇两开窗。可开启部分的)三扇两开窗。可开启部分的缝缝隙隙总长为总长为13.0m。外外门门:单单层层木木门门。尺尺寸寸(宽宽高高)为为1.52.0m。门门型型为为无无上上亮亮的的双扇双扇门门。可开启部分的。可开启部分的缝缝隙
12、隙总长为总长为9.0m。顶顶 棚棚:厚厚 25mm的的 木木 屑屑 板板,上上 铺铺 50mm防防 腐腐 木木 屑屑。K=0.93W/m2,D=1.53。地面:不保温地面。地面:不保温地面。K 值值按划分地按划分地带计带计算。算。第六第六节节 供暖供暖设计热负设计热负荷例荷例题题供供暖暖所所用用的的铸铸铁铁散散热热器器的的散散热热方方式式是是自自然然对对流流与与热热辐辐射射,其其中中自自然然对对流流散散热热量量占占整整个个散散热热量量的的75%,剩剩余余热热量量以以辐辐射射的方式的方式传传播。播。与与对对流供暖相比流供暖相比较较,地板地板辐辐射供暖射供暖有如下有如下好好处处:舒舒适适度度高高,
13、节节能能。没没有有因因为为人人离离散散热热器器较较近近时时因因热热空空气气上上升升而而引引起起的的窒窒息息感感,室室内内温温度度场场均均匀匀,温温度度梯梯度度合合理理,减减少少了了人人体体的的辐辐射射热热量量,使使人人比比较较舒舒适适,室室内内温温度度的的设设计计标标准准可可适适当当降降低低。设设计计水水温温低低,可可采采用用电电厂厂余余热热等等低低品品位位热热源源供暖。供暖。节约节约建筑面建筑面积积,无散,无散热热器片与外露的管道。器片与外露的管道。第七第七节节 辐辐射供暖系射供暖系统热负统热负荷荷计计算算一、低温一、低温辐辐射供暖射供暖负负荷的荷的计计算算全面全面辐辐射采暖的射采暖的热负热
14、负荷荷按第二节第五节的方法进行计算,并对计算出的热负荷乘以0.90.95的修正系数或将室内计算温度取值降低 2局部局部辐辐射采暖的射采暖的热负热负荷荷按整个房间全面辐射采暖的热负荷乘以该区的建筑面积与所在房间的面积的比值和局部辐射采暖热负荷附加系数确定。第七第七节节 辐辐射供暖系射供暖系统热负统热负荷荷计计算算二、热水吊顶辐射供暖负荷的计算二、热水吊顶辐射供暖负荷的计算负荷计算方法同一。负荷计算方法同一。三、燃气红外线辐射供暖负荷的计算三、燃气红外线辐射供暖负荷的计算负负荷荷计计算算方方法法同同一一,辐辐射射器器安安装装过过高高时时,应应对对总总耗耗热热量量进行必要的高度修正。进行必要的高度修
15、正。第七节第七节 辐射供暖系统热负荷计算辐射供暖系统热负荷计算第八节第八节 围护结构的最小传热阻与经济传热阻围护结构的最小传热阻与经济传热阻l最小传热阻最小传热阻:室内舒适性要求室内舒适性要求围护结构内表面不结露围护结构内表面不结露结露会导致耗热量增大,围结露会导致耗热量增大,围护结构易损坏护结构易损坏围护结构内表面温度过低,人体围护结构内表面温度过低,人体向外辐射热过多,产正不舒适感。向外辐射热过多,产正不舒适感。l最小传热阻计算公式最小传热阻计算公式l 最小最小传热传热阻,阻,m2/W;l 冬季冬季围护结围护结构室外构室外计计算温度算温度,;外外墙围护结墙围护结构的构的实际传热热实际传热热
16、阻阻应应大于最小大于最小传热热传热热阻(阻(见见例例题题1-1)但但选选用多大的用多大的传热热传热热阻才算阻才算经济经济呢?由此我呢?由此我们们引出引出经济经济传热热传热热阻。阻。经济传热热经济传热热阻阻:使建筑物的建造:使建筑物的建造费费用和用和经营费经营费用之和最用之和最小的小的围护结围护结构的构的传热传热阻。阻。第九第九节节 高高层层建筑供暖建筑供暖设计热负设计热负荷荷计计算方法算方法简简介介l1楼梯楼梯间间及及竖竖井井热压热压分分布布线线 2各各层层外窗外窗热压热压分布分布线线 理理论热压论热压 式中式中 理理论热压论热压,Pa 一、一、热压热压作用作用第九节第九节 高层建筑供暖设计热
17、负荷计算方法简介高层建筑供暖设计热负荷计算方法简介 二、风压作用二、风压作用三、风压与热压共同作用三、风压与热压共同作用当风吹过建筑物时,空气会经过迎风面方向的门当风吹过建筑物时,空气会经过迎风面方向的门窗缝隙渗入,而从背风向的缝隙渗出。冷风渗透量窗缝隙渗入,而从背风向的缝隙渗出。冷风渗透量取决于门窗两侧的风压差。取决于门窗两侧的风压差。实际作用的冷风渗透现象,都是风压与热压共同实际作用的冷风渗透现象,都是风压与热压共同作用的结果。作用的结果。第十第十节节 建筑建筑节节能及措施能及措施 建筑建筑节节能能“九五九五”计计划和划和2010年年规规划划所所规规划划的新建建筑的的新建建筑的节节能目能目
18、标标是:是:新建采暖居住建筑新建采暖居住建筑1996年以前,在年以前,在19801981年当地通用年当地通用设计设计采暖能耗水平基采暖能耗水平基础础上普遍降低上普遍降低30%,为为第一第一阶阶段段(节节能能30%);1996年起在达到第一年起在达到第一阶阶段要求的基段要求的基础础上上节节能能30%,为为第二第二阶阶段段(节节能能50%);2005年起在达到第二年起在达到第二阶阶段要求的基段要求的基础础上上节节能能30%,为为第三第三阶阶段段(节节能能65%)。第十第十节节 建筑建筑节节能及措施能及措施 一、一、节节能建筑的相关能建筑的相关节节能指能指标标1.建筑的耗建筑的耗热热指指标标与采暖与
19、采暖设计热负设计热负荷荷建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。采采暖暖设设计计热热负负荷荷指指标标:指指在在采采暖暖室室外外计计算算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需需由由锅锅炉炉或或其其他他供供热热设设施施供供给给的的热热量量,其其单单位位是是W/m2。第十第十节节 建筑建筑节节能及措施
20、能及措施 一、一、节节能建筑的相关能建筑的相关节节能指能指标标2.采暖的耗煤量指采暖的耗煤量指标标采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消耗的期消耗的标标准煤量,其准煤量,其单单位是位是kg/m2。第十第十节节 建筑建筑节节能及措施能及措施 二、建筑二、建筑节节能的方法及能的方法及设计设计步步骤骤1.建筑建筑节节能方法能方法墙墙体降耗体降耗门门窗降耗窗降耗 采用适当的窗采用适当的窗墙墙面面积积比;比;改善窗改善窗户户的保温性能;的保温性能;提高提高门门窗的气密
21、性,减少冷窗的气密性,减少冷风风渗透;渗透;增增强强户门户门、阳台、阳台门门的保温性能。的保温性能。屋屋顶顶和地面降耗和地面降耗第十节第十节 建筑节能及措施建筑节能及措施 2.建筑建筑节节能能设计设计步步骤骤主主要要是是校校核核建建筑筑物物体体形形系系数数、窗窗墙墙面面积积比比是是否否符符合合节节能能标标准要求。准要求。体体形形系系数数(0.3):建建筑筑物物与与室室外外大大气气接接触触的的外外表表面面积积(不不包包括括地地面面和和不不采采暖暖楼楼梯梯间间隔隔墙墙与与户户门门的的面面积积),与其所包),与其所包围围的体的体积积 的比的比值值。窗窗墙墙面面积积比比:窗窗户户洞洞口口面面积积与与房房间间立立面面单单元元面面积积(即房(即房间层间层高与开高与开间间定位定位线围线围成的面成的面积积)的比)的比值值。第十第十节节 建筑建筑节节能及措施能及措施 对对于于采采暖暖居居住住建建筑筑,不不同同朝朝向向的的窗窗墙墙面面积积比比不不应应超超过过表表1-15中的数中的数值值。朝向朝向窗窗墙墙面面积积比比北北0.25东东、西、西0.30南南0.35不同朝向的窗不同朝向的窗墙墙面面积积比比 表表1-15此课件下载可自行编辑修改,仅供参考!此课件下载可自行编辑修改,仅供参考!感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢感谢您的支持,我们努力做得更好!谢谢
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