李佳宇热负荷计算详解.docx

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李佳宇热负荷计算详解

建筑物的采暖设计

地下室负荷计算

1．101房间设计热负荷的计算：

101房间为干警休息室，查附录3，冬季室内计算温度tn=18℃。

查附录4，朝阳供暖室外计算温度twn=-18.4℃。

屋面的传热系数为0.5W/（m2.K）

（1）计算围护结构的传热耗热量Q1

①北外墙

取墙的传热系数为0.52W/（m2.K），温差修正系数a=1，传热面积F=1.87*1.7=3.18㎡。

北外墙基本耗热量

Q1’/w=aKF（tn-twn）=1*0.52*3.18*（18+18.4）=60.19

查表1.7，

朝向

修正率

北、东北、西北

0-10%

东、西

-5%

东南、西南

-10%～-15%

南

-15%～-30%

朝阳北向的朝向修正率取δ=-5%。

朝向修正耗热量

Q1〃/w=60.19*（-0.05）=-3.01

本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。

北外墙实际耗热量：

Q1/w=Q1’+Q1〃=60.19-3.01=57.18

②北外窗

北外窗传热系数K=2.3W/（m2.K），温差修正系数a=1，传热面积F=1.8*1.8=3.24㎡。

基本耗热量

Q1’/w=aKF（tn-twn）=1*2.3*3.24*（18+18.4）=271.25

朝向修正耗热量

Q1〃/w=271.25*（-0.05）=-13.56

北外窗实际耗热量

Q1/w=Q1’+Q1〃=271.25-13.56=257.69

③西外墙（地上）

取墙的传热系数为0.52W/（m2.K），温差修正系数a=1，传热面积F=（6+0.37）*1.7=10.83㎡。

西外墙基本耗热量

Q1’/w=aKF（tn-twn）=1*0.52*10.83*（18+18.4）=204.99

朝阳西向的朝向修正率取δ=-5%。

朝向修正耗热量

Q1〃/w=204.99*（-0.05）=-10.25

西外墙实际耗热量：

Q1/w=Q1’+Q1〃=204.99-10.25=194.74

④西外墙（地下）

地下墙体按地带法划分：

传热面积

F/㎡=6*1.9=11.4

传热耗热量

Q1/W=KF（tn-twn）=0.47*11.4*（18+18.4）=195.03

⑤北外墙（地下）

地下墙体按地带法划分：

传热面积

F/㎡=1.87*1.9=3.55

传热耗热量

Q1/W=KF（tn-twn）=0.47*3.55*（18+18.4）=60.73

所以，101房间围护结构的总耗热量为

Q/W=57.18+257.69+194.74+195.03+60.73=765.37

（2）计算101房间的冷风渗透耗热量（按缝隙法进行计算）

北外窗，如下图所示外窗为两扇，带上亮，两侧扇可开启。

北外窗缝隙长度为

L/m=1.3*4+0.5*4=7.2

查表，朝阳的朝向修正系数北向n=0.4，高度修正系数

Ch=0.3*h0.4=0.3*100.4=0.75

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

L0=a（Pw/2*V02）b

查表1.9，取a=0.3，又取b=0.67；根据twn=-18.4℃，查得ρw=1.4kg/m³；查附录4，朝阳基准高度冬季室外最多风向的平均风速V0=5m/s。

因此

L0/（m³·h-1·m-1）=0.3*（1.4/2*52）0.67=2.04

北外窗的冷空气渗入量

L/（m³·h-1）=nChbL0l=0.4*0.750.67*2.04*7.2=4.45

北外窗的冷风渗透耗热量

Q/W=0.28Lρwcp（tn-twn）=0.28*4.45*1.4*1*（18+18.4）=63.50

101室地面耗热量：

第一地带：

传热面积F=2*6+2*3.3=18.6㎡。

耗热量

Q1’/w=aKF（tn-twn）=1*0.47*18.6*（18+18.4）=318.2088

第二地带：

传热面积F=（3.3-2）*6=7.8㎡。

耗热量

Q1’/w=aKF（tn-twn）=1*0.23*7.8*（18+18.4）=65.3016

因此，101房间的总耗热量为

Q/W=765.37+63.50+318.21+65.3=1212.38

2．102~104房间设计热负荷的计算：

（1）计算围护结构的传热耗热量Q1

①北外墙

取墙的传热系数为0.52W/（m2.K），温差修正系数a=1，传热面积F=1.87*1.7=3.18㎡。

北外墙基本耗热量

Q1’/w=aKF（tn-twn）=1*0.52*3.18*（18+18.4）=60.19

朝阳北向的朝向修正率取δ=-5%。

朝向修正耗热量

Q1〃/w=60.19*（-0.05）=-3.01

本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。

北外墙实际耗热量：

Q1/w=Q1’+Q1〃=60.19-3.01=57.18

②北外窗

北外窗传热系数K=2.3W/（m2.K），温差修正系数a=1，传热面积F=1.8*1.8=3.24㎡。

基本耗热量

Q1’/w=aKF（tn-twn）=1*2.3*3.24*（18+18.4）=271.25

朝向修正耗热量

Q1〃/w=271.25*（-0.05）=-13.56

北外窗实际耗热量

Q1/w=Q1’+Q1〃=271.25-13.56=257.69

所以，102~104房间围护结构的总耗热量为

Q/W=185+257.69=442.69

（2）计算102~104房间的冷风渗透耗热量（按缝隙法进行计算）

北外窗，如下图所示外窗为两扇，带上亮，两侧扇可开启。

北外窗缝隙长度为

L/m=1.3*4+0.5*4=7.2

查表，朝阳的朝向修正系数北向n=0.4，高度修正系数

Ch=0.3*h0.4=0.3*100.4=0.75

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

L0=a（Pw/2*V02）b

查表1.9，取a=0.3，又取b=0.67；根据twn=-18.4℃，查得ρw=1.4kg/m³；查附录4，朝阳基准高度冬季室外最多风向的平均风速V0=5m/s。

因此

L0/（m³·h-1·m-1）=0.3*（1.4/2*52）0.67=2.04

北外窗的冷空气渗入量

L/（m³·h-1）=nChbL0l=0.4*0.750.67*2.04*7.2=4.45

北外窗的冷风渗透耗热量

Q/W=0.28Lρwcp（tn-twn）=0.28*4.45*1.4*1*（18+18.4）=63.50

102-104室地面耗热量：

第一地带：

传热面积F=3.9*2=7.8㎡。

耗热量

Q1’/w=aKF（tn-twn）=1*0.47*7.8*（18+18.4）=133.4424

第二地带：

传热面积F=3.9*2=7.8㎡。

耗热量

Q1’/w=aKF（tn-twn）=1*0.23*7.8*（18+18.4）=65.3016

第三地带：

传热面积F=3.9*2=7.8㎡。

耗热量

Q1’/w=aKF（tn-twn）=1*0.12*7.8*（18+18.4）=34.0704

因此，102~104房间的总耗热量为

Q/W=442.69+63.50+133.44+65.30+34.07=739

3．105～107房间设计热负荷的计算：

（1）计算围护结构的传热耗热量Q1

①南外墙（地上）

取墙的传热系数为0.52W/（m2.K），温差修正系数a=1，传热面积F=3.9*1.9-1.8*1.8=4.18㎡。

南外墙基本耗热量

Q1’/w=aKF（tn-twn）=1*0.52*4.18*（18+18.4）=79.12

朝阳南向的朝向修正率取δ=-20%。

朝向修正耗热量

Q1〃/w=79.12*（-0.2）=-15.82

本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：

Q1/w=Q1’+Q1〃=204.42-15.82=188.6

②南外墙（地下）

地下墙体按地带法划分：

传热面积

F/㎡=（3.9-0.185*2）*1.9=6.707

传热耗热量

Q1/W=KF（tn-twn）=0.47*6.707*（18+18.4）=114.74

105～107室地面耗热量：

第一地带：

传热面积F=3.9*2=7.8㎡。

耗热量

Q1’/w=aKF（tn-twn）=1*0.47*7.8*（18+18.4）=133.4424

第二地带：

传热面积F=3.9*2=7.8㎡。

耗热量

Q1’/w=aKF（tn-twn）=1*0.23*7.8*（18+18.4）=65.3016

第三地带：

传热面积F=3.9*0.8=3.12㎡。

耗热量

Q1’/w=aKF（tn-twn）=1*0.12*3.12*（18+18.4）=13.62816

所以，105～107房间围护结构的总耗热量为

Q/W=188.6+114.74+133.44+65.3+13.63=515.71

3、108热负荷的计算：

车库2个外门宽3米，高3米

（1）计算围护结构的传热耗热量Q1

①北外墙（地上）

取墙的传热系数为0.52W/（m2.K），温差修正系数a=1，传热面积F=（8.7+0.37+0.37）*1.7-1.8*1.8-3*3+（3.9+0.185-0.37）*1.7+3.9*1.7+3.9*1.7+（3.3+0.37）*1.7-3*3-1.8*1.8*3=10.90㎡。

北外墙基本耗热量

Q1’/w=aKF（tn-twn）=1*0.52*10.90*（18+18.4）=206.32

②北外墙（地下）

取墙的传热系数为0.47W/（m2.K），温差修正系数a=1，传热面积F=（8.7+0.37+0.37）*1.9-1.8*1.8-3*3+（3.9+0.185-0.37）*1.9+3.9*1.7+3.9*1.9+（3.3+0.37）*1.9-3*3-1.8*1.8*3=15.05㎡。

北外墙基本耗热量

Q1’/w=aKF（tn-twn）=1*0.52*15.05*（18+18.4）=284.87

朝阳北向的朝向修正率取δ=-5%。

朝向修正耗热量

Q1〃/w=206.32*（-0.05）=-10.32

本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。

北外墙实际耗热量：

Q1/w=Q1’+Q1〃=206.32-10.32=196

总耗热量为：

Q1/w=Q1+Q1〃=284.87+196=480.87

③北外窗

北外窗传热系数K=2.3W/（m2.K），温差修正系数a=1，传热面积F=1.8*1.8*4=12.96㎡。

基本耗热量

Q1’/w=aKF（tn-twn）=1*2.3*12.96*（18+18.4）=1085.01

朝向修正耗热量

Q1〃/w=1085.01*（-0.05）=-54.25

北外窗实际耗热量

Q1/w=Q1’+Q1〃=1085.01-54.25=1030.76

④北外门

外门的传热系数为2.5W/（m2.K），温差修正系数a=0.7，传热面积F=3*3=9㎡

基本耗热量

Q1’/w=aKF（tn-twn）=0.7*2.5*9*（18+18.4）=573.3

朝向修正耗热量

Q1〃/w=573.3*（-0.05）=-28.67

北外门的外门附加率为500%。

北外门的冷风侵入耗热量：

Q