热负荷计算

3 高度附加
《暖通规范》规定：民用建筑和工业辅助建筑（楼梯间除外）的高 度附加，当房间高度大于4m时，每高出1m应附加2％，但总的附加 率不大于15％。应注意：高度附加率应附加于房间各围护结构基本 耗热量和其它附加耗热量的总和之上。
围护结构的耗热量：
Q1' Q1' j Q1' x Q1' j Q1' j ( ch f li m )(1 g )(1 j )
8
9
浴室
盥洗室
25
18
2. 室外计算温度(tw’) 采暖室外计算温度是某一固定数值，这一数值的确定 应保证采暖期内绝大多数时间，室内空气温度是维持在设
计所要求的温度。我国制定的《工业企业采暖通风与空气
调节设计规范》里规定：“供暖室外计算温度，应采用历 年平均每年不保证5天的日平均温度”。
长春：tw’= -23℃；大连：tw’= -11℃；大连 tw’= -9℃
4. 窗户层数、面积和气密性 玻璃窗的传热热阻比砖墙要小很多，且随着窗面积的增加， 窗缝隙长也要增大，冷风渗透耗热量也会增大，这对于窗户 的密封性能要求非常重要。为减少热负荷，应尽量减少窗的 面积，当外墙的总热阻不小于低限热阻时，窗墙面积比，北 向不大于0.20；东西向不大于0.25(单层窗)或0.30(双层窗)；南 向不大于0.35。且在严寒地区，窗户总热阻不小于0.307 m2· ℃/W；寒冷地区，北向不小于0.307 m2· ℃/W，其余朝向 不小于0.156 m2· ℃/W。且应采用气密性良好的窗户。当窗户 密闭性达不到要求时，应加强气密措施。 5. 建筑设计和构造 建筑物外表面积与其包围的体积之比宜控制在0.35以下，并 尽可能小。
表6-3 部分民用建筑采暖室内计算温 度
序号 房 间 名 称 一、居住建筑 1 2 3 4 5 6 7 饭店、宾馆的卧室 起居室 住宅、宿舍的卧室 起居室 厨房 走廊 厕所 20 20 18 18 10 16 15 1 2 3 4 5 6 室内温 度(oC) 序 号 房 间 名 称 二、体育建筑 比赛厅 休息厅 练习厅 运动员更衣室 运动员休息室 游泳馆 16 16 16 22 20 26 室内温度(oC)
维护结构的耗热量计算 维护结构传热是一个很复杂的过程，它通过导热、对流、 辐射三种基本传热方式将热量传到室外。
' ' Q ' Q1' j Q1' x Q2 Q3
一 维护结构的基本耗热量计算
' Q1' J q' KF (tn tw )a
1. 室内计算温度（tn’) 室内空气计算温度一般指距离地面2.0m以内人们活动 地区的环境平均温度，应满足人的生活和生产的工艺要求。
4. 传热过程 热量从壁面一侧的流体通过平壁传递给另一侧的流体， 称为传热过程。实际平壁的传热过程非常复杂，为研究 方便，将这一过程理想化，看作是一维的、稳定的传热 过程。
t tf1
平壁的传热过程
tf2 tw1 tw2
2 2 x O Q x
Q=KF(tf1-tf2) K=1/(1/α1+δ/ +1/α2)=1/Rk
三 加热进入室内的冷空气所需的热量

加热进入室内的冷空气所需要的热量包括冷 风侵入耗热量和冷风渗透耗热量。 （一）冷风渗透耗热量
Q 0.278CP wV (tn t )
' 2 ' w

V 的确定： 1.缝隙法：V (lLn) 2.换气次数法：V nVn
（二）冷风侵入耗热量
t n t w R 0 min aR n t y
t y —采暖室内温度与围护结构内表面温度的允许温差，℃
2. 经济热阻 经济热阻就是在一个规定年限内，使建筑物的建造费用与 经营费用之和最小的外围护结构总的传热热阻。建造费用包 括土建部分和采暖系统的建造费用；经营费用包括维护结构 和采暖系统的折旧费、维修费及其运行费用。 国内外许多资料分析表明，按经济热阻原则确定的围护结 构传热热阻，比目前采用的实际传热热阻值要大很多。但目 前能源紧缺、价格上涨，因此从节能和经济角度出发，现阶 段建筑外围护结构总的传热热阻应逐渐增大。 3. 围护结构的防潮 当水蒸汽侵入维护结构内部后，会使维护结构的导热性能 增强，恶化隔热效果，因此应采取措施防止水分子的入侵。
3.1.3 围护结构的热工要求 围护结构必须满足建筑结构的要求，但为了减少采暖热负 荷，也必须对围护结构的热工性能有一定的要求，使建筑物 保持热稳定性。 1. 低限热阻(最小传热热阻) 围护结构的传热热阻越小，墙壁的厚度可适当减小，可节 省建筑的初投资。但从上述采暖耗热量的分析计算可知，围 护结构的传热热阻越小，则采暖耗热量越大，同时也会影响 房间的卫生要求和使用条件。因此对围护结构的传热热阻要 有一个基本的要求。
dx
3. 热辐射 物体因为热的原因而发出辐射能的现象称为热辐射。热辐 射可以在真空中传播，这是热辐射区别于导热、对流，作 为一种独立的基本热量传递方式的有力说明。 斯蒂芬-玻耳兹曼定律： Eb= Cb(T/1000)4 一切实际物体的辐射力E都低于同温度下绝对黑体的辐射 力，有： Eb=εCb(T/1000)4 式中，ε为实际物体表面的发射率，也叫黑度。其值在0～ 1之间。
Rk =1/α1+δ/

+1/α2
传热过程的热阻等于热流体、冷流体的换热热阻和壁面 的导热热阻之和，类似于电阻的计算方法，掌握这一点 对于分析和计算传热过程十分方便。
3.1.2 热负荷 采暖系统设计热负荷是在设计室外温度tw’下，为了达到室 内温度tn，保持房间的热量平衡，供暖系统在单位时间向建 筑物供给的热量Q’。 建筑物热负荷有两部分：一部分是维护结构热负荷，即通 过建筑物门、窗、地板、屋顶等维护结构由室内向室外散失 的热量；另一部分是加热由门、窗缝隙渗入到室内的冷空气 的冷风渗透耗热量和加热由于门、窗开启而进入到室内的冷 空气的冷风侵入耗热量。
3. 温差修正系数(a) 引入温差修正系数的目的是：当有些维护结构的外侧
并不是室外，而是不采暖的房间或空间时，通过该维护结
构的传热量计算公式应为，其中是传热达到平衡时非采暖 房间的温度，为了计算上的方便，工程上用代替进行计算， 所以称为维护结构温差修正系数。
4. 维护结构的传热系数
1 K 1 R0
3.1 采暖系统的热负荷与采暖系统的计算 3.1.1 传热学的基本理论 热量传递有三种基本方式：导热、对流和热辐射。 1. 导热 导热就是物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分 子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量 dt 传递方式，或称为热传导。
Q F
2. 对流 Q Ft 对流就是指流体各部分之间发生相对位移，冷热流体 相互掺混所引起的热量传递方式。对流仅发生在流体中， 而且必然伴随着有导热现象。工程上常遇到的不是单纯 的对流方式，而是流体流过另一物体表面时对流与导热 联合作用的热量传递过程。后者称为对流换热。
Q3' N Q1' jm
外门布置状况 一道外门 两道外门 三道外门 公共建筑和生产厂房主要出入口 n－－建筑物层数 附加率 65n% 80n% 60n% 500%
7. 热负荷的概算法 热负荷概算法一般有两种：单位面积热指标法和单位体 积热指标法。 8. 高层建筑采暖热负荷的特点 • 高层建筑中，高层建筑物的高层部分的室外风速大，因此 对流换热更加剧烈，根据对流换热原理可知，高层部分的外表 面的对流换热系数也会比较大。 • 高层建筑高层部分的外表面的辐射换热系数也显著增大。 • 建筑物在不同的高度，其外维护结构所受的风力作用是不同 的 • 冷风渗透耗热量在采暖设计热负荷计算中所占比重很大，为 了尽量减少冷风渗透量，节约能耗，则对高层建筑物的门、窗 等的密封性能有了更高要求。
1
Baidu Nhomakorabea
i 1 n i w
保温墙体 K＝0.9～1.1; 双层钢窗及外门： K＝3.26 地面的传热系数：“地带划分的方法”
二 维护结构的附加耗热量

1 朝向附加
《暖通规范》规定：宜按下列规定的数值选用不同朝向 的修正率。 长春市：北、西北、东北（＋8％）


2 风力附加
一般不考虑。（＋5％～10％）