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：3.8m/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

（1） 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=8.7w/(㎡·℃) 外表面换热系数αw=23w/(㎡·℃)

外表面水泥砂浆抹面导热系数λ1=0.87 w/(m ·℃)

内表面水泥砂浆地面、白灰粉刷导热系数λ2=0.87 w/(m ·℃) 红砖墙导热系数λ3=0.81w/(m ·℃) 外墙传热系数K 计算得

K =

1

1αn +1αw + δi λi =

1

0.020.87+123+0.020.87+0.490.81+18.7

=1.24w/(㎡·℃)

(2)屋面：

屋面的构造如图2-8，查表得： 内表面换热系数αn=8.7w/(㎡·℃) 板下抹混合砂浆λ1=0.87 w/(m ·℃) δ1=20mm 屋面预制空心板λ2=1.74 w/(m ·℃) δ2=120mm 1:3水泥砂浆 λ3=0.87 w/(m ·℃) δ3=20mm 一毡二油 λ4=0.17 w/(m ·℃) δ4=5mm 膨胀珍珠岩 λ5=0.07 w/(m ·℃) δ5=100mm 1:3水泥砂浆 λ6=0.87 w/(m ·℃) δ

6=20mm

三毡四油卷材防水层λ7=0.17 w/(m ·℃) δ7=10mm 外表面换热系数αw=23w/(㎡·℃) 屋面传热系数为

K =

1

1αn +1αw + δi λi =1

0.02

0.87+0.121.74+0.0050.17+123+0.020.87

∗3+0.490.81+18.7=0.55w/(㎡·℃)

（3）外门、外窗：查附录1-4，双层木框玻璃窗K=2.68 w/(㎡·℃)

双层木框玻璃门K=2.68 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=1.24 w/(㎡·℃)，温差修正系数α=1，传热面积F=(6.0+0.37)*4-(2*2*2)=17.48㎡ 按公式（1-3）计算南外墙的基本耗热量

Q1′＝KF(tn-twn ) α＝1.24*17.48*(16+26)*1＝910.36W 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′′＝910.36*(-0.17) ＝-154.76W

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′′＝910.36-154.76＝755.6W

(2)南外窗：南外窗传热系数K=2.68 w/(㎡·℃).，传热面积F=2*2*2=8㎡（两个外窗） 基本耗热量

Q1′＝KF(tn-twn ) α＝2.68*8*(16+26)*1＝900.48W 朝向修正耗热量

Q1′′＝900.48*（-0.17）＝-153.08W 南外窗实际耗热量

Q1＝Q1′+ Q1′′＝900.48-153.08＝747.40W

(3)东外墙：

东外墙传热系数K=1.24 w/(㎡·℃)，温差修正系数α=1，传热面积F=(4.5+0.37)*4-2*2=15.48㎡基本耗热量

Q1′＝KF(tn-twn) α＝1.24*15.48*（16+26）*1＝806.20W

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′′＝806.20*（+5%）＝40.31W

东外墙实际耗热量

Q1＝Q1′+ Q1′′＝806.20+40.31＝846.51W

(4)东外窗：

东外窗传热系数K=2.68 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＝2.68*4*（16+26）*1＝450.24W

朝向修正耗热量

Q1′′＝450.24*（+5%）＝22.51W

东外窗实际耗热量

Q1＝Q1′+ Q1′′＝450.24+22.51＝472.75W

（5）地面：地面划分地带如图2-9

第一地带传热系数K1=0.47 w/(㎡·℃)

F1=（6.0-0.12）*2+（4.5-0.12）*2=20.52㎡

第一地带传热耗热量

Q1′= K1F1(tn-twn) α＝0.47*20.52*（16+26）*1＝405.06W 第二地带传热系数K2＝0.23 w/(㎡·℃)

F2＝（3.88+0.38）*2＝8.52㎡

第二地带传热耗热量

Q2′= K2F2(tn-twn) α＝0.23*8.52*（16+26）＝82.3W

第三地带传热系数K3＝0.12 w/(㎡·℃)

F3＝1.88*0.38＝0.71㎡

第三地带传热耗热量