表2.1 围护结构的温差正系数? 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
围 护 结 构 特 征 外墙、屋顶、地面以及与室外相通的楼板等 闷顶和与室外空气相通的非采暖地下室上面的楼板等 与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙(1 ~ 6层建筑) 与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙(7 ~30层建筑) 非采暖地下室上面的楼板,外墙上有窗时 非采暖地下室上面的楼板,外墙上无窗且位于室外地坪以上时 非采暖地下室上面的楼板,外墙上无窗且位于室外地坪以下时 与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙、防震缝墙 与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙 伸缩缝墙、沉降缝墙 ? 1.00 0.90 0.60 0.50 0.75 0.60 0.40 0.70 0.40 0.30 F的确定:
a、外墙高度,本层地面到上层地面(中间层)(底层,由地面下表面到上层地面;顶层,平屋顶到屋顶外表面)。
斜屋面:到门顶的保温层表面。
长:外表面到外表面,外表面到中心线,中心线到中心线。 b、门、窗按净空尺寸。
C、地面、屋顶面积,地面和门顶按内廓尺寸,平屋顶,按外廓。 d、地下室,位于室外地面以下的外墙,按地面
2.1.3围护结构的附加耗热量
朝向修正耗热量
产生原因:太阳辐射对建筑物得失热量的影响,《规范》规定对不同朝向的垂直围护结构
进行修正.
修正方法:朝向修正耗热量的修正率可根据不同地区进行选取,天津市的朝向修正率为: 东: -5%; 西: -5%; 南: -20%; 北: 5%;
将垂直外围护结构(门、窗、外墙及屋顶的垂直部分)的基本耗热量乘以朝向修正率,得到该维护结构的朝向修正耗热量:Qch?Xch.Qj;之后把Qch加减到基本耗热量上。 3.1.4 门窗缝隙渗入冷空气的耗热量
1、产生原因:因风压与热质作用室外空气经门窗缝隙进入室内。 2、方法:换气次数法。
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.Qi?0.278L?wCp(tn?twn)
式中:
Qi——渗入冷空气耗热量W;
.?w——室外空气密度kg/m3;兰州为1.34 g/m3 Cp——空气压质量比热 1KJ/(kg·℃);
L——门窗缝隙渗入室内的冷空气量m3/(h·m),L=Vn,
其中,V为房间体积,n为换气次数;
换气次数表 房间类型 换气次数 一面有外窗 0.5 两面有外窗 0.5~1 三面有外窗 1~1.5 门厅 2 3.2 负荷计算
下面以机房为例进行热负荷计算:
1、计算围护结构的传热耗热量Q1 (1)西外墙 传热系数K=1.03W(m2?。C) ,温差修正系数?=1 ,传热面积 F=7.15
×3.6m2=25.74m2。
西外墙的基本耗热量为,由公式(2-2)
Q1'??KF(tn?twn)=1×1.03×25.74×(15+15)W=795.37W
查得,兰州市的西朝向修正率取?=-5%;朝向修正耗热量为Q1\=795.37×(1-0.05) W=755.6W; (2)北外窗 传热系数K=3.9W2。,温差修正系数?=1 ,传热面积F=2×2×2m2=
(m?C)?8m2。北外窗基本耗热量为:Q2??KF(tn?twn)=1×3.9×8×(15+15)W=936W;
\查得,兰州市北向的朝向修正率取?=6%;朝向修正耗热量为Q2=903.6×(1+0.06)=992.2W
(3)北外门 传热系数K=2.9W北外门的基本耗热量为:
(m2?。C),温差修正系数?=1,传热面积F=1.8×2=3.6m2.
?Q3??KF(tn?twn)=1×2.9×3.6×(15+15)W=691.2W;
\查得,兰州市北向的朝向修正率取?=0.06%;朝向修正耗热量为Q2=691.2×1.06=732.3W (4)北外墙 传热系数K=1.03W2。,温差修正系数?=1,传热面积F=29.26m2。
(m?C)北外墙基本耗热量为:
?Q3??KF(tn?twn)=1×1.03×29.26×(15+15)W=904.13W;
\查表得,兰州市北向的朝向修正率取?=0.06%;朝向修正耗热量为Q2=904.13×
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1.06=958.4W
2、计算房间的冷风渗透耗热量(按缝隙法计算)
北外窗 为推拉,中间为固定
北外窗缝隙长度为l=0.6×4+2×4m=10.4×2=20.8 m 查附录7,兰州市的朝向修正系数北向n=1, 北外窗的冷空气渗入量按下式计算,为
V?Lln=1.72×20.8×1=16.5kg/m
3其中L——为每米、窗缝隙渗入室内的空气量,按冬季室外平均枫树,查《供热工程》,表1-6得
l——为门、窗缝隙的计算长度 n—— 渗透空气量的朝向修正系数 北外窗的冷风渗透耗热量为
Q21?0.278V?wCp(tn?twn),
其中 V——经过门窗缝隙渗入室内的总空气量
3?kg/mw ——供暖室外计算温度下的空气密度,二连浩特市的为1.365
cp——冷空气的定压比热,c=1.00
kj/kg?℃
北外门缝隙长度为
l=0.9×4+2×3=9.6m
查附录7,兰州市的朝向修正系数北向n=1, 北外门的冷空气渗入量按下式计算,为
V?Lln=1.72×9.6×1=16.51kg/m
3北外门的冷风渗透耗热量为
Q21?0.278V?wCp(tn?twn)=16.5kg/m3 3、冷风侵入耗热量
Q,s?NQ,,21=0.65×691.2=449W 4、房间总的耗热量为5091.9 W 建筑物总的供暖热负荷: 1、Q=64351.6W
3.3 计算热指标:
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1,间的负荷面积热指标计算公式:
Q X? (2-5)式中:
FX——面积热指标; F——建筑物面积;
2,物总的供暖热负荷及采暖热指标
根据本建筑物的特点知: 建筑面积F=959m2 所以供暖面积热指标,按式(2-5): X=64351.6/959=67.1W/m2
其它房间的热负荷计算结果见附录表中。
民用建筑的面积热指标
建筑类型 住 宅 别墅(1~2层建筑) 办 公 医 院 试验楼 旅 馆 影剧院 qAn(W / m2) 建筑类型 图书馆 幼儿园、托儿所 学 校 商 店 礼 堂 食 堂 体育馆 qAn(W / m2) 50 ~ 70 100 ~ 125 58 ~ 81 65 ~ 95 68 ~ 98 60 ~ 85 90 ~ 120 65 ~ 90 75 ~ 120 60 ~ 80 65 ~ 100 100 ~ 160 85 ~ 140 80 ~ 150 按照规范规定办公楼的热负荷指标为58~81W/m2 .
而机房由于电脑本省还需要散热,故提供的问题的温度就更小,本设计所计算的负荷、热指标与规范规定存在偏差,分析其存在偏差的原因首先是建筑本身存在的不一致性,其次由于所选用的保温材料及材料厚度不同所致;同时由于计算存在误差而导致。
四,采暖系统的选择与确定
5.1 系统形式的选择与确定
可供选择的系统形式 按系统循环动力的不同,可分为重力循环系统和机械循环系统。靠水的密度差进行循环的系统,称重力循环系统。
表3-1供暖系统型式表 序形式名适用范围 特点 号 称 1 单管上作用半径不超过50m的升温慢、作用压力小、管径大、系统简 9
单、不消耗电能 水力稳定性好 可缩小锅炉中心与散热器中心距离 2 双管上作用半径不超过50m的升温慢、作用压力小、管径大、系统简供下回三层(≯10m)以下建筑 单、不消耗电能 式 易产生垂直失调 室温可调节 3 单户式 单户单层建筑 一般锅炉与散热器在同一平面,故散热器安装至少提高到300~400mm高度 尽量缩小配管长度减少阻力 (2)靠机械(水泵)力进行循环的系统,称机械循环系统。机械循环热水供暖系统常用的几种型式:
表3-2供暖系统型式表
序号 型式名称 适用范围 特点 常用的双管系统做法 双管上供室温有调节要求的四层 排气方便 1 下回式 以下建筑 室温可调节 易产生垂直失调 缓和了上供下回式系统的垂直失室温有调节要求且顶层不调象 双管下供2 能敷设干管时的四层以下安装供回水干管需设置地沟 下回式 建筑 室内无供水干管,顶层房间美观 排气不便 可解决一般供水干管挡窗问题 双管中供顶层供水干管无法敷设或3 解决垂直失调比上供下回有利 式 边施工边使用的建筑 3、对楼层扩建有利,排气不利 解决垂直失调有利 排气方便,能适应高温水热媒,双管下供热媒为高温水,室温有调4 可降低散热器表面温度 上回式 节要求的四层以下建筑 3、降低散热器传热系数,浪费散热器 常用的一般单管系统做法 垂直单管5 一般多层建筑 2、水力稳定性好,排气方便,安顺流式 装构造简单 当热媒为高温水时可降低散热器垂直单管顶层无法敷设供水干管的6 表面温度 双线式 多层建筑 2、排气阀的安装必须正确 垂直单管降低散热器的表面温度 7 下供上回热媒为高温水的多层建筑 2、降低散热器传热量、浪费散热式 器 垂直单管节约地沟造价,系统泄水不方便 8 不易设置地沟的多层建筑 上供中回2、影响室内底层房屋美观,排气 10
供下回多层建筑 式