能源與安全工程學(xué)院能源與安全工程學(xué)院成劍林成劍林第一章第一章 供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷 1供暖設(shè)計熱負荷的計算，主要是圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量的計算及修正耗熱量的計算。2供暖設(shè)計熱負荷與熱負荷的區(qū)別。第一節(jié)第一節(jié) 供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷人人們們?yōu)闉榱肆松a(chǎn)產(chǎn)和和生生活活，要要求求室室內(nèi)內(nèi)保保證證一一定定的的溫溫度度。一一個個建建筑筑物物或或者者房房間間可可能能有有各各種種得得熱熱和和散散失失熱熱量量的的途途徑徑。當當建建筑筑物物或或者者房房間間的的失失熱熱量量大大于于得得熱熱量量時時，為為了了保保持持室室內(nèi)內(nèi)在在要要求求溫溫度度下下的的熱熱平平衡衡，需需要要由由供供暖暖通通風風系系統(tǒng)統(tǒng)補補進進熱熱量量，以以保保證證室內(nèi)要求的溫度。室內(nèi)要求的溫度。供供暖暖系系統(tǒng)統(tǒng)通通常常利利用用散散熱熱器器向向房房間間散散熱熱，通通風風系系統(tǒng)統(tǒng)送送入入高高于于室室內(nèi)內(nèi)要要求求溫溫度度的的空空氣氣，一一方方面面向向房房間間不不斷斷地地補補充充新新鮮鮮空空氣氣，另另一一方方面面也也為為房房間間提提供熱量。供熱量。供暖系統(tǒng)熱負荷的意義供暖系統(tǒng)熱負荷的意義1.物理意義物理意義 是指冬季供暖房間所需要的熱量，即供暖房間的是指冬季供暖房間所需要的熱量，即供暖房間的散熱器在一定時間內(nèi)散出的熱量散熱器在一定時間內(nèi)散出的熱量。2.實際意義實際意義 是供暖設(shè)計的主要是供暖設(shè)計的主要依據(jù)依據(jù)，它決定著供暖系統(tǒng)的規(guī)，它決定著供暖系統(tǒng)的規(guī)模和散熱設(shè)備的多少。模和散熱設(shè)備的多少。教材書上沒有，請記筆記第一節(jié)第一節(jié) 供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷供供暖暖系系統(tǒng)統(tǒng)的的熱熱負負荷荷是是指指某某一一室室外外溫溫度度tw下下,為為了了達達到到要要求求的的室室內(nèi)內(nèi)溫溫度度tn，供供暖暖系系統(tǒng)統(tǒng)在在單單位位時時間間內(nèi)內(nèi)向向建建筑筑物物供供給給的的熱熱量量。它它隨隨著著建建筑筑物物得得失失熱熱量量的的變變化而變化化而變化。供供暖暖系系統(tǒng)統(tǒng)的的設(shè)設(shè)計計熱熱負負荷荷是是指指在在設(shè)設(shè)計計室室外外溫溫度度tw下下，為為達達到到要要求求的的室室內(nèi)內(nèi)溫溫度度tn,系系統(tǒng)統(tǒng)在在單單位位時時間間內(nèi)內(nèi)向向建建筑筑物物供供給給的的熱熱量量Q。它它是是設(shè)設(shè)計計供供暖暖系系統(tǒng)的統(tǒng)的最基本依據(jù)最基本依據(jù)。twtw有何區(qū)別？有何區(qū)別？有何影響？有何影響？第一節(jié)第一節(jié) 供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷twtw有何區(qū)別？有何區(qū)別？有何影響？有何影響？第一節(jié)第一節(jié) 供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷供供暖暖系系統(tǒng)統(tǒng)的的熱熱負負荷荷是是指指某某一一室室外外溫溫度度tw下下,為為了了達達到到要要求求的的室室內(nèi)內(nèi)溫溫度度tn，供供暖暖系系統(tǒng)統(tǒng)在在單單位位時時間間內(nèi)內(nèi)向向建建筑筑物物供供給給的的熱熱量量。它它隨隨著著建建筑筑物物得得失失熱熱量量的的變變化而變化化而變化。供供暖暖系系統(tǒng)統(tǒng)的的設(shè)設(shè)計計熱熱負負荷荷是是指指在在設(shè)設(shè)計計室室外外溫溫度度tw下下，為為達達到到要要求求的的室室內(nèi)內(nèi)溫溫度度tn,系系統(tǒng)統(tǒng)在在單單位位時時間間內(nèi)內(nèi)向向建建筑筑物物供供給給的的熱熱量量Q。它它是是設(shè)設(shè)計計供供暖暖系系統(tǒng)的統(tǒng)的最基本依據(jù)最基本依據(jù)。熱負荷：變化的值熱負荷：變化的值設(shè)計熱負荷：定值設(shè)計熱負荷：定值建筑物或房間的得、失熱量的確定建筑物或房間的得、失熱量的確定 v 失熱量失熱量：1圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量Q1；2冷風滲透耗熱量冷風滲透耗熱量Q2 （加熱由門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量）；（加熱由門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量）；3冷風侵入耗熱量冷風侵入耗熱量Q3 （加熱由門、孔洞及相鄰房間侵入的冷空氣的耗熱量）（加熱由門、孔洞及相鄰房間侵入的冷空氣的耗熱量）4水分蒸發(fā)的耗熱量水分蒸發(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加熱由外部運入的冷物料和運輸工具的耗熱量Q5；6通風耗熱量通風耗熱量 （通風系統(tǒng)將空氣從室內(nèi)排到室外所需要帶走的熱量（通風系統(tǒng)將空氣從室內(nèi)排到室外所需要帶走的熱量)得熱量得熱量：7生產(chǎn)車間最小負荷班的工藝設(shè)備散熱量生產(chǎn)車間最小負荷班的工藝設(shè)備散熱量Q7；8非非供供暖暖通通風風系系統(tǒng)統(tǒng)的的其其它它管管道道和和熱熱表表面面的的散散熱熱量量Q8，9熱物料散熱量熱物料散熱量Q9；10太陽輻射熱量太陽輻射熱量Q10通過其它途徑散失或獲得的熱量通過其它途徑散失或獲得的熱量Q11。注：注：(1)不經(jīng)常的散熱量，可不計入；經(jīng)常而不不經(jīng)常的散熱量，可不計入；經(jīng)常而不穩(wěn)定的散熱量，應(yīng)采用小時平均值。穩(wěn)定的散熱量，應(yīng)采用小時平均值。(2)對于民用建筑以及產(chǎn)熱量很少的工業(yè)建對于民用建筑以及產(chǎn)熱量很少的工業(yè)建筑，熱負荷主要考慮圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量，筑，熱負荷主要考慮圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量，冷風滲透耗熱量，冷風侵入耗熱量，太陽輻冷風滲透耗熱量，冷風侵入耗熱量，太陽輻射得熱量。射得熱量。注：注：(3)對于集中供暖分戶熱計量供暖系統(tǒng)，在確定對于集中供暖分戶熱計量供暖系統(tǒng)，在確定戶內(nèi)采暖設(shè)備容量和計算戶內(nèi)管道時，還應(yīng)考慮戶內(nèi)采暖設(shè)備容量和計算戶內(nèi)管道時，還應(yīng)考慮間歇供暖和分室調(diào)節(jié)引起的隔墻或樓板間的傳熱，間歇供暖和分室調(diào)節(jié)引起的隔墻或樓板間的傳熱，也稱也稱戶間傳熱負荷戶間傳熱負荷。戶間傳熱負荷不統(tǒng)計在供暖。戶間傳熱負荷不統(tǒng)計在供暖系統(tǒng)的總熱負荷內(nèi)。系統(tǒng)的總熱負荷內(nèi)。(4)對戶內(nèi)供暖系統(tǒng)，其供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷，對戶內(nèi)供暖系統(tǒng)，其供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷，應(yīng)為圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量、冷風侵入耗熱量與戶應(yīng)為圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量、冷風侵入耗熱量與戶間傳熱負荷之間傳熱負荷之和和。教材書上沒有，請記筆記供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷v在在工工程程設(shè)設(shè)計計中中，對對于于沒沒有有設(shè)設(shè)置置通通風風系系統(tǒng)統(tǒng)、不不考考慮慮太太陽陽輻輻射射、人人體體散散熱熱量量、照照明明散散熱熱量等，設(shè)計熱負荷可表示為量等，設(shè)計熱負荷可表示為 帶帶有有“/”上上標標符符號號都都是是表表示示在設(shè)計工況下的各種參數(shù)在設(shè)計工況下的各種參數(shù)建筑物或房間的得、失熱量的確定建筑物或房間的得、失熱量的確定 圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量Q1冷風滲透耗熱量冷風滲透耗熱量Q2 （加熱由門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量）；（加熱由門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量）；冷風侵入耗熱量冷風侵入耗熱量Q3 （加熱由門、孔洞及相鄰房間侵入的冷空氣的耗熱量）（加熱由門、孔洞及相鄰房間侵入的冷空氣的耗熱量）太陽輻射熱量太陽輻射熱量Q10供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷 當當室室內(nèi)內(nèi)溫溫度度高高于于室室外外溫溫度度時時，通通過過圍圍護護結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)向外傳遞的熱量。向外傳遞的熱量?；竞臒崃炕竞臒崃縌1j附加附加(修正修正)耗熱量耗熱量Q1x圍護結(jié)構(gòu)耗熱量圍護結(jié)構(gòu)耗熱量Q1供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷v基基本本耗耗熱熱量量：在在設(shè)設(shè)計計條條件件下下，通通過過房房間間各各部部分分圍圍護護結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)（門門、窗窗、墻墻、地地板板、窗窗頂頂）從從室內(nèi)傳到室外的穩(wěn)定傳熱量的總和。室內(nèi)傳到室外的穩(wěn)定傳熱量的總和。v附附加加（修修正正）耗耗熱熱量量包包括括風風力力附附加加、高高度度附附加加和和朝向修正朝向修正等耗熱量。等耗熱量。供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷v在在工工程程設(shè)設(shè)計計中中，供供暖暖系系統(tǒng)統(tǒng)的的設(shè)設(shè)計計熱熱負負荷荷，一一般般可分為幾部分進行計算。可分為幾部分進行計算。圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量圍護結(jié)構(gòu)的附加（修正耗熱量）供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷v計計算算圍圍護護結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)附附加加（修修正正）耗耗熱熱量量時時，太太陽陽輻輻射射得得熱量可用減去一部分基本耗熱量的方法列入熱量可用減去一部分基本耗熱量的方法列入。v風風力力和和高高度度影影響響用用增增加加一一部部分分基基本本耗耗熱熱量量的的方方法法進進行附加。行附加。v前前兩兩項項表表示示通通過過圍圍護護結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的計計算算耗耗熱熱量量，后后兩兩項項表表示室內(nèi)通風換氣所耗的熱量。示室內(nèi)通風換氣所耗的熱量。注：注：對對具具有有供供暖暖及及通通風風系系統(tǒng)統(tǒng)的的建建筑筑，供供暖暖及及通通風風系系統(tǒng)統(tǒng)的的設(shè)設(shè)計計熱熱負負荷荷，需需要要根根據(jù)據(jù)生生產(chǎn)產(chǎn)工工藝藝設(shè)設(shè)備備或或建建筑筑物物的的使使用用情情況況，通通過過得得失失熱熱量量的的熱熱平平衡和通風的空氣量平衡綜合考慮才能確定衡和通風的空氣量平衡綜合考慮才能確定。第一節(jié)第一節(jié) 供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷供暖系統(tǒng)的設(shè)計熱負荷小結(jié)小結(jié)第二節(jié)第二節(jié) 圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量 在工程設(shè)計中在工程設(shè)計中，圍護結(jié)構(gòu)的基本圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量是按耗熱量是按一維一維穩(wěn)定傳熱過程穩(wěn)定傳熱過程進進行計算的行計算的。實際上實際上，室內(nèi)散熱室內(nèi)散熱設(shè)設(shè)備散熱不穩(wěn)定，室外備散熱不穩(wěn)定，室外空氣溫度隨季節(jié)和晝空氣溫度隨季節(jié)和晝夜變化不斷波動，這夜變化不斷波動，這是是一個不穩(wěn)定一個不穩(wěn)定傳熱過傳熱過程程 圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量計算公式圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量計算公式圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù) 圍護結(jié)構(gòu)的面積圍護結(jié)構(gòu)的面積 冬季室內(nèi)計算溫度冬季室內(nèi)計算溫度 供暖室外計算溫度供暖室外計算溫度圍護結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)圍護結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量計算公式圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量計算公式整個建筑物或房間的基本耗熱量整個建筑物或房間的基本耗熱量 一、室內(nèi)計算溫度一、室內(nèi)計算溫度t tn nv室內(nèi)計算溫度室內(nèi)計算溫度是指距地面是指距地面2米以內(nèi)人們活米以內(nèi)人們活動地區(qū)的平均空氣溫度。動地區(qū)的平均空氣溫度。v室室內(nèi)內(nèi)空空氣氣溫溫度度的的選選定定，應(yīng)應(yīng)滿滿足足人人們們生生活活和生產(chǎn)工藝的要求。和生產(chǎn)工藝的要求。生生產(chǎn)產(chǎn)要要求求的的室室溫溫,一一般般由由工工藝藝設(shè)設(shè)計計人人員員提提出出。生生活活用用房房間間的的溫溫度度，主主要要決決定定于于人人體體的的生理熱平衡。生理熱平衡。冬季室內(nèi)溫度標準冬季室內(nèi)溫度標準 根據(jù)國內(nèi)有關(guān)衛(wèi)生部門的研究結(jié)果認為：根據(jù)國內(nèi)有關(guān)衛(wèi)生部門的研究結(jié)果認為：當當人人體體衣衣著著適適宜宜，保保暖暖量量充充分分且且處處于于安安靜靜狀狀況況時時，室室內(nèi)內(nèi)溫溫度度20比比較較舒舒適適。18無無冷感，冷感，15是產(chǎn)生明顯冷感的溫度界限。是產(chǎn)生明顯冷感的溫度界限。采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范 (GB(GB 50019-2003 50019-2003)規(guī)定規(guī)定集中供暖冬季室內(nèi)計算溫度，按下列規(guī)定采用：集中供暖冬季室內(nèi)計算溫度，按下列規(guī)定采用：1民用建筑的主要房間民用建筑的主要房間,宜采用宜采用1624；2生產(chǎn)廠房的工作地點生產(chǎn)廠房的工作地點 輕作業(yè)輕作業(yè)：1821，中作業(yè)中作業(yè)：1618,重作業(yè)重作業(yè)：1416,過重作業(yè)：過重作業(yè)：1214 ；工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準（工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準（GBZ1）室內(nèi)空氣質(zhì)量標準室內(nèi)空氣質(zhì)量標準（GB/T18883）采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范 (GB(GB50019-200350019-2003)規(guī)定規(guī)定對對于于高高度度較較高高的的生生產(chǎn)產(chǎn)廠廠房房，通通過過上上部部圍圍護護結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的傳熱量增加。的傳熱量增加。層層高高超超過過4m的的建建筑筑物物或或房房間間，冬冬季季室室內(nèi)內(nèi)計計算算溫溫度度t n，應(yīng)按下列規(guī)定采用：，應(yīng)按下列規(guī)定采用：(1)計計算算地地面面的的耗耗熱熱量量時時，應(yīng)應(yīng)采采用用工工作作地地點點的的溫度，溫度，tg()(2)計計算算屋屋頂頂和和天天窗窗耗耗熱熱量量時時，應(yīng)應(yīng)采采用用屋屋頂頂下下的溫度，的溫度，td()(3)計計算算門門、窗窗和和墻墻的的耗耗熱熱量量時時，應(yīng)應(yīng)采采用用室室內(nèi)內(nèi)平均溫度平均溫度tp.j=(tg+td)/2()采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范 規(guī)定規(guī)定v屋頂下的空氣溫度屋頂下的空氣溫度td確定公式確定公式 tdtg+(H2)t 對于散熱量小于對于散熱量小于23wm2的生產(chǎn)廠房，其溫度梯的生產(chǎn)廠房，其溫度梯度值不能確定時，可用工作地點溫度計算圍護結(jié)度值不能確定時，可用工作地點溫度計算圍護結(jié)構(gòu)耗熱量，但應(yīng)按高度附加的方法進行修正。構(gòu)耗熱量，但應(yīng)按高度附加的方法進行修正。二、供暖室外計算溫度二、供暖室外計算溫度t tw w v供供暖暖室室外外計計算算溫溫度度的的確確定定，對對供供暖暖系系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)設(shè)計計有有很很關(guān)關(guān)鍵鍵性性的影響。的影響。如如采采用用過過低低的的tw值值，使使供供暖暖系系統(tǒng)統(tǒng)的的造造價價增加增加；如如采采用用值值過過高高，則則不能保證供暖效果不能保證供暖效果。v目目前前國國內(nèi)內(nèi)外外選選定定供供暖暖室室外外計計算算溫溫度度的的方方法法，可以歸納為兩種：可以歸納為兩種：是是根根據(jù)據(jù)圍圍護護結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的熱惰性原理熱惰性原理；二二是是根根據(jù)據(jù)不不保保證證天天數(shù)數(shù)的原則來確定。的原則來確定。采用熱惰性原理采用熱惰性原理規(guī)定供暖室外計算溫度要按50年中最冷的八個冬季最冷的連續(xù)5天的日平均溫度的平均值確定根根據(jù)據(jù)熱熱惰惰性性原原理理確確定定供供暖暖室室外外計計算算溫溫度度，規(guī)定值比較低規(guī)定值比較低 采用不保證天數(shù)方法的原則采用不保證天數(shù)方法的原則人為允許有幾天時間可以低于規(guī)定的供暖室外計算溫度值，亦即容許這幾天室內(nèi)溫度可能稍低于室內(nèi)計算溫度值。不保證天數(shù)根據(jù)各國規(guī)定而有所不同，有規(guī)定1天、3天、5天等。我國供暖室外計算溫度值的確定原則我國供暖室外計算溫度值的確定原則 暖通規(guī)范規(guī)定；暖通規(guī)范規(guī)定；“供供暖暖室室外外計計算算溫溫度度，應(yīng)應(yīng)采采用用歷歷年年平平均均不不保保證證5天天的日平均溫度的日平均溫度”。對對大大多多數(shù)數(shù)城城市市來來說說，是是指指1951一一1980年年共共30年年的的氣氣象象統(tǒng)統(tǒng)計計資資料料里里。不不得得有有多多于于150天天的的實實際際日日平平均均溫溫度度低低于于所所選選定定的的室室外外計計算算溫溫度值度值我我國國北北方方一一些些城城市市的的供供暖暖室室外外計計算算溫溫度度值值，詳見暖通規(guī)范附錄。詳見暖通規(guī)范附錄。暖通規(guī)范附錄暖通規(guī)范附錄暖通規(guī)范附錄暖通規(guī)范附錄 三、溫差修正系數(shù)三、溫差修正系數(shù)a a值值 溫溫差差修修正正系系數(shù)數(shù)a值值：對對供供暖暖房房間間圍圍護護結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)外外側(cè)側(cè)不不是是與與室室外外空空氣氣直直接接接接觸觸，而而中中間間隔隔著著不不供供暖暖房房間間或或空空間間的的場場合合，通通過過該該圍圍護護結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的傳傳熱熱量量的的計計算算采采用用了了圍圍護護結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的溫溫差差修正系數(shù)修正系數(shù)。1供暖房間 2非供暖房間三、溫差修正系數(shù)三、溫差修正系數(shù)a a值值傳熱達到熱平衡時，非供暖房間或空間的溫度。此值大小取決于非供暖房間或空間的保溫性能和透氣狀況。對于保溫性能差和易于室外空氣流通的情況，不供暖房間或空間的空氣溫度更接近于室外空氣溫度，則此值接近于1.具體見附錄1-2溫差修正系數(shù)值（1）a值僅適用于不與室外直接相連的圍護結(jié)構(gòu),且tn-th5時；（2）計算外墻時，a1；（3)a值的取法與圍護結(jié)構(gòu)的特征有關(guān)；根據(jù)經(jīng)驗得出的各種不同情況的a值見附錄附錄1-2。與相鄰房間的溫差大于或等于5時，應(yīng)計算通過隔墻或樓板的傳熱量。與相鄰房間的溫差小于5時，且通過隔墻或樓板的傳熱量大于該房間熱負荷的10%時，應(yīng)計算其傳熱量。溫差修正系數(shù)值 四、圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)四、圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K K值值一般建筑物一般建筑物的外企和屋的外企和屋頂都屬于均頂都屬于均質(zhì)多層材料質(zhì)多層材料的平壁結(jié)構(gòu)，的平壁結(jié)構(gòu)，其傳熱過程其傳熱過程如圖如圖四、圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)四、圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K K值值圍護結(jié)構(gòu)表面換熱過程是對圍護結(jié)構(gòu)表面換熱過程是對流和輻射的總和過程。圍護流和輻射的總和過程。圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱是壁面與臨結(jié)構(gòu)內(nèi)表面換熱是壁面與臨近空氣和其他壁面由于近空氣和其他壁面由于溫差溫差引起的自然對流和輻射換熱引起的自然對流和輻射換熱作用，而在圍護結(jié)構(gòu)外表面作用，而在圍護結(jié)構(gòu)外表面主要是由于主要是由于風力作用風力作用產(chǎn)生的產(chǎn)生的強迫對流換熱，輻射換熱占強迫對流換熱，輻射換熱占的比例較小。的比例較小。1勻質(zhì)多層材料勻質(zhì)多層材料(平壁平壁)的傳熱系數(shù)的傳熱系數(shù)K值值四、圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)四、圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K K值值圍護結(jié)構(gòu)傳熱阻內(nèi)表面換熱系數(shù)外表面換熱系數(shù)各層材料導(dǎo)熱系數(shù)各層的厚度附錄1-3附錄1-42 2兩向非勻質(zhì)圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)值兩向非勻質(zhì)圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)值傳統(tǒng)的實心磚墻：傳熱系數(shù)值較高；傳統(tǒng)的實心磚墻：傳熱系數(shù)值較高；從從節(jié)節(jié)能能角角度度出出發(fā)發(fā)，采采用用各各種種形形式式的的空空心心砌砌塊塊，或或填充保溫材料填充保溫材料的墻體的墻體二維傳熱二維傳熱2 2兩向非勻質(zhì)圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)值兩向非勻質(zhì)圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)值自學(xué)內(nèi)容3 3空氣間層傳熱系數(shù)空氣間層傳熱系數(shù)K K值值應(yīng)用場合應(yīng)用場合 嚴寒地區(qū)；嚴寒地區(qū)；一些高級民用建筑一些高級民用建筑。v常用的形式：常用的形式：雙層玻璃、復(fù)合墻體的空氣間層（間層中的雙層玻璃、復(fù)合墻體的空氣間層（間層中的空氣導(dǎo)熱系數(shù)比組成圍護結(jié)構(gòu)的其他材料的空氣導(dǎo)熱系數(shù)比組成圍護結(jié)構(gòu)的其他材料的導(dǎo)熱系數(shù)小，增加了圍護結(jié)構(gòu)傳熱阻。空氣導(dǎo)熱系數(shù)小，增加了圍護結(jié)構(gòu)傳熱阻?？諝忾g層傳熱同樣是輻射與對流換熱的綜合過程。間層傳熱同樣是輻射與對流換熱的綜合過程。在間層壁面涂覆輻射系數(shù)小的反射材料，如在間層壁面涂覆輻射系數(shù)小的反射材料，如鋁箔等，可有效增大困難過期間層的換熱阻）鋁箔等，可有效增大困難過期間層的換熱阻）3 3空氣間層傳熱系數(shù)空氣間層傳熱系數(shù)K K值值v對流換熱強度對流換熱強度：與間層的強度、間層設(shè)置的方向和形狀、以與間層的強度、間層設(shè)置的方向和形狀、以及密封性等因素有關(guān)。及密封性等因素有關(guān)。當厚度相同時，當厚度相同時，熱流朝下熱流朝下的空氣間層熱阻最的空氣間層熱阻最大，豎壁次之，而熱流朝上的空氣間層熱阻大，豎壁次之，而熱流朝上的空氣間層熱阻最小。同時，在達到一定厚度后，反而易于最小。同時，在達到一定厚度后，反而易于對流換熱，熱阻的大小幾乎不隨厚度增加而對流換熱，熱阻的大小幾乎不隨厚度增加而變化了。變化了。3 3空氣間層傳熱系數(shù)空氣間層傳熱系數(shù)K K值值具體詳見手冊P25表3.1-11空氣間層厚度（cm）豎向的空氣間層m2W熱流自下向上的水平空氣間層（m2W）熱流自上向下的水平空氣間層（m2W）1235101530 0.150.160.170.170.170.16 0.130.150.1550.1550.1550.16 0.1550.180.200.2150.220.224 4地面的傳熱系數(shù)地面的傳熱系數(shù) 室室內(nèi)內(nèi)地地面面的的傳傳熱熱系系數(shù)數(shù)隨隨著著離離外外墻墻的的遠遠近而變化近而變化 在在冬冬季季室室內(nèi)內(nèi)熱熱量量通通過過靠靠近近外外墻墻地地面面?zhèn)鱾鞯降绞沂彝馔獾牡穆仿烦坛梯^較短短，熱熱阻阻較較小小、而而通通過過遠遠離離外外墻墻地地面?zhèn)鞯绞彝獾穆烦梯^長，熱阻增大。面?zhèn)鞯绞彝獾穆烦梯^長，熱阻增大。因因此此，室室內(nèi)內(nèi)地地面面的的傳傳熱熱系系數(shù)數(shù)（熱熱阻阻）隨隨著著離離外外墻墻的的遠遠近近而而有有變變化化，但但在在離離外外墻墻約約8m以以遠遠的地面，傳熱量基本不變。的地面，傳熱量基本不變。4 4地面的傳熱系數(shù)的近似計算方法地面的傳熱系數(shù)的近似計算方法(1)貼土非保溫地面貼土非保溫地面(組成地面的各層材料導(dǎo)組成地面的各層材料導(dǎo)熱系數(shù)都大于熱系數(shù)都大于1.16Wm.）。(2)貼貼土土保保溫溫地地面面(組組成成地地面面的的各各層層材材料料中中，有有導(dǎo)導(dǎo)熱熱系系數(shù)數(shù)小小于于1.16wm.的的保保溫溫層層）。(3)鋪設(shè)在地壟墻上的保溫地面鋪設(shè)在地壟墻上的保溫地面 貼土非保溫地面貼土非保溫地面第第一一地地帶帶靠靠近近墻墻角角的的地地面面面面積積需需要要計計算算兩次。兩次。工工程程計計算算中中，也也有有采采用用對對整整個個建建筑筑物物或或房房間間地地面面以以平平均均傳傳熱熱系系數(shù)數(shù)進進行行計計算算的的簡簡易方法，可詳見供暖通風設(shè)計手冊易方法，可詳見供暖通風設(shè)計手冊地面?zhèn)鳠岬貛У膭澐址潜氐孛娴膫鳠嵯禂?shù)和換熱阻貼土保溫地面貼土保溫地面貼貼土土保保溫溫地地面面各各地地帶帶的的熱熱阻阻值值，可可按按下下式式計算計算 鋪設(shè)在地壟墻上的保溫地面鋪設(shè)在地壟墻上的保溫地面 鋪鋪設(shè)設(shè)在在地地壟壟墻墻上上的的保保溫溫地地面面各各地地帶帶的的換換熱熱阻值可按下式計算阻值可按下式計算 五、圍護結(jié)構(gòu)傳熱面積的丈量五、圍護結(jié)構(gòu)傳熱面積的丈量外墻面積的丈量：外墻面積的丈量：高度從本層地面算到上層的地面。高度從本層地面算到上層的地面。對對平平屋屋頂頂?shù)牡慕ńㄖ镂?，最最頂頂層層的的丈丈量量是是從從最頂層的地面到平屋頂?shù)耐獗砻娴母叨?；最頂層的地面到平屋頂?shù)耐獗砻娴母叨?；而而對對有有悶悶頂頂?shù)牡男毙蔽菸菝婷?，算算到到悶悶頂頂?nèi)內(nèi)的的保保溫層表面。溫層表面。平面尺寸平面尺寸 應(yīng)按建筑物外廓尺寸計算；應(yīng)按建筑物外廓尺寸計算；兩相鄰房間以內(nèi)墻中線為分界線。兩相鄰房間以內(nèi)墻中線為分界線。五、圍護結(jié)構(gòu)傳熱面積的丈量五、圍護結(jié)構(gòu)傳熱面積的丈量 門門、窗窗的的面面積積按按外外墻墻外外面面上上的的凈凈空空尺尺寸寸計計算。算。悶悶頂頂和和地地面面的的面面積積，應(yīng)應(yīng)按按建建筑筑物物外外墻墻以以內(nèi)內(nèi)的的內(nèi)內(nèi)廓廓尺尺寸寸計計算算。對對平平屋屋頂頂，頂頂棚棚面面積積按按建筑物輪廓尺寸計算。建筑物輪廓尺寸計算。五、圍護結(jié)構(gòu)傳熱面積的丈量五、圍護結(jié)構(gòu)傳熱面積的丈量地地下下室室面面積積的的丈丈量量，位位于于室室外外地地面面以以下下的的外外墻墻，其其耗耗熱熱量量計計算算方方法法與與地地面面的的計計算算相相同同，但但傳傳熱熱地地帶帶的的劃劃分分，應(yīng)應(yīng)從從室室外外地地面面相相平平的的墻墻面面算算起起，以以及及把把地地下下室室外外墻墻在在室室外外地地面面以以下下的的部部分分，看看作作是是地地下下室地面的延伸。室地面的延伸?；仡櫴覂?nèi)計算溫度 tn室外計算溫度 tw溫差修正系數(shù) a圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù) K圍護結(jié)構(gòu)傳熱面積 F要求：理解各參數(shù)的意義合理選擇各個參數(shù)值第三節(jié)第三節(jié) 圍護結(jié)構(gòu)的附加圍護結(jié)構(gòu)的附加(修正修正)耗熱量耗熱量附加附加(修正修正)耗熱量有：耗熱量有：朝向修正耗熱量朝向修正耗熱量風力附加耗熱量風力附加耗熱量高度附加耗熱量高度附加耗熱量一、朝向修正耗熱量一、朝向修正耗熱量朝朝向向修修正正耗耗熱熱量量：是考慮建筑物受太陽照射影響而對圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。計計算算方方法法：需要修正的耗熱量等于垂直的外圍護結(jié)構(gòu)(門、窗、外墻及屋頂?shù)拇怪辈糠?的基本耗熱量乘以相應(yīng)的朝向修正率。朝向修正耗熱量產(chǎn)生原因室內(nèi)因陽光射入而得到的熱量室內(nèi)因陽光射入而得到的熱量向陽面圍護結(jié)構(gòu)外表面溫度升高。向陽面圍護結(jié)構(gòu)外表面溫度升高。失熱量減少失熱量減少 向陽面圍護結(jié)構(gòu)，向陽面圍護結(jié)構(gòu)，K值較小值較小一、朝向修正耗熱量一、朝向修正耗熱量朝朝向向修修正正耗耗熱熱量量：是考慮建筑物受太陽照射影響而對圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。朝向修正耗熱量產(chǎn)生原因室內(nèi)因陽光射入而得到的熱量室內(nèi)因陽光射入而得到的熱量向陽面圍護結(jié)構(gòu)外表面溫度升高。向陽面圍護結(jié)構(gòu)外表面溫度升高。失熱量減少失熱量減少 向陽面圍護結(jié)構(gòu)，向陽面圍護結(jié)構(gòu)，K值較小值較小一、朝向修正耗熱量一、朝向修正耗熱量 暖通規(guī)范規(guī)定：按下列規(guī)定的數(shù)值，暖通規(guī)范規(guī)定：按下列規(guī)定的數(shù)值，選用不同朝向的修正率：選用不同朝向的修正率：北、東北、西北北、東北、西北 010；東南、西南東南、西南 -10一一-15；東、西東、西 -5%；南南-15一一-30。一、朝向修正耗熱量一、朝向修正耗熱量選選用用上上面面朝朝向向修修正正率率時時，應(yīng)應(yīng)考考慮慮當當?shù)氐囟炯救照章?、建筑物使用和被遮擋等情況。日照率、建筑物使用和被遮擋等情況。對對于于冬冬季季日日照照率率小小于于35的的地地區(qū)區(qū)，東東南南、西西南南和和南南向向修修正正率率，宜宜采采用用10一一0，東、西向可不修正。東、西向可不修正。二、風力附加耗熱量二、風力附加耗熱量 風力附加耗熱量風力附加耗熱量是考慮室外風速變化而對圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。計算方法：計算方法：1)在一般情況下，不必考慮風力附加。2)只對建在不避風的高地、河邊、海岸、曠 野上的建筑物，以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內(nèi)特別突出的建筑物，才考慮垂直外圍結(jié)構(gòu)附加5一10。三、高度附加耗熱量三、高度附加耗熱量高高度度附附加加耗耗熱熱量量是考慮房屋高度對圍護結(jié)構(gòu)耗熱量的影響而附加的耗熱量。計算方法：計算方法：暖通規(guī)范規(guī)定：1)民用建筑筑和工業(yè)輔助建筑物(樓梯間除外)的高度附加率，當房間高度大于4m時，高出1m應(yīng)附加2，但總的附加率不應(yīng)大于15。2)應(yīng)注意；高度附加率，應(yīng)附加于房間各圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量和其它附加(修正)耗熱量的總和上。通過圍護結(jié)構(gòu)的總耗熱量通過圍護結(jié)構(gòu)的總耗熱量建建筑筑物物或或房房間間在在室室外外供供暖暖計計算算溫溫度度下下，通通過過圍護結(jié)構(gòu)的總耗熱量，可用下式綜合表示圍護結(jié)構(gòu)的總耗熱量，可用下式綜合表示：朝向修正率風力修正率高度修正率第四節(jié)第四節(jié) 圍護結(jié)構(gòu)的圍護結(jié)構(gòu)的 最小傳熱阻與經(jīng)濟傳熱阻最小傳熱阻與經(jīng)濟傳熱阻v在供暖期間，圍護結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足在供暖期間，圍護結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足使使用要求、衛(wèi)生要求和經(jīng)濟要求用要求、衛(wèi)生要求和經(jīng)濟要求，需要利用需要利用“圍護結(jié)構(gòu)最小傳熱阻圍護結(jié)構(gòu)最小傳熱阻”或或“經(jīng)濟傳熱阻經(jīng)濟傳熱阻”的概念。的概念。第四節(jié)第四節(jié) 圍護結(jié)構(gòu)的圍護結(jié)構(gòu)的 最小傳熱阻與經(jīng)濟傳熱阻最小傳熱阻與經(jīng)濟傳熱阻v確定圍護結(jié)構(gòu)傳熱阻時，圍護結(jié)構(gòu)確定圍護結(jié)構(gòu)傳熱阻時，圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表內(nèi)表面溫度面溫度是一個最主要的約束條件。是一個最主要的約束條件。v除了浴室等相對濕度很高的房間以外，應(yīng)滿足內(nèi)表面不結(jié)露的要求。v內(nèi)表面結(jié)露可能會導(dǎo)致耗熱量增大和使圍護結(jié)構(gòu)易于損壞第四節(jié)第四節(jié) 圍護結(jié)構(gòu)的圍護結(jié)構(gòu)的 最小傳熱阻與經(jīng)濟傳熱阻最小傳熱阻與經(jīng)濟傳熱阻v室內(nèi)空氣溫度室內(nèi)空氣溫度與與圍護結(jié)構(gòu)圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度內(nèi)表面溫度的的溫度差溫度差還要滿足衛(wèi)生要求衛(wèi)生要求。v當內(nèi)表面溫度過低，人體向外輻射熱過多，會產(chǎn)生不舒適感。圍護結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻的確定圍護結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻的確定在在穩(wěn)穩(wěn)定定傳傳熱熱條條件件下下，圍圍護護結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)傳傳熱熱阻阻、內(nèi)內(nèi)表表面面?zhèn)鱾鳠釤嶙枳?、室室?nèi)內(nèi)外外空空氣氣溫溫度度、圍圍護護結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)內(nèi)表表面溫度之間關(guān)系如下面溫度之間關(guān)系如下 圍護結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻的確定圍護結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻的確定工工程程設(shè)設(shè)計計中中，規(guī)規(guī)定定了了在在不不同同類類型型建建筑筑物物內(nèi)內(nèi)，冬冬季季室室內(nèi)內(nèi)計計算算溫溫度度與與外外圍圍護護結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)內(nèi)表表面面的的允允許溫度差值。許溫度差值。圍護結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻的確定圍護結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻的確定第八節(jié)第八節(jié) 圍護結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻圍護結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻與經(jīng)濟傳熱阻與經(jīng)濟傳熱阻冬季圍護結(jié)構(gòu)室外計算溫度冬季圍護結(jié)構(gòu)室外計算溫度tw.e，按圍護結(jié)構(gòu)熱，按圍護結(jié)構(gòu)熱惰性指標惰性指標D值分成四個等級來確定值分成四個等級來確定(見表見表l6)。第八節(jié)第八節(jié) 圍護結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻圍護結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻與經(jīng)濟傳熱阻與經(jīng)濟傳熱阻當采用當采用D6的圍護結(jié)構(gòu)的圍護結(jié)構(gòu)(所謂重質(zhì)墻所謂重質(zhì)墻)時，采時，采用供暖室外計算溫度用供暖室外計算溫度tw作為校驗圍護結(jié)構(gòu)作為校驗圍護結(jié)構(gòu)最小傳熱阻的冬季室外計算溫度。最小傳熱阻的冬季室外計算溫度。當采用當采用D6的中型和輕型圍護結(jié)構(gòu)時，為了的中型和輕型圍護結(jié)構(gòu)時，為了能保證與重質(zhì)墻圍護結(jié)構(gòu)相當?shù)膬?nèi)表面溫度能保證與重質(zhì)墻圍護結(jié)構(gòu)相當?shù)膬?nèi)表面溫度波動幅度，就得采用比供暖室外計算溫度更波動幅度，就得采用比供暖室外計算溫度更低的溫度，作為檢驗輕型或中型圍護結(jié)構(gòu)最低的溫度，作為檢驗輕型或中型圍護結(jié)構(gòu)最小傳熱阻的冬季空外計算溫度小傳熱阻的冬季空外計算溫度。勻質(zhì)多層材料組成的平壁圍護結(jié)構(gòu)的勻質(zhì)多層材料組成的平壁圍護結(jié)構(gòu)的D D值計算值計算例題例題1-1哈爾濱市哈爾濱市住宅建筑，外墻為住宅建筑，外墻為2磚墻，內(nèi)抹灰磚墻，內(nèi)抹灰(20m m)。試計算其傳熱系數(shù)值，并與應(yīng)采用。試計算其傳熱系數(shù)值，并與應(yīng)采用的最小傳熱阻相對比的最小傳熱阻相對比。例題1-1解解：1哈哈爾爾濱濱市市供供暖暖室室外外計計算算溫溫度度：tw=-26。由由附附錄錄12查查出出，磚磚墻墻的的導(dǎo)導(dǎo)熱熱系系數(shù)數(shù)0.81Wm，內(nèi)表面抹灰砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)內(nèi)表面抹灰砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)087Wm。根據(jù)公式根據(jù)公式(1-8)、表、表(1-1)和表和表(1-2)，得，得 R。=0.786 m2W K=1/R。=1.27 Wm2例題1-12確定圍護結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻 首先確定圍護結(jié)構(gòu)的熱惰性指標D值。=6.383+0.244=6.6276根據(jù)表16規(guī)定，該圍護結(jié)構(gòu)屬重型結(jié)構(gòu)(類型I)。冬季室外計算溫度tw.etw26。根據(jù)公式(115)，并查附錄(15)，ty6 R。min=a(tn-tw.e)/ty Rn=0.843 wm2 例題例題1-1通過計算可見，該外墻圍護結(jié)構(gòu)的實際傳熱阻通過計算可見，該外墻圍護結(jié)構(gòu)的實際傳熱阻R。小于最小傳熱阻小于最小傳熱阻R。min 值。不滿足暖通規(guī)范值。不滿足暖通規(guī)范規(guī)定，故外墻應(yīng)加厚到兩磚半規(guī)定，故外墻應(yīng)加厚到兩磚半(620mm)，或采，或采用保溫墻體結(jié)構(gòu)型式。用保溫墻體結(jié)構(gòu)型式。建筑圍護結(jié)構(gòu)平均傳熱系數(shù)的計算建筑圍護結(jié)構(gòu)平均傳熱系數(shù)的計算第四節(jié)第四節(jié) 冷風滲透耗熱量冷風滲透耗熱量 在在風風力力和和熱熱壓壓造造成成的的室室內(nèi)內(nèi)外外壓壓差差作作用用下下，室室外外的的冷冷空空氣氣通通過過門門、窗窗等等縫縫隙隙滲滲入入室室內(nèi)內(nèi)，被被加加熱熱后后逸逸出出。把把這這部部分分冷冷空空氣氣從從室室外外溫溫度度加加熱熱到到室室內(nèi)內(nèi)溫溫度度所消耗的熱量所消耗的熱量，稱為冷風滲透耗熱量，稱為冷風滲透耗熱量影響冷風滲透耗熱量的因素影響冷風滲透耗熱量的因素影影響響冷冷風風滲滲透透耗耗熱熱量量的的因因素素很很多多，如如門門窗窗構(gòu)構(gòu)造造、門門窗窗朝朝向向、室室外外風風向向和和風風速速、室室內(nèi)內(nèi)外外空空氣氣溫溫差差、建建筑筑物高低以及建筑物內(nèi)部通道狀況等。物高低以及建筑物內(nèi)部通道狀況等?？偪偟牡膩韥碚f說，對對于于多多層層(六六層層及及六六層層以以下下)的的建建筑筑物物，由由于于房房屋屋高高度度不不高高，在在工工程程設(shè)設(shè)計計中中，冷冷風風滲滲透透耗耗熱熱量主要考慮風壓的作用，可忽略熱壓的影響。量主要考慮風壓的作用，可忽略熱壓的影響。計算冷風滲透耗熱量的常用方法計算冷風滲透耗熱量的常用方法常用方法常用方法縫隙法縫隙法換氣次數(shù)法換氣次數(shù)法百分數(shù)法百分數(shù)法一、按縫隙法計算多層建筑的冷風滲透耗熱量一、按縫隙法計算多層建筑的冷風滲透耗熱量v縫隙法縫隙法的概念：的概念：對多層建筑，可通過計算不同朝向的門、窗縫隙對多層建筑，可通過計算不同朝向的門、窗縫隙長度以及從每米長縫隙滲入的冷空氣量，確定其長度以及從每米長縫隙滲入的冷空氣量，確定其冷風滲透耗熱量。這種方法稱為冷風滲透耗熱量。這種方法稱為縫隙法縫隙法。v每米長縫隙滲入的空氣量每米長縫隙滲入的空氣量L 的確定：的確定：可采用表可采用表1-7的實驗數(shù)據(jù)。的實驗數(shù)據(jù)。每米門窗縫隙滲入的空氣量L（m3/m.h）經(jīng)門、窗縫隙滲入室內(nèi)的總空氣量經(jīng)門、窗縫隙滲入室內(nèi)的總空氣量 nVL ln m3h 滲透空氣量的朝向修正系數(shù)滲透空氣量的朝向修正系數(shù)n 門、窗縫隙的計算長度門、窗縫隙的計算長度當當房房間間僅僅有有一一面面或或相相鄰鄰兩兩面面外外墻墻全全部部計計入入其其門門、窗可開啟部分的縫隙長度；窗可開啟部分的縫隙長度；當當房房間間有有相相對對兩兩面面外外墻墻時時，僅僅計計入入風風量量較較大大一一面面的縫隙；的縫隙；當當房房間間有有三三面面外外墻墻時時，僅僅計計入入風風量量較較大大的的兩兩面面的的縫隙；縫隙；當當房房間間有有四四面面外外墻墻時時，則則計計入入較較多多風風向向的的1/2外外圍圍護結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)護結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)的外門窗縫隙。的外門窗縫隙。冷風滲透耗熱量冷風滲透耗熱量Q2 Q2 二、用換氣次數(shù)法計算冷風滲透耗熱量二、用換氣次數(shù)法計算冷風滲透耗熱量 用于民用建筑的概算法用于民用建筑的概算法在在工工程程設(shè)設(shè)計計中中，按按房房間間換換氣氣次次數(shù)數(shù)來來估估算算該該房房間間的的冷風滲透耗熱量。冷風滲透耗熱量。概算換氣次數(shù)縫隙法與換氣次數(shù)法的比較縫隙法與換氣次數(shù)法的比較三、用百分數(shù)法計算冷風滲透耗熱量三、用百分數(shù)法計算冷風滲透耗熱量用于工業(yè)建筑的概算法用于工業(yè)建筑的概算法由由于于工工業(yè)業(yè)建建筑筑房房屋屋較較高高，室室內(nèi)內(nèi)外外溫溫差差產(chǎn)產(chǎn)生生的的熱熱壓壓較較大大，冷冷風風滲滲透透量量可可根根據(jù)據(jù)建建筑筑物物的的高高度度及及玻玻璃璃窗窗的的層層數(shù)數(shù)，按按表表19列列出出的的百百分數(shù)進行估算。分數(shù)進行估算。滲透耗熱量占圍護結(jié)構(gòu)總耗熱量的百分率第五節(jié)第五節(jié) 冷風侵入耗熱量冷風侵入耗熱量在冬季受風壓和熱壓作用下，冷空氣從開啟的外門侵入室內(nèi)。把這部分冷空氣加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量稱為冷風侵入耗熱量。冷風侵入耗熱量，可按下式計算冷風侵入耗熱量，可按下式計算 冷風侵入耗熱量的經(jīng)驗計算法冷風侵入耗熱量的經(jīng)驗計算法冷風侵入耗熱量可采用外門基本耗熱量乘以表l10的百分數(shù)的簡便方法進行計算。亦即 注意事項注意事項表110的外門附加率，只適用于短時間開啟的、無熱風幕的外門。對于開啟時間長的外門，冷風侵入量Vw可根據(jù)工業(yè)通風等原理進行計算，或根據(jù)經(jīng)驗公式或圖表確定并按公式(120)計算冷風侵入耗熱量。此外，對建筑物的陽臺門不必考慮冷風侵入耗熱量。第六節(jié)第六節(jié) 供暖設(shè)計熱負荷計算例題供暖設(shè)計熱負荷計算例題 例題例題111 1 圖圖18所所示示為為北北京京市市一一民民用用辦辦公公建建筑筑的的平平面面圖圖和和剖剖面面圖圖。試試校校核核其其外外圍圍結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的最最小小傳傳熱熱阻阻，并并計計算算其其中中會會議議室室(101號號房房間間)的的供供暖暖設(shè)設(shè)計計熱熱負荷。負荷。已知圍護結(jié)構(gòu)條件：外外墻墻：一磚半厚(370mm)，內(nèi)面抹灰磚墻。K1.57W，D=5.06外外窗窗：單層木框玻璃窗。尺寸(寬x高)為1.5*2.0m。窗型為帶上亮(高0.5m)，三扇兩開窗?？砷_啟部分的縫隙總長為13.0m。外外門門：單層木門。尺寸(寬x高)為1.5x2.0m。門型為無上亮的雙扇門?？砷_啟部分的縫隙總長度為9.0m。頂頂棚棚：厚25mm的木屑板，上鋪50mm防腐木屑。K=0.93 W,D=1.53已知條件已知條件一一、校校核核圍圍護護結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)傳傳熱熱阻阻是是否否滿滿足足最最小小傳傳熱熱阻阻的的要求要求該外墻屬于 型圍護結(jié)構(gòu)（表1-6），圍護結(jié)構(gòu)冬季室外計算溫度tw.e等于 式式1-15有：有：計算步驟計算步驟根據(jù)已知條件即查得數(shù)據(jù)，以tn18,tw.e12 ,ty 6,R00.115代入得：外墻實際傳熱阻：R01/K1/1.570.637m2/W，R0R0.min,滿足要求。校核頂棚傳熱阻該圍護結(jié)構(gòu)屬于型，圍護結(jié)構(gòu)冬季室外計算溫度應(yīng)采用：根據(jù)已知條件及查得數(shù)據(jù)值：tn18,t w.e 15 ,a0.9,ty4.5 ,R00.115 得：根據(jù)已知條件及查得數(shù)據(jù)值：tn18,t w.e 15 ,a0.9,ty4.5 ,R00.115 得：頂棚實際傳熱阻為：滿足要求（1）圍護結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量Q1計算全部計算列于表中。圍護結(jié)構(gòu)總傳熱耗熱量Q125268W。（2）冷風滲透耗熱量Q2的計算。北京市的冷風朝向修正系數(shù)：東向n0.15，西向n0.40。對有相對兩面外墻的房間，按最不利的一面外墻（西向）計算冷風滲透耗熱量。在冬季室外平均風速vpj2.8m/s下，單層木窗的每米縫隙的冷風滲透量 L2.88m3/(mh)。西向六個窗的縫隙總長度為61378m?？偟睦滹L滲透量V等于：外門冷風侵入耗熱量Q3的計算 可按開啟時間不長的一道門考慮。外門冷風侵入耗熱量為外門基本耗熱量乘 65，即 101房間供暖設(shè)計熱負荷總計為房間供暖設(shè)計熱負荷總計為第九節(jié)第九節(jié) 高層建筑供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷高層建筑供暖系統(tǒng)設(shè)計熱負荷 高層建筑供暖設(shè)計熱負荷的計算特點主要是冷風滲透耗熱量的計算方法與前有所不同，其原因是高層建筑風壓和熱壓綜合作用的結(jié)果,對門、窗縫隙的冷風滲透有影響，而多層建筑熱壓的影響不計入。熱壓作用 風壓作用 自學(xué)風壓與熱壓綜合作用第十節(jié)第十節(jié) 建筑熱工建筑熱工 1、建筑熱工設(shè)計分區(qū)及設(shè)計要求2、建筑物圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計 1.建筑熱工設(shè)計分區(qū)及設(shè)計要求為使建筑物適應(yīng)各地不同的氣候條件，滿足我國現(xiàn)階段建筑節(jié)能的要求，建筑熱工設(shè)計應(yīng)根據(jù)建筑物所處的建筑氣候分區(qū)，確定建筑圍護結(jié)構(gòu)合理的熱工性能參數(shù)。建筑氣候分區(qū)與熱工設(shè)計要求 2.建筑物圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計建筑物圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計 體形系數(shù)窗墻比圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計建筑物圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計 體形系數(shù) 體形系數(shù)是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。外表面積不包括地面、樓梯間隔墻及戶門面積。建筑節(jié)能標準要求，住宅建筑體形系數(shù)易控制在0.3及0.3以下，若體形系數(shù)大于0.3時，則屋頂和外墻應(yīng)加保溫，其傳熱系數(shù)必須符合節(jié)能標準要求。窗墻比窗墻比 窗墻比是指窗戶洞口面積與房間立面單元面積的比值，房間立面單元面積是指房間層高與開間定位線圍成的面積。對采暖居住建筑，不同朝向的窗墻比不應(yīng)超過下表中的數(shù)值。圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計 根據(jù)圍護結(jié)構(gòu)形式，計算出的各部分圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，必須滿足有關(guān)建筑節(jié)能標準規(guī)定的圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限制值，若超過限制值，應(yīng)調(diào)整圍護結(jié)構(gòu)的構(gòu)造。根據(jù)公共建筑節(jié)能標準，對圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，按氣候分區(qū)分別作了規(guī)定圍護結(jié)構(gòu)熱工性能必須符合建筑熱工設(shè)計規(guī)范。公共建筑圍護結(jié)構(gòu)熱工節(jié)能設(shè)計方法有兩種：一種為規(guī)定性方法，建筑設(shè)計符合標準中對體形系數(shù)、窗墻比、窗戶的保溫性能等參數(shù)的規(guī)定。另一種為性能化方法，如果建筑設(shè)計不滿足上述對體形系數(shù)、窗墻比等參數(shù)的規(guī)定，必須使用權(quán)衡判斷法來判定圍護結(jié)構(gòu)的總體熱工性能是否符合節(jié)能要求。鑄鐵散熱器的散熱方式：第七節(jié) 輻射供暖系統(tǒng)熱負荷計算自然對流與熱輻射 熱輻射是處于一定溫度下的物體所發(fā)射的能量 輻射供暖 低溫輻射供暖（60）中溫輻射供暖（80200）輻射設(shè)備的構(gòu)造不同 單體式輻射板（帶狀或塊狀輻射板、紅外輻射器等）建筑構(gòu)造相結(jié)合的輻射板（天棚式、墻壁式、地板式等）一、低溫輻射供暖負荷的計算 低溫輻射采暖的熱負荷應(yīng)計算確定。熱負荷分為全面輻射采暖的熱負荷與局部輻射采暖的熱負荷兩類。全面輻射采暖的熱負荷，應(yīng)按照第二節(jié)第五節(jié)的方法進行計算，并對計算出的熱負荷乘以0.90.95的修正系數(shù)或?qū)⑹覂?nèi)計算溫度取值降低2。建筑物地板敷設(shè)加熱管時，采暖負荷中不計算地面的熱損失，并可不考慮高度附加。局部輻射采暖的熱負荷，可按整個房間全面輻射采暖的熱負荷乘以該區(qū)的建筑面積與所在房間的面積的比值和表1-11所規(guī)定的附加系數(shù)確定 采暖區(qū)域面積采暖區(qū)域面積與房間總面積與房間總面積比值比值0.550.550.400.400.250.25附加系數(shù)附加系數(shù)1.301.301.351.351.501.50局部輻射采暖熱負荷附加系數(shù)局部輻射采暖熱負荷附加系數(shù) 第八節(jié) 圍護結(jié)構(gòu)的最小傳熱阻與經(jīng)濟傳熱阻 最小傳熱阻最小傳熱阻：室內(nèi)舒適性要求室內(nèi)舒適性要求圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面不結(jié)露圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面不結(jié)露結(jié)露會導(dǎo)致耗熱量增大，圍結(jié)露會導(dǎo)致耗熱量增大，圍護結(jié)構(gòu)易損壞護結(jié)構(gòu)易損壞 圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度過低，人圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度過低，人體向外輻射熱過多，產(chǎn)正不體向外輻射熱過多，產(chǎn)正不舒適感。舒適感。最小傳熱阻計算公式最小傳熱阻計算公式 在穩(wěn)定傳熱條件下，圍護結(jié)構(gòu)傳熱阻、室內(nèi)、外空氣溫度、圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度之間的關(guān)系式為：式中 各層材料的傳熱阻，/W；各層材料的蓄熱系數(shù)，W/。材料的蓄熱系數(shù)值，可由下式求出 W/式中 c材料的比熱，J/kg；材料的密度，kg/m3；材料的導(dǎo)熱系數(shù)，W/m；Z溫度波動周期，s（一般取24h=86400s計算）。外墻圍護結(jié)構(gòu)的實際傳熱熱阻應(yīng)大于最小傳熱熱外墻圍護結(jié)構(gòu)的實際傳熱熱阻應(yīng)大于最小傳熱熱阻（例題阻（例題1-1）但選用多大的傳熱熱阻才算經(jīng)濟呢？由此我們但選用多大的傳熱熱阻才算經(jīng)濟呢？由此我們引出經(jīng)濟傳熱熱阻。引出經(jīng)濟傳熱熱阻。經(jīng)濟傳熱熱阻經(jīng)濟傳熱熱阻：使建筑物的建造費用和經(jīng)營費：使建筑物的建造費用和經(jīng)營費用之和最小的圍護結(jié)構(gòu)的傳熱阻。用之和最小的圍護結(jié)構(gòu)的傳熱阻。建筑圍護結(jié)構(gòu)平均傳熱系數(shù)，可按下式計算式中 參與傳熱的各圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/相應(yīng)的圍護結(jié)構(gòu)面積，；F0參與傳熱的各圍護結(jié)構(gòu)面積的總和，；Km建筑物圍護結(jié)構(gòu)的平均傳熱系數(shù)，W/二、熱水吊頂輻射供暖負荷的計算 熱水吊頂輻射采暖板采暖，可應(yīng)用于高度330m建筑物的采暖。供暖負荷計算同上所述。熱水吊頂輻射板采暖的供水溫度，宜采用40140的熱水，并應(yīng)滿足產(chǎn)品對水質(zhì)的要求，在非采暖季節(jié)應(yīng)充水保養(yǎng)。三、燃氣紅外線輻射供暖負荷的計算燃氣紅外線輻射采暖，可用于建筑物室內(nèi)采暖或室外工作地點的采暖。采暖的燃料，可采用天然氣、人工煤氣、液化石油氣等。燃氣質(zhì)量、燃氣輸配系統(tǒng)應(yīng)符合國家現(xiàn)行的城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范的要求。采用燃氣紅外線輻射采暖時，必須采取相應(yīng)的防火、防爆和通風換氣等安全措施，并符合國家的現(xiàn)行有關(guān)安全、防火規(guī)范的要求。燃氣紅外線采暖器用于全面采暖時，建筑圍護結(jié)構(gòu)的耗熱量應(yīng)按照第二節(jié)第五節(jié)的 方法進行計算，可不計算高度附加，并在此基礎(chǔ)上再乘以0.80.9的修正系數(shù)。輻射器安裝過高時，應(yīng)對總耗熱量進行必要的高度修正。局部采暖時，其負荷可按照表1-11的規(guī)定計算。第九節(jié) 高層建筑供暖設(shè)計熱負荷計算簡介1樓梯間及豎井熱壓樓梯間及豎井熱壓分布線分布線 2各層外窗熱壓分布各層外窗熱壓分布線線 理論熱壓理論熱壓 式中式中 理論熱壓，理論熱壓，Pa 一、熱壓作用 熱壓作用原理圖熱壓作用原理圖曲線曲線1樓梯間及豎井熱壓分布線；樓梯間及豎井熱壓分布線；曲線曲線2各層外窗熱壓分布線各層外窗熱壓分布線冬季建筑物的內(nèi)、外溫度不同，由于空氣的密度差，室外空氣在底層一些樓層的門窗縫隙進入，通過建筑物內(nèi)部樓梯間等豎直貫通通道上升，然后在頂層一些樓層的門窗縫隙排出。這種引起空氣流動的壓力稱為熱壓。假設(shè)沿建筑物各層完全暢通，熱壓主要由室外空氣與樓梯間等豎直貫通通道空氣之間的密度差造成。建筑物內(nèi)、外空氣密度差和高度差形成的理論熱壓，可按下式計算Pr理論熱壓 供暖室外計算溫度下的空氣密度 形成熱壓的室內(nèi)空氣柱密度 h計算高度 hz中和面標高，m；指室內(nèi)外壓差為零的界面。通常在純熱壓作用下，可近似取建筑物高 度的一半。有效熱壓差可按下式計算有效熱壓差可按下式計算熱壓系數(shù)值熱壓系數(shù)值 與建筑物內(nèi)部隔斷及上下通風等狀況與建筑物內(nèi)部隔斷及上下通風等狀況有關(guān)，即與空氣從底層部分滲入而從頂層部分滲出有關(guān)，即與空氣從底層部分滲入而從頂層部分滲出的流通路程的阻力狀況有關(guān)。國內(nèi)一些研究資料認的流通路程的阻力狀況有關(guān)。國內(nèi)一些研究資料認為，熱壓差系數(shù)的大致范圍為為，熱壓差系數(shù)的大致范圍為 =0.20.5=0.20.5。二、風壓作用二、風壓作用二、風壓作用高層建筑遇到的特殊問題之一，是需要考慮風速隨高度的變化。風速隨高度增加的變化規(guī)律，可用下式表示：式中式中高度高度h h處處的風速，的風速，m/s；高度高度 處處的風速，的風速，m/s；冪指數(shù)，與地面的粗糙度有關(guān)，可取冪指數(shù)，與地面的粗糙度有關(guān)，可取 =0.2=0.2。按照我國氣象部門規(guī)定，風觀測的基準高度為按照我國氣象部門規(guī)定，風觀測的基準高度為10m。因此，目前規(guī)范給出各城市的冬季平均風速因此，目前規(guī)范給出各城市的冬季平均風速 是對是對應(yīng)基準高度應(yīng)基準高度 =10m=10m的數(shù)值。對于不同高度處的數(shù)值。對于不同高度處 的室的室外風速外風速可改寫為下式可改寫為下式三、風壓與熱壓共同作用實際作用的冷風滲透現(xiàn)象，都是風壓與熱壓共同作用的結(jié)果。理論推導(dǎo)在風壓與熱壓共同作用下，建筑物各層各朝向的門窗冷風滲透量時，考慮了下列幾個假設(shè)條件 1.建筑物各層門窗兩側(cè)的有效作用熱壓差 僅與該層所在的高度位置、建筑物內(nèi)部豎井空氣溫度和室外溫度所形成的密度差、以及熱壓差系數(shù)Cr值大小有關(guān)，而與門窗所處的朝向無關(guān)。2.建筑物各層不同朝向的門窗，由于風壓作用所產(chǎn)生的計算冷風滲透量是不相等的，需要考慮滲透空氣量的朝向修正系數(shù)（見附錄1-5的n值）。第十節(jié) 建筑節(jié)能及措施我國是社會主義國家，能源的獲取一方面依靠自己生產(chǎn)，另一方面是通過等價交換，必須節(jié)約使用。我國近些年用于建筑供暖、通風及空調(diào)等（包括用電）的建筑能耗占總能耗的1/51/4，建筑的能耗指標是發(fā)達國家的1.5倍。特別是在我國的“三北”地區(qū)，供暖的能耗又占建筑能耗的一半以上，是建筑能耗的主要部分，通常在這一部分的浪費最多，節(jié)能的潛力與效果也最大?？梢?，建筑的供暖能耗在建筑節(jié)能工作中占有重要地位。一、節(jié)能建筑的相關(guān)節(jié)能指標在民用建筑節(jié)能設(shè)計標準中的判定建筑是否節(jié)能，主要是以建筑的耗熱指標與采暖的耗煤指標作為判據(jù)的。不同地區(qū)采暖住宅建筑耗熱量指標和采暖耗煤量指標不應(yīng)超過節(jié)能標準規(guī)定的數(shù)值。1.建筑的耗熱指標與采暖設(shè)計熱負荷建筑物耗熱量指標指在采暖期室外平均溫度條件下，為保持室內(nèi)計算溫度，單位建筑面積在單位時間內(nèi)消耗的、需由室內(nèi)采暖設(shè)備供給的熱量，其單位是W/m2。它是用來評價建筑物能耗水平的一個重要指標，節(jié)能標準給出了不同地區(qū)采暖住宅建筑耗熱量指標。2.采暖的耗煤量指標采暖耗煤量指標系指在采暖期室外平均溫度條件下，為保持室內(nèi)計算溫度，單位建筑面積在一個采暖期消耗的標準煤量，其單位是kg/m2。它是用來評價建筑物和采暖系統(tǒng)組成的綜合體的能耗水平的一個重要指標，不同地區(qū)住宅建筑的采暖耗煤量指標也已在節(jié)能標準中給出。二、建筑節(jié)能的方法及設(shè)計步驟（一）建筑節(jié)能的方法減小供暖熱負荷的方法一方面是，最大限度地減少失熱，另一方面，最大限度地爭取得熱。本書主要研究的是前者，方法是改進墻體、門窗、屋面等圍護結(jié)構(gòu)，降低其基本耗熱量，同時減少冷風滲透耗熱量。1.墻體降耗發(fā)展高效保溫節(jié)能的墻體是墻體節(jié)能的根本途徑。外墻按其保溫層所在的位置分類，目前主要有：單一保溫外墻、外保溫外墻、內(nèi)保溫外墻和夾心保溫外墻4種類型。2.門窗降耗在建筑外圍護結(jié)構(gòu)中，門窗的保溫隔熱能力較差，門窗縫隙是冷風滲透的主要通道。改善門窗的保溫隔熱性能是節(jié)能及提高熱舒適性的一個重點。（1）采用適當?shù)拇皦γ娣e比（2）改善窗戶的保溫性能（3）提高門窗的氣密性，減少冷風滲透（4）戶門、陽臺門的保溫性能3.屋頂和地面降耗（1）平屋面為加強屋頂保溫，采用厚度為50100mm的加氣混凝土塊或架空設(shè)置的加氣混凝土塊；采用散鋪浮石砂作保溫層；在架空層填充袋裝膨脹珍珠巖、巖棉或礦棉等效果更好；還可采用防水層在下、聚苯板在上的倒鋪法，保暖效果尤佳（2）坡屋面坡屋面可順坡頂內(nèi)鋪設(shè)玻璃棉氈或巖棉氈，也可在天棚上鋪設(shè)玻璃棉氈或巖棉氈；還可噴、鋪玻璃棉、巖棉、膨脹珍珠巖等松散材料。坡屋面便于鋪設(shè)保溫層，其保溫隔熱和防水效果好，發(fā)展較快。（3）地面房間下部土壤溫度變化不大，但與室內(nèi)空氣相鄰的邊緣地下溫度變化卻相當大。冬季將有較多熱量由此散失，夏季高溫、高濕的空氣與低溫的地面接觸易產(chǎn)生結(jié)露。故應(yīng)沿首層地面外墻周圍邊緣設(shè)置一定寬度的爐渣帶，有利于保溫隔熱。（二）建筑節(jié)能設(shè)計的步驟主要是校核建筑物體形系數(shù)、窗墻面積比是否符合節(jié)能標準要求。1.體形系數(shù)是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積（不包括地面和不采暖樓梯間隔墻與戶門的面積），與其所包圍的體積的比值。住宅建筑體形系數(shù)宜控制在0.30及0.30以下；若體形系數(shù)大于0.30，則屋頂和外墻應(yīng)加強保溫，使傳熱系數(shù)符合節(jié)能標準要求。2.窗墻面積比是窗戶洞口面積與房間立面單元 面積（即房間層高與開間定位線圍成的面積）的比值。對于采暖居住建筑，不同朝向的窗墻面積比不應(yīng)超過表1-15中的數(shù)值 不同朝向的窗墻面積比不同朝向的窗墻面積比 表表1-15朝向朝向窗墻面積比窗墻面積比北北0.250.25東、西東、西0.300.30南南0.350.351本章主要論述了供暖設(shè)計熱負荷的計算。2供暖設(shè)計熱負荷的計算依據(jù)是房間得熱量的平衡。供暖設(shè)計熱負荷包括：圍護結(jié)構(gòu)耗熱量（基本耗熱量+附加耗熱量）、冷風滲透耗熱量、冷風侵入耗熱量。3高層建筑供暖設(shè)計熱負荷計算時，注意熱壓和風壓綜合作用的結(jié)果。主要對冷風滲透耗熱量有影響。4最小傳熱阻的計算。作業(yè)將例題1-2中的北京市改為石家莊，計算此題。（可到圖書館借閱暖通設(shè)計規(guī)范查找有關(guān)參數(shù)）