供热工程第章供暖系统的设计热负荷.pptx

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1、本章的主要内容：本章的主要内容：供暖系统的设计热负荷；供暖系统的设计热负荷；围护结构的基本耗热量和附加围护结构的基本耗热量和附加(fji)耗热量耗热量的计算；的计算；室内计算温度和室外设计温度的确定；室内计算温度和室外设计温度的确定；围护结构的最小传热阻与经济传热阻的保证。围护结构的最小传热阻与经济传热阻的保证。本章的难点和重点：本章的难点和重点：围护结构的基本耗热量和附加围护结构的基本耗热量和附加(fji)耗热量耗热量的计算的计算围护结构的最小传热阻的计算和保证。围护结构的最小传热阻的计算和保证。第一章第一章供暖系统的设计供暖系统的设计(shj)热负荷热负荷第一页，共50页。第一节第一节供暖

2、系统设计供暖系统设计(shj)热负荷热负荷供供暖暖系系统统的的热热负负荷荷是是指指某某一一室室外外温温度度tw下下,为为了了达达到到要要求求的的室室内内温温度度tn，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的热热量量(rling)。它它随随着着建建筑筑物物得得失失热热量量(rling)的的变变化化而而变化。变化。供供暖暖系系统统的的设设计计(shj)热热负负荷荷，是是指指在在设设计计(shj)室室外外温温度度tw下下，为为达达到到要要求求的的室室内内温温度度tn,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的热热量量Q。它是设计。它是设计(shj)供暖系

3、统的最基本依据。供暖系统的最基本依据。第二页，共50页。建筑物或房间的得、失热量建筑物或房间的得、失热量(rling)(rling)的的确定确定 失热量有：1围护结构传热耗热量Q1；2加热出门(ch mn)、窗缝隙渗人室内的冷空气的耗热量Q2，称冷风渗透耗热量，3加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量Q3，称冷风侵入耗热量，4水分蒸发的耗热量水分蒸发的耗热量Q4；5加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量Q5；6通通风风(tngfng)耗耗热热量量。通通风风(tngfng)系系统统将将空空气气从从室内排到室外所带走的热量室内排到室外所带走的热量Q6

4、；第三页，共50页。得热量得热量(rling)(rling)有：有：7生产车间最小负荷班的工艺设备散热量生产车间最小负荷班的工艺设备散热量Q7；8非非供供暖暖通通风风系系统统的的其其它它管管道道(gundo)和和热热表表面面的的散散热热量量Q8，9热物料的散热量热物料的散热量Q9；10太阳辐射进入室内的热量太阳辐射进入室内的热量Q10；此外，还会有通过其它途径散失或获得的热量此外，还会有通过其它途径散失或获得的热量Q11。第四页，共50页。对没有对没有(miyu)装置机械通风系统的装置机械通风系统的建筑物，供暖系统的设计热负荷可用下式建筑物，供暖系统的设计热负荷可用下式表示：表示：“”的的上上

5、标标符符号号均均表表示示在在设设计计工工况况下下的的各各种种(zhn)参数。参数。第五页，共50页。在在工工程程设设计计中中，供供暖暖系系统统的的设设计计热热负负荷荷，一般可分几部分进行计算。一般可分几部分进行计算。Q=Q1.j+Q1.x+Q2+Q3式式中中Q1.j围围护护结结构构的的基基本本(jbn)耗耗热热量量;Q1.x围围护护结结构构的的附附加加(修修正正)耗耗热热量。量。围护结构的基本耗热量围护结构的基本耗热量是指在设计条件下，是指在设计条件下，通过房间各部分围护结构（门、窗、墙、屋顶、通过房间各部分围护结构（门、窗、墙、屋顶、地板等）从室内传到室外的稳定传热量的总和。地板等）从室内传

6、到室外的稳定传热量的总和。围护结构的附加围护结构的附加(修正修正)耗热量耗热量是指围护结是指围护结构的传热状况发生变化而对基本耗热量进行修构的传热状况发生变化而对基本耗热量进行修正的耗热量。附加正的耗热量。附加(修正修正)耗热量包括风力耗热量包括风力(fngl)附加、高度附加和朝向附加等耗热量。附加、高度附加和朝向附加等耗热量。第六页，共50页。Q=Q1.j+Q1.x+Q2+Q3式式中中前前两两项项表表示示通通过过围围护护结结构构的的计计算算耗耗热热量量，后后两两项项表表示示室室内内通通风风换换气气所所耗的热量。耗的热量。对对具具有有供供暖暖及及通通风风系系统统的的建建筑筑(如如工工业业(gn

7、gy)厂厂房房和和公公共共建建筑筑等等)、供供暖暖及及通通风风系系统统的的设设计计热热负负荷荷，需需要要根根据据生生产产工工艺艺设设备备使使用用或或建建筑筑物物的的使使用用情情况况，通通过过得得失失热热量量的的热热平平衡衡和和通通风风的的空空气气量量平平衡衡综综合合考考虑虑才才能能确确定定。这这部部分分内内容容将在将在“通风工程通风工程”课程中详细阐述。课程中详细阐述。第七页，共50页。第二节第二节围护结构的基本围护结构的基本(jbn)耗耗热量热量在工程设计中，围护结构的基本耗热量是按在工程设计中，围护结构的基本耗热量是按一维稳定传热过程进行计算的一维稳定传热过程进行计算的。即假设在计算时间即

8、假设在计算时间(shjin)内，室内、外内，室内、外空气温度和其它传热过程参数都不随时间空气温度和其它传热过程参数都不随时间(shjin)变化。变化。实际上，室内散热设备散热不稳定，室外实际上，室内散热设备散热不稳定，室外空气空气(kngq)温度随季节和昼夜变化不断波动，温度随季节和昼夜变化不断波动，这是一个不稳定传热过程。这是一个不稳定传热过程。第八页，共50页。第二节第二节围护结构的基本围护结构的基本(jbn)耗热耗热量量对对室室内内温温度度容容许许有有一一定定波波动动幅幅度度(fd)的的般般建建筑筑物物来来说说，采采用用稳稳定定传传热热计计算算可可以以简化计算方法并能基本满足要求。简化计

9、算方法并能基本满足要求。但但对对于于室室内内温温度度要要求求严严格格，温温度度波波动动幅幅度度(fd)要要求求很很小小的的建建筑筑物物或或房房间间，就就需需采采用用不不稳稳定定传传热热原原理理进进行行围围护护结结构构耗耗热热量量计计算算，详见空气调节工程的书籍。详见空气调节工程的书籍。第九页，共50页。围护结构基本围护结构基本(jbn)耗热量计算耗热量计算qKF(tn-tw)aW（1-3）式中式中K:围护结构的传热系数，围护结构的传热系数，Wm2；F:围护结构的而积，围护结构的而积，m2；tn:冬季室内冬季室内(shni)计算温度，计算温度，tw:供暖室外计算温度，供暖室外计算温度，a:围护结

10、构的温差修止系数。围护结构的温差修止系数。第十页，共50页。一、室内一、室内(shni)计算温度计算温度tn 室内计算温度是指距地面室内计算温度是指距地面2 2米以内人们活米以内人们活动地区的平均空气温度。动地区的平均空气温度。室内空气温度的选定室内空气温度的选定(xun dn)(xun dn)，应满足人，应满足人们生活和生产工艺的要求。们生活和生产工艺的要求。生产要求的室温生产要求的室温,一般由工艺设计人员提出。一般由工艺设计人员提出。生活用房间的温度，主要决定于人体的生理热平生活用房间的温度，主要决定于人体的生理热平衡。它和许多因素有关，如与房间的用途、室衡。它和许多因素有关，如与房间的用

11、途、室内的潮湿状况和散热强度、劳动强度以及生活内的潮湿状况和散热强度、劳动强度以及生活习惯、生活水平等有关。习惯、生活水平等有关。第十一页，共50页。冬季(dngj)室内温度标准 许许多多国国家家所所规规定定的的冬冬季季室室内内温温度度标标准准，大致在大致在1622范围内。范围内。根根据据(gnj)国国内内有有关关卫卫生生部部门门的的研研究究结结果果认认为为：当当人人体体衣衣着着适适宜宜，保保暖暖量量充充分分且且处处于于安安静静状状况况时时，室室内内温温度度20比比较较舒舒适适。18无无冷冷感感，15是是产产生生明明显显冷冷感感的的温温度度界界限。限。第十二页，共50页。采暖通风与空气调节采暖

12、通风与空气调节(kn q dio(kn q dio ji)ji)设计规范设计规范(GBJl 9-87)(GBJl 9-87)规定规定 设设计计集集中中供供暖暖时时，冬冬季季室室内内计计算算(jsun)温温度度，应应根根据据建建筑筑物物的的用用途途，按按下下列列规规定采用：定采用：1民用建筑的主要房间民用建筑的主要房间,宜采用宜采用1620；2生产厂房的工作地点生产厂房的工作地点轻轻作作业业（能能量量消消耗耗在在140W的的工工种种，如如仪仪表表、机机械械加加工工、印印刷刷、针针织织等等）不不应应低低于于15，中作业（能量消耗在中作业（能量消耗在140220W的工种，如木工、钣金工、焊接等）不应

13、低于的工种，如木工、钣金工、焊接等）不应低于12,重作业（能量消耗在重作业（能量消耗在220290W的工种，如人力运输、大型包装等）不应低于的工种，如人力运输、大型包装等）不应低于10；3辅助建筑物及辅助用室的冬季室内计算辅助建筑物及辅助用室的冬季室内计算(jsun)温度值，见附录温度值，见附录11。第十三页，共50页。采暖通风与空气调节采暖通风与空气调节(kn q dio(kn q dio ji)ji)设计规范设计规范(GBJl 9-87)(GBJl 9-87)规定规定对对于于高高度度较较高高的的生生产产厂厂房房，由由于于对对流流(duli)作作用用，上上部部空空气气温温度度必必然然高高于于

14、工工作作地地区区温温度度，通通过过上上部部围围护护结结构构的的传传热热量量增增加加。因因此此，当当层层高高超超过过4m的的建建筑筑物物或或房房间，冬季室内计算温度间，冬季室内计算温度tn，应按下列规定采用：，应按下列规定采用：(1)计计算算地地面面的的耗耗热热量量时时，应应采采用用工工作作地地点点的的温温度度，tg()(2)计计算算屋屋顶顶和和天天窗窗耗耗热热量量时时，应应采采用用屋屋顶顶下下的的温温度度，td()(3)计算门、窗和墙的耗热量时，应采用计算门、窗和墙的耗热量时，应采用=(tg+td)/2()第十四页，共50页。采暖通风采暖通风(tng fng)(tng fng)与空气调节设与空

15、气调节设计规范计规范(GBJl 9-87)(GBJl 9-87)规定规定屋屋顶顶下下的的空空气气温温度度(wnd)td受受诸诸多多因因素素影影响响，难难以以用用理理论论方方法法确确定定。最最好好是是按按已已有有类类似似厂厂房房进进行行实实测测确确定；或按经验数值，用温度定；或按经验数值，用温度(wnd)梯度法确定梯度法确定即即tdtg+(H-2)t式中式中H屋顶距地面的高度，屋顶距地面的高度，mt温度温度(wnd)梯度，梯度，m。对对于于散散热热量量小小于于23wm2的的生生产产厂厂房房，当当其其温温度度(wnd)梯梯度度值值不不能能确确定定时时，可可用用工工作作地地点点温温度度(wnd)计计

16、算算围围护护结结构构耗耗热热量量，但但应应按按后后面面讲讲述述的的高高度度附附加加的的方方法进行修正，增大计算耗热量。法进行修正，增大计算耗热量。第十五页，共50页。二、供暖室外二、供暖室外(shwi)计算温度计算温度tw供供暖暖室室外外计计算算温温度度(wnd)的的确确定定，对对供供暖暖系统设计有很关键性的影响。系统设计有很关键性的影响。如如采采用用过过低低的的tw值值，使使供供暖暖系系统统的的造造价价增增加；如采用值过高，则不能保证供暖效果。加；如采用值过高，则不能保证供暖效果。目目前前国国内内外外选选定定供供暖暖室室外外计计算算温温度度的的方方法法，可以归纳为两种：可以归纳为两种：是根据

17、围护结构的热惰性原理；是根据围护结构的热惰性原理；另另一一种种是是根根据据不不保保证证天天数数的的原原则则(yunz)来确定。来确定。第十六页，共50页。我国供暖室外计算温度值的确定我国供暖室外计算温度值的确定(qudng)原则原则暖暖通通规规范范采采用用了了不不保保证证天天数数方方法法确确定定北北方方城城市市的的供供暖暖室室外外(shwi)计计算算温温度度值值。规规范范规规定定；“供供暖暖室室外外(shwi)计计算算温温度度，应应采采用用历历年年平平均均不不保保证证5天的日平均温度天的日平均温度”。对对大大多多数数城城市市来来说说，是是指指1951一一1980年年共共30年年的的气气象象统统

18、计计资资料料里里。不不得得有有多多于于150天天的的实实际际日日平平均均温温度低于所选定的室外度低于所选定的室外(shwi)计算温度值。计算温度值。我我国国北北方方一一些些城城市市的的供供暖暖室室外外(shwi)计计算算温温度度值，详见暖通规范附录。值，详见暖通规范附录。第十七页，共50页。采用不保证(bozhng)天数方法的原则人人为为允允许许有有几几天天时时间间可可以以低低于于规规定定的的供供暖暖室室外外计计算算温温度度值值，亦亦即即容容许许这这几几天室内温度可能稍低于室内计算温度值。天室内温度可能稍低于室内计算温度值。不不保保证证(bozhng)天天数数根根据据各各国国规规定而有所不同，

19、有规定定而有所不同，有规定l天、天、3天、天、5天等。天等。第十八页，共50页。三、温差(wnch)修正系数a值 温温差差修修正正系系数数a值值：对对供供暖暖房房间间围围护护结结构构外外侧侧不不是是与与室室外外空空气气直直接接接接触触，而而中中间间隔隔着着不不供供暖暖房房间间或或空空间间的的场场合合(chngh)(如如图图11)，通通过过该该围围护护结结构构的的传传热热量量的的计计算算采采用用了了围围护护结结构构的的温温差差修正系数。修正系数。第十九页，共50页。三、温差三、温差(wnch)(wnch)修正系数修正系数a a值值P321P321附录附录1-1-2 2注意事项：注意事项：围护结构

20、温差修正系数的大小，取决于围护结构温差修正系数的大小，取决于非供暖房间或空间的保温性能和透气状况。非供暖房间或空间的保温性能和透气状况。对于保温性能差和易于室外空气对于保温性能差和易于室外空气(kngq)流通的情况，不供暖房间或空间流通的情况，不供暖房间或空间的空气的空气(kngq)温度更接近于室外空气温度更接近于室外空气(kngq)温度，则温度，则a值更接近于值更接近于1。此外，如两个相邻房间的温差大于或等于此外，如两个相邻房间的温差大于或等于5时，应计算通过隔墙或楼板的传热量时，应计算通过隔墙或楼板的传热量。第二十页，共50页。四、围护结构的传热系数四、围护结构的传热系数K值值1匀质多层材

21、料匀质多层材料(平壁平壁)的传热系数的传热系数K值。值。2由两种以上由两种以上(yshng)材料组成的、两材料组成的、两向非匀质围护结构的传热系数值。向非匀质围护结构的传热系数值。3空气间层传热系数空气间层传热系数K值。值。第二十一页，共50页。1匀质多层材料匀质多层材料(cilio)(平壁平壁)的传的传热系数热系数K值值传热传热(chunr)系数系数K值可用下式计算值可用下式计算K=1/R。=1/（1/n+i/i+1/w）=1/(Rn+Rj+Rw)式中式中R。一围护结构的传热。一围护结构的传热(chunr)阻，阻，m2W；n,w围护结构内表面、外表面的换热系数；围护结构内表面、外表面的换热系

22、数；Rn，Rw围围护护结结构构内内、外外表表面面的的传传热热(chunr)阻阻，m2W；i一围护结构各层的厚度，一围护结构各层的厚度，mi围护结构各层材料的导热系数，围护结构各层材料的导热系数，Wm；Rj由由单单层层或或多多层层材材料料组组成成的的围围护护结结构构各各材材料料层层的的热热阻阻。见见P12表表1-1、1-2、P322附录附录1-3、1-4第二十二页，共50页。2两向非匀质围护结构的传热系数值两向非匀质围护结构的传热系数值传统的实心砖墙：传热系数值较高；传统的实心砖墙：传热系数值较高；从从节节能能角角度度出出发发，采采用用各各种种形形式式(xngsh)的的空空心心砌砌块，或填充保温

23、材料的墙体等日益增多。块，或填充保温材料的墙体等日益增多。这这种种墙墙体体用用于于由由两两种种以以上上材材料料组组成成的的、非非匀匀质质围围护护结结构构，属属于于两两维维传传热热过过程程，计计算算它它的的传传热热系系数数时时，通通常常来用近似计算方法或实验数据。来用近似计算方法或实验数据。下面介绍中国建筑科学下面介绍中国建筑科学(kxu)研究院物理所推荐的方研究院物理所推荐的方法法第二十三页，共50页。第二十四页，共50页。3空气(kngq)间层传热系数K值应用场合应用场合严寒地区；严寒地区；一些高级一些高级(goj)民用建筑民用建筑。常用的形式常用的形式双层玻璃、复合墙体的空气间层等。双层玻

24、璃、复合墙体的空气间层等。第二十五页，共50页。空气空气(kngq)(kngq)间层传热系数作用原理间层传热系数作用原理1.间间层层中中的的空空气气(kngq)导导热热系系数数比比组组成成围围护护结结构构的的其其它材料的导热系数小，增加了围护结构传热阻。它材料的导热系数小，增加了围护结构传热阻。2.空空气气(kngq)间间层层传传热热同同样样是是辐辐射射与与对对流流换换热热的的综综合合过过程程。在在间间层层壁壁面面涂涂覆覆辐辐射射系系数数小小的的反反射射材材料料，如如铝铝箔等，可以有效地增大空气箔等，可以有效地增大空气(kngq)间层的换热阻，间层的换热阻，3.对对流流换换热热强强度度，与与间

25、间层层的的厚厚度度、间间层层设设置置的的方方向向和和形形状状、以以及及密密封封性性等等因因素素有有关关。当当厚厚度度相相同同时时热热流流朝朝下下的的空空气气(kngq)间间层层热热阻阻最最大大，竖竖壁壁次次之之，而而热热流流朝上的空气朝上的空气(kngq)间层热阻最小。间层热阻最小。4.同同时时，在在达达到到一一定定厚厚度度后后，反反而而易易于于对对流流换换热热，热热阻阻的大小几乎不随厚度增加而变化了。的大小几乎不随厚度增加而变化了。第二十六页，共50页。室内地面的传热系数随着离外墙的远近室内地面的传热系数随着离外墙的远近(yunjn)的变化的变化在在冬冬季季，室室内内热热量量通通过过靠靠近近

26、(kojn)外外墙地面传到室外的路程较短，热阻较小；墙地面传到室外的路程较短，热阻较小；而而通通过过远远离离外外墙墙地地面面传传到到室室外外的的路路径径较较长长，热阻增大；热阻增大；在在离离外外墙墙约约8米米以以远远的的地地面面，传传热热量量基基本本不不变。变。所以，工程上一般采用近似方法计算。所以，工程上一般采用近似方法计算。4地面地面(dmin)的传热系数的传热系数第二十七页，共50页。地面地面(dmin)(dmin)的传热系数的近似计算方的传热系数的近似计算方法法(1)贴土非保温地面贴土非保温地面(组成组成(zchn)地面的地面的各层材料导热系数都大于各层材料导热系数都大于m)见表见表1

27、-5；(2)贴土保温地面贴土保温地面(组成组成(zchn)地面的各地面的各层材料中，有导热系数小于层材料中，有导热系数小于116wm的保温层的保温层)，其热阻等于非保温地，其热阻等于非保温地面的换热阻加保温层的热阻；面的换热阻加保温层的热阻；(3)铺设在地垄墙上的保温地面铺设在地垄墙上的保温地面第二十八页，共50页。贴土非保温贴土非保温(bown)(bown)地面地面第第一一地地带带靠靠近近墙墙角角的的地地面面面面积积(图图1-4的的阴阴影影部部分分)需要计算两次。需要计算两次。工工程程计计算算中中，也也有有采采用用(ciyng)对对整整个个建建筑筑物物或或房房间间地地面面以以平平均均传传热热

28、系系数数进进行行计计算算的的简简易易方方法法，可可详详见见供供暖暖通通风风设设计计手手册册第二十九页，共50页。五、围护结构传热面积五、围护结构传热面积(minj)的丈量的丈量不同围护结构传热面积的丈量方法按图不同围护结构传热面积的丈量方法按图15的规定计算。的规定计算。外外墙墙面面积积的的丈丈量量：高高度度从从本本层层地地面面算算到到上上层层的的地地面面(底底层层除外，见图除外，见图15所示所示)。对对平平屋屋顶顶的的建建筑筑物物，最最顶顶层层的的丈丈量量是是从从最最顶顶层层的的地地面面到到平平屋顶的外表面的高度；屋顶的外表面的高度；而对有闷顶的斜屋面，算到闷顶内的保温层表面。而对有闷顶的斜

29、屋面，算到闷顶内的保温层表面。平面尺寸平面尺寸应按建筑物外廓尺寸计算；应按建筑物外廓尺寸计算；两相邻房间两相邻房间(fngjin)以内墙中线为分界线。以内墙中线为分界线。第三十页，共50页。门、窗的面积按外墙外面上的净空(jn kn)尺寸计算。闷顶和地面的面积，应按建筑物外墙以内的内廓尺寸计算。对平屋顶，顶棚面积按建筑物轮廓尺寸计算。地下室面积的丈量，位于室外地面以下的外墙，其耗热量计算方法与地面的计算相同，但传热地带的划分，应从室外地面相平的墙面算起，以及把地下室外墙在室外地面以下的部分，看作是地下室地面的延伸。五、围护结构传热面积五、围护结构传热面积(minj)的丈的丈量量第三十一页，共5

30、0页。第三节第三节 围护结构的附加围护结构的附加(fji)(fji)(修正修正)耗热量耗热量 围护结构的基本耗热量，是在稳定条件下，按围护结构的基本耗热量，是在稳定条件下，按公式公式(14)计算得出的。计算得出的。实际耗热量会受到气象条件以及建筑物情况等各实际耗热量会受到气象条件以及建筑物情况等各种因素影响而有所增减。由于这些因素影响，需要种因素影响而有所增减。由于这些因素影响，需要对围护结构基本能热量进行修正。对围护结构基本能热量进行修正。围护结构的附加耗热量有：朝向修正耗热量、围护结构的附加耗热量有：朝向修正耗热量、风力风力(fngl)附加耗热量、高度附加耗热量附加耗热量、高度附加耗热量第

31、三十二页，共50页。一、朝向一、朝向(choxin)修正耗热量修正耗热量朝朝向向修修正正耗耗热热量量：是是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结构基本耗热量的修正。护结构基本耗热量的修正。计计算算方方法法：需需要要修修正正的的耗耗热热量量等等于于(dngy)垂垂直直的的外外围围护护结结构构(门门、窗窗、外外墙墙及及用用顶顶的的垂垂直直部部分分)的的基基本本耗耗热热量量乘乘以相应的朝向修正率。以相应的朝向修正率。暖暖通通规规范范规规定定：宜宜按按下下列列规规定定的的数数值值选选用用不不同同朝朝向向的的修正率：修正率：北、东北、西北北、东北、西北010；东南、西南东南、西

32、南-10一一-15；东、西东、西-5%；南南-15一一-30。选选用用上上面面朝朝向向修修正正率率时时，应应考考虑虑当当地地冬冬季季日日照照率率、建筑物使用和被遮挡等情况。建筑物使用和被遮挡等情况。对对于于冬冬季季日日照照率率小小于于35的的地地区区，东东南南、西西南南和和南南向修正率，宜采用向修正率，宜采用10一一0，东、西向可不修正。，东、西向可不修正。第三十三页，共50页。二、风力二、风力(fngl)附加耗热量附加耗热量 风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对围护结构基本耗热量的修正。计算基本耗热量时，外表面换热系数是对应风速为4米每秒的计算值。计算方法：在一般情况下，不必考虑风力附加。只

33、对建在不避风的高地、河边、海岸、旷 野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别突出的建筑物，才考虑垂直外围(wiwi)结构附加5一10。第三十四页，共50页。三、高度三、高度(god)附加耗热量附加耗热量高高度度附附加加耗耗热热量量是是考考虑虑房房屋屋高高度度对对围围护护结结构构耗耗热热量的影响而附加的耗热量。量的影响而附加的耗热量。计算方法：计算方法：暖通规范规定：暖通规范规定：民民用用建建筑筑筑筑和和工工业业辅辅助助建建筑筑物物(楼楼梯梯间间除除外外)的的高高度度附附加加率率，当当房房间间高高度度大大于于4m时时，高高出出1m应应附附加加2，但但总总的附加率不应大于的附加率不应大于15。应应注注意

34、意(zhy)；高高度度附附加加率率，应应附附加加于于房房间间各各围围护护结结构构基本耗热量和其它附加基本耗热量和其它附加(修正修正)耗热量的总和上。耗热量的总和上。第三十五页，共50页。通过通过(tnggu)围护结构的总耗热量围护结构的总耗热量建建筑筑物物或或房房间间在在室室外外供供暖暖计计算算温温度度下下，通通过过(tnggu)围围护护结结构构的的总总耗耗热热量量，可可用用下下式式综综合合表表示示：Q1Q1.j+Q1.x(1+xg)KF(tn-tw)a(1+xch+xf)式中式中xch朝向修正率，；朝向修正率，；xf一风力附加率，一风力附加率，xf0；xg一高度附加率，一高度附加率，15%x

35、g0。其它符号同前。其它符号同前。第三十六页，共50页。第四节第四节围护结构的最小传热围护结构的最小传热(chunr)阻与经济传阻与经济传热热(chunr)阻阻运用最小传热阻与经济传热阻的意义：运用最小传热阻与经济传热阻的意义：在供暖期间，围护结构应满足使用要求、卫生要求在供暖期间，围护结构应满足使用要求、卫生要求和经济要求，这就需要利用和经济要求，这就需要利用“围护结构最小传热阻围护结构最小传热阻”或或“经济传热阻经济传热阻”的概念。的概念。确定围护结构传热阻时，围护结构内表面温度是一确定围护结构传热阻时，围护结构内表面温度是一个个(y)最主要的约束条件。最主要的约束条件。除浴室等相对湿度很

36、高的房间外，围护结构内表面除浴室等相对湿度很高的房间外，围护结构内表面温度值应满足内表面不结露的要求。内表面结露，可导温度值应满足内表面不结露的要求。内表面结露，可导致耗热量增大和使围护结构易于损坏。致耗热量增大和使围护结构易于损坏。室内空气温度与围护结构内表面温度的温度差还要室内空气温度与围护结构内表面温度的温度差还要满足卫生要求。当内表面温度过低，人体向外辐射热过满足卫生要求。当内表面温度过低，人体向外辐射热过多，会产生不舒适感。根据上述要求而确定的外围护结多，会产生不舒适感。根据上述要求而确定的外围护结构传热阻，称为最小传热阻。构传热阻，称为最小传热阻。第三十七页，共50页。围护结构的最

37、小传热围护结构的最小传热(chun r)(chun r)阻的确定阻的确定工工程程设设计计中中，规规定定了了在在不不同同类类型型建建筑筑物物内内，冬冬季季室室内内计计算算温温度与外围护结构内表面的允许温度差值。度与外围护结构内表面的允许温度差值。R。min=（a(tn-t)/ty）Rnm2/W式中式中R。min维护维护(wih)结构的最小传热阻结构的最小传热阻m2/Wty供供暖暖室室内内计计算算温温度度与与围围护护结结构构内内表表面面温温度度的的允允许许温差，温差，；按附录；按附录1-5选用选用tw.e冬季围护结构室外计算温度冬季围护结构室外计算温度第三十八页，共50页。冬季围护结构室外计算温度

38、，按围护结构热惰冬季围护结构室外计算温度，按围护结构热惰性指标性指标D D值分成四个等级来确定值分成四个等级来确定(见表见表l6)l6)。当采用当采用D D6 6的围护结构的围护结构(所谓重质墙所谓重质墙)时，采用时，采用供暖室外计算温度供暖室外计算温度twtw作为校验围护结构最小传热作为校验围护结构最小传热(chun r)(chun r)阻的冬季室外计算温度。当采用阻的冬季室外计算温度。当采用D D6 6的的中型和轻型围护结构时，为了能保证与重质墙围护中型和轻型围护结构时，为了能保证与重质墙围护结构相当的内表面温度波动幅度，就得采用比供暖结构相当的内表面温度波动幅度，就得采用比供暖室外计算温

39、度更低的温度，作为检验轻型或中型围室外计算温度更低的温度，作为检验轻型或中型围护结构最小传热护结构最小传热(chun r)(chun r)阻的冬季空外计算温度，阻的冬季空外计算温度，亦即要求更大亦即要求更大些的围护给构最小传热些的围护给构最小传热(chun r)(chun r)阻值。阻值。冬季围护结构室外冬季围护结构室外(sh wi)(sh wi)计算温度计算温度第三十九页，共50页。例题例题(lt)1-1哈尔滨市哈尔滨市住宅建筑，外墙为住宅建筑，外墙为2砖墙，内抹灰砖墙，内抹灰(20mm)。试计算其传热系数。试计算其传热系数值，并与应采用的最小传热阻相对比。值，并与应采用的最小传热阻相对比。

40、解解：1哈哈尔尔滨滨市市(hrbnsh)供供暖暖室室外外计计算算温温度度：tw=-26。由附录。由附录12查出，查出，砖墙的导热系数砖墙的导热系数0.81Wm，内表面抹灰砂浆的导热系数内表面抹灰砂浆的导热系数087Wm。根据公式根据公式(1-8)、表、表(1-1)和表和表(1-2)，得，得R。=1/n+i/i+1/w/0.81+0.02/0.87+1/23=0.786m2WK=1/R。=1.27Wm2第四十页，共50页。通过计算可见通过计算可见(kjin)(kjin)，该外墙围护结构的实际传热阻，该外墙围护结构的实际传热阻R R。小于最小传热阻。小于最小传热阻R R。min min 值。不满足

41、暖通规范规定，值。不满足暖通规范规定，故外墙应加厚到两砖半故外墙应加厚到两砖半(620mm)(620mm)，或采用保温墙体结构型式。，或采用保温墙体结构型式。第四十一页，共50页。民用民用(mnyng)(mnyng)建筑节能设计标准建筑节能设计标准 在在一一个个规规定定年年限限内内，使使建建筑筑物物的的建建造造费费用用和和经经营营费费用用之之和和最最小小的的围围护护结结构构传传热热阻阻，称称为围护结构的经济传热阻。为围护结构的经济传热阻。由由于于按按经经济济传传热热阻阻确确定定围围护护结结构构，需需要要增增加加许许多多(xdu)基基建建投投资资。目目前前我我国国尚尚难难立立刻实现。刻实现。为为

42、了了节节约约能能源源和和逐逐步步加加强强围围护护结结构构保保温温措措施施，建建设设部部1986年年制制订订了了民民用用建建筑筑节节能能设设计计标标准准(采采暖暖居居住住建建筑筑部部分分)。标标准准中中规规定定了了不不同同地地区区供供暖暖居居住住建建筑筑围围护护结结构构平平均均传传热热系系数数的的最最大大值值和和一一些些具具体体要要求求，从从总总体体控控制制供暖的能耗。供暖的能耗。第四十二页，共50页。第五节第五节 冷风冷风(lngfng)(lngfng)渗透耗热量渗透耗热量 在在风风力力和和热热压压造造成成的的室室内内外外压压差差作作用用下下，室室外外的的冷冷空空气气通通过过门门、窗窗等等缝缝

43、隙隙渗渗入入(shnr)室室内内，被被加加热热后后逸逸出出。把把这这部部分分冷冷空空气气从从室室外外温温度度加加热热到到室室内内温温度度所消耗的热量，称为冷风渗透耗热量所消耗的热量，称为冷风渗透耗热量Q2。冷冷风风渗渗透透耗耗热热量量，在在设设计计热热负负荷荷中中占占有有不不小小的的份份额。额。第四十三页，共50页。影响影响(yngxing)冷风渗透耗热量的因素冷风渗透耗热量的因素影响冷风渗透耗热量的因素有门窗构造、影响冷风渗透耗热量的因素有门窗构造、门窗朝问、室外风向和风速、室内外空气门窗朝问、室外风向和风速、室内外空气温差温差(wnch)、建筑物高低以及建筑物内、建筑物高低以及建筑物内部通

44、道状况等。部通道状况等。总的来说，对于多层总的来说，对于多层(六层及六居以下六层及六居以下)的建筑物，由于房屋高度不高，在工程设的建筑物，由于房屋高度不高，在工程设计中，冷风渗透耗热量主要考虑风压的作计中，冷风渗透耗热量主要考虑风压的作用，可忽略热压的影响。对于高层建筑，用，可忽略热压的影响。对于高层建筑，应考虑风压和热压的综合作用。应考虑风压和热压的综合作用。第四十四页，共50页。计算计算(j sun)(j sun)冷风渗透耗热量的常用方法冷风渗透耗热量的常用方法 缝隙法：对多层建筑，可通过计算不同朝向的门、窗缝隙长度以及从每来长缝隙渗入的冷空气量，确定其冷风渗透耗热量。这种方法(fngf)

45、称为缝隙法。每米长缝隙渗入的空气量L 的确定：可采用表17的实验数据。换气次数法 百分数法 第四十五页，共50页。经门、窗缝隙渗入(shnr)室内的总空气量 VL*l*nm3h(119)式式中中L：每每米米门门、窗窗缝缝隙隙渗渗入入室室内内的的空空气气量量，按按当当地地冬季室外平均风速，采用表冬季室外平均风速，采用表17的数据，的数据，m3hml：门、窗缝隙的计算长度，门、窗缝隙的计算长度，mn：渗透空气量的朝向渗透空气量的朝向(choxin)修正系数。修正系数。第四十六页，共50页。门、窗缝隙门、窗缝隙(fngx)(fngx)的计算长度的计算长度当当房房间间仅仅有有一一面面或或相相邻邻(xi

46、nln)两两面面外外墙墙时时，全全部部计计入其门、窗可开启部分的缝隙长度；入其门、窗可开启部分的缝隙长度；当当房房间间有有相相对对两两面面外外墙墙时时，仅仅计计入入风风量量较较大大一一面面的的缝缝隙；隙；当房间有三面外墙时，仅计入风量较大的两面的缝隙。当房间有三面外墙时，仅计入风量较大的两面的缝隙。第四十七页，共50页。冷风冷风(lngfng)(lngfng)渗透耗热景渗透耗热景Q2Q2Q20278VWcp(tn-tw)w(1-20)式中式中V：经门、窗缝隙渗入室内的总空气量经门、窗缝隙渗入室内的总空气量m3hW：供供暖暖室室外外计计算算(jsun)温温度度下下的的空空气气密密度度，kgm3c

47、p：冷空气的定压比热，冷空气的定压比热，c1kJkg，0.278：单位换算系数，单位换算系数，1kJh=0278W第四十八页，共50页。二、用换气次数法计算冷风二、用换气次数法计算冷风(lngfng)渗透渗透耗热量耗热量用于民用建筑的概算法用于民用建筑的概算法在在工工程程设设计计中中，也也有有按按房房间间换换气气次次数数来来估算估算(sun)该房间的冷风渗透耗热量。该房间的冷风渗透耗热量。Q2kVncpW(tn-tw)w（1-21）式中式中Vn：房间的内部体积，：房间的内部体积，m3；nk：房房间间的的换换气气次次数数，次次h，可可按按表表18选用。选用。其它符号同前。其它符号同前。第四十九页，共50页。三、用百分数法计算冷风渗透三、用百分数法计算冷风渗透(shntu)耗热耗热量量用于工业建筑的概算法用于工业建筑的概算法由由于于(yuy)工工业业建建筑筑房房屋屋较较高高，室室内内外外温温差差产产生生的的热热压压较较大大，冷冷风风渗渗透透量量可可根根据据建建筑筑物物的的高高度度及及玻玻璃璃窗窗的的层层数数，按表按表19列出的百分数进行估算。列出的百分数进行估算。第五十页，共50页。