畢月虹北京工業(yè)大學建工學院2009年5月《制冷空調(diào)專業(yè)基礎與實務》建筑采暖(一)掌握采暖通風系統(tǒng)熱負荷計算方法與集中供熱熱負荷概算方法；(二)熟悉常用散熱設備的種類及特點；(三)掌握熱水采暖系統(tǒng)的各種采暖方式和設計及其安裝基本要求繼續(xù)教育大綱—采暖主要內(nèi)容第一講熱負荷第二講散熱設備第三講熱水采暖系統(tǒng)《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》(GB50019-2003）第一講熱負荷目的：設計散熱器設計輸送管道設計熱源影響因素：－圍護結構－室外設計溫度－室內(nèi)設計溫度第一節(jié)供暖系統(tǒng)設計熱負荷一、定義1.供暖系統(tǒng)熱負荷:

在某一室外溫度下，為達到要求的室內(nèi)溫度,供暖系統(tǒng)在單位時間內(nèi)向建筑物供給的熱量。2.供暖系統(tǒng)設計熱負荷:

在設計室外溫度下，為達到要求的室內(nèi)溫度,供暖系統(tǒng)在單位時間內(nèi)向建筑物供給的熱量。二、供暖系統(tǒng)設計熱負荷(一)供暖房間的熱平衡失熱量Qsh＝？得熱量Qd＝？失熱量Qsh：1、圍護結構耗熱量——Q1；2、通過門、窗縫隙的冷風滲透耗熱量——Q2；3、外門開啟的冷風侵入耗熱量——Q3；4、水分蒸發(fā)的耗熱量——Q4;5、加熱由外部運入的冷物料和運輸工具的耗熱量——Q5;6、通風系統(tǒng)將空氣從室內(nèi)排到室外所帶走的熱量，通風耗熱量——Q6；得熱量Qd：

7、最小負荷班的工藝設備散熱量——

Q7;8、非供暖通風系統(tǒng)的其它管道和熱表面的散熱量——

Q8;9、熱物料的散熱量——

Q9;10、太陽輻射進入室內(nèi)的熱量——

Q10；熱平衡方程沒有機械通風的建筑物，供暖系統(tǒng)設計熱負荷：

Q=Qsh－Qd=Q1+Q2+Q3－Q10

其中：圍護結構的耗熱量Q1，包括基本耗熱量Q1·j和附加耗熱量Q1·x在工程設計中，供暖系統(tǒng)的設計熱負荷：

Q=Q1·j+Q1·x+Q2+Q3式中Q1·j——基本耗熱量

Q1·x——附加（修正）耗熱量

注：太陽輻射得熱量算在Q1·x中（二）基本耗熱量與附加耗熱量基本耗熱量Q1·j

——在設計條件下，通過房間各部分圍護結構（門、窗、墻、地板、屋頂?shù)龋氖覂?nèi)傳到室外的穩(wěn)定傳熱量的總和。附加（修正）耗熱量Q1·x

——圍護結構的傳熱狀況發(fā)生變化而對基本耗熱量進行修正的耗熱量。包括風力附加、高度附加和朝向修正等耗熱量。1、圍護結構的基本耗熱量計算圍護結構的基本耗熱量，即溫差傳熱量按一維穩(wěn)態(tài)傳熱計算的Q1·j

=∑KF(tn-t′w)aW

其中:K—圍護結構的傳熱系數(shù),W/m2·℃F—圍護結構的面積，m2tn—冬季室內(nèi)計算溫度

t′w—供暖室外計算溫度,℃a—圍護結構的溫差修正系數(shù)。

(1）室內(nèi)計算溫度tna.定義：距地面2m以內(nèi)人們活動地區(qū)的平均空氣溫度。b.確定原則：《暖通規(guī)范》(GB50019-2003第3.1.1條）規(guī)定：設計集中供暖時，冬季室內(nèi)計算溫度，應根據(jù)建筑物的用途，按下列規(guī)定采用：（1）民用建筑的主要房間，宜采用16∽24℃；（2）工業(yè)建筑的工作地點：輕作業(yè)18∽21℃；中作業(yè)16∽18℃重作業(yè)14∽16℃；過重作業(yè)12∽14℃（3）輔助建筑物及輔助用室，不應低于下列數(shù)值浴室、更衣室：25℃

辦公室、休息室、食堂：18℃

盥洗室、廁所：12℃c.特殊原則：——層高大于4米的工業(yè)建筑《暖通規(guī)范》（第4.2.4條）規(guī)定：①地面溫度tn=tg

（工作地點的溫度）②屋頂和天窗溫度tn=td

（屋頂下的溫度）td=tg+（H－2）ΔtH℃式中H——房間高度，m;ΔtH——溫度梯度，℃/m③門、窗和墻tn=tnp（室內(nèi)平均溫度）tnp=(tg+td)/2（2）供暖室外計算溫度tw’

我國現(xiàn)行的《暖通規(guī)范》規(guī)定：供暖室外計算溫度，應采用歷年平均不保證5天的日平均溫度.(3）溫度修正系數(shù)a值計算與大氣不直接接觸的外圍護結構基本耗熱量，為統(tǒng)一計算公式，而采用的系數(shù)。通過該圍護結構的傳熱量

Q1·j

=KF(tn―th)Wth—不供暖房間或空間的空氣溫度；由aKF(tn―t’w)=KF(tn―th)得：a=(tn―th)/(tn―t’w)（4）圍護結構傳熱系數(shù)K式中：

R0—圍護結構總傳熱阻，m2·℃/W;Rn、Rw—內(nèi)表面、外表面換熱阻，m2·℃/W;Rj—各材料層的熱阻，m2·℃/W.D反映材料層抵抗溫度波動能力D越大，對溫度波的衰減能力越大，穿透圍護結構需要的時間越長。傳熱系數(shù)K、傳熱阻R熱惰性指標D

圍護結構的類型

熱惰性指標D的值

ⅠⅡⅢⅣ

〉6.04.1~6.01.6~4.0≤1.5勻質多層材料D值式中：Ri—各層材料的傳熱阻，m2·℃/W;Si—各層材料的蓄熱系數(shù)，W/m2·℃;蓄熱系數(shù)S值W/m2·℃式中：c—材料的比熱，J/kg·℃

ρ—材料的密度，kg/m3

λ—

材料的導熱系數(shù)，W/m·℃Z—溫度波動周期，s（一般取24h=86400s計算）a、勻質多層材料（平壁）

式中：

R0—總傳熱阻，m2·℃/W;αn、αw—內(nèi)表面、外表面的換熱系數(shù)，W/m2·℃;

Rn、Rw—內(nèi)表面、外表面的換熱阻，m2·℃/W;δi—各層的厚度，m;λi—各層材料的導熱系數(shù)，W/m·℃;Rj—各材料層的熱阻，m2·℃/W.式中：Rp.j—平均傳熱阻，m2·℃/W;A—與熱流方向垂直的總傳熱面積，m2;Ai—按平行熱流方向劃分的各個傳熱面積，m2;R0i—對應于傳熱面積Ai上的總熱阻，m2·℃/W;Rn、Rw—內(nèi)表面、外表面換熱阻，m2·℃/W;Ф—平均傳熱阻修正系數(shù)b、兩向非勻質材料1）首先求出平均傳熱阻

2)再求傳熱系數(shù)K值W/m2·℃C、空氣間層傳熱系數(shù)K在嚴寒地區(qū)和一些高級民用建筑，圍護結構內(nèi)常用空氣間層以減少傳熱量.空氣間層的熱阻難以用理論公式確定，在工程設計中，按下表計算位置、熱流狀況間層厚度δ（cm）

0.5

1

2

3

4

56以上熱流向下（水平、傾斜）熱流向上（水平、傾斜）垂直空氣間層0.1030.1030.1030.1380.1380.1380.1720.1550.1630.1810.1630.1720.1890.1720.1810.1980.1720.1810.1980.1720.181d、地面的傳熱系數(shù)—在工程上采用地帶法地帶

R0

K0(m2·℃/)W(m2·℃/)W第一地帶第二地帶第三地帶第四地帶

2.154.308.6014.2

0.470.230.120.07注意：第一地帶靠近墻角的地面面積（圖中黑色部分）需計算兩次（1）貼土非保溫地面

傳熱系數(shù)和熱阻表（2）貼土保靈溫地面各級地帶的熱賠阻值m2·℃/W式中：R’0——貼土保溫肌地面的換扣熱阻，m2·舞℃/督W;R0——非保溫櫻地面的爺換熱阻暢，m2·濟℃/硬W;δi——保溫層蔬的厚度剃，m;λi——保溫材奮料的導楚熱系數(shù)奸，W/m維·℃（3）鋪設在昨地壟墻上體的保溫地染面各地帶彼的換熱阻R”0值R”0=1部.18堪R’0m2·℃模/W（5）圍護惑結構傳旋熱面積a、外墻面揪積①高度從本層地范面算到上擱層的地面;②對平屋衡頂?shù)慕ㄎ怪?，忽最頂層壞是從最版頂層的稍地面到世平屋頂歡的外表勾面的高堅度；而她對有悶睛頂?shù)男辟\屋面，儉算到悶壇頂內(nèi)的爪保溫層拍表面。③外墻的平辭面尺寸，刪按建筑物翼外廓尺寸豬計算，兩銹相鄰房間誤以內(nèi)墻中電線為分界敏線。（即：槳外墻外猛表面到竿內(nèi)墻中濟心線）d、地下室目面積:位于室費外地面庸下的外孩墻，其糞耗熱量釋計算方盤法與地面的聚計算相同，但傳立熱地帶播的劃分妻，應從竹與室外怕地面相己平的墻怎面算起屋，即把桿地下室灶外墻在煤室外地昆面以下義的部分擦，看作鐮是地下崗室地面滾的延伸b、門、窗裳的面積：按外墻外信面上的凈家空尺寸計唇算c、悶頂?shù)睾偷孛鎻埖拿娣e親：應按建筑饞物外墻以賣內(nèi)的內(nèi)廓史尺寸計算對平屋廁頂，頂童棚面積備按建筑宰物外廓扮尺寸計奸算2、附加難（修正賽）耗熱負量計算（1）朝繞向修正狼耗熱量Qch——太陽照元射影響慶對基本扎耗熱量叨的修正武。表達式：Qch=xch·Q1.j《暖通規(guī)范》（4.2夸.6）規(guī)定：洪宜按下列爪規(guī)定的數(shù)忽值，選用億不同朝向愁的修正率北、東北手、西北0～10%東南、訓西南-10亭%～－15%東、西-5%南-15%～-30釘%（2）風力附分加耗熱量Qf——室外風速嶼變化對基音本耗熱量幼的修正表達式立：Qf=xf·Q1.j《暖通規(guī)三范》（4.2.舞6）規(guī)定億：建筑嚼在不避靜風的高悼地、河勝邊、海守岸、曠衰野上的捎建筑物簡，以及遲城鎮(zhèn)、何廠區(qū)內(nèi)呀特別高鼓出的建菠筑物，榮垂直外迷圍結構附加5%～10%.說明：甲在計算驕圍護結磨構基本且耗熱量智時，外碼表面換彩熱系數(shù)αw是對應宴風速為4m/傲s的計算并值，我嗽國大部服分地區(qū)喝冬季平蛛均風速化一般為2～3m/s鋼,因此，在一般情拘況下，不攀必考慮風藝力附加（3）高度報附加耗李熱量：Qg——房屋高滴度對耗毫熱量的春影響而臺附加的缺耗熱量●當房零間高度〉4m，每高期出1m應附加2%，但總連的附加不應大犯于15%?！褡⒁猓焊叨雀骄I加率，應夢附加于房植間各圍護紛結構基本央耗熱量和喪其他附加柔（修正）板耗熱量的核總和上。（三）、假冷風滲透歌耗熱量Q2定義：叢在風力員和熱壓技造成的彎室內(nèi)外威壓差作騙用下，拜室外的陷冷空氣鳥通過門斧、窗等里縫隙滲滑入室內(nèi)衫，被加濱熱后逸若出。把銅這部分蕉冷空氣貸從室外寇溫度加架熱到室懇內(nèi)溫度句所消耗辟的熱量坑，稱為冷風滲耗浸熱量Q2。影響冷風攝滲透的因賣素：如門破窗構造、隆門窗朝向渴、室外風只向和風速老、室內(nèi)外攔空氣溫差粒、建筑物飽高低以及培建筑物內(nèi)淡部通道狀豎況等。（1）縫隙法Q2=0.2眼78VρwCp(tn-t′w)WV=Llmbm3/hb:門窗縫隙陣滲風指數(shù)，b=0職.56～0.78墳,當無實商測數(shù)b=0.商67l:門、窗眼的計算宴長度mL:在基準好高度單蹲純風壓何下，每澡米門窗儲滲入室運內(nèi)的理神論空氣躍量m3/川h·mm：風壓和毒熱壓共同屯作用下，什冷風滲透抗壓差綜合供修正系數(shù)α1：外門橡窗縫隙全滲風系憐數(shù)Ρ‘w：供暖客室外計棍算溫度幸下的空縱氣密度低，kg/m梅3V0：基準高飲度冬季室趨外最多風澆向的平均訓風速Cr:熱壓差藝系數(shù)；痛△Cf：風壓篇差系數(shù)騙；C：有效覽熱壓差做與有效菌風壓差爹之比；Ch：高度榨修正系別數(shù)；n：單純風罰壓作用下拾，朝向修是正系數(shù)（2）、換氣種次數(shù)法—用于民用村建筑的概液算法Q2=0.倦278褲nkVnCpρw(tn-tw')Vn——房間的瘡內(nèi)部體寨積nk——房間的換清氣次數(shù)，戒次/h（3）百分數(shù)育法--用于工業(yè)棉建筑的概峰算法

由鬧于工業(yè)建切筑房屋較耗高，室內(nèi)塵外溫差產(chǎn)車生的熱壓弊較大，冷五風滲透量勵可根據(jù)建尖筑物的高借度及玻璃委窗的層數(shù)建筑物高度（m)<4.54.5~10>10玻璃窗層數(shù)單層253540單、雙層均有203035雙層152530四、冷風囑侵入耗熱硬量Q3Q3=0.2巖78VwρwCp(tn-t′w)真WVw——流入的員冷空氣囑量Vw不易確定,根據(jù)經(jīng)尋驗，冷甚空氣侵賞入耗熱覆量可采吐用外門鳴基本耗炕熱量乘錄以百分琴數(shù)的簡找便方法夾進行計魔算。Q3=xm·q1·j(侍m)q1·j(卡m)——外門基乓本耗熱京量《暖通規(guī)即范》（4.2.擔6）規(guī)定綿：外門屯附加率xm，建筑物屆的樓層為n時：一道門壁：65%×蓄n兩道門（傾有門斗）萍：80%×桐n三道門（兆有兩個門勿斗）：60%×豆n公共建筑維和工業(yè)建貿(mào)筑的主要暈出入口500%第二節(jié)寺集爽中供熱韻設計熱與負荷供暖系統(tǒng)乞熱負荷針對某一徑具體房間戴計算熱負廚荷是為了設鐮計室內(nèi)供德暖系統(tǒng)向外網(wǎng)掠提出設歉計要求訓（流量稈、壓頭買）集中供熱法設計熱負脾荷針對某一遭熱用戶，秤可能有或欣沒有具體繼建筑物設計外肚網(wǎng)輸送攀系統(tǒng)向熱源提你出要求熱負荷計侄算方法：有具體們建筑物罵－用供智暖設