哈尔滨供暖设计热负荷

第一章：采暖设计热负荷计算

图2-7为哈尔滨市某学校两层教学楼的平面图。试计算一层101图书馆的采暖设计热负荷。已知条件：

采暖室外计算温度twn=-26℃;冬季主导风向：SSD；冬季室外风速：s。

室内计算温度：101图书馆16℃。

围护结构：

外墙：二砖墙（490mm），外表面水泥砂浆抹面，内表面水泥砂浆抹面、白灰粉刷、厚度均为20mm；外窗：双层木框玻璃窗C-1，尺寸为2000mm*2000mm（冬季用密封条封窗）：

外门：双层木框玻璃门M-1，尺寸为4000mm*3000mm：

层高：4m（从本层地面上表面算到上层地面上表面）：

地面：不保温地面：

屋面：构造如图2-8.

解：一、确定围护结构的传热系数K

查表1-1、表1-2、附录1-3得到：

围护结构内表面换热系数αn=(㎡·℃)

外表面换热系数αw=23w/(㎡·℃)

外表面水泥砂浆抹面导热系数λ1= w/(m·℃)

内表面水泥砂浆地面、白灰粉刷导热系数λ2= w/(m·℃)

红砖墙导热系数λ3=(m·℃)

外墙传热系数K计算得

==(㎡·℃)

(2)屋面：

屋面的构造如图2-8，查表得：

内表面换热系数αn=(㎡·℃)

板下抹混合砂浆λ1= w/(m·℃) δ1=20mm

屋面预制空心板λ2= w/(m·℃) δ2=120mm

1:3水泥砂浆λ3= w/(m·℃) δ3=20mm

一毡二油λ4= w/(m·℃) δ4=5mm

膨胀珍珠岩λ5= w/(m·℃) δ5=100mm

1:3水泥砂浆λ6= w/(m·℃) δ6=20mm

三毡四油卷材防水层λ7= w/(m·℃) δ7=10mm

外表面换热系数αw=23w/(㎡·℃)

屋面传热系数为

==(㎡·℃)

（3）外门、外窗：查附录1-4，双层木框玻璃窗K= w/(㎡·℃)

双层木框玻璃门K= w/(㎡·℃)

（4）地面：不保温地面，按表1-5取各地带传热系数。

二、101图书馆计算：

1、围护结构基本耗热量Q1

（1）南外墙：南外墙传热系数K= w/(㎡·℃)，温差修正系数α=1，传热面积F=+*4-(2*2*2)=㎡

按公式（1-3）计算南外墙的基本耗热量

Q1′＝KF(tn-twn) α＝**(16+26)*1＝

查附录1-5得哈尔滨南向的朝向修正率，取-17%

则朝向修正耗热量

Q1′′＝* ＝

本教学楼不需要进行风力修正，高度未超过4米也不需要进行修正。

南外墙的实际耗热量

Q1＝Q1′+ Q1′′＝南外窗：南外窗传热系数K= w/(㎡·℃).，传热面积F=2*2*2=8㎡（两个外窗）基本耗热量

Q1′＝KF(tn-twn) α＝*8*(16+26)*1＝

朝向修正耗热量

Q1′′＝*（）＝

南外窗实际耗热量

Q1＝Q1′+ Q1′′＝东外墙：

东外墙传热系数K= w/(㎡·℃)，温差修正系数α=1，传热面积F=+*4-2*2=㎡基本耗热量

Q1′＝KF(tn-twn) α＝**（16+26）*1＝

查附录1-5得哈尔滨东向的朝向修正率，取+5%

则朝向修正耗热量

Q1′′＝*（+5%）＝

东外墙实际耗热量

Q1＝Q1′+ Q1′′＝+＝

(4)东外窗：

东外窗传热系数K= w/(㎡·℃)，温差修正系数α=1，传热面积F=2*2=4㎡基本耗热量

Q1′＝KF(tn-twn) α＝*4*（16+26）*1＝

朝向修正耗热量

Q1′′＝*（+5%）＝

东外窗实际耗热量

Q1＝Q1′+ Q1′′＝+＝

（5）地面：地面划分地带如图2-9

第一地带传热系数K1= w/(㎡·℃)

F1=（）*2+（）*2=㎡

第一地带传热耗热量

Q1′= K1F1(tn-twn) α＝**（16+26）*1＝第二地带传热系数K2＝w/(㎡·℃)

F2＝（+）*2＝㎡

第二地带传热耗热量

Q2′= K2F2(tn-twn) α＝**（16+26）＝第三地带传热系数K3＝w/(㎡·℃)

F3＝*＝㎡

第三地带传热耗热量

Q3′= K3F3(tn-twn) α＝**（16+26）＝㎡

所以地面的传热耗热量

Q1＝Q1′+Q2′+Q3′＝++＝㎡

综上，101图书馆围护结构的总传热耗热量

Q1＝Q1南墙+Q1南窗+Q1东墙+Q1东窗+Q1地

＝++++

＝

2、冷风渗透耗热量（按缝隙法计算）

（1）南外窗，如图2-10

外窗为四扇，带上亮，两侧窗扇可开启，中间两扇固定。

外窗（两个）缝隙总长为

L＝（*4+*8）*2＝20m（包括气窗）

查表1-6，在ν＝s的风速下双层木窗每米缝隙每小时渗入的冷空气量为³/(m·h) 由于采用密封条封窗，渗入量减少。

L。′＝*＝m ³/(m·h)

据twn＝-26℃查的ρw＝㎏/m ³

查附录1-5，哈尔滨南向修正系数n＝

由公式V＝L。′ln＝*10*＝34m ³/h

得南外窗冷风渗透耗热量

Q2′＝ρwCp（tn-tw′）

＝*1**34*（16+26）

＝

（2）东外窗，如图2-10

缝隙长度l＝*4+*8＝10m（包括气窗）

哈尔滨的东向修正系数n＝

东外窗的冷空气渗入量