房间热负荷计算例题

计算例题

图所示为北京市某四层办公楼建筑平面图,试计算一楼106房间（门厅）和四楼415房间（会议室)的供暖系统设计热负荷。

已知层高均为3。9m ，围护结构的条件为：外墙:490mm 厚重砂浆粘土砖墙,外表面为20mm 厚水泥砂浆抹面，内表面为20mm 厚水泥砂浆抹面、白灰粉刷。外墙传热系数为1。239 W ∕（m 2·K ）.

外窗：C1为双层铝合金框玻璃窗，宽×高＝3000mm ×2200mm ，缝隙长度为10.8m l =，

传热系数K ＝3。0W ∕(m 2·K ），通过每米外窗缝隙进入室内的冷空气量0L '=1.2m 3/(m ·h ）。

外门：M1为单层铝合金框玻璃门，宽×高＝3000mm ×3300mm ，13.5m l =，传热系数K

＝6。4W ∕（m 2

·K ）,通过每米外窗缝隙进入室内的冷空气量0L '=1。1m 3/（m ·h ）。 地面：非保温地面。

屋顶：具体结构（如图所示），传热系数K ＝0。75W ∕（m 2·K ）。

某四层办公楼一楼和四楼局部平面图 (20mm)

(120mm)

1:3(20mm)

(5mm)(100mm)1:3

(20mm)(10mm)屋顶结构图

【解】

一、106房间（门厅）供暖系统设计热负荷

北京市室外气象资料：北京市供暖室外计算温度w

t '＝—9℃,供暖室内计算温度n t ＝16℃。空气密度w ρ＝1。303kg/m 3，1c =kJ/(kg ·K ），

1．围护结构传热耗热量1Q '

（1）南外墙 7.2 3.93 2.23 3.311.58F =⨯-⨯-⨯=m 2， 1.239K =W ∕（m 2·K ），20%ch x =- ，南外墙的传热耗热量为

()()1

1 1.23911.58(169)(120%)286.95W n w ch q KF t t x α''=-+=⨯⨯+⨯-= （2)南外窗 3 2.

2 6.6F =⨯=m 2, 3.0K =W ∕(m 2·K ）,20%ch x =-， 南外窗的传热耗热量为

()()1

1 3.0 6.6(169)(120%)396.00W n w ch q KF t t x α''=-+=⨯⨯+⨯-= （3）南外门

3 3.39.9F =⨯=m 2， 6.4K =W ∕

（m 2·K ），20%ch x =-，外门附加率500%m x =,（外门为主要出入口,附加500%。）南外门的传热耗热量为

()()1

1 6.49.9(169)(120%500%)9187.20W n w ch m q KF t t x x α''=-++=⨯⨯+⨯-+=（4)地面 地带划分如图:

106房间地带划分图

17.2214.4F =⨯=m 2,27.2214.4F =⨯=m 2，37.2 1.168.35F =⨯=m 2。地面各地带传热系数1K ＝0.47W ∕（m 2·K ）,2K ＝0.23W ∕(m 2·K)，3K ＝0.12W ∕(m 2·K ）。地面的传热耗热量为

()1

(0.4714.40.2314.40.128.35)(169)277.05W n w q KF t t ''=-=⨯+⨯+⨯⨯+=∑ 106房间围护结构的传热耗热量

1286.95396.009187.20277.0510147.20W Q '=+++=

2．106房间的冷风渗透耗热量2

Q '（按缝隙法进行计算） （1）南外窗

渗透冷空气量0

L '=1。2m 3/（m ·h ）,0.15n =（风压单独作用下,渗透空气量的朝向修正

系数)，南外门冷风渗透耗热量

()2

00.280.2811.3031.210.8(18+9)0.15=19.15c p w n w Q c L l t t n ρ'''=-=⨯⨯⨯⨯⨯⨯W (2)南外门

渗透冷空气量0

L '=1。1 m 3/（m ·h ）,13.5m l =,0.15n =,南外门冷风渗透耗热量 ()2

00.280.2811.3031.113.5(18+9)0.15=21.94m p w n w Q c L l t t n ρ'''=-=⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 106房间的冷风渗透耗热量2

19.1521.9441.09W Q '=+= 106房间供暖系统设计热负荷为

12

10147.2041.0910188.29W Q Q Q '''=+=+= 计算结果汇总详见表1—14.

二、415房间（会议室)供暖系统设计热负荷

415房间为会议室，冬季供暖室内计算温度n t ＝18℃.

1．围护结构耗热量1Q '

(1）北外墙 1.239K =W ∕(m 2·K ）;85.1522.23)135.09.3(2.7=⨯⨯-+⨯=F m 2； 10%ch x =.北外墙的传热耗热量

(2)北外窗 传热系数 3.0K =W ∕(m 2·K ），3 2.2213.2F =⨯⨯=m 2，10%ch x =。 北外窗的传热耗热量

()()1

1 3.013.2(189)(110%)1176.12W n w ch q KF t t x α''=-+=⨯⨯+⨯+= (3)屋顶 传热系数0.75K =W ∕(m 2·K)；温差修正系数 1.0α=;传热面积4.147.229.81F =⨯=m 2。

屋顶的传热耗热量

()1

0.7529.81(189)603.65W n w q KF t t α''=-=⨯⨯+= 415房间围护结构的传热耗热量

187.31176.12603.652367.07W Q '=++=

2．415房间的冷风渗透耗热量2

Q '（缝隙法） 渗透冷空气量0L '=1.2m 3/（m ·h ），北外窗的缝隙长度为10.8221.6m l =⨯=；渗透冷

空气量的朝向修正系数 1.0n =。根据式(1-24),北外窗冷风渗透耗热量

()2

00.280.2811.303 1.221.6(189)1255.33W p w n w Q c L l t t n ρ'''=-=⨯⨯⨯⨯⨯+⨯= 则可得415房间的供暖系统设计热负荷为

122367.07255.332622.40W Q Q Q '''=+=+=