《室内采暖》第四讲

第五节供暖设计热负荷的计算实例例１：试计算某医院综合楼中一层101中药局和102门厅、二层201五官科、三楼301手术室的采暖设计热负荷，建筑平面图如图所示，已知条件如下：１、地点：哈尔滨市２、气象条件：采暖室外计算温度tw′＝－26℃;冬季主导风向：ssw（西南)；冬季室外风速：３.８m/s３、室内计算温度：101中药局18℃；102门厅16℃；201五官科20℃；301手术室25℃；４、围护结构：首层、二层层高：３.３m，三层层高：３.5m第五节供暖设计热负荷的计算实例例１：试计算某医院综合楼中一层101中药局和102门厅、二层201五官科、三楼301手术室的采暖设计热负荷，建筑平面图如图所示，已知条件如下：５、外墙：４９外墙，内表面白灰粉刷厚20mm，外表面水泥砂浆厚20mm．６、外窗：双层木框Ｃ-1，2500X2000；Ｃ-２，1500X2000；冬季采用密封条封闭窗缝．７、外门：双层带玻璃木门Ｍ－4000X3000.８、地面：不保温地面．９、屋面：构造如图所示2500例１计算步骤：一、围护结构传热系数的确定：１、外墙：首先查表－５、表－６、表－７，确定内、外表面的换热系数及各层材料导热系数：αn＝８．７w/m2·℃，αw＝２３．３w/m2·℃白灰粉刷：δ１＝０.０２m，λ１＝０.６９７w/m·℃；红砖：δ２＝０.４９m，λ２＝０.８１４w/m·℃；水泥砂浆：δ３＝０.０２m，λ３＝０.９３w/m·℃；外墙传热系数Kwq:niwiinwqRK1011113.23193.002.0814.049.0697.00207.811.＝1．23w/m２·℃例１计算步骤：一、围护结构传热系数的确定：2、屋面：各层材料的厚度和导热系数如下：白灰粉刷：δ１＝０.０２m，λ１＝０.６９７w/m·℃；钢筋混凝土屋面板：δ２＝０.１２m，λ２＝０.１７４w/m·℃；水泥砂浆：δ３＝０.０２m，λ３＝０.９３w/m·℃；石油沥青隔汽层：δ４＝０.００５m，λ４＝０.２７w/m·℃沥青膨胀珍珠岩：δ５＝０.０２m，λ５＝０.１２w/m·℃；水泥砂浆：δ６＝０.０２m，λ６＝０.９３w/m·℃；三毡四油绿豆砂：δ７＝０.０１m，λ７＝０.１７w/m·℃；αn＝８．７w/m２·℃，αw＝２３．３w/m２·℃屋面的传热系数Kwm:w/m2·℃niwiinwmK11113.23117.001.093.002.012.012.027.0005.074.112.0697.00207.811.＝0.73一、围护结构传热系数的确定：3、外门、外窗：查表－８得：带玻璃双层木门：Ｋm＝２.６８w/m２·℃木框双层窗：Ｋc＝２.６８w/m２·℃４、地面：Ｋ值按不保温地面四个地带选取查表－10得：第一地带：Ｋd1＝0.47w/m２·℃第二地带:Ｋd2＝0.23w/m２·℃第三地带:Ｋd3＝0.12w/m２·℃第四地带:Ｋd4＝0.07w/m２·℃例１计算步骤：例１计算步骤：二、101中药局计算：（一）围护结构耗热量：１、南外墙：已知：tn＝18℃,tw′＝－26℃,α＝1,K＝1.27w/m２·℃（查表－８得1.27＞计算值1.23）Ａ＝（６.６＋０.２４５）Ｘ３.３－２.５Ｘ２Ｘ２＝１２.５９m２①外墙基本耗热量Ｑ１′：Ｑ１′＝ＫＡ（tn－tw′）α＝1.27x12.59x〔18－(－26)〕x1＝703W②朝向修正耗热量Ｑ１″：南向修正的范围在：－15％~~－30％之间，查设计手册得：哈尔滨南向外墙朝向修正系数为β１＝－１７％Ｑ１″＝β１ＸＱ１′＝－１７％Ｘ703＝－１２０W③外墙实际耗热量Ｑ１＝Ｑ１′＋Ｑ１″＝５８３W例１计算步骤：二、101中药局计算：（一）围护结构耗热量：２、南外窗：已知：tn＝18℃,tw′＝－26℃,α＝1,K＝２.６８w/m２·℃（查表－８）Ａ＝２.５Ｘ２Ｘ２＝１０m２①外窗基本耗热量Ｑ２′：Ｑ２′＝ＫＡ（tn－tw′）α＝2.68x1０x〔18－(－26)〕x1＝1179W②朝向修正耗热量Ｑ2″：查设计手册得：哈尔滨南向外墙朝向修正系数为β１＝－１７％Ｑ2″＝β１ＸＱ2′＝－１７％Ｘ1179＝－200W③外窗实际耗热量Ｑ２＝Ｑ２′＋Ｑ２″＝９７９W二、101中药局计算：（一）围护结构耗热量：３、南向外墙、外窗：结果见下表房间供暖热负荷计算表房间编号房间名称围护结构传热系数ＫＷ／m2·℃计算温度基本耗热量ＱjW附加率（％）实际耗热量ＱW名称及方向尺寸（m）面积Ａ（m2）tn℃tw℃△t℃朝向风力１２３４５６７８９１０１１１２１３１０１中药局南外墙南外窗6.845x3.3—2.5x2x22.5x2x212.54101.272.6818-26447031179-17-175839791562二、101中药局计算：（一）围护结构耗热量：３、东外墙、外窗：计算方法同上,结果见下表房间供暖热负荷计算表房间编号房间名称围护结构传热系数ＫＷ／m2·℃计算温度基本耗热量ＱjW附加率（％）实际耗热量ＱW名称及方向尺寸（m）面积Ａ（m2）tn℃tw℃△t℃朝向风力１２３４５６７８９１０１１１２１３１０１中药局东外墙东外窗6.545x3.3—1.5x2x21.5x2x216.5461.272.6818-2644871708+5+59157431658例１计算步骤：二、101中药局计算：4、地面地带划分如图示A1=6.355X2+6.055X2=24.82m2K1=0.47w/m２·℃∴Qd1=KA(tn-tw′)α=0.47X24.82X44X1=513W其中：第一地带的面积计算：m=6600－245=6355n=6300－245=6055二、101中药局计算：4、地面地带划分如图示Qd2、Qd3计算方法同上,第二地带的面积计算：A2=｛（6600－245）－2000｝X2000＋｛（6300－245）－4000｝X2000=4355X2000＋2055X2000=12.82m2Qd2=0.23X12.82X44=130W第三地带的面积计算：A3=｛（6600－245）－4000｝X｛（6300－245）－4000｝=2355X2055=4.83m2Qd3=0.12X4.83X44=26W房间供暖热负荷计算表一房间编号房间名称围护结构传热系数ＫＷ／m2·℃计算温度基本耗热量ＱjW附加率（％）实际耗热量ＱW名称及方向尺寸（m）面积Ａ（m2）tn℃tw℃△t℃朝向风力１２３４５６７８９１０１１１２１３１０１中药局地面一地面二地面三(6.6-0.245)x2+(6.3-0.245)x2(4.355+2.05)x22.355x2.0524.82112.824.830.470.230.1218-26445131302651313026669101房间耗热量Q1J+Q1X=Q南+Q东+Q地面=1562+1658+669=3889W二、101中药局计算：（二）冷风渗透耗热量：按缝隙法计算1、南外窗：缝隙长度按右图所示：外窗为四扇带上亮，中间两扇可开启，两侧固定．外窗（２个）缝隙长度为：ℓ＝(1.5x3+1.3x2+2.3)x2＝18.8m(其中气窗为2.3）每米冷风渗透的空气量Ｌ：根据室外风速3.8m/s，查表－11得：双层木窗Ｌ＝2.84m3/h·m，但由于采用密封条，冷风渗透量减少，乘以系数0.6；渗透空气量的朝向修正系数n=1，查表－１２；Ｖnc＝0.6Lℓn＝0.6X2.84X18.8X1＝32m3/h二、101中药局计算：（二）冷风渗透耗热量：按缝隙法计算1、南外窗：tw′＝－26℃时，ρw＝１.４Kg/m3冷风渗透耗热量Ｑ２nc′：Ｑ２nc′＝0.278ＶncρwCp(tn－tw′)＝0.278x32x1.4x1.01〔18－(－26)〕＝553W二、101中药局计算：（二）冷风渗透耗热量：2、东外窗：缝隙长度按右图所示ℓ＝(1.5x4+0.5x4+2.0)x2＝20m(气窗为2.0）渗透空气量的朝向修正系数n=０.２，查表－１２；Ｌ＝2.84m3/h·m，采用密封条，冷风渗透量减少，乘以系数0.6；渗透空气量ＶdcＶdc＝0.6Lℓn＝0.6X2.84X20X0.2＝6.82m3/h二、101中药局计算：（二）冷风渗透耗热量：2、东外窗：冷风渗透耗热量Ｑ２dc′：Ｑ２dc′＝0.278ＶdcρwCp(tn－tw′)＝0.278x6.82x1.4x1.01〔18－(－26)〕＝119W3、南向和东向外窗总冷风渗透耗热量Ｑ2(101)′：Ｑ2(101)′＝Ｑ２nc′＋Ｑ２dc′＝553+119＝672W（三）101房间的总耗热量：Ｑ101′＝3890＋672＝4562Ｗ房间供暖热负荷计算表一房间编号房间名称围护结构传热系数ＫＷ／m2·℃计算温度基本耗热量ＱjW附加率（％）实际耗热量ＱW名称及方向尺寸（m）面积Ａ（m2）tn℃tw℃△t℃朝向风力１２３４５６７８９１０１１１２１３１０１中药局南外墙南外窗东外墙东外窗地面一地面二地面三6.845x3.3-2.5x2x22.5x2x26.545x3.3-1.5x2x21.5x2x2(6.6-0.245)x2+(6.3-0.245)x2(4.355+2.05)x22.355x2.0512.591016.54624.8212.814.831.272.681.272.680.470.230.1218-2644703117987170851313026-17-17+5+5584979915743513130263890冷风渗透耗热量Ｑ＝0.278VρWcp(tn_－tw)房间耗热量6724562三、10２门厅计算：•（一）围护结构耗热量：•１、南外墙、南外门窗：•计算方法同１０１房间，计算结果见表二•２、地面：•计算方法同１０１房间，计算结果见表二•（二）南外门冷风渗透耗热量：•长度如右图示•缝隙长度•ℓ＝4x2+2.2x6＝21.2m•每米冷风渗透的空气量Ｌ：•查表－11得双层木门Ｌ＝5.68m3/h·m•Ｖnm＝Lℓn＝5.68X21.2X1•＝120.4m3/h•三、102门厅计算：•（二）南外门冷风渗透耗热量：•Ｑ２nm′＝0.278ＶnmρwCp(tn－tw′)•＝0.278x120.4x1.4x1x(16+26)•＝1968W•（三）南外门冷风侵入耗热量：•外门附加率５００％，Ｑ1nm′＝1351•则Ｑ３nm′＝5x1351＝6755W•（四）102门厅总耗热量：•Ｑ102′＝2089+1968+6755＝10812W房间供暖热负荷计算表二房间编号房间名称围护结构传热系数ＫＷ／m2·℃计算温度基本耗热量ＱjW附加率（％）实际耗热量ＱW名称及方向尺寸（m）面积Ａ（m2）tn℃tw℃△t℃朝向风力１２３４５６７８９１０１１１２１３１０２门厅南外墙南外门地面一地面二地面三地面四6.6x3.3－4x34x36.6x26.6x26.6x26.6x2.89.781213.213.213.218.51.272.680.470.230.120.0716-264252213512611286779-17-17433112126112867792089冷风渗透耗热量Ｑ２nm′＝0.278VρWcp(tn_－tw)冷风侵入耗热量Ｑ３nm′＝500%x1351房间耗热量1968675510812•四、201五官科计算：•该房间室内计算温度为20℃,•其外墙、外窗尺寸与101房间相同,•计算结果见表三,•房间总耗热量为4068W.房间供暖热负荷计算表三房间编号房间名称围护结构传热系数ＫＷ／m2·℃计算温度基本耗热量ＱjW附加率（％）实际耗热量ＱW名称及方向尺寸（m）面积Ａ（m2）tn℃tw℃△t℃朝向风力１２３４５６