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）室谋内计沃算温栋度tna.定义疲：距品地面2m以内对人们墙活动捡地区故的平村均空组气温切度。b.确定雹原则鼓：《暖通药规范》(贸GB蕉50铜01炕9-志20渠03第3.籍1.井1条）雅规定喘：设怪计集漏中供播暖时冈，冬卖季室骗内计坊算温甚度，扣应根瞒据建诞筑物至的用吧途，侄按下态列规巾定采兆用：（1）民用柄建筑的主秋要房狼间，字宜采食用16秃∽2察4℃；（2）工业剃建筑的工慌作地展点：轻作西业18托∽2焦1℃；中作除业16子∽1疏8℃重作饲业14苗∽1隆6℃；过重讨作业12当∽1味4℃（3）辅助闸建筑赠物及辅溉助用叠室，那不应迈低于盲下列宣数值浴室妇、更坟衣室觉：25魂℃办公取室、掉休息肾室、驰食堂支：18题℃盥洗妈室、却厕所婆：12嘉℃c.特殊肤原则着：——层高节大于4米的甩工业承建筑《暖通垦规范》（第4.笨2.舰4条）猾规定古：①地面垦温度tn=降tg（工暑作地耽点的蛮温度砍）②屋顶免和天哈窗温裹度tn=惯td（屋肝顶下惹的温炉度）td=盲tg+（H－2）ΔtH℃式中H秤——房间居高度闸，m;ΔtH——温度祖梯度俩，增℃/m③门、楼窗和匹墙tn=睛tnp（室置内平唱均温隆度）tnp=奋(tg+逗td)/荷2（2）供岔暖室祝外计死算温津度tw’我国批现行价的《暖通艳规范》规定首：供由暖室鼠外计搜算温刺度，颠应采锦用历年绢平均漠不保劲证5天的日另平均蚂温度.(3）温熊度修宪正系曾数a值计算与大原气不虏直接舅接触的外营围护丛结构亭基本艇耗热樱量，受为统远一计逃算公服式，支而采亮用的付系数籍。通过耐该围状护结忍构的感传热津量Q1·j=辅K鼠F骆(tn―th)叮Wth—不供片暖房次间或寇空间计的空沾气温宇度；由aK瓦F(tn―t较’w)=折KF欲(tn―th)得：a=泰(tn―th)/借(tn―t订’w)（4）围途护结塞构传牛热系桌数K式中舌：R0—围护章结构援总传幅热阻沫，m²乡丰·℃础/W锡;Rn、Rw—内表旅面、卷外表粉面换誉热阻山，m²云·℃补/W跌;Rj—各材泛料层蹄的热猪阻，m²郊·℃貌/W锁.D反映惨材料张层抵搁抗温稍度波讯动能盏力D越大范，对杏温度悬波的扣衰减季能力忌越大盲，穿警透围遭护结句构需乓要的爆时间筋越长轧。传热致系数K、传撕热阻R热惰扎性指絮标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匀质饥多层枯材料D值式中刺：Ri—各层遥材料云的传虫热阻隙，m²鄙·清℃安/程W它;Si—各层单材料生的蓄低热系拾数，W/佣m托²·锦℃;蓄热夸系数S值W/乐m²驼·℃式中途：c炒—材料驰的比舅热，J/马kg励·℃ρ—材料恼的密较度，kg减/捎m³λ—材料轧的导雕热系治数，W/冬m陪·℃Z距—温度摊波动翅周期忍，s（一针般取24修h=江86态40赖0s计算秆）a、匀治质多吸层材陆料（吼平壁踪蝶）式中神：R0—总传牲热阻范，m²粘·℃窑/W谎;αn、αw—内表慢面、叠外表容面的换热汪系数崇，W/刺m²竿·℃煮;Rn、Rw—内表六面、周外表军面的换热赢阻，m²众·℃蚁/W助;δi—各层纹的厚报度，m;λi—各层埋材料朵的导统热系蜂数，W/齐m·价℃;Rj—各材梯料层伞的热关阻，m²欧·℃捎/W刊.式中国：Rp.仇j—平均番传热春阻，m²述·℃鸡/未W;A威—与热版流方浴向垂左直的脑总传肠热面艺积，m²究;Ai—按平晃行热脱流方晶向划租分的灰各个狱传热脱面积备，m²感;R0i—对应匆于传集热面气积Ai上的泡总热暂阻，m²拾·℃汉/洪W;Rn、Rw—内表燥面、萍外表偷面换斤热阻斤，m²酷·℃瓦/螺W;Ф—平均院传热译阻修扩正系处数b、两敞向非可匀质炼材料1）首米先求改出平锅均传窜热阻2)再求光传热食系数K值W摇/顶m²饺·℃C、空撑气间树层传歪热系犬数K在严果寒地笼区和岩一些挪高级脖民用洁建筑提，围记护结扑构内项常用而空气佩间层葛以减扭少传验热量.空气德间层应的热勤阻难距以用讨理论伞公式阅确定纯，在误工程尼设计话中，怀按下盆表计拔算位置、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、地碌面的积传热裙系数—在工仓程上还采用吓地带书法地带

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注意编：第一惑地带拥靠近关墙角商的地渔面面地积（图竖中黑剧色部堤分）员需计牲算两融次（1）贴访土非暖保温宅地面传热伟系数健和热逐阻表（2）贴闸土保四温地蝴面各蜻地带郑的热怠阻值m²柳·℃嫌/W式中音：R’0——贴土县保温吊地面峡的换弹热阻吼，m²纪·℃按/宽W;R0——非保革温地油面的军换热备阻，m²嫌·℃飘/狱W;δi——保温筋层的蜜厚度写，m;λi——保温宫材料御的导证热系撒数，W/建m歉·℃（3）铺合设在席地垄嗓墙上表的保槐温地冠面各事地带肃的换扰热阻R”衰0值R”0=围1.从18健R捕’0m²晃·℃自/溉W（5）围域护结秃构传愿热面从积a、外斧墙面凭积①高度从本厕层地初面算洋到上披层的脉地面;②对平妖屋顶框的建骗筑物它，最美顶层弹是从惑最顶剧层的诊地面辽到平屋屋顶忙的外技表面著的高龟度；口而对箩有闷所顶的金斜屋鄙面，从算到诞闷顶垄内的抱保温敌层表轻面。③外墙滔的平愚面尺筝寸，血按建仆筑物溪外廓待尺寸伟计算惑，两择相邻凯房间读以内剩墙中舒线为形分界太线。（即晴：外他墙外胃表面猪到内哑墙中波心线湖）d、地下括室面光积:位于估室外岔地面继下的激外墙再，其挣耗热纸量计垒算方虏法与地哈面的驼计算兵相同，但揉传热箩地带嫌的划喂分，扶应从京与室糖外地矮面相雄平的精墙面串算起逆，即蓝把地检下室领外墙牛在室踏外地另面以索下的设部分刺，看路作是岭地下收室地屋面的睡延伸b、门县、窗饱的面丛积：按外衣墙外易面上亮的净妨空尺河寸计占算c、闷奶顶和愚地面坛的面铃积：应按睛建筑械物外谦墙以凤内的兆内廓梨尺寸戒计算对平街屋顶繁，顶围棚面莫积按棉建筑丸物外构廓尺饼寸计矮算2、附煤加（翁修正五）耗示热量嗽计算（1）度朝向休修正营耗热隐量Qch——太阳炕照射并影响企对基扰本耗盈热量崇的修李正。表达畅式：Qch=畅xch·Q1.鸭j《暖通壳规范》（4.捷2.屈6）规逗定：岁宜按腿下列盗规定集的数稠值，枣选用淡不同胃朝向肥的修鉴正率北、疯东北呜、西兆北0～10图%东南迅、西南南-1凑0%～－15洪%东、陈西-5功%南-1案5%～-3臭0%（2）风苹力附砍加耗胁热量Qf——室外答风速寨变化沸对基擦本耗穷热量券的修摔正表达课式：Qf=券xf·Q1.保j《暖通扯规范》（4.化2.齿6）规届定：丑建筑赚在不乓避风两的高淹地、胞河边终、海托岸、忧旷野称上的具建筑结物，拾以及敞城镇刃、厂掠区内冠特别址高出建的建械筑物妨，垂盘直外箱围结陈构附加5%～10庭%.说明嘱：在舟计算肥围护梅结构就基本苦耗热鲁量时马，外塞表面袄换热恒系数αw是对青应风银速为4m绍/s的计略算值妙，我冒国大翻部分书地区蕉冬季魔平均煤风速户一般新为2～3m突/s挖,因此担，在一荷般情瞒况下泄，不祥必考秋虑风览力附很加（3）高旦度附碗加耗花热量心：Qg——房屋紫高度从对耗范热量舰的影那响而电附加秀的耗驱热量●当闻房间仙高度〉4胆m，每貌高出1m应附宽加2%，但蠢总的吨附加不应坊大于15栗%。●注意：高炕度附盖加率傻，应尸附加页于房考间各忧围护铁结构浩基本蝴耗热陡量和滔其他隆附加痒（修躺正）仙耗热离量的躬总和网上。（三甘）、趴冷风乒渗透股耗热冈量Q2定义鲜：在形风力汇和热负压造阿成的久室内仇外压祖差作葛用下膨，室鸣外的栏冷空粥气通圾过门陆、窗幸等缝疤隙渗舌入室午内，全被加毛热后弯逸出凭。把蚁这部呆分冷锤空气锹从室尤外温雄度加舍热到翼室内抚温度拣所消竖耗的恰热量千，称词为冷风扮渗耗违热量Q2。影响衣冷风压渗透丈的因逃素：愁如门邀窗构层造、雅门窗厚朝向考、室易外风匪向和择风速忆、室笼内外本空气竿温差降、建炸筑物茄高低撇以及览建筑止物内着部通戴道状县况等至。（1）缝礼隙法Q2=0典.2岛78右VρwCp(tn-t摩´w)WV榨=Llmbm³爆/hb:门窗雾缝隙闯渗风睡指数，b=标0.槽56～0.婚78酷,当无群实测奴数b=违0.洋67l:门、乒窗的刑计算样长度mL:在基霞准高责度单拒纯风令压下柴，每队米门锈窗渗庄入室亩内的惭理论油空气雁量m³泰/h困·mm：风哄压和聋热压怪共同候作用右下，怀冷风坐渗透闭压差薪综合忍修正趣系数α1：外午门窗其缝隙谜渗风僻系数Ρ‘w：供锈暖室胸外计拿算温待度下纳的空同气密稀度，kg浸/m萍³V0：基堵准高货度冬限季室某外最沉多风艳向的帮平均粘风速Cr:热压掏差系安数；纵△Cf：风访压差蹄系数趋；C：有嫂效热壮压差肃与有叙效风少压差冤之比志；Ch：高红度修捏正系湾数；n：单看纯风射压作便用下饼，朝痛向修斤正系凶数（2）、杀换气绞次数负法—用于逐民用敌建筑页的概纱算法Q2=0地.2削78牛nkVnCpρw(tn-tw')Vn——房间奥的内旬部体距积nk——房间坟的换稠气次轮数，挂次/h（3）百涉分数摔法--用于促工业乏建筑秘的概倍算法仓由乞于工椅业建俊筑房卷屋较求高，馋室内妖外温茂差产亭生的症热压争较大绘，冷遣风渗相透量么可根岁据建央筑物翼的高箭度及相玻璃桨窗的融层数建筑物高度（m)<4.54.5~10>10玻璃窗层数单层253540单、双层均有203035双层152530四、胜冷风致侵入敢耗热荷量Q3Q3=0否.2款78漫VwρwCp(tn-t谜´w)挽WVw——流入泥的冷化空气蛛量Vw不易婶确定,根据毙经验证，冷毫空气坐侵入表耗热槐量可吐采用摩外门乳基本减耗热乳量乘顿以百睬分数形的简嫁便方婚法进芝行计萝算。Q3=热xm·q1·胃j(由m)q1·虚j(记m)——外门狼基本屿耗热锈量《暖通耗规范》（4.疮2.赶6）规妹定：研外门归附加端率xm，建菜筑物聚的楼减层为n时：一道霸门：65次%×租n两道膜门（毯有门妖斗）猴：80划%×铺n三道镰门（阿有两趴个门欠斗）美：60字%×蜓n公共侄建筑蕉和工列业建禾筑的粗主要却出入纵口50筋0%第二肠节渴集令中供软热设跳计热晌负荷供暖眼系统壶热负陪荷针对块某一坑具体见房间霜计算耗热负愁荷是为该了设驶计室近内供痛暖系愧统向外鹊网提殿出设茫计要模求（尤流量去、压唱头）集中底供热倘设计最热负究荷针对协某一五热用应户，述可能率有或蛾没有吨具体酷建筑能物设计峰外网确输送腰系统向热静源提省出要脚求热负葵荷计杏算方标法：有具育体建柔筑物捷－用炉供暖贡设计唯热负博荷