负荷计算

供暖设计热负荷计算例题已知围护结构条件为外墙：二砖墙，外表面为水泥砂浆抹面，厚20mm；内表面为水泥砂浆抹面，厚20mm，白灰粉刷。外窗：双层木框玻璃窗，尺寸2000mm×2000mm。楼层高度：各层均为4m。外门：双层木框玻璃门，尺寸4000mm×3000mm。地面：不保温地面。屋面：构造如图1-9所示。图1-8所示为哈尔滨市某三层教学楼的平面图。试计算一层101房间（图书馆）、102房间（门厅）、二层201房间（教室）、三层301房间（医务室）的供暖设计热负荷。一、确定围护结构的传热系数1.外墙查表附录可得围护结构内表面换热系数n=8.7W/（m2·℃）；外表面换热系数w=23W/（m2·℃）；外表面水泥砂浆抹面导热系数λ1=0.87W/（m·℃）；内表面水泥砂浆抹面、白灰粉刷导热系数λ2=0.87W/（m·℃）；红砖墙导热系数λ3=0.81W/（m·℃）。计算外墙传热系数，由公式可得24.123187.002.087.002.081.049.07.811111wiinKW/（m2·℃）2.屋面查表附录，得内表面换热系数n=8.7W/（m2·℃）；板下抹混合砂浆λ1=0.87W/（m·℃），δ1＝20mm；1﹕3水泥砂浆λ2=0.87W/（m·℃），δ2=20mm；屋面预制空心板λ3=1.74W/（m·℃）；δ3=120mm；一毡二油λ4=0.17W/（m·℃）,δ4=5mm；膨胀珍珠岩λ5=0.07W/（m·℃），δ5=l00mm；1﹕3水泥砂浆λ6=0.87W/（m·℃），δ6=20mm；三毡四油卷材防水层λ7=0.17W/（m·℃），δ7=10mm；外表面换热系数w=23W/（m2·℃）。屋面传热系数为55.023117.001.087.002.007.01.017.0005.087.002.074.112.087.002.07.811111wiinK3．外门、外窗查附录可知，双层木框玻璃门K=2.68W/（m2·℃）；双层木框玻璃窗K=2.68W/（m2·℃）。4．地面可采用地带法进行地面传热耗热量的计算，也可以查阅相关手册确定各房间地面的平均传热系数，再计算地面的传热耗热量。二、101房间（图书馆）供暖设计热负荷计算101房间为图书馆，查附录1，冬季室内计算温度tn=16℃。查附录3哈尔滨供暖室外计算温度twn=-26℃。1．计算围护结构的传热耗热量Q1（1）南外墙传热系数K=1.24W/（m2·℃），温差修正系数=1，传热面积F=［（6.0＋0.37）×4－2×2×2］=17.48m2。南外墙基本耗热量为W36.910)2616(48.1724.11)(1wnnttKFQ查表1-6，哈尔滨南向的朝向修正率取－17％朝向修正耗热量为W76.154)17.0(36.9101Q本教学楼建设在市区内，不需要进行风力修正；层高未超过4m，不需要进行高度修正。南外墙实际耗热量为W75.56)76.15436.910(111QQQ（2）南外窗南外窗传热系数K＝2.68W/（m2·℃），温差修正系数=1，传热面积F=(2×2×2)m2=8m2（二个外窗）南外窗基本耗热量为W48.900)2616(868.21)(1wnnttKFQ朝向修正耗热量为08.153)17.0(48.9001WQ南外窗实际耗热量为4.747)08.15348.900(111QQQ(3)东外墙、东外窗哈尔滨冬季日照率小于35％，东向朝向修正率采用5％，计算方法同上，计算结果见表1-14。（4）地面将101房间的地面划分地带，如图1-10所示。第一地带：传热系数K1=0.47W/（m2·℃）传热面积52.20]2)12.05.4(2)12.00.6[(1F第一地带传热耗热量为06.405)2616(52.2047.0)(1wnnttKFQ第二地带：传热系数K2=0.23W/（m2·℃）传热面积52.82)38.088.3(2F第二地带传热耗热量为3.82)2616(52.823.0)(2wnnttKFQ第三地带：传热系K3=0.12W/（m2·℃）传热面积71.038.088.13F第三地带传热耗热量为58.3)2616(71.012.0)(3wnnttKFQ因此，101房间地面的传热耗热量为94.490)85.33.8206.405(321QQQQ101房间围护结构的总耗热量为2.3313)94.49075.42751.8464.7476.755(Q2.计算101房间的冷风渗透耗热量（接缝隙法计算）（1）南外窗如图1-11所示，南外窗为四扇，带上亮，两侧扇可开启，中间两扇固定。南外窗（两个）缝隙长度为包括气窗）(202)85.045.1(mL查附录7，哈尔滨的朝向修正系数南向n=l，高度修正系数(h＜10m，取h=10m）基准高度单纯风压作用下每米门窗缝隙进入室内的理论渗透空气量为75.0103.03.04.04.0hCh查表1-8，取＝0.5，又取b=0.67根据tn=－26℃，查得ρw＝l.4kg/m3查附录3，哈尔滨基准高度冬季室外最多风向的平均风速为4.7m/s南外窗的冷空气渗入量按式（1-18）计算，为南外窗的冷风渗透耗热量为w04.850)2616(14.163.5128.0)(28.01wnpwttCVQ（2）东外窗如图1-ll所示，东外窗为四扇，带上亮，两侧扇可开启，中间两扇固定。东外窗（一个）缝隙长度为查表1-8，哈尔滨的朝向修正系数东向n=0.2，高度修正系数基准高度单纯风压作用下每米门窗缝隙进入室内的理论渗透空气量为查表1-8，取=0.5，又取b=0.67根据twn=－26℃，查得ρw=1.4kg/m3查表1-4，哈尔滨基准高度冬季室外最多风向的平均风速4.7m/s东外窗的冷空气渗入量为101房间的总冷风渗透耗热量为因此，101图书馆的总耗热量为