《供热工程》第一课 热负荷计算

能源与安全工程学院成剑林第一章供暖系统的设计热负荷1．供暖设计热负荷的计算，主要是围护结构基本耗热量的计算及修正耗热量的计算。

2．供暖设计热负荷与热负荷的区别。本章重点及难点第一节供暖系统设计热负荷人们为了生产和生活，要求室内保证一定的温度。一个建筑物或者房间可能有各种得热和散失热量的途径。当建筑物或者房间的失热量大于得热量时，为了保持室内在要求温度下的热平衡，需要由供暖通风系统补进热量，以保证室内要求的温度。供暖系统通常利用散热器向房间散热，通风系统送入高于室内要求温度的空气，一方面向房间不断地补充新鲜空气，另一方面也为房间提供热量。供暖系统热负荷的意义1.物理意义是指冬季供暖房间所需要的热量，即供暖房间的散热器在一定时间内散出的热量。2.实际意义是供暖设计的主要依据，它决定着供暖系统的规模和散热设备的多少。教材书上没有，请记笔记第一节供暖系统设计热负荷供暖系统的热负荷是指某一室外温度tw下,为了达到要求的室内温度tn，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。它随着建筑物得失热量的变化而变化。供暖系统的设计热负荷是指在设计室外温度tw'下，为达到要求的室内温度tn',系统在单位时间内向建筑物供给的热量Q＇。它是设计供暖系统的最基本依据。twtw'有何区别？有何影响？第一节供暖系统设计热负荷twtw'有何区别？有何影响？第一节供暖系统设计热负荷供暖系统的热负荷是指某一室外温度tw下,为了达到要求的室内温度tn，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。它随着建筑物得失热量的变化而变化。供暖系统的设计热负荷是指在设计室外温度tw'下，为达到要求的室内温度tn',系统在单位时间内向建筑物供给的热量Q＇。它是设计供暖系统的最基本依据。热负荷：变化的值设计热负荷：定值建筑物或房间的得、失热量的确定

失热量：1．围护结构传热耗热量Q1；2．冷风渗透耗热量Q2

（加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量）；3．冷风侵入耗热量Q3

（加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量）4．水分蒸发的耗热量Q4；5．加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量Q5；6．通风耗热量

（通风系统将空气从室内排到室外所需要带走的热量)得热量：7．生产车间最小负荷班的工艺设备散热量Q7；8．非供暖通风系统的其它管道和热表面的散热量Q8，9．热物料散热量Q9；10．太阳辐射热量Q10通过其它途径散失或获得的热量Q11。注：(1)不经常的散热量，可不计入；经常而不稳定的散热量，应采用小时平均值。(2)对于民用建筑以及产热量很少的工业建筑，热负荷主要考虑围护结构传热耗热量，冷风渗透耗热量，冷风侵入耗热量，太阳辐射得热量。注：(3)对于集中供暖暖分户热计量量供暖系统，，在确定户内内采暖设备容容量和计算户户内管道时，，还应考虑间间歇供暖和分分室调节引起起的隔墙或楼楼板间的传热热，也称户间传热负荷荷。户间传热负负荷不统计在在供暖系统的的总热负荷内内。(4)对户内供暖系系统，其供暖暖系统的设计计热负荷，应应为围护结构构传热耗热量量、冷风侵入入耗热量与户户间传热负荷荷之和。教材书上没有有，请记笔记记供暖系统的设设计热负荷在工程设计中，对于没有有设置通风系系统、不考虑虑太阳辐射、、人体散热量量、照明散热热量等，设计计热负荷可表表示为带有“/”上标符号都是是表示在设计计工况下的各各种参数建筑物或房间间的得、失热热量的确定围护结构传热热耗热量Q1冷风渗透耗热热量Q2（加热由门、、窗缝隙渗入入室内的冷空空气的耗热量量）；冷风侵入耗热热量Q3（加热由门、、孔洞及相邻邻房间侵入的的冷空气的耗耗热量）太阳辐射热量量Q10供暖系统的设设计热负荷当室内温度高高于室外温度度时，通过围围护结构向外外传递的热量量。基本耗热量Q1j附加(修正)耗热量Q1x围护结构耗热热量Q1供暖系统的设设计热负荷基本耗热量：：在设计条件件下，通过房间各部部分围护结构构（门、窗、墙墙、地板、窗窗顶）从室内内传到室外的的稳定传热量量的总和。附加（修正））耗热量包括括风力附加、高度附加和朝向修正等耗热量。供暖系统的设设计热负荷在工程设计中，供暖系统统的设计热负负荷，一般可可分为几部分分进行计算。。围护结构的基基本耗热量围护结构的附附加（修正耗耗热量）供暖系统的设设计热负荷计算围护结构构附加（修正正）耗热量时时，太阳辐射得热热量可用减去去一部分基本本耗热量的方方法列入。风力和高度影影响用增加一一部分基本耗耗热量的方法法进行附加。。前两项表示通通过围护结构构的计算耗热热量，后两项项表示室内通通风换气所耗耗的热量。注：对具有供暖及及通风系统的的建筑，供暖暖及通风系统统的设计热负负荷，需要根根据生产工艺设备备或建筑物的使用情况，，通过得失热热量的热平衡衡和通风的空空气量平衡综综合考虑才能能确定。第一节供暖系统的设设计热负荷小结第二节围围护结构的基基本耗热量在工程设计中中，围护结构的的基本耗热量量是按一维稳定传热热过程进行计算的。。实际上，室内散热设备散热不稳稳定，室外空空气温度随季季节和昼夜变变化不断波动动，这是一个不稳定传热过程围护结构基本本耗热量计算算公式围护结构的传传热系数围护结构的面面积冬季室内计算算温度供暖室外计算算温度围护结构的温温差修正系数数围护结构基本本耗热量计算算公式整个建筑物或或房间的基本本耗热量一、室内计算算温度tn室内计算温度度是指距地面2米以内人们活活动地区的平平均空气温度度。室内空气温度度的选定，应满足人人们生活和生生产工艺的要要求。生产要求的室室温,一般由工艺艺设计人员提提出。生活用房间的的温度，主要决定于人人体的生理热热平衡。冬季室内温度度标准根据国内有关关卫生部门的的研究结果认认为：当人体衣着适适宜，保暖量量充分且处于于安静状况时时，室内温度度20℃比较舒适。18℃无冷感，15℃是产生明显冷冷感的温度界界限。《采暖通风与与空气调节设设计规范》(GB50019-2003)规定集中供暖冬季季室内计算温温度，按下列列规定采用：：1．民用建筑筑的主要房间间,宜采用16℃~24℃；2．生产厂房房的工作地点点轻作业：18~21℃，中作业：16~18℃,重作业：14~16℃,过重作业：12~14℃；工业企业设计计卫生标准（（GBZ1）室内空气质量量标准（GB/T18883）《采暖通风与与空气调节设设计规范》(GB50019-2003)规定对于高度较高高的生产厂房房，通过上部部围护结构的的传热量增加加。层高超过4m的建筑物或或房间，冬季季室内计算温温度tn，应按下列规规定采用：(1)计算地地面的耗热量量时，应采用用工作地点的的温度，tg(℃)(2)计算屋屋顶和天窗耗耗热量时，应应采用屋顶下下的温度，td(℃)(3)计算门门、窗和墙的的耗热量时，，应采用室内内平均温度tp.j=(tg+td)/2(℃)《采暖通风与与空气调节设设计规范》规规定屋顶下的空气气温度td确定公式td＝tg+(H—2)△t对于散热量小小于23w／m2的生产厂房，，其温度梯度度值不能确定定时，可用工工作地点温度度计算围护结结构耗热量，，但应按高度度附加的方法法进行修正。。二、供暖室外外计算温度tw'供暖室外计算算温度的确定定，对供暖系系统设计有很很关键性的影影响。如采用过低的的tw’值，使供暖系系统的造价增加；如采用值过高高，则不能保证供暖暖效果。目前国内外选选定供暖室外外计算温度的的方法，可以以归纳为两种种：—是根据围护护结构的热惰性原理；二是根据不保证天数的原则来确定定。采用热惰性原原理规定供暖室外外计算温度要要按50年中中最冷的八个个冬季最冷的的连续5天的日平均温温度的平均值值确定根据热惰性原原理确定供暖暖室外计算温温度，规定值值比较低采用不保证天天数方法的原原则人为允许有几几天时间可以以低于规定的的供暖室外计计算温度值，，亦即容许这这几天室内温温度可能稍低低于室内计算算温度值。不保证天数根根据各国规定定而有所不同，，有规定1天、3天、5天等。我国供暖室外外计算温度值值的确定原则则《暖通规范》》规定；“供暖室外计计算温度，应应采用历年平平均不保证5天的日平均温度度”。对大多数城市市来说，是指指1951一一1980年年共30年的的气象统计资资料里。不得得有多于150天的实际际日平均温度度低于所选定定的室外计算算温度值我国北方一些些城市的供暖暖室外计算温温度值，详见见《暖通规范范》附录。《暖通规范》》附录《暖通规范》》附录三、温差修正正系数a值温差修正系数数a值：对供暖房间围围护结构外侧侧不是与室外外空气直接接接触，而中间间隔着不供暖暖房间或空间间的场合，通过该该围护结构的的传热量的计计算采用了围护结构构的温差修正正系数。1—供暖房间间2——非供暖房间间三、温差修正正系数a值传热达到热平平衡时，非供供暖房间或空空间的温度。。此值大小取决决于非供暖房房间或空间的的保温性能和和透气状况。。对于保温性性能差和易于于室外空气流流通的情况，，不供暖房间间或空间的空空气温度更接接近于室外空空气温度，则则此值接近于于1.具体见见附录1-2温差修正系数数α值（1）a值仅适用于不不与室外直接接相连的围护护结构,且tn-th≥5℃时；（2）计算外墙时时，a＝1；（3)a值的取法与围围护结构的特特征有关；根根据经验得出出的各种不同同情况的a值见附录1-2。⑷与相邻房房间的温差大大于或等于5℃时，应计算通通过隔墙或楼楼板的传热量量。与相邻房房间的温差小小于5℃时，且通过隔隔墙或楼板的的传热量大于于该房间热负负荷的10%时，应计算其其传热量。温差修正系数数α值四、围护结构构的传热系数数K值一般建筑物的的外企和屋顶顶都属于均质质多层材料的的平壁结构，，其传热过程程如图四、围护结构构的传热系数数K值围护结构表面面换热过程是是对流和辐射射的总和过程程。围护结构构内表面换热热是壁面与临临近空气和其其他壁面由于于温差引起的自然对对流和辐射换换热作用，而而在围护结构构外表面主要要是由于风力作用产生的强迫对对流换热，辐辐射换热占的的比例较小。。1．匀质多层材材料(平壁)的传热系数K值四、围护结构构的传热系数数K值围护结构传热热阻内表面换热系系数外表面换热系系数各层材料导热热系数各层的厚度附录1-3附录1-42．两向非匀匀质围护结构构的传热系数数值传统的实心砖砖墙：传热系系数值较高；；从节能角度出出发，采用各各种形式的空心砌块，或填充保温材料料的墙体二维传热2．两向非匀匀质围护结构构的传热系数数值自学内容3．空气间层层传热系数K值应用场合严寒地区；一些高级民用用建筑。常用的形式：：双层玻璃、复复合墙体的空空气间层（间间层中的空气气导热系数比比组成围护结结构的其他材材料的导热系系数小，增加加了围护结构构传热阻。空空气间层传热热同样是辐射射与对流换热热的综合过程程。在间层壁壁面涂覆辐射射系数小的反反射材料，如如铝箔等，可可有效增大困困难过期间层层的换热阻））3．空气间层层传热系数K值对流换热强度度：与间层的强度度、间层设置置的方向和形形状、以及密密封性等因素素有关。当厚度相同时时，热流朝下的空气间层热热阻最大，竖竖壁次之，而而热流朝上的的空气间层热热阻最小。同同时，在达到到一定厚度后后，反而易于于对流换热，，热阻的大小小几乎不随厚厚度增加而变变化了。3．空气间层层传热系数K值具体详见手册册P25表3.1-11空气间层厚度（cm）

竖向的空气间层m2·℃∕W

热流自下向上的水平空气间层（m2·℃∕W）

热流自上向下的水平空气间层（m2·℃∕W）

1

2

3

5

10

15～30

0.15

0.16

0.17

0.17

0.17

0.16

0.13

0.15

0.155

0.155

0.155

0.16

0.155

0.18

0.20

0.215

0.22

0.22

4．地面的传传热系数室内地面的传传热系数随着离外墙的的远近而变化化在冬季室内热热量通过靠近近外墙地面传传到室外的路路程较短，热热阻较小、而而通过远离外外墙地面传到到室外的路程程较长，热阻阻增大。因此，室内地地面的传热系系数（热阻））随着离外墙墙的远近而有有变化，但在在离外墙约8m以远的地面，，传热量基本本不变。4．地面的传传热系数的近近似计算方法法(1)贴土非保温地地面(组成地面的各各层材料导热热系数都大于于1.16W／m.℃）。(2)贴土保保温地面(组组成地面的各各层材料中，，有导热系数数小于1.16w／m.℃的保温层）。(3)铺设在地垄墙墙上的保温地地面贴土非保温地地面第一地带靠近近墙角的地面面面积需要计计算两次。工程计算中，，也有采用对对整个建筑物物或房间地面面以平均传热热系数进行计计算的简易方方法，可详见见《供暖通风风设计手册》》地面传热地带带的划分非保温地面的的传热系数和和换热阻贴土保温地面面贴土保温地面面各地带的热热阻值，可按按下式计算铺设在地垄墙墙上的保温地地面铺设在地垄墙墙上的保温地地面各地带的的换热阻值可可按下式计算算五、围护结构构传热面积的的丈量外墙面积的丈丈量：高度从本层地地面算到上层层的地面。对平屋顶的建建筑物，最顶顶层的丈量是是从最顶层的的地面到平屋屋顶的外表面面的高度；而对有闷顶的的斜屋面，算算到闷顶内的的保温层表面面。平面尺寸应按建筑物外外廓尺寸计算算；两相邻房间以以内墙中线为为分界线。五、围护结构构传热面积的的丈量门、窗的面积积按外墙外外面上的的净空尺尺寸计算算。闷顶和地地面的面面积，应按建建筑物外外墙以内内的内廓廓尺寸计计算。对对平屋顶顶，顶棚棚面积按按建筑物物轮廓尺尺寸计算算。五、围护护结构传传热面积积的丈量量地下室面面积的丈丈量，位位于室外外地面以以下的外外墙，其其耗热量量计算方方法与地地面的计计算相同同，但传传热地带带的划分分，应从从室外地地面相平平的墙面面算起，，以及把把地下室室外墙在在室外地地面以下下的部分分，看作作是地下下室地面面的延伸伸。回顾室内计算算温度tn室外计算算温度tw’温差修正正系数a围护结构构传热系系数K围护结构构传热面面积F要求：理解各参参数的意意义合理选择择各个参参数值第三节围围护护结构的的附加(修正)耗热量量附加(修正)耗热量有有：朝向修正正耗热量量风力附加加耗热量量高度附加加耗热量量一、朝向向修正耗耗热量朝向修正正耗热量量：是考虑建建筑物受受太阳照照射影响响而对围围护结构构基本耗耗热量的的修正。。计算方法法：需要修正正的耗热热量等于于垂直的的外围护护结构(门、窗窗、外墙墙及屋顶的垂垂直部分分)的基本本耗热量量乘以相相应的朝朝向修正正率。朝向修正耗热量产生原因室内因阳光射入而得到的热量向阳面围护结构外表面温度升高。失热量减少向阳面围护结构，K值较小一、朝向向修正耗耗热量朝向修正正耗热量量：是考虑建建筑物受受太阳照照射影响响而对围围护结构构基本耗耗热量的的修正。。朝向修正耗热量产生原因室内因阳光射入而得到的热量向阳面围护结构外表面温度升高。失热量减少向阳面围护结构，K值较小一、朝向向修正耗耗热量《暖通规规范》规规定：按按下列规规定的数数值，选用不同同朝向的的修正率率：北、东北北、西北北0—10％；东南、西西南-10％一一-15％；东、西-5%；南-15％一-30％％。一、朝向向修正耗耗热量选用上面面朝向修修正率时时，应考考虑当地地冬季日日照率、、建筑物物使用和和被遮挡挡等情况况。对于冬季季日照率率小于35％的的地区，，东南、、西南和和南向修修正率，，宜采用用—10％一0％，东东、西向向可不修修正。二、风力力附加耗耗热量风力附加加耗热量量是考虑室室外风速速变化而而对围护护结构基基本耗热热量的修修正。计算方法法：在一般情情况下，，不必考考虑风力力附加。。只对建在在不避风风的高地地、河边边、海岸岸、旷野野上的的建筑物物，以及及城镇、、厂区内内特别突突出的建建筑物，，才考虑虑垂直外外围结构构附加5％一10％。。三、高度度附加耗耗热量高度附加加耗热量量是考虑房房屋高度度对围护护结构耗耗热量的的影响而而附加的的耗热量量。计算方法法：《暖通规规范》规规定：民用建筑筑筑和工工业辅助助建筑物物(楼梯梯间除外外)的高高度附加加率，当当房间高高度大于于4m时时，高出出1m应应附加2％，但但总的附附加率不不应大于于15％％。应注意；；高度附附加率，，应附加加于房间间各围护护结构基基本耗热热量和其其它附加加(修正正)耗热热量的总和上。通过围护护结构的的总耗热热量建筑物或或房间在在室外供供暖计算算温度下下，通过过围护结结构的总总耗热量量，可用用下式综综合表示示：朝向修正率风力修正率高度修正率第四节围围护护结构的的最小传热热阻与经经济传热热阻在供暖期期间，围围护结构构应满足足使用要求求、卫生生要求和和经济要要求，需要利利用“围围护结构构最小传传热阻””或“经经济传热热阻”的的概念。。第四节围围护护结构的的最小小传传热热阻阻与与经经济济传传热热阻阻确定定围围护护结结构构传传热热阻阻时时，，围围护护结结构构内表表面面温温度度是一一个个最最主主要要的的约约束束条条件件。。除了了浴浴室室等等相相对对湿湿度度很很高高的的房房间间以以外外，，应应满满足足内内表表面面不结结露露的要要求求。。内表表面面结结露露可可能能会会导导致致耗热热量量增增大大和使使围护护结结构构易易于于损损坏坏第四四节节围围护护结结构构的的最小小传传热热阻阻与与经经济济传传热热阻阻室内空气气温度与围护结构构内表面温温度的温度差差还要满足足卫生要求求。当内表面面温度过过低，人人体向外外辐射热热过多，，会产生生不舒适适感。围护护结结构构的的最最小小传传热热阻阻的的确确定定在稳稳定定传传热热条条件件下下，，围围护护结结构构传传热热阻阻、、内内表表面面传传热热阻阻、、室室内内外外空空气气温温度度、、围围护护结结构构内内表表面面温温度度之之间间关关系系如如下下围护护结结构构的的最最小小工程程设设计计中中，，规规定定了了在在不不同同类类型型建建筑筑物物内内，，冬冬季季室室内内计计算算温温度度与与外外围围护护结结构构内内表表面面的的允允许许温温度度差差值值。。围护结结构的的最小小传热热阻的的确定定第八节节围围护结结构的的最小小传热热阻与与经经济传传热阻阻冬季围围护结结构室室外计计算温温度tw.e，按围围护结结构热热惰性性指标标D值分成成四个个等级级来确确定(见表l—6)。第八节节围围护结结构的的最小小传热热阻与与经经济传传热阻阻当采用用D＞6的围护护结构构(所谓重重质墙墙)时，采采用供供暖室室外计计算温温度tw’’作为校校验围围护结结构最最小传传热阻阻的冬冬季室室外计计算温温度。。当采用用D＜6的中型型和轻轻型围围护结结构时时，为为了能能保证证与重重质墙墙围护护结构构相当当的内内表面面温度度波动动幅度度，就就得采采用比比供暖暖室外外计算算温度度更低低的温温度，，作为为检验验轻型型或中中型围围护结结构最最小传传热阻阻的冬冬季空空外计计算温温度。匀质多多层材材料组组成的的平壁壁围护护结构构的D值计计算例题1-1哈尔滨滨市——住宅宅建筑筑，外外墙为为2砖墙，，内抹抹灰(20mm)。试计计算其其传热热系数数值，，并与与应采采用的的最小小传热热阻相相对比比。例题1-1解：：1．哈哈尔滨滨市供供暖室室外计计算温温度：：tw’’=-26℃℃。由由附录录1——2查查出，，砖墙墙的导导热系系数λ＝0.81W／／m℃℃，内表面面抹灰灰砂浆浆的导导热系系数λ＝0．．87W／／m．．℃。。根据据公公式式(1-8)、、表表(1-1)和和表表(1-2)，，得得R。。=0.786m2℃／／WK=1/R。。=1.27W／／m2℃例题题1-12．．确确定定围围护护结结构构的的最最小小传传热热阻阻首先先确确定定围围护护结结构构的的热热惰惰性性指指标标D值值。。=6.383+0.244=6.627〉〉6根据表表1—6规定，，该围围护结结构属属重型型结构构(类类型I)。。冬季室室外计计算温温度tw.e＝＝tw’＝＝—26℃℃。根据公公式(1——15)，，并查查附录录(1—5)，，△ty＝＝6℃℃R。min=a(tn-tw.e)/△tyRn=0.843w／／m2．℃℃例题1-1通过计计算可可见，，该外外墙围围护结结构的的实际际传热热阻R。小于于最小小传热热阻R。min值。不不满足足《暖暖通规规范》》规定定，故故外墙墙应加加厚到到两砖砖半(620mm)，或采采用保保温墙墙体结结构型型式。。建筑筑围围护护结结构构平平均均传传热热系系数数的的计计算算第四四节节冷冷风风渗渗透透耗耗热热量量在风风力力和和热热压压造造成成的的室室内内外外压压差差作作用用下下，，室室外外的的冷冷空空气气通通过过门门、、窗窗等等缝缝隙隙渗渗入入室室内内，，被被加加热热后后逸逸出出。。把把这部部分分冷冷空空气气从从室室外外温温度度加加热热到到室室内内温温度度所所消消耗耗的的热热量量，称称为为冷冷风风渗渗透透耗耗热热量量影响响冷冷风风渗渗透透耗耗热热量量的的因因素素影响响冷冷风风渗渗透透耗耗热热量量的的因因素素很很多多，，如如门窗窗构构造造、、门门窗窗朝朝向、、室室外外风风向向和和风风速速、、室室内内外外空空气气温温差差、、建建筑筑物物高高低低以以及及建建筑筑物物内内部部通通道道状状况况等等。。总的的来来说说，，对对于于多层层(六层层及及六六层层以以下下)的建建筑筑物物，，由由于于房房屋屋高高度度不不高高，，在在工工程程设设计计中中，，冷冷风风渗渗透透耗耗热热量量主主要要考考虑虑风风压压的的作作用用，，可可忽忽略略热热压压的的影影响响。。计算算冷冷风风渗渗透透耗耗热热量量的的常常用用方方法法常用用方方法法缝隙隙法法换气气次次数数法法百分分数数法法一、、按按缝缝隙隙法法计计算算多多层层建建筑筑的的冷冷风风渗渗透透耗耗热热量量缝隙隙法法的概概念念：：对多多层层建建筑筑，，可可通通过过计计算算不不同同朝朝向向的的门门、、窗窗缝缝隙隙长长度度以以及及从从每每米米长长缝缝隙隙渗渗入入的的冷冷空空气气量量，，确确定定其其冷冷风风渗渗透透耗耗热热量量。。这这种种方方法法称称为为缝隙隙法法。每米米长长缝缝隙隙渗渗入入的的空空气气量量L的确确定定：：可采采用用表表1-7的的实实验验数数据据。。每米米门门窗窗缝缝隙隙渗渗入入的的空空气气量量L（m3/m.h）经门门、、窗窗缝缝隙隙渗渗入入室室内内的的总总空空气气量量V＝Llnm3／h渗透空气量量的朝向修修正系数n门、窗缝隙隙的计算长长度当房间仅有有一面或相相邻两面外外墙全部计入其门、、窗可开启启部分的缝缝隙长度；；当房间有相相对两面外外墙时，仅仅计入风量较大一一面的缝隙；当房间有三三面外墙时时，仅计入入风量较大的的两面的缝隙；当房间有四四面外墙时时，则计入入较多风向的的1/2外围护结构构范围内的外门窗缝缝隙。冷风渗透耗耗热量Q2′二、用换气气次数法计计算冷风渗渗透耗热量量

———用于民用用建筑的概概算法在工程设计计中，按房房间换气次次数来估算算该房间的的冷风渗透透耗热量。。概算换气次次数缝隙法与换换气次数法法的比较三、用百分分数法计算算冷风渗透透耗热量———用于于工业建筑筑的概算法法由于工业建建筑房屋较较高，室内内外温差产产生的热压压较大，冷冷风渗透量量可根据建建筑物的高高度及玻璃璃窗的层数数，按表1—9列出出的百分数数进行估算算。渗透耗热量量占围护结结构总耗热热量的百分分率第五节冷冷风侵入耗耗热量在冬季受风风压和热压压作用下，，冷空气从从开启的外外门侵入室室内。把这这部分冷空空气加热到到室内温度度所消耗的的热量称为为冷风侵入入耗热量。。冷风侵入耗耗热量，可可按下式计计算冷风侵入耗耗热量的经经验计算法法冷风侵入耗耗热量可采采用外门基基本耗热量量乘以表l—10的的百分数的的简便方法法进行计算算。亦即注意事项表1—10的外门附加加率，只适适用于短时时间开启的的、无热风风幕的外门门。对于开启时时间长的外外门，冷风风侵入量Vw可根据《工工业通风》》等原理进进行计算，，或根据经经验公式或或图表确定定并按公式式(1—20)计算冷风侵侵入耗热量量。此外，对建建筑物的阳台门不必考虑冷冷风侵入耗耗热量。第六节供供暖设计计热负荷计计算例题[例题1——1]图1—8所示为北京京市一民用用办公建筑筑的平面图图和剖面图图。试校核核其外围结结构的最小小传热阻，，并计算其其中会议室室(101号房间)的的供暖设计计热负荷。。已知条件已知围护结结构条件：：外墙：一砖半厚(370mm)，内面抹抹灰砖墙。。K＝1.57W／㎡㎡·℃，D=5.06外窗：单层木框玻玻璃窗。尺尺寸(宽x高)为1.5*2.0m。窗型为带带上亮(高0.5m)，三扇两开窗窗。可开启启部分的缝缝隙总长为为13.0m。外门：单层木门。。尺寸(宽宽x高)为为1.5x2.0m。门型为无无上亮的双双扇门。可可开启部分分的缝隙总总长度为9.0m。顶棚：厚25mm的木屑板，，上铺50mm防腐木屑。。K=0.93W／／㎡·℃,D=1.53已知条件地面：不保保温地面。。K值按划划分地带计计算。北北京市室外外气象资料料；

供暖暖室外计算算温度tw’＝-9℃；累累年(1951年一一1980年)最低低日平均温温度为-17.1℃℃；

冬季季室外平均均风速vp.j＝2.8m／s。。计算步骤一、、校校核核围围护护结结构构传传热热阻阻是是否否满满足足最最小小传传热热阻阻的的要要求求该外外墙墙属属于于Ⅱ型围围护护结结构构（表表1-6），，围围护护结结构构冬冬季季室室外外计计算算温温度度tw.e等于于式1-15有：：计算算步步骤骤根据据已已知知条条件件即即查查得得数数据据，，以以tn＝18℃℃,tw.e＝–12℃℃,Δty＝6℃℃,R0＝0.115代入入得得：：外墙墙实实际际传传热热阻阻：：R0＝1/K＝1/1.57＝0.637m2·℃℃/W，R0＞R0.min,满足足要要求求。。校核核顶顶棚棚传传热热阻阻该围护结结构属于于Ⅲ型，围护护结构冬冬季室外外计算温温度应采采用：根据已知知条件及及查得数数据值：：tn＝18℃,tw.e＝–15℃℃,a＝0.9,Δty＝4.5℃℃,R0＝0.115得：根据已知知条件及及查得数数据值：：tn＝18℃,tw.e＝–15℃℃,a＝0.9,Δty＝4.5℃℃,R0＝0.115得：计算步骤骤顶棚实际际传热阻阻为：满足要求求（1）围护结构构传热耗耗热量Q1′计算全部部计算列列于表中中。围护护结构总总传热耗耗热量Q1′＝25268W。（2）冷风渗渗透耗热热量Q2′的计算。。北京市市的冷风风朝向修修正系数数：东向向n＝0.15，西向n＝0.40。对有相相对两面面外墙的的房间，，按最不不利的一一面外墙墙（西向向）计算算冷风渗渗透耗热热量。在冬季室室外平均均风速vpj＝2.8m/s下，单层层木窗的的每米缝缝隙的冷冷风渗透透量L＝2.88m3/(m··h)。西向六六个窗的的缝隙总总长度为为6×13＝78m。总的冷冷风渗透透量V等于：供暖设计计热负荷荷外门冷风侵入入耗热量量Q3′的计算可按开启启时间不不长的一一道门考考虑。外外门冷风风侵入耗耗热量为为外门基基本耗热热量乘65％，即冷风渗透透耗热量量Q2′等于：101房间供暖暖设计热热负荷总总计为第九节高高层建建筑供暖暖系统设设计热负负荷高层建筑筑供暖设设计热负负荷的计计算特点点主要是是冷风渗渗透耗热热量的计计算方法法与前有有所不同同，其原原因是高高层建筑筑风压和和热压综综合作用用的结果果,对门、窗窗缝隙的的冷风渗渗透有影影响，而而多层建建筑热压压的影响响不计入入。热压作用用风压作用用自学风压与热热压综合合作用第十节建建筑筑热工1、建筑热热工设计计分区及及设计要要求2、建筑物物围护结结构节能能设计1.建筑热工工设计分分区及设设计要求求为使建筑筑物适应应各地不不同的气气候条件件，满足足我国现现阶段建建筑节能能的要求求，建筑筑热工设设计应根根据建筑筑物所处处的建筑筑气候分分区，确确定建筑筑围护结结构合理理的热工工性能参参数。建筑气候候分区与与热工设设计要求求2.建筑物围围护结构构节能设设计体形系数数窗墙比围护结构构节能设设计建筑物围围护结构构节能设设计体形系数数体形系数数是指建建筑物与与室外大大气接触触的外表表面积与与其所包包围的体体积的比比值。外外表面积积不包括括地面、、楼梯间间隔墙及及户门面面积。建建筑节能能标准要要求，住住宅建筑筑体形系系数易控控制在0.3及0.3以下，若体形形系数大于0.3时，则屋顶和和外墙应加保保温，其传热热系数必须符符合节能标准准要求。窗墙比窗墙比是指窗窗户洞口面积积与房间立面面单元面积的的比值，房间间立面单元面面积是指房间间层高与开间间定位线围成成的面积。对对采暖居住建建筑，不同朝朝向的窗墙比比不应超过下下表中的数值值。围护结构节能能设计根据围护结构构形式，计算算出的各部分分围护结构的的传热系数，，必须满足有有关建筑节能能标准规定的的围护结构传传热系数限制制值，若超过过限制值，应应调整围护结结构的构造。。根据《公共建筑节能能标准》，对围护结构构传热系数，，按气候分区区分别作了规规定围护结构热工工性能必须符符合建筑热工工设计规范。。公共建筑围围护结构热工工节能设计方方法有两种：：一种为规定定性方法，建建筑设计符合合标准中对体体形系数、窗窗墙比、窗户户的保温性能能等参数的规规定。另另一种为性能能化方法，如如果建筑设计计不满足上述述对体形系数数、窗墙比等等参数的规定定，必须使用用权衡判断法法来判定围护护结构的总体体热工性能是是否符合节能能要求。铸铁散热器的的散热方式：：第七节辐辐射供暖系统统热负荷计算算自然对流与热热辐射热辐射是处于于一定温度下下的物体所发发射的能量辐射供暖低温辐射供暖暖（≤60℃）中温辐射供暖暖（80~200℃）辐射设备的构构造不同单体式辐射板板（带状或块块状辐射板、、红外辐射器器等）建筑构造相结结合的辐射板板（天棚式、、墙壁式、地地板式等）一、低温辐射射供暖负荷的的计算低温辐射采暖暖的热负荷应应计算确定。。热负荷分为为全面辐射采采暖的热负荷荷与局部辐射射采暖的热负负荷两类。全面辐射采暖暖的热负荷，，应按照第二二节~第五节的方法法进行计算，，并对计算出出的热负荷乘乘以0.9~0.95的修正系数或或将室内计算算温度取值降降低2℃。建筑物地板板敷设加热管管时，采暖负负荷中不计算算地面的热损损失，并可不不考虑高度附附加。局部辐辐射采暖的热热负荷，可按按整个房间全全面辐射采暖暖的热负荷乘乘以该区的建建筑面积与所所在房间的面面积的比值和和表1-11所规定的附加加系数确定采暖区域面积与房间总面积比值0.550.400.25附加系数1.301.351.50局部辐射采暖暖热负荷附加加系数第八节围护护结构的最小小传热阻与经经济传热阻最小传热阻：室内舒适性要要求围护结构内表表面不结露结露会导致耗耗热量增大，，围护结构易易损坏围护结构内表表面温度过低低，人体向外外辐射热过多多，产正不舒舒适感。最小传热阻计计算公式在稳定传热条条件下，围护护结构传热阻阻、室内、外外空气温度、、围护结构内内表面温度之之间的关系式式为：式中——各层材料的传传热阻，㎡·℃/W；——各层材料的蓄蓄热系数，W/㎡·℃。材料的蓄热系系数值，可由由下式求出W/㎡·℃式中c——材料的比热，，J/kg·℃℃；——材料的密度，，kg/m3；——材料的导热系系数，W/m·℃；Z——温度波动周期期，s（一般取24h=86400s计算）。外墙围护结构构的实际传热热热阻应大于于最小传热热热阻（例题1-1）但选用多大的的传热热阻才才算经济呢？？由此我们引引出经济传热热热阻。经济传热热阻阻：使建筑物的的建造费用和和经营费用之之和最小的围围护结构的传传热阻。建筑围护结构构平均传热系系数，可按下下式计算式中——参与传热的各各围护结构的的传热系数，，W/㎡·℃——相应的围护结结构面积，㎡㎡；F0——参与传热的各各围护结构面面积的总和，，㎡；Km——建筑物围护结结构的平均传传热系数，W/㎡·℃二、热水吊顶顶辐射供暖负负荷的计算热水吊顶辐射射采暖板采暖暖，可应用于于高度3~30m建筑物物的采暖。供供暖负荷计算算同上所述。。热水吊顶辐辐射板采暖的的供水温度，，宜采用40~140℃℃的热水，并并应满足产品品对水质的要要求，在非采采暖季节应充充水保养。三、燃气红外外线辐射供暖暖负荷的计算算燃气红外线辐辐射采暖，可可用于建筑物物室内采暖或或室外工作地地点的采暖。。采暖的燃料料，可采用天天然气、人工工煤气、液化化石油气等。。燃气质量、、燃气输配系系统应符合国国家现行的《城镇燃气设计计规范》的要求。采用用燃气红外线线辐射采暖时时，必须采取取相应的防火火、防爆和通通风换气等安安全措施，并并符合国家的的现行有关安安全、防火规规范的要求。。燃气红外线采采暖器用于全全面采暖时，，建筑围护结结构的耗热量量应按照第二二节~第五节的方方法进行计算算，可不计算算高度附加，，并在此基础础上再乘以0.8~0.9的修正系数。。辐射器安装装过高时，应应对总耗热量量进行必要的的高度修正。。局部采暖时，，其负荷可按按照表1-11的规定计算。。第九节高层层建筑供暖设设计热负荷计计算简介1—楼梯间及竖井井热压分布线线2—各层外窗热压压分布线理论热压式中——理论热压，Pa一、热压作用用热压作用原理理图曲线1—楼梯间及竖井井热压分布线线；曲线2—各层外窗热压压分布线冬季建筑物的的内、外温度度不同，由于于空气的密度度差，室外空空气在底层一一些楼层的门门窗缝隙进入入，通过建筑筑物内部楼梯梯间等竖直贯贯通通道上升升，然后在顶顶层一些楼层层的门窗缝隙隙排出。这种种引起空气流流动的压力称称为热压。假设沿建筑物物各层完全畅畅通，热压主主要由室外空空气与楼梯间间等竖直贯通通通道空气之之间的密度差差造成。建筑筑物内、外空空气密度差和和高度差形成成的理论热压压，可按下式式计算Pr——理论热压——供暖室外计算算温度下的空空气密度——形成热压的室室内空气柱密密度h——计算高度hz——中和面标高，，m；指室内外压压差为零的界界面。通常在纯热压压作用下，可可近似取建筑筑物高度的一半。有效热压差可可按下式计算算热压系数值与建筑物内部部隔断及上下下通风等状况况有关，即与与空气从底层层部分渗入而而从顶层部分分渗出的流通通路程的阻力力状况有关。。国内一些研研究资料认为为，热压差系系数的大致范范围为=0.2~0.5。二、风压作用用二、风压作用用高层建筑遇到到的特殊问题题之一，是需需要考虑风速速随高度的变变化。风速随随高度增加的的变化规律，，可用下式表表示：式中——高度h处的风速，m/s；——高度处的风速，m/s；——幂指数，，与地面的粗粗糙度有关，，可取=0.2。按照我国气象象部门规定，，风观测的基基准高度为10m。因此，目前前规范给出各各城市的冬季季平均风速是对应基准高高度=10m的数值。对于于不同高度处处的室外风速可改写为下式式三、风压与热热压共同作用用实际作用的冷冷风渗透现象象，都是风压压与热压共同同作用的结果果。理论推导导在风压与热热压共同作用用下，建筑物物各层各朝向向的门窗冷风风渗透量时，，考虑了下列列几个假设条条件1.建筑物各层门门窗两侧的有有效作用热压压差仅仅与该层层所在的高度度位置、建筑筑物内部竖井井空气温度和和室外温度所所形成的密度度差、以及热热压差系数Cr值大小有关，，而与门窗所所处的朝向无无关。2.建筑物各层不不同朝向的门门窗，由于风风压作用所产产生的计算冷冷风渗透量是是不相等的，，需要考虑渗渗透空气量的的朝向修正系系数（见附录录1-5的n值）。第十节建建筑节能及措措施我国是社会主主义国家，能能源的获取一一方面依靠自自己生产，另另一方面是通通过等价交换换，必须节约约使用。我国国近些年用于于建筑供暖、、通风及空调调等（包括用用电）的建筑筑能耗占总能能耗的1/5~1/4，建筑的能耗耗指标是发达达国家的1.5倍。特别是在在我国的“三三北”地区，，供暖的能耗耗又占建筑能能耗的一半以以上，是建筑筑能耗的主要要部分，通常常在这一部分分的浪费最多多，节能的潜潜力与效果也也最大。可见见，建筑的供供暖能耗在建建筑节能工作作中占有重要要地位。一、节能建筑筑的相关节能能指标在民用建筑节节能设计标准准中的判定建建筑是否节能能，主要是以以建筑的耗热热指标与采暖暖的耗煤指标标作为判据的