第一讲热负荷

毕月虹北京工业大学建工学院2009年5月《制冷空调专业基础与实务》建筑采暖(一)掌握采暖通风系统热负荷计算方法与集中供热热负荷概算方法；(二)熟悉常用散热设备的种类及特点；(三)掌握热水采暖系统的各种采暖方式和设计及其安装基本要求继续教育大纲—采暖主要内容第一讲热负荷第二讲散热设备第三讲热水采暖系统《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003）第一讲热负荷目的：设计散热器设计输送管道设计热源影响因素：－围护结构－室外设计温度－室内设计温度第一节供暖系统设计热负荷一、定义1.供暖系统热负荷:

在某一室外温度下，为达到要求的室内温度,供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。2.供暖系统设计热负荷:

在设计室外温度下，为达到要求的室内温度,供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。二、供暖系统设计热负荷(一)供暖房间的热平衡失热量Qsh＝？得热量Qd＝？失热量Qsh：1、围护结构耗热量——Q1；2、通过门、窗缝隙的冷风渗透耗热量——Q2；3、外门开启的冷风侵入耗热量——Q3；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、通风系统将空气从室内排到室外所带走的热量，通风耗热量——Q6；得热量Qd：

7、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、热物料的散热量——

Q9;10、太阳辐射进入室内的热量——

Q10；热平衡方程没有机械通风的建筑物，供暖系统设计热负荷：

Q=Qsh－Qd=Q1+Q2+Q3－Q10

其中：围护结构的耗热量Q1，包括基本耗热量Q1·j和附加耗热量Q1·x在工程设计中，供暖系统的设计热负荷：

Q=Q1·j+Q1·x+Q2+Q3式中Q1·j——基本耗热量

Q1·x——附加（修正）耗热量

注：太阳辐射得热量算在Q1·x中（二）基本耗热量与附加耗热量基本耗热量Q1·j

——在设计条件下，通过房间各部分围护结构（门、窗、墙、地板、屋顶等）从室内传到室外的稳定传热量的总和。附加（修正）耗热量Q1·x

——围护结构的传热状况发生变化而对基本耗热量进行修正的耗热量。包括风力附加、高度附加和朝向修正等耗热量。1、围护结构的基本耗热量计算围护结构的基本耗热量，即温差传热量按一维稳态传热计算的Q1·j

=∑KF(tn-t´w)aW

其中:K—围护结构的传热系数,W/m²·℃F—围护结构的面积，m²tn—冬季室内计算温度

t´w—供暖室外计算温度,℃a—围护结构的温差修正系数。

(1）室内计算温度tna.定义：距地面2m以内人们活动地区的平均空气温度。b.确定原则：《暖通规范》(GB50019-2003第3.1.1条）规定：设计集中供暖时，冬季室内计算温度，应根据建筑物的用途，按下列规定采用：（1）民用建筑的主要房间，宜采用16∽24℃；（2）工业建筑的工作地点：轻作业18∽21℃；中作业16∽18℃重作业14∽16℃；过重作业12∽14℃（3）辅助建筑物及辅助用室，不应低于下列数值浴室、更衣室：25℃

办公室、休息室、食堂：18℃

盥洗室、厕所：12℃c.特殊迫原则念：——层高佩大于4米的绘工业轰建筑《暖通稳规范》（第4.涂2.捞4条）恶规定吓：①地面侄温度tn=姨tg（工缎作地屿点的枝温度盛）②屋顶境和天泄窗温艇度tn=慈td（屋奴顶下郑的温坛度）td=虑tg+（H－2）ΔtH℃式中H冻——房间权高度收，m;ΔtH——温度乳梯度庭，阴℃/m③门、朱窗和时墙tn=脆tnp（室旱内平狡均温些度）tnp=都(tg+喷td)/悼2（2）供面暖室处外计励算温闯度tw’我国碰现行幕的《暖通丽规范》规定火：供耗暖室载外计陷算温抬度，猾应采钟用历年何平均躲不保阔证5天的日卡平均沟温度.(3）温窝度修吗正系客数a值计算与大鼓气不丘直接扯接触的外女围护高结构寇基本女耗热百量，忽为统思一计本算公哪式，须而采叨用的牙系数要。通过去该围破护结缺构的槐传热招量Q1·j=闸K裳F爹(tn―th)示Wth—不供泳暖房背间或状空间孝的空洋气温隆度；由aK源F(tn―t季’w)=叠KF奸(tn―th)得：a=呢(tn―th)/免(tn―t捕’w)（4）围奋护结纱构传奋热系筒数K式中弱：R0—围护博结构嘱总传轿热阻基，m²技·℃侵/W孩;Rn、Rw—内表脖面、柄外表财面换滤热阻乘，m²摄·℃殊/W心;Rj—各材兽料层肿的热朗阻，m²娘·℃定/W者.D反映少材料说层抵赚抗温溉度波蛾动能顷力D越大份，对姜温度迎波的咸衰减箩能力盲越大园，穿倍透围捷护结机构需怎要的咬时间战越长业。传热希系数K、传芳热阻R热惰劳性指押标D

围护结构的类型

热惰性指标D的值

ⅠⅡⅢⅣ

〉6.04.1~6.01.6~4.0≤1.5匀质零多层家材料D值式中糖：Ri—各层厉材料此的传庆热阻耍，m²裙·队℃预/储W刮;Si—各层屡材料财的蓄盆热系编数，W/时m梦²·呀℃;蓄热倦系数S值W/惯m²虫·℃式中刊：c著—材料塔的比猜热，J/劳kg沙·℃ρ—材料到的密蠢度，kg场/矮m³λ—材料喉的导炼热系炸数，W/介m敌·℃Z大—温度着波动洲周期匆，s（一答般取24者h=敌86摩40榨0s计算哀）a、匀腊质多核层材向料（而平壁衬）式中谷：R0—总传堵热阻榜，m²感·℃阴/W段;αn、αw—内表刺面、某外表遇面的换热催系数饭，W/蛋m²距·℃樱;Rn、Rw—内表叼面、饰外表陷面的换热固阻，m²桐·℃求/W每;δi—各层疯的厚耽度，m;λi—各层践材料苗的导棕热系涌数，W/躬m·营℃;Rj—各材愿料层患的热魂阻，m²位·℃鞠/W放.式中甩：Rp.腊j—平均敌传热参阻，m²昆·℃拘/暮W;A吧—与热爱流方最向垂弊直的驼总传嫂热面胁积，m²密;Ai—按平点行热困流方板向划纯分的损各个绍传热邪面积帝，m²梨;R0i—对应焰于传无热面遍积Ai上的斩总热璃阻，m²瘦·℃旺/蕉W;Rn、Rw—内表屿面、我外表脉面换版热阻锤，m²复·℃附/斗W;Ф—平均眉传热艳阻修招正系竖数b、两利向非咽匀质鹅材料1）首虫先求趣出平仰均传冠热阻2)再求芹传热眼系数K值W存/赚m²汤·℃C、空诉气间啊层传巴热系罚数K在严肺寒地际区和花一些但高级妹民用印建筑归，围倘护结峰构内洗常用运空气帖间层福以减昏少传预热量.空气南间层轻的热劫阻难践以用补理论袍公式勇确定牛，在哪工程政设计带中，镜按下档表计碰算位置、热流状况间层厚度δ（cm）

0.5

1

2

3

4

56以上热流向下（水平、倾斜）热流向上（水平、倾斜）垂直空气间层0.1030.1030.1030.1380.1380.1380.1720.1550.1630.1810.1630.1720.1890.1720.1810.1980.1720.1810.1980.1720.181d、地蹄面的貌传热保系数—在工横程上瓦采用且地带碧法地带

R0

K0(m²·℃/)W(m²·℃/)W第一地带第二地带第三地带第四地带

2.154.308.6014.2

0.470.230.120.07注意亏：第一照地带理靠近惜墙角寒的地伤面面另积（图岩中黑异色部胞分）探需计谎算两硬次（1）贴目土非喇保温阳地面传热密系数拖和热竿阻表（2）贴质土保获温地颠面各室地带东的热黄阻值m²临·℃系/W式中打：R’0——贴土固保温唤地面驰的换牵热阻箩，m²食·℃陕/启W;R0——非保食温地条面的缎换热则阻，m²谣·℃欲/勺W;δi——保温规层的贺厚度牵，m;λi——保温需材料约的导到热系给数，W/箩m复·℃（3）铺倘设在逐地垄尖墙上雹的保逮温地签面各扶地带诵的换键热阻R”舍0值R”0=续1.如18冰R留’0m²安·℃冲/塑W（5）围携护结楚构传铁热面雹积a、外痒墙面红积①高度从本知层地埋面算绝到上使层的堡地面;②对平蝴屋顶矛的建喝筑物带，最椒顶层孔是从岭最顶穿层的航地面关到平神屋顶摔的外秩表面延的高笋度；评而对再有闷量顶的残斜屋芹面，蒙算到己闷顶善内的翅保温砌层表磁面。③外墙先的平库面尺兄寸，象按建爹筑物虎外廓父尺寸旦计算超，两慈相邻渐房间迹以内暴墙中帮线为给分界防线。（即住：外饲墙外蜂表面桨到内决墙中诞心线拒）d、地下供室面惊积:位于欧室外羊地面愤下的伟外墙壮，其议耗热窗量计墙算方抄法与地奔面的喝计算侄相同，但喂传热寻地带之的划身分，般应从女与室散外地咸面相恒平的纯墙面子算起让，即面把地窄下室互外墙悬在室凭外地启面以我下的紧部分毫，看逢作是守地下竿室地旺面的喘延伸b、门券、窗燃的面寻积：按外失墙外示面上左的净蚂空尺绢寸计黄算c、闷配顶和妻地面剂的面圈积：应按惭建筑截物外赶墙以独内的朋内廓罩尺寸矛计算对平梦屋顶陡，顶畜棚面璃积按益建筑煎物外跃廓尺竭寸计灯算2、附笔加（颂修正盟）耗墨热量兽计算（1）承朝向池修正飞耗热汪量Qch——太阳仰照射血影响偏对基投本耗显热量鬼的修得正。表达己式：Qch=嚼xch·Q1.腐j《暖通危规范》（4.孕2.巴6）规晌定：才宜按纤下列阁规定赤的数涛值，屑选用庄不同电朝向激的修驼正率北、乘东北晋、西居北0～10远%东南网、西拥南-1诉0%～－15由%东、检西-5呀%南-1本5%～-3关0%（2）风抹力附者加耗荣热量Qf——室外盘风速尊变化雄对基兴本耗碎热量亚的修迈正表达杀式：Qf=许xf·Q1.摸j《暖通宅规范》（4.康2.么6）规挥定：婚建筑到在不巨避风盯的高过地、弟河边尝、海升岸、领旷野蒙上的黄建筑禁物，绵以及繁城镇示、厂既区内扫特别计高出权的建宵筑物学，垂戏直外系围结谊构附加5%～10云%.说明奖：在郊计算脉围护蜜结构羽基本甚耗热跃量时佣，外别表面略换热膛系数αw是对赔应风蜻速为4m办/s的计舒算值讽，我淡国大迁部分圣地区准冬季逐平均箱风速拘一般蒙为2～3m逢/s汇,因此顶，在一染般情恨况下所，不常必考锻虑风旁力附戒加（3）高卵度附伤加耗瓜热量料：Qg——房屋州高度堵对耗疫热量团的影忧响而鞠附加宗的耗它热量●当盘房间辟高度〉4幕m，每问高出1m应附疼加2%，但寻总的叶附加不应宫大于15令%。●注意：高戴度附析加率窃，应究附加延于房翠间各宫围护急结构叮基本猫耗热块量和换其他馒附加澡（修辅正）晋耗热星量的假总和糕上。（三绿）、郊冷风蓬渗透世耗热敌量Q2定义色：在诸风力缓和热深压造百成的望室内爪外压骆差作息用下摧，室避外的嘴冷空想气通船过门翁、窗头等缝满隙渗棚入室织内，交被加摧热后比逸出索。把嗽这部姑分冷桐空气数从室妈外温疏度加嘉热到临室内猴温度笔所消写耗的折热量找，称透为冷风虚渗耗喷热量Q2。影响代冷风拒渗透期的因尺素：茎如门川窗构摄造、火门窗玻朝向闷、室蜓外风跪向和广风速零、室慎内外载空气找温差挡、建持筑物构高低趁以及刑建筑骂物内亮部通途道状蛾况等羽。（1）缝闲隙法Q2=0遮.2充78口VρwCp(tn-t占´w)WV睁=Llmbm³耍/hb:门窗蚊缝隙悄渗风托指数，b=苦0.嫌56～0.艺78劣,当无枕实测晕数b=撒0.拿67l:门、展窗的纹计算告长度mL:在基优准高贵度单纸纯风永压下卵，每末米门宵窗渗闪入室烂内的龙理论神空气屯量m³杂/h费·mm：风絮压和护热压胆共同借作用仇下，衣冷风丘渗透复压差逮综合痒修正竭系数α1：外夺门窗事缝隙饺渗风位系数Ρ‘w：供赠暖室榴外计歼算温抵度下炕的空肤气密议度，kg剥/m咱³V0：基公准高归度冬叮季室陵外最暂多风窄向的皂平均膏风速Cr:热压献差系滤数；胜△Cf：风至压差菌系数族；C：有混效热身压差帅与有铜效风馋压差堆之比层；Ch：高蔬度修跳正系访数；n：单裤纯风钥压作嫩用下废，朝柄向修五正系堪数（2）、来换气提次数如法—用于牧民用歉建筑驱的概居算法Q2=0需.2援78华nkVnCpρw(tn-tw')Vn——房间袄的内剖部体旦积nk——房间柿的换加气次线数，体次/h（3）百孔分数堵法--用于奸工业燥建筑胀的概此算法坛由恨于工乒业建悼筑房两屋较给高，披室内援外温粥差产工生的嫁热压北较大很，冷耍风渗钳透量付可根愚据建伯筑物富的高杠度及赖玻璃锤窗的断层数建筑物高度（m)<4.54.5~10>10玻璃窗层数单层253540单、双层均有203035双层152530四、爹冷风具侵入枝耗热敞量Q3Q3=0鸣.2怜78售VwρwCp(tn-t蜡´w)刘WVw——流入齿的冷凳空气幕量Vw不易余确定,根据罪经验珠，冷躁空气烘侵入救耗热株量可丧采用邪外门貌基本躬耗热坝量乘精以百赛分数桃的简文便方摸法进怖行计碌算。Q3=洒xm·q1·姓j(乱m)q1·求j(屡m)——外门抹基本在耗热冠量《暖通谷规范》（4.技2.畅6）规沟定：讨外门躺附加俘率xm，建毅筑物晶的楼昂层为n时：一道羞门：65以%×呈n两道切门（侮有门喊斗）竹：80庆%×哈n三道麦门（艇有两狱个门兆斗）茫：60翁%×牵n公共淘建筑型和工挽业建累筑的煎主要尝出入族口50顷0%第二隐节敢集佛中供级热设稠计热欢负荷供暖渔系统未热负煌荷针对驰某一喉具体萝房间松计算绿热负电荷是为图了设颗计室灿内供新暖系消统向外获网提布出设堂计要惨求（相流量赤、压寸头）集中鲜供热蜡设计煌热负您荷针对递某一讨热用包户，骑可能定有或店没有陵具体第建筑滤物设计露外网坊输送故系统向热化源提被出要爸求热负盘荷计盾算方扩法：有具私体建层筑物范－用适供暖井设计闷热负攀荷没有险具体盆建筑烈物－卧