热负荷的计算一、供暖系统的设计热负荷——指在设计室外温度tw'下,为了达到要求的室内 温度 tn,供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量 影响房间内空气温度升降的因素是房间得热量与失热量在供暖设计热负荷计算中,通常涉及到的房间得失热量有:1.失热量:(1).通过建筑围护结构的传热耗热量;(2).加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量,称为冷风渗透耗热量;(3).加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气耗热量,称为冷风侵入耗热量2.得热量:太阳辐射进入室内的热量(人体散热量、炊事和照明散热量,一般散发量不大,且不稳定,通常可不计入) 二、通过围护结构的温差传热量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,即假设在计算时间内,室内外空气温度和其他传热过程参数都不随时间变化围护结构传热耗热量,可按下式计算:Q ’=KF(tn-tw ’)a · (1+)K—围护结构的传热系数,W/㎡℃,查询表二及“ 2005年公共建筑节能设计标准” ;F —围护结构的面积,㎡;tn —冬季室内计算温度,℃,查询表三;tw’—供暖室外计算温度,℃,查表一;a—围护结构的温差修正系数,通常情况下取值为1;—朝向修正系数,由于太阳辐射对耗热量的修正。
《暖通规范》规定,宜按下列规定数值,选用不同朝向修正率北、东北、西北 0 —10﹪;东南、西南 -10 ﹪—-15﹪;东、西 -5 ﹪;南 -15 ﹪—-30﹪选用修正率时,应考虑当地冬季日照率、建筑物使用和被遮挡情况整个建筑物或房间的传热耗热量等于他的围护结构各个部分传热耗热量的总和表 一常见城市供暖室外计算温度wt地名供暖室外计算温度wt设计计算用采暖天数地名供暖室外计算温度wt采暖天数北京-9 129 上海市-2 62 天津-9 122 武汉-2 67 河北省石家庄秦皇岛唐山保定张家口-8 -11 -10 -9 -15 117 135 137 124 155 浙江省杭州宁波-1 0 61 50 山西省太原大同晋城-12 -17 -9 144 165 121 山东省济南青岛烟台-7 -6 -6 106 111 112 内蒙古自制区呼和浩特赤峰通辽-19 -18 -20 171 160 167 河南省郑州洛阳开封-5 -5 -5 102 95 106 辽宁省沈阳大连抚顺-19 -11 -21 152 132 160 湖南省南岳长沙-7 0 86 45 吉林省长春吉林白城延吉-23 -25 -23 -20 174 175 175 174 四川省成都峨眉山康定2 -12 -7 0 202 139 黑龙江省哈尔滨佳木斯齐齐哈尔-26 -26 -25 179 183 186 贵州省贵阳安顺-1 -2 42 48 陕西省西安延安汉中-5 -12 -1 101 133 83 甘肃省兰州酒泉天水-11 -16 -7 135 154 117 表 二非节能建筑常用围护结构的传热系数K 值(CmW2/)类型K 类型K A 门实体木制外门单层双层带玻璃的阳台外门单层(木框)双层(木框)单层(金属框)双层(金属框)单层内门B 外窗及天窗木框单层双层金属框单层双层单框二层玻璃窗商店橱窗4.65 2.33 5.82 2.68 6.40 3.26 2.91 5.82 2.68 6.40 3.26 3.49 4.65 C 外墙内表面抹灰砖墙24 砖墙37 砖墙49 砖墙D 内墙(双面抹灰)12 砖墙24 砖墙2.08 1.57 1.27 2.31 1.72 表三室内计算温度nt(推荐值)建筑物温度(℃)建筑物温度(℃)浴室更衣室托儿所、幼儿园、医务室25 23 20 办公用室食堂盥洗室、厕所16-18 14 12 2005 年公共建筑节能设计标准注:建筑物体型系数S指建筑物与室外大气接触的外表面积与所包围的体积的比值。
外表面积中不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积地面传热系数 :不保温地面, K值按划分地带计算贴土非保温地面的传热系数见下表三、通过门窗缝隙的冷风渗透耗热量在风力和热压造成的室内外压差作用下,室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内,被加热后逸出 把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量,称为冷风渗透耗热量《暖通规范》明确规定:建筑物门窗缝隙的长度分别按个朝向所有可开启的外门、窗缝隙丈量, 在计算不同朝向的冷风渗透空气量时,引进一个渗透空气量的朝向修正系数 nV=Lln L—每米门、窗缝隙渗入室内的空气量,按当地冬季室外平均风速,取值m3/m.h, 查询表四l —门、窗缝隙的计算长度,m ;n—渗透空气量的朝向修正系数, 查询表五Q=0.278V)(wnpwttcw—供暖室外计算温度下的空气密度,w=1.343/mkgpc —冷空气的定压比热 ,pc =1kgkJ /℃0.278—单位换算系数 ,1/kJh=0.278W 四、外门开启冷风侵入耗热量在冬季受风压和热压作用下,冷空气由开启的外门侵入室内把这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量根据经验总结,冷风耗热量对于一道门可乘以0.65 的简便方法计算,对于两道门可乘以 0.8, 即 N=0.65或 0.8 mjN1W mjQ1—外门的基本耗热量 , 同墙体基本耗热量计算,单位 W;N —考虑冷风侵入的外门附加率, 查询表六。
阳台门不必考虑冷风侵入耗热量表四每米门、窗缝隙渗入的空气量L,hmm /3门窗类型冬季室外平均风速(m/s)1 2 3 4 5 6 单层木窗双层木窗单层钢窗双层钢窗推拉铝窗平开铝窗1.0 0.7 0.6 0.4 0.2 0.0 2.0 1.4 1.5 1.1 0.5 0.1 3.1 2.2 2.6 1.8 1.0 0.3 4.3 3.0 3.9 2.7 1.6 0.4 5.5 3.9 5.2 3.6 2.3 0.6 6.7 4.7 6.7 4.7 2.9 0.8 表五渗透空气量的朝向修正系数n 值地点北东北东东南南西南西西北哈尔滨沈阳北京天津西安太原兰州乌鲁木齐0.30 1.00 1.00 1.00 0.70 0.90 1.00 0.35 0.15 0.70 0.50 0.40 1.00 0.40 1.00 0.35 0.20 0.30 0.15 0.20 0.70 0.15 1.00 0.55 0.70 0.30 0.10 0.10 0.25 0.20 0.70 0.75 1.00 0.40 0.15 0.15 0.40 0.30 0.50 1.00 0.85 0.35 0.15 0.20 0.50 0.20 0.20 0.70 0.70 0.30 0.40 0.40 0.35 0.70 0.15 0.25 0.60 0.70 1.00 1.00 0.25 1.00 0.50 0.35 表六外门附加率N 值外门布置情况附加率一道门两道门(有门斗)三道门(有两个门斗)公共建筑和生产厂房的主要出入口65n% 80n% 60n% 500% 注: n—建筑物的楼层数。