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文檔簡(jiǎn)介

第二章熱負(fù)荷、冷負(fù)荷與濕負(fù)荷計(jì)算建筑工程學(xué)院市政工程系2/4/20231主要講述建筑物熱負(fù)荷、冷負(fù)荷及濕負(fù)荷的計(jì)算方法。一、本章的主要內(nèi)容第二章熱負(fù)荷、冷負(fù)荷與濕負(fù)荷計(jì)算二、教學(xué)基本要求掌握《規(guī)范》中室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)的規(guī)定;掌握熱負(fù)荷、冷負(fù)荷與濕負(fù)荷的計(jì)算方法;掌握制冷系統(tǒng)冷負(fù)荷的組成。2/4/202321、冷負(fù)荷:指在某一室外氣候條件下,為到達(dá)要求的室內(nèi)熱濕環(huán)境,空調(diào)系統(tǒng)單位時(shí)間內(nèi)向建筑物供給的冷量。2、熱負(fù)荷:指在某一室外氣候條件下,為到達(dá)要求的室內(nèi)溫度,供暖系統(tǒng)單位時(shí)間內(nèi)向建筑物供給的熱量。3、濕負(fù)荷:指空調(diào)房間的濕源(人體散濕、敞開水池(槽)表面散濕、地面積水等)向室內(nèi)的散濕量,即為維持室內(nèi)含濕量恒定需從房間除去的濕量。幾個(gè)基本概念第二章熱負(fù)荷、冷負(fù)荷與濕負(fù)荷計(jì)算2/4/202332、1室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)2/4/20234本節(jié)的主要內(nèi)容2、1室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)室外空氣計(jì)算參數(shù)室內(nèi)空氣計(jì)算參數(shù)確定依據(jù)及原則《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ19-87)中的相關(guān)規(guī)定確定依據(jù)及原則《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ19-87)中的相關(guān)規(guī)定2/4/20235室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)的基本概念:指從瞬息萬變的氣象資料中提取的一些具有典型代表意義的、用于計(jì)算建筑物冷、熱、濕負(fù)荷的參數(shù)。2、1室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)是暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)最基本的依據(jù)之一,以“規(guī)范”和“標(biāo)準(zhǔn)”的形式由政府職能部門通過行政手段強(qiáng)制執(zhí)行。設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)的取值大小直接影響設(shè)計(jì)結(jié)果,因而直接影響所設(shè)計(jì)的暖通空調(diào)系統(tǒng)的造價(jià)、運(yùn)行效果、運(yùn)行效率及運(yùn)行能耗。在選取計(jì)算參數(shù)時(shí),首先要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),并遵照可用、可行、經(jīng)濟(jì)的原則。其次,在能夠保證需要的前提下,盡量降低設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。例如采暖,在室外計(jì)算溫度為-10℃的地區(qū),室內(nèi)溫度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)每降低1℃,可節(jié)能3%~5%,系統(tǒng)的造價(jià)也相應(yīng)降低。2/4/202362、1室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)2、1、1室外空氣計(jì)算參數(shù)確定原則:全年有少數(shù)時(shí)間不保證室外溫濕度標(biāo)準(zhǔn)原則。選取的依據(jù):

《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ19-87)中的規(guī)定。室外空氣計(jì)算基本參數(shù)1、夏季空調(diào)室外計(jì)算干、濕球溫度《規(guī)范》第2.2.7條、2.2.8條:夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算干球溫度(to),應(yīng)采用歷年平均不保證50h的干球溫度;夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算濕球溫度(ts)

,應(yīng)采用歷年平均不保證50h的濕球溫度。2/4/20237“歷年平均不保證”“不保證”系針對(duì)室外空氣溫度而言,是指某一地區(qū)累年不保證總天數(shù)或小時(shí)數(shù)的歷年平均值。夏季空調(diào)室外計(jì)算干、濕球溫度的應(yīng)用場(chǎng)合用于計(jì)算夏季新風(fēng)冷負(fù)荷。

問題與討論2、1室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)2/4/202382、夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度及逐時(shí)溫度《規(guī)范》第2.2.10條規(guī)定:夏季空調(diào)室外計(jì)算日逐時(shí)溫度(tτ)按下式計(jì)算:式中to.m-夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度,《規(guī)范》規(guī)定取歷年平均不保證5天的日平均溫度(?C);

β-室外空氣溫度逐時(shí)變化系數(shù),按表2-1確定;?td-夏季空調(diào)室外計(jì)算平均日較差(?C),可查表或按下式確定:2、1室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)2/4/20239式中to.s-夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度(?C)。

氣溫日較差的定義:一日中,最高氣溫與最低氣溫之差。氣溫日較差的大小隨緯度、季節(jié)而變化,并與地表性質(zhì)、天氣情況有關(guān)。3、冬季空調(diào)室外空氣計(jì)算溫度、相對(duì)濕度《規(guī)范》第2.2.5條:冬季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算溫度,應(yīng)采用歷年平均不保證1天的日平均溫度;第2.2.6條:冬季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算相對(duì)濕度,應(yīng)采用累年一月份平均相對(duì)濕度。夏季空調(diào)室外計(jì)算日逐時(shí)溫度的應(yīng)用場(chǎng)合按非穩(wěn)態(tài)過程計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)的瞬時(shí)冷負(fù)荷。2、1室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)2/4/202310冬季空調(diào)室外空氣計(jì)算溫度、相對(duì)濕度的應(yīng)用場(chǎng)合冬季供暖時(shí),計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱負(fù)荷和新風(fēng)熱負(fù)荷。4、冬季采暖室外計(jì)算溫度和冬季通風(fēng)設(shè)計(jì)溫度

《規(guī)范》第2.2.1條:采暖室外計(jì)算溫度,應(yīng)采用歷年平均不保證5天的日平均溫度。

《規(guī)范》第2.2.2條:冬季通風(fēng)室外計(jì)算溫度,應(yīng)采用累年最冷月平均溫度。冬季采暖室外計(jì)算溫度和冬季通風(fēng)設(shè)計(jì)溫度的應(yīng)用場(chǎng)合

冬季采暖室外計(jì)算溫度用于冬季供暖時(shí)計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱負(fù)荷及計(jì)算消除有害污染物通風(fēng)的進(jìn)風(fēng)熱負(fù)荷;

冬季通風(fēng)室外計(jì)算溫度用于計(jì)算全面通風(fēng)的進(jìn)風(fēng)熱負(fù)荷。2、1室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)2/4/2023112、1室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)5、夏季通風(fēng)室外計(jì)算溫度和夏季通風(fēng)室外計(jì)算相對(duì)濕度

《規(guī)范》第2.2.3條:夏季通風(fēng)室外計(jì)算溫度,應(yīng)采用歷年最熱月14時(shí)的月平均溫度。

《規(guī)范》第2.2.4條:夏季通風(fēng)室外計(jì)算相對(duì)濕度,應(yīng)采用歷年最熱月14時(shí)的月平均相對(duì)濕度的平均值。夏季通風(fēng)室外計(jì)算溫度和夏季通風(fēng)室外計(jì)算相對(duì)濕度的應(yīng)用場(chǎng)合用于房間消除余熱、余濕的通風(fēng)及自然通風(fēng)中的計(jì)算;

當(dāng)通風(fēng)的進(jìn)風(fēng)需冷卻時(shí),用于計(jì)算進(jìn)風(fēng)冷負(fù)荷。2/4/2023122、1室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)補(bǔ)充說明“累年最冷月”指累年逐月平均氣溫最低的月份;“歷年最熱月”指每年逐月平均氣溫最高的月份;按本《規(guī)范》確定的室外計(jì)算參數(shù)設(shè)計(jì)的空調(diào)系統(tǒng),運(yùn)行時(shí),將會(huì)出現(xiàn)個(gè)別時(shí)間達(dá)不到室內(nèi)溫濕度要求的現(xiàn)象。特殊情況下室外計(jì)算參數(shù)的確定需要根據(jù)具體情況另行確定適宜的室外計(jì)算參數(shù)(如:(1)保證全年達(dá)到既定的室內(nèi)溫濕度參數(shù);(2)僅在部分時(shí)間(如夜間)工作的空調(diào)系統(tǒng))。2/4/2023132、1、2室內(nèi)空氣計(jì)算參數(shù)確定原則:

(1)建筑房間使用功能對(duì)舒適性的要求;

(2)地區(qū)、冷熱源情況、經(jīng)濟(jì)條件及節(jié)能要求。選取的依據(jù):

《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ19-87)中的規(guī)定。(2005版)基本參數(shù)1、設(shè)計(jì)集中采暖時(shí),冬季室內(nèi)計(jì)算溫度民用建筑房間:宜采用16~20℃;丹麥的Fanger教授依據(jù)人體熱平衡建立起熱舒適方程,進(jìn)而確定預(yù)期平均價(jià)(PMV)指標(biāo)。研究表明:室溫20℃比較舒適,18℃無冷感,15℃有明顯冷感。2、1室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)2/4/202314(2)生產(chǎn)廠房室內(nèi)溫度:輕作業(yè) 不應(yīng)低于15℃(通常取15~18℃)中作業(yè) 不應(yīng)低于12℃(通常取12~15℃)重作業(yè) 不應(yīng)低于10℃(通常取10~12℃)

注:該溫度下限是根據(jù)《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》制定的。(3)輔助建筑物及輔助用房室溫:浴室(25℃) 更衣室23℃ 盥洗室(14~16℃)托兒所、幼兒園、醫(yī)務(wù)室(20℃)辦公室(16~18℃)技術(shù)資料室(16℃) 食堂(14~16℃)

注:當(dāng)工藝或使用條件有特殊要求時(shí),各類建筑物的室內(nèi)溫度,可參照有關(guān)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行。2、1室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)2/4/202315冬季空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計(jì)算參數(shù)

《規(guī)范》第2.1.3條:(1)、舒適性空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計(jì)算參數(shù):溫度 應(yīng)采用18~22℃相對(duì)濕度 應(yīng)采用40%~60%風(fēng)速 不應(yīng)大于0.2m/s(2)、工藝性空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計(jì)算參數(shù):溫濕度基數(shù)及其允許波動(dòng)范圍,應(yīng)根據(jù)工藝要求確定,工作區(qū)的風(fēng)速,不宜大于0.3m/s。2、1室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)2/4/2023163、夏季空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計(jì)算參數(shù)《規(guī)范》第2.1.6條:(1)、舒適性空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計(jì)算參數(shù):溫度 應(yīng)采用24~28℃相對(duì)濕度 應(yīng)采用40%~65%風(fēng)速 不應(yīng)大于0.3m/s(2)、工藝性空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計(jì)算參數(shù):溫濕度基數(shù)及其允許波動(dòng)范圍,應(yīng)根據(jù)工藝需要并考慮必要的衛(wèi)生條件確定,工作區(qū)的風(fēng)速,宜采用0.2~0.5m/s,當(dāng)室內(nèi)溫度高于30℃時(shí),可大于0.5m/s。2、1室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)2/4/2023172、1室內(nèi)外空氣計(jì)算參數(shù)工藝性空氣調(diào)節(jié)部分恒溫恒濕房間的室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)溫濕度2/4/2023182、2冬季建筑的熱負(fù)荷2/4/2023192、2冬季建筑的熱負(fù)荷本節(jié)的主要內(nèi)容圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量門窗縫隙滲入冷空氣的耗熱量圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加耗熱量2/4/202320關(guān)于采暖的一些一般規(guī)定:2、2冬季建筑的熱負(fù)荷一、宜采用集中采暖的地區(qū)這類地區(qū)包括(《規(guī)范》第3.1.2條):北京、天津、河北、山西、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、山東、西藏、青海、寧夏、新疆等13個(gè)省、市、自治區(qū)的全部;河南(許昌以北)、陜西(西安以北)、甘肅(天水以北)等省的大部分,以及江蘇(淮陰以北)、安徽(宿縣以北)、四川(川西)等省的一小部分;此外還有某些省的高寒地區(qū),如貴州的威寧、云南的中甸等,其全部面積約占全國(guó)陸地面積的70%。2/4/202321二、宜設(shè)置集中采暖的建筑2、2冬季建筑的熱負(fù)荷符合下列條件之一的地區(qū)(《規(guī)范》第3.1.3條),其幼兒園、養(yǎng)老院、中小學(xué)校、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等建筑,宜采用集中采暖:累年日平均溫度穩(wěn)定低于或等于5℃的日數(shù)為60~89天;如:上海、南京、南通、武進(jìn)、無錫、蘇州、杭州、合肥、蚌埠、六安、蕪湖、平頂山、南陽、駐馬店等。累年日平均溫度穩(wěn)定低于或等于5℃的日數(shù)不足60天,但穩(wěn)定低于或等于8℃的日數(shù)大于或等于75天。如:寧波、金華、南昌、上饒、宜昌、黃石、長(zhǎng)沙、岳陽、常德、株洲、邵陽、成都、貴陽、遵義、安順、麗江、安康等。這兩類地區(qū)的總面積,約占全國(guó)陸地面積的15%。2/4/2023222、2冬季建筑的熱負(fù)荷兩個(gè)基本概念供暖系統(tǒng)的熱負(fù)荷:是指在某一室外溫度下tw,為了達(dá)到要求的室內(nèi)溫度tR,供暖系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)向建筑物供給的熱量。它隨著建筑物的得失熱量變化而變化。供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷:是指在設(shè)計(jì)室外溫度下tw′,為達(dá)到要求的室內(nèi)溫度tR,供暖系統(tǒng)在單位時(shí)間內(nèi)向建筑物供給的熱量。它是設(shè)計(jì)供暖系統(tǒng)的最基本的依據(jù)。2/4/2023232、2冬季建筑的熱負(fù)荷冬季采暖通風(fēng)系統(tǒng)的熱負(fù)荷《規(guī)范》第3.2.1條規(guī)定:冬季采暖通風(fēng)系統(tǒng)的熱負(fù)荷,應(yīng)根據(jù)建筑物下列散失和獲得的熱量確定:1、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量;2、加熱由門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量;3、加熱由門、孔洞及相鄰房間侵入的冷空氣的耗熱量;4、通風(fēng)耗熱量;5、加熱由外部運(yùn)入的冷物料和運(yùn)輸工具的耗熱量;6、水分蒸發(fā)的耗熱量;7、最小負(fù)荷班的工藝設(shè)備散熱量;8、熱管道及其他熱表面的散熱量;9、熱物料的散熱量;10、通過其他途徑散失或獲得的熱量。民用建筑熱負(fù)荷工業(yè)建筑熱負(fù)荷2/4/2023242、2冬季建筑的熱負(fù)荷民用建筑冬季熱負(fù)荷Q′圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量Q1′冷風(fēng)滲透耗熱量Q2′基本耗熱量Q1·j′附加耗熱量Q1·x′朝向附加外門附加風(fēng)力附加高度附加冬季民用建筑的熱負(fù)荷2/4/2023252、2冬季建筑的熱負(fù)荷2、2、1圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量Q′包括基本耗熱量和附加耗熱量。2、2、1、1圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量按下式計(jì)算:

Qj′=aKA(tR-to.w)

(2-3)

式中Qj′—圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量,W;

K—圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),W/m2·℃;

A—圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積,m2;

tR—冬季室內(nèi)計(jì)算溫度,℃;

to.w—采暖室外計(jì)算溫度,℃;

a—圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)。當(dāng)已知或可求出冷側(cè)溫度時(shí),tw可直接用冷側(cè)溫度值代入,不再進(jìn)行a值修正。2/4/2023262、2冬季建筑的熱負(fù)荷溫差修正系數(shù)a是根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)同室外空氣接觸狀況,在設(shè)計(jì)計(jì)算中對(duì)室內(nèi)外計(jì)算溫差采取的修正系數(shù);溫差修正系數(shù)取決于非供暖房間或空間的保溫性能和透氣狀況,具體值見教材P13表2-4;《規(guī)范》第3.2.5條:與相鄰房間的溫差大于或等于5℃時(shí),應(yīng)計(jì)算通過隔墻或樓板等的傳熱量;與相鄰房間的溫差小于5℃,且通過隔墻和樓板等的傳熱量大于該房間熱負(fù)荷的10%時(shí),也應(yīng)計(jì)算其傳熱量;圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積A應(yīng)按一定的規(guī)則根據(jù)建筑圖計(jì)算(查閱相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè));一些定型的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K可從相關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)查取,一般情況下按多層勻質(zhì)結(jié)構(gòu)計(jì)算其傳熱系數(shù)。補(bǔ)充說明2/4/2023272、2冬季建筑的熱負(fù)荷外墻外墻內(nèi)墻內(nèi)墻對(duì)于兩面外墻、兩面內(nèi)墻的情況,第一地帶該部分面積計(jì)算兩次。地面?zhèn)鳠釒У膭澐址潜氐孛娴臒嶙韬蛡鳠嵯禂?shù)2/4/2023282、2冬季建筑的熱負(fù)荷圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱面積的尺寸丈量規(guī)則對(duì)于平屋頂,頂棚面積按建筑物外輪廓尺寸計(jì)算2/4/2023292、2冬季建筑的熱負(fù)荷2、2、1、1

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量《規(guī)范》第3.2.6條:圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量,應(yīng)按其占基本耗熱量的百分率確定。各項(xiàng)附加(或修正)百分率,宜按下列規(guī)定的數(shù)值選用:(1)朝向修正率:北、東北、西北0%~10%東、西 -5%東南、西南-10%~-15%南 -15%~-30%

注意:應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厝照章?、輻射照度、建筑物使用和被遮擋情況選用修正率。冬季日照率小于35%的地區(qū),東南、西南和南向圍護(hù)結(jié)構(gòu)的修正率,宜采用-10%~0%,東、西向可不修正。2/4/2023302、2冬季建筑的熱負(fù)荷(2)風(fēng)力附加率:

建筑在不避風(fēng)的高地、河邊、海岸、曠野上的建筑物,以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內(nèi)特別高出的建筑物,垂直的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加5%~10%。(3)外門開啟附加率:注意:外門是指建筑物底層入口的門,而非各層每戶的外門;外門附加率,只適用于短時(shí)間開啟的、無熱空氣幕的外門;陽臺(tái)門不應(yīng)計(jì)入外門附加。外門開啟附加率表2-1建筑性質(zhì)附加率(%)公共建筑或生產(chǎn)廠房500民用建筑或工廠的輔助建筑,當(dāng)其樓層為n時(shí)無門斗的雙層外門有門斗的雙層外門無門斗的單層外門100n80n65n2/4/2023312、2冬季建筑的熱負(fù)荷(4)高度附加:為考慮室內(nèi)豎向溫度梯度的影響,可采用下述處理方法:對(duì)房間各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)均采用同一室內(nèi)溫度計(jì)算耗熱量,當(dāng)房間高于4m時(shí)計(jì)入高度附加?!兑?guī)范》第3.2.7條:民用建筑和工業(yè)建筑(樓梯間除外)的高度附加率,房間高度大于4m時(shí),每高出1m應(yīng)附加2%,但總的附加率不應(yīng)大于15%。該方法簡(jiǎn)單,對(duì)于某一具體房高只有一個(gè)高度附加系數(shù);但不能根據(jù)建筑物的不同性質(zhì)區(qū)別對(duì)待,只適用于室內(nèi)散熱量較小,上部空間溫度增高不顯著的建筑物,如民用建筑及輔助建筑物等。

注意:高度附加率應(yīng)加在基本耗熱量和其他附加耗熱量的總和上。2/4/202332對(duì)房間各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用不同的室內(nèi)溫度計(jì)算耗熱量,即使房間高于4m時(shí)也不計(jì)入高度附加?!兑?guī)范》第3.2.4條:對(duì)于層高大于4m的工業(yè)建筑,冬季室內(nèi)計(jì)算溫度尚應(yīng)符合下列規(guī)定:1、地面:應(yīng)采用工作地點(diǎn)的溫度;2、墻、窗和門:應(yīng)采用室內(nèi)平均溫度;3、屋頂和天窗:應(yīng)采用屋頂下的溫度。屋頂下的溫度,可按下式計(jì)算:

td=tg+△tH(H-2)式中td、tg—分別為屋頂下和工作地點(diǎn)的溫度,℃;△tH—溫度梯度,℃/m;

H

—房間高度,m。室內(nèi)平均溫度取為:tnp=(td+tg)/22、2冬季建筑的熱負(fù)荷為考慮室內(nèi)豎向溫度梯度的影響,也可采用下述處理方法:2/4/202333說明該方法較麻煩,但可適應(yīng)各種性質(zhì)的建筑物,尤其是室內(nèi)散熱量較大、上部空間溫度明顯升高的工業(yè)建筑;對(duì)于散熱量小于23W/m2的工業(yè)建筑,當(dāng)其溫度梯度值不能確定時(shí),可用工作地點(diǎn)溫度計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量,即用高度附加修正方法處理。2、2冬季建筑的熱負(fù)荷2/4/2023342、2冬季建筑的熱負(fù)荷2、2、2門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量常用方法有三種:縫隙法、換氣次數(shù)法、百分?jǐn)?shù)法。1、縫隙法

Qi′=0.278LlCpρa(bǔ)o(tR-to.w)m式中Qi′—由門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量,W;

Cp—空氣的定壓比熱,Cp=1KJ/Kg·℃;

ρwn—采暖室外計(jì)算溫度下的空氣密度,Kg/m3;

L—每m門窗縫隙滲入室內(nèi)滲透冷空氣量,m3/h.m,由課本表2-6查??;

l-門窗縫隙長(zhǎng)度,m;tR、twn—分別為采暖室內(nèi)、外計(jì)算溫度,℃;

m-冷風(fēng)滲透量的朝向修正系數(shù),由課本表2-7查取。

注意:該方法適用于多層和高層民用建筑。2/4/2023352、2冬季建筑的熱負(fù)荷2、換氣次數(shù)法

Q=0.28Cpρa(bǔ)oL(tR-to.w)式中Q—由門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量,W;Cp—空氣的定壓比熱,Cp=1KJ/Kg·℃;

ρa(bǔ)o—采暖室外計(jì)算溫度下的空氣密度,Kg/m3;

L—滲透冷空氣量,m3/h;tR、t0.w—分別為采暖室內(nèi)、外計(jì)算溫度,℃.

注意:該方法適用于多層建筑無相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)的估算。2/4/2023362、2冬季建筑的熱負(fù)荷滲透冷空氣量,按下式計(jì)算:

L=kV

式中

V—房間體積,m3

k—換氣次數(shù),次/h。當(dāng)無實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí),按下表采用:房間類型k一面有外窗0.5兩面有外窗0.5~1三面有外窗1.0~1.5門廳22/4/2023372、2冬季建筑的熱負(fù)荷3、百分?jǐn)?shù)法

對(duì)于工業(yè)建筑,門、窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的滲透耗熱量占圍護(hù)結(jié)構(gòu)總耗熱量的百分率(%)可按下表估算:門、窗縫隙滲入冷空氣的滲透耗熱量占圍護(hù)結(jié)構(gòu)總耗熱量的百分率(%)建筑物高度<4.5(m)4.5~10.0(m)>10.0(m)玻璃窗層數(shù)單層253540單、雙層均有203035雙層1525302/4/2023382、3夏季建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷2/4/2023392、3夏季建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷本節(jié)的主要內(nèi)容圍護(hù)結(jié)構(gòu)瞬變傳熱形成冷負(fù)荷的計(jì)算方法透過玻璃窗的日射得熱引起冷負(fù)荷的計(jì)算方法外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷日射得熱因數(shù)的概念透過玻璃窗的日射得熱引起冷負(fù)荷的計(jì)算方法2/4/2023402、3夏季建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷1、基本概念:

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷:指由于室內(nèi)外溫差及太陽輻射作用,通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)的熱量形成的冷負(fù)荷。2、冷負(fù)荷計(jì)算方法概述當(dāng)量溫差法(美國(guó));諧波分解法(前蘇聯(lián));反應(yīng)系數(shù)法(加拿大);Z傳遞函數(shù)法;諧波反應(yīng)法;冷負(fù)荷系數(shù)法(輻射熱轉(zhuǎn)化為冷負(fù)荷時(shí),不同時(shí)刻形成的冷負(fù)荷值不同(存在衰減和延遲),該差異用冷負(fù)荷系數(shù)來修正,適合于工程中手算)。2/4/2023412、3夏季建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱形成的冷負(fù)荷3、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷的形成透過玻璃窗日射得熱形成的冷負(fù)荷外墻、屋頂傳熱形成的冷負(fù)荷內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)(隔墻、樓板、內(nèi)窗、內(nèi)門)傳熱形成的冷負(fù)荷外玻璃窗傳熱形成的冷負(fù)荷2/4/2023422、3夏季建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷2、3、1圍護(hù)結(jié)構(gòu)瞬變傳熱形成冷負(fù)荷的計(jì)算方法2、3、1、1外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷式中A-外墻和屋面的面積,m2;tR-室內(nèi)計(jì)算溫度,oC;

K-外墻和屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù),W/m2·oC,根據(jù)外墻和屋面結(jié)構(gòu)查表確定;

tc(τ)-外墻和屋面冷負(fù)荷計(jì)算溫度,oC,根據(jù)附錄查表確定;外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷可按下式計(jì)算:注意:

(1)附錄中外墻和屋面冷負(fù)荷計(jì)算溫度是以北京地區(qū)氣象參數(shù)計(jì)算確定的,對(duì)于不同設(shè)計(jì)地區(qū),冷負(fù)荷計(jì)算溫度應(yīng)為tc(τ)+td,td可查表確定;2/4/2023432、3夏季建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷注意:

(2)當(dāng)外表面換熱系數(shù)不等于18.6W/(m2·oC)時(shí),冷負(fù)荷計(jì)算溫度tc(τ)+td應(yīng)乘以修正系值Kα,Kα的取值見課本表2-8;

(3)當(dāng)內(nèi)表面換熱系數(shù)變化時(shí),冷負(fù)荷計(jì)算溫度tc(τ)+td可不進(jìn)行修正;

(4)如考慮大氣污染及外墻和屋面顏色的影響,冷負(fù)荷計(jì)算溫度tc(τ)+td應(yīng)乘以修正系值Kρ,Kρ的取值見課本表2-9。

因此,對(duì)于不同的設(shè)計(jì)地區(qū),外墻、屋面瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷應(yīng)為:2/4/2023442、3夏季建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷2、3、1、2內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷當(dāng)鄰室為通風(fēng)良好的非空調(diào)房間時(shí):

通過內(nèi)墻和樓板溫差傳熱而產(chǎn)生的冷負(fù)荷按式(2-5)計(jì)算;(2)當(dāng)鄰室有一定發(fā)熱量時(shí):

通過空調(diào)房間的隔墻、樓板、內(nèi)窗、內(nèi)門等內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱而產(chǎn)生的冷負(fù)荷,可處理為穩(wěn)定傳熱,按下式計(jì)算:式中Ai-內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積,m2;

Ki-內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),W/m2·oC;

to·m-夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度,oC;

Δta-附加溫升,oC,可查表確定(表2-10)。2/4/2023452、3、1、3外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷2、3夏季建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷通過外玻璃窗瞬變傳熱而產(chǎn)生的冷負(fù)荷,按下式計(jì)算:式中Aw-窗口面積,m2;

Kw-外玻璃窗的傳熱系數(shù),W/m2·oC;

tc(τ)-外窗冷負(fù)荷計(jì)算溫度,oC,根據(jù)附錄查表確定;

td-不同設(shè)計(jì)地區(qū)外窗冷負(fù)荷計(jì)算溫度修正值,oC,可查附錄確定;

cw-外窗傳熱系數(shù)的修正系數(shù),根據(jù)窗的結(jié)構(gòu)查附錄確定。2/4/2023462、3夏季建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷2、3、2外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷1、玻璃窗的傳熱過程qqq-玻璃窗吸收太陽輻射后傳入室內(nèi)的熱量q-透過玻璃窗直接進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射熱由于窗的類型、遮陽設(shè)施、太陽入射角及太陽輻射強(qiáng)度等因素,很難建立透過玻璃窗的日得熱量與太陽輻射強(qiáng)度的函數(shù)關(guān)系,因此采用一種對(duì)比算法。2/4/202347基本概念:采用厚度為3mm的普通玻璃為“標(biāo)準(zhǔn)玻璃”,在內(nèi)表面放熱系數(shù)為8.72W/m2·K、外表面放熱系數(shù)為18.6W/m2·K的條件下,得出夏季(以七月為代表)通過這一“標(biāo)準(zhǔn)玻璃”的日射得熱量qτ和qα,qτ和qα之和Dj稱之為日射得熱因素。2、日射得熱因素Dj2、3夏季建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷

經(jīng)過大量統(tǒng)計(jì)計(jì)算,得出我國(guó)40個(gè)城市夏季九個(gè)不同朝向的單位面積最大日射得熱量,稱之為最大日射得熱因數(shù)Dj·max。2/4/2023483、綜合遮擋系數(shù)Cc·s2、3夏季建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷

在非標(biāo)準(zhǔn)玻璃情況、不同類型窗戶及遮陽設(shè)施條件下窗戶的得熱量的計(jì)算可采用綜合遮擋系數(shù)進(jìn)行修正:式中Ci-窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù),可由附錄查??;

Cs-玻璃窗的遮陽系數(shù),可由附錄查取,其定義為:

2/4/202349

透過玻璃窗的日射得熱形成的逐時(shí)冷負(fù)荷按下式計(jì)算:式中AW-窗口面積,m2;

Ca-有效面積系數(shù),可由附錄查?。?/p>

CLQ-窗玻璃冷負(fù)荷系數(shù),可由附錄查取。

2、3夏季建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷注意:窗玻璃冷負(fù)荷系數(shù)CLQ的值按南北區(qū)的劃分而不同,建筑地點(diǎn)在北緯27°30′以南的地區(qū)為南區(qū),以北的地區(qū)為北區(qū)。4、透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負(fù)荷的計(jì)算方法2/4/202350工藝設(shè)備散熱人體散熱照明散熱室內(nèi)熱源散熱來源室內(nèi)熱源散熱的形式室內(nèi)熱源引起的冷負(fù)荷潛熱對(duì)流熱輻射熱2、4室內(nèi)熱源散熱引起的冷負(fù)荷顯熱2/4/2023512、4室內(nèi)熱源散熱引起的冷負(fù)荷2.4.1設(shè)備散熱形成的冷負(fù)荷

設(shè)備和用具顯熱形成的冷負(fù)荷按下式計(jì)算:式中

-設(shè)備和用具實(shí)際的散熱量,W;

CLQ-設(shè)備和用具散熱冷負(fù)荷系數(shù),可由附錄查取。

2/4/2023522、4室內(nèi)熱源散熱引起的冷負(fù)荷2.4.2照明散熱形成的冷負(fù)荷

照明散熱形成的冷負(fù)荷按以下兩式計(jì)算:白熾燈:熒光燈:式中N-設(shè)備和用具實(shí)際的散熱量,W;

n1-鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù);

n2-燈罩隔熱系數(shù);

CLQ-照明散熱冷負(fù)荷系數(shù),可由附錄查取。

2/4/2023532、4室內(nèi)熱源散熱引起的冷負(fù)荷2.4.3人體散熱形成的冷負(fù)荷人體散發(fā)的熱量包括顯熱和潛熱兩部分,人體顯熱散熱引起的冷負(fù)荷由下式計(jì)算:群集系數(shù):為便于計(jì)算,以成年男子散熱量或散濕量為計(jì)算基礎(chǔ),對(duì)不同功能建筑物中的各類人員組成的人群的散熱量進(jìn)行修正而引入的修正系數(shù)?;靖拍钍街衠s-不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)成年男子的顯熱散熱量,W;

n-室內(nèi)全部人數(shù);-群集系數(shù);

CLQ-人體顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù),可由附錄查取。

2/4/2023542、4室內(nèi)熱源散熱引起的冷負(fù)荷人體潛熱散熱引起的冷負(fù)荷由下式計(jì)算:式中ql-不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)成年男子的顯熱散熱量,W;

n-室內(nèi)全部人數(shù);-群集系數(shù);

CLQ-人體顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù),可由附錄查取。

2/4/2023552、5濕負(fù)荷2/4/2023562、5濕負(fù)荷基本概念濕負(fù)荷:為維持室內(nèi)空氣含濕量恒定,單位時(shí)間內(nèi)需從房間除去的濕量。《規(guī)范》第5.2.11條:空調(diào)房間的夏季計(jì)算散濕量,應(yīng)根據(jù)下列各項(xiàng)確定:1、人體散濕量;2、滲透空氣帶入室內(nèi)的濕量;3、化學(xué)反應(yīng)過程的散濕量;4、各種潮濕表面、液面或液流的散濕量;5、食品或其他物料的散濕量;6、設(shè)備散濕量。2/4/2023572、5濕負(fù)荷2.5.1人體散濕量式中g(shù)-成年男子的小時(shí)散濕量,g/h;

n-室內(nèi)全部人數(shù);

-群集系數(shù)。

人體散濕量(kg/s)由下式計(jì)算:2/4/2023582.5.2敞開水表面散濕量2、5濕負(fù)荷式中ω-敞開水表面的散濕量,kg/s;

A-蒸發(fā)表面面積,m2。

敞開水表面散濕量(kg/s)由下式計(jì)算:2/4/2023592、6新風(fēng)負(fù)荷2/4/2023602、6新風(fēng)負(fù)荷1、夏季空調(diào)新風(fēng)冷負(fù)荷新風(fēng)冷負(fù)荷Qc·o(W)按下式計(jì)算(處理到與室內(nèi)空氣等焓狀態(tài)):

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