1、第二單元 系統(tǒng)熱負荷的概算集中供熱系統(tǒng)的熱用戶有采暖、通風、熱水供應、空氣調(diào)節(jié)和生產(chǎn)工藝等各種用熱系統(tǒng)，這些用熱系統(tǒng)熱負荷的大小及其性質(zhì)是供熱規(guī)劃和設計的重要依據(jù)，因此，必須正確合理地確定供熱系統(tǒng)的熱負荷。用熱系統(tǒng)的熱負荷按性質(zhì)可分為季節(jié)性熱負荷和常年性熱負荷兩大類。季節(jié)性熱負荷包括采暖、通風、空氣調(diào)節(jié)等系統(tǒng)的熱負荷。這類熱負荷的特點是與室外溫度、濕度、風向、風速和太陽輻射強度等氣候條件密切相關，其中對其大小起決定性作用的是室外溫度。由于氣象條件在全年中變化很大，因而季節(jié)性熱負荷在全年中也有很大的變化。常年性熱負荷包括生活用熱（主要指熱水供應）和生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的熱負荷。這類熱負荷的特點是與氣候條

2、件關系不大，因而在全年中變化幅度較小，用熱比較穩(wěn)定。但常年性熱負荷的用熱狀況隨生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)班制和生活用熱人數(shù)的不同而變化，而且生活用熱的時間相對集中，因而常年性熱負荷在一天中的變化幅度較大。因此，在確定熱負荷時，要詳細了解和認真分析不同用戶的用熱狀況，以更好地為集中供熱系統(tǒng)的設計提供準確可靠的熱負荷數(shù)據(jù)。對于已建成和原有建筑物，或已有熱負荷數(shù)據(jù)的擬建房屋，可以采取對需要供熱的建筑物進行熱負荷調(diào)查，用統(tǒng)計的方法確定系統(tǒng)的熱負荷。根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計資料確定總熱負荷時，應考慮管網(wǎng)熱損失，附加 的安全余量。對集中供熱系統(tǒng)進行規(guī)劃或初步設計時，往往尚未進行各類建筑物的具體設計工作，不可能提供較準確的建筑物熱

3、負荷的資料，因此，通常是采用概算指標法來確定各類熱用戶的熱負荷。一、采暖熱負荷采暖熱負荷是城市集中供熱系統(tǒng)中最主要的熱負荷，占全部熱負荷的80% 90%（不包括生產(chǎn)工藝用熱） 。采暖熱負荷的概算，可采用體積熱指標法或面積熱指標法進行計算。通常，工業(yè)建筑多采用體積熱指標法來確定熱負荷，民用建筑多采用面積熱指標法來確定熱負荷。1.體積熱指標法建筑物的采暖熱負荷可按下式進行概算：式中 建筑物的采暖熱負荷，kW ； 建筑物的外圍體積，m ； 采暖室內(nèi)計算溫度， ； 采暖室外計算溫度， ； 建筑物的采暖體積熱指標，表示各類建筑物在室內(nèi)外溫差1 時每立方米建筑物外圍體積的采暖熱負荷， 。根據(jù)采暖系統(tǒng)的設計

4、熱負荷所闡述的基本原理可知，采暖體積熱指標 的大小主要與建筑物的圍護結構及外形尺寸有關。建筑物圍護結構傳熱系數(shù)越大、采光率越大、外部建筑體積越小或建筑物的長寬比越大，單位體積的熱損失亦即值也越大。因此，從建筑物的圍護結構及其外形方面考慮降低值的各種措施是建筑節(jié)能的主要途徑，也是降低集中供熱系統(tǒng)的供熱熱負荷的主要途徑。各類建筑物的采暖體積熱指標 值可通過對許多建筑物進行理論計算或?qū)υS多實測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計歸納整理得出，可參見有關設計手冊或當?shù)卦O計單位歷年積累的資料數(shù)據(jù)。2.面積熱指標法建筑物的采暖熱負荷可按下式進行概算：式中 建筑物的采暖熱負荷，kW ； 建筑物的建筑面積，； 建筑物采暖面積熱指標，

5、表示每平方米建筑面積的采暖熱負荷，。建筑物的采暖熱負荷與通過垂直圍護結構（墻、門、窗等）向外傳遞熱量的程度有很大的關系，它與建筑物平面尺寸和層高有關，而不是直接取決于建筑平面面積。因而用采暖體積熱指標表征建筑物采暖熱負荷的大小，物理概念清楚。但采用采暖面積熱指標法比體積熱指標法更易于概算，并且對集中采暖系統(tǒng)的初步設計或規(guī)劃設計來講已足夠準確了。所以，在城市集中供熱系統(tǒng)規(guī)劃設計中，多采用采暖面積熱指標法進行概算。在總結我國許多單位進行建筑物采暖熱負荷的理論計算和實測數(shù)據(jù)工作的基礎上，我國城市熱力網(wǎng)設計規(guī)范給出了采暖面積熱指標的推薦值，見表1.1.表1.1 采暖面積熱指標建筑物類型住宅居住區(qū)綜合學

6、校辦公樓醫(yī)院托幼旅館商店食堂餐廳影劇院展覽館大禮堂體育館熱指標58646067608065806070658011514095115115165二、通風熱負荷為了保證室內(nèi)空氣具有一定的清潔度及溫濕度等要求，就要求對生產(chǎn)廠房、公共建筑及居住建筑進行通風或空氣調(diào)節(jié)。在采暖季節(jié)里，加熱從室外進入的新鮮空氣所耗的熱量稱為通風熱負荷。它是一種季節(jié)性熱負荷，由于通風系統(tǒng)的使用和各班次工作狀況不同，一般公共建筑和工業(yè)廠房的通風熱負荷在一晝夜中波動也較大。建筑物的通風熱負荷可采用通風體積熱指標法或百分數(shù)法進行概算。1.通風體積熱指標法建筑物的通風熱負荷可按下式進行概算：式中 建筑物的通風熱負荷，kW ； 建筑

7、物的外圍體積，m ； 采暖室內(nèi)計算溫度， ； 通風室外計算溫度， ； 通風的體積熱指標，表示建筑物在室內(nèi)外溫差1 時每立方米建筑物外圍體積的通風熱負荷，。通風體積熱指標的值取決于建筑物的性質(zhì)和外圍體積。對于工業(yè)廠房，可參考有關設計手冊選用。對于一般的民用建筑，室外空氣無組織地從門窗等縫隙進入，預熱這些空氣到室溫所需的滲透和侵入耗熱量已計入采暖設計熱負荷中，不必另行計算。2.百分數(shù)法民用建筑（如旅館、體育館等）有通風空調(diào)熱負荷時，可按該建筑物的采暖設計熱負荷的百分數(shù)進行概算。計算公式為：式中 建筑物的通風熱負荷，kW ； 計算建筑物通風、空調(diào)熱負荷的系數(shù)，一般取0.3 0.5； 建筑物的采暖熱負

8、荷，kW 。三、生活熱負荷生活熱負荷可以分為熱水供應熱負荷和其他生活用熱熱負荷兩類。1.熱水供應熱負荷熱水供應熱負荷是日常生活中用于洗臉、洗澡、洗衣服以及洗刷器皿等所消耗的熱量。熱水供應熱負荷取決于熱水用量。住宅建筑的熱水用量取決于人們的生活水平和生活習慣；公用建筑（如浴池、食堂、醫(yī)院等）和工廠的熱水用量還與生產(chǎn)的發(fā)展狀況、設備情況和工作制度有關。熱水供應系統(tǒng)的工作特點是熱水用量具有晝夜的周期性。每天的熱水用量變化不大，但小時熱水用量變化較大。對于一般居住區(qū)，熱水供應熱負荷可按下式計算：（1）居住區(qū)采暖期生活熱水平均熱負荷式中 居住區(qū)采暖期生活熱水平均熱負荷，kW ； 居住區(qū)的總建筑面積，；

9、居住區(qū)生活熱水指標， ，當無實際統(tǒng)計資料時，可按表1.2取用。表1.2 居住區(qū)采暖期生活熱水指標用水設備情況熱指標 （）住宅生活用水設備，只對公共建筑供熱水時2.58.0全部住宅有浴盆并供給生活熱水時1520注：1.冷水溫度較高時較小值，冷水溫度較低時用較大值。 2.熱指標中已包括了約10%的管網(wǎng)熱損失。（2）生活熱水最大熱負荷式中 生活熱水最大熱負荷，kW ； 小時變化系數(shù)，一般可取23。在計算管網(wǎng)熱負荷時，其中生活熱水熱負荷按下述規(guī)定取用：熱網(wǎng)干線的熱水供應熱負荷采用采暖期生活熱水平均熱負荷；支線用戶全部有儲水箱時，采用采暖期生活熱水平均熱負荷；當用戶無儲水箱時，采用采暖期生活熱水最大熱負

10、荷。2.其他生活用熱熱負荷其他生活用熱熱負荷是指在工廠、醫(yī)院、學校等地方，除熱水供應外，還可能有開水供應、蒸汽蒸飯等用熱。這些用熱熱負荷的概算，可根據(jù)具體的指標（如開水加熱溫度、人均飲水標準、蒸飯鍋的蒸汽消耗量等）來參照確定。例如計算開水供應用熱量，加熱溫度可取105 ，飲水標準可取23L（d人） ；蒸飯鍋的蒸汽消耗量，當蒸煮量為100kg 時，約需耗蒸汽100250kg（蒸煮量越大，單位耗汽量越?。Ｒ话汩_水和蒸鍋要求的加熱蒸汽表壓力為0.150.25M Pa 。四、生產(chǎn)工藝熱負荷生產(chǎn)工藝熱負荷是指為了滿足生產(chǎn)過程中用于加熱、烘干、蒸煮、清洗、熔化等過程的用熱，或作為動力用于驅(qū)動機械設備（蒸

11、汽錘、蒸汽泵等）工作的耗汽。生產(chǎn)工藝熱負荷的大小以及所需要的熱媒種類和參數(shù)，主要取決于生產(chǎn)工藝過程的性質(zhì)、用熱設備的型號以及工廠的工作制度等因素，它和生活用熱熱負荷一樣，屬于全年性熱負荷。集中供熱系統(tǒng)中，生產(chǎn)工藝熱負荷的用熱參數(shù)按照工藝要求熱媒溫度的不同大致可分為三種：供熱溫度在130150 范圍以下稱為低溫供熱，一般靠0.40.6M Pa 蒸汽供熱；供熱溫度在130150 范圍以上到250 以下時，稱為中溫供熱，這種供熱的熱源往往是中、小型蒸汽鍋爐或熱電廠供熱汽輪機的0.31.8M Pa 級或4.0M Pa 級的抽汽；當供熱溫度高于250300 范圍時，稱為高溫供熱，這種供熱的熱源通常為大型蒸汽鍋爐房或熱電廠的新汽經(jīng)過減壓減溫后的蒸汽。由于存在生產(chǎn)工藝熱用戶或用熱設備較多、工藝過程對熱媒要求參數(shù)不一、工作制度