01《供热工程》第一章_热负荷计算(二)

tn t w R0 aRn tn n
围护结构的最小传热阻的确定
工程设计中，规定了在不同类型建筑物内，
冬季室内计算温度与外围护结构内表面的允 许温度差值。
R0min
（t n t we）
t y
Rn
围护结构的最小传热阻的确定
tn t w R0 aRn tn n
面温度τn是一个最主要的约束条件。
内表面结露可能会导致耗热量增大和使
围护结构易于损坏。
卫生要求：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
过多，会产生不舒适感。
围护结构的最小传热阻的确定
在稳定传热条件下，围护结构传热阻、内
表面传热阻、室内外空气温度、围护结构内 表面温度之间关系如下
t
w.e
＝
–15 ℃ , α＝0.9, Δ ty＝4.5 ℃ , R0＝0.115 得 ： 18 (15) 0.9 0.115 0.76m 2 c / W Romin 4.5
• 顶棚实际传热阻为：
1 1 R0 1.075 m 2 c / W K 0.93
的百分数的简便方法进行计算。亦即
Q3 NQ

’ 1 j m
注意事项
表1—10的外门附加率，只适用于短时间开启的、
无热风幕的外门。
对于开启时间长的外门，冷风侵入量Vw可根据《工
业通风》等原理进行计算，或根据经验公式或图表 确定冷风侵入耗热量。 ’ Q3 (1.5 ~ 2) NQ1 jm
每米门窗缝隙渗入的空气量L（m3/m.h）
渗透空气量的朝向修正系数n
门、窗缝隙的计算长度
当房间仅有一面或相邻两面外墙全部计入其门、
窗可开启部分的缝隙长度；
当房间有相对两面外墙时，仅计入风量较大一面
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；
当房间有四面外墙时，则计入较多风向的1/2外围
例题1-1
哈尔滨市—住宅建筑，外墙为二砖墙，内抹
灰(20m m)。试计算其传热系数值，并与应采 用的最小传热阻相对比。
例题1-1
解 ：
1．哈尔滨市供暖室外计算温度： tw′=-26℃。由附
录1-2查出，砖墙的导热系数λ＝0.81W／m·℃，内表
面抹灰砂浆的导热系数λ ＝0.87W／m·℃。
‘ tw
在冬季室外平均风速v
＝2.8m/s下，单层木窗的每米 缝隙的冷风渗透量 L＝2.88m3/(m·h)。西向六个窗的 缝隙总长度为6×13＝78m。总的冷风渗透量V等于：
pj
冷风渗透耗热量Q2′等于： Q2 0.278 p w (t n t w ) Vc 0.278 89.86 1 1.34 18 (9) 904 W
计算步骤
一、校核围护结构传热阻是否满足最小传热阻的要
求 该外墙属于Ⅱ 型围护结构（表1-6），围护结构冬季 室外计算温度tw.e等于
t we 0.6t w 0.4t pmin 0.6 (9) 0.4 (17.1) 12 ℃
R • 式1-15有： 0min
根据公式(1-8)、表(1-1)和表(1-2)，得
R。=0.786 m2 · ℃／W
K=1/R。=1.27
W／(m2·℃)
2．确定围护结构的最小传热阻 首先确定围护结构的热惰性指标D值。
D Di Ri si =6.383+0.244=6.627〉6
i 1 i 1 n n
根据表1—6规定，该围护结构属重型结构(类型I)。 冬季室外计算温度tw.e＝tw′＝-26℃。 根据公式(1-20)，并查附录(1-6)，△ty＝6℃
此外，对建筑物的阳台门不必考虑冷风侵入耗热量。
第六节
围护结构的最小传热阻 与经济传热阻
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，
需要利用“围护结构最小传热阻” 或“经济传热阻”的概念。
确定围护结构传热阻时，围护结构内表 使用要求：除了浴室等相对湿度很高的
房间以外，应满足内表面不结露的要求。
(3)外门冷风侵入耗热量Q ′的计算
3
可按开启时间不长的一道门考虑。外门冷风 侵入耗热量为外门基本耗热量乘 65％，即
101房间供暖设计热负荷总计为
Q Q1 Q2 Q3 25268 904 245 26420W
本章小结
1．本章主要论述了供暖设计热负荷的计算。
第四节 冷风渗透耗热量（Q2′）
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
影响冷风渗透耗热量的因素
影响冷风渗透耗热量的因素很多，如门窗构造、
门窗朝向、室外风向和风速、室内外空气温差、建 筑物高低以及建筑物内部通道状况等。
R0＞R0.min ,满足要求。
供暖设计热负荷
（1）围护结构传热耗热量Q ′计算全部计算列于表中。
1
围护结构总传热耗热量Q1′＝25268W。 （2）冷风渗透耗热量Q2′的计算。北京市的冷风朝向 修正系数：东向n＝0.15，西向n＝0.40 。对有相对两 面外墙的房间，按最不利的一面外墙（西向）计算冷风 渗透耗热量。

换气次数法：
Q2 0.278nk Vn c p （t n t ） w
’ w

三、用百分数法计算冷风渗透耗热量 ——用于工业建筑的概算法
由于工业建筑房屋较高，室内外温差产生的热压
较大，冷风渗透量可根据建筑物的高度及玻璃窗 的层数，按表1—9列出的百分数进行估算。
渗透耗热量占围护结构总耗热量的百分率
R0min
（t n t we）
t y
Rn
冬季围护结构室外计算温度tw.e，按围护结构热
惰性指标D值分成四个等级来确定(见表l—6)。
匀质多层材料组成的平壁围护结构的D值计算
D Di Ri si
i 1 i 1
n
n
上式中 Ri—各层材料的传热阻， m2·℃ / W ； si—各层材料的蓄热系数，W/（m3· ℃）。
图1—8所示为北京市一民用办公 建筑的平面图和剖面图。试校核其外围结构的 最小传热阻，并计算其中会议室(101号房间)的 供暖设计热负荷。
已知条件
已知围护结构条件： 外墙：一砖半厚(370mm)，内面抹灰砖墙。K＝1.57W
／㎡·℃，D=5.06
外窗：单层木框玻璃窗。尺寸(宽x高)为1.5*2.0m。
护结构范围内的外门窗缝隙。
二、用换气次数法计算冷风渗透耗热量 ——用于民用建筑的概算法
在工程设计中，按房间换气次数来估算该房间的
冷风渗透耗热量。
Q2 0.278nk Vn c p （t n t ） w
’ w

概算换气次数
缝隙法与换气次数法的比较
缝隙法：
Q2 0.278 w c（t n t ' w ） V p
上式中 V—冷风渗透空气量； ρ w—供暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3；

cp—冷空气的定压比热， cp=1kJ/(kg· ℃）。
经门、窗缝隙渗入室内的总空气量
V＝Lln （ m3／h）
上式中 V—冷风渗透空气量；
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选取相应的值，kg/m3； ι—门、窗缝隙的计算长度，m； n—渗透空气量的朝向修正系数，按附录1-5选 取。
（t n t we）
t y
Rn
计算步骤
根据已知条件即查得数据，以tn＝18℃
Romin
, tw.e＝– 12 ℃ , Δ ty ＝6℃ , R0＝0.115代入得 ：
6 外墙实际传热阻：
18 (12) 1 0.115 0.575 m 2 c / W
R0＝1/K＝1/1.57＝0.637m2·℃/W R0＞R0.min ,满足要求。
第五节 冷风侵入耗热量
定义：在冬季受风压和热压作用下，冷空气从开启的
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。
冷风侵入耗热量，可按下式计算
Q3 0.278 w c p （t n t w ） V w

冷风侵入耗热量的经验计算法
冷风侵入耗热量可采用外门基本耗热量乘以表1-e)/ △ty · =0.843 m2 Rn
· ℃／W
通过计算可见，该外墙围护结构的实际传热阻R。
小于最小传热阻R0·min 值。不满足《暖通规范》规定， 故外墙应加厚到两砖半(620mm)，或采用保温墙体 结构型式。
第七节
供暖设计热负荷计算例题
[例题1—2]
窗型为带上亮 (高0.5m)，三扇两开窗。可开启部分的 缝隙总长为13.0m。
外门：单层木门。尺寸(宽x高)为1.5x2.0m。门型为
无上亮的双扇门。可开启部分的缝隙总长度为9.0m。
顶棚：厚25mm的木屑板，上铺50mm防腐木屑。K=0.93
W／㎡·℃,D=1.53。
已知条件
地面：不保温地面。K值按划分地带计算。 北 京 市 室 外 气 象 资 料 ： 供 暖 室 外 计 算 温 度 tw′ ＝ -9℃ ； 累 年 (1951 年 一 1980 年 ) 最 低 日 平 均 温 度 为 17.1℃ ； 冬 季 室 外 平 均 风 速 vp.j ＝ 2.8m ／ s 。
2．供暖设计热负荷的计算依据是房间得热量的平衡。 供暖设计热负荷包括：围护结构耗热量（基本耗热量+ 附加耗热量）、冷风渗透耗热量、冷风侵入耗热量。 3．最小传热阻的计算 。