暖通空调设计计算书Word文档下载推荐.docx
《暖通空调设计计算书Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《暖通空调设计计算书Word文档下载推荐.docx（66页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
1.3.3动力资料
本设计的对象为公共建筑，室内热水供暖系统，大多采用低温热水供暖系统，设计的供回水温度多采用75℃/50℃。
热源由市政热力管网提供，经换热站后向室内供暖。
市政热力管网的高温热水经换热站制备,本工程所需热水室外管网水温：
105/70℃
1.3.4围护结构资料
墙体：
外墙均为250厚陶粒混凝土空心砌块，除特殊注明外，外墙中心线偏主柱中心线600mm，墙、柱外侧贴80厚聚苯板保温。
内墙：
局部均为200厚陶粒混凝土空心砌块，轴线中分；
局部为100厚GRC墙面。
屋面：
屋面外板采用本色高强镀铝锌压型钢板（暗扣型），厚度0.53mm，强度550MPa.压型钢板国家质量检测有关：
抗风压、耐火性及密水性测试，耐火极限不小于1.33h保温吸音层采用双面包铝铂，100厚保温吸音层采用双面包铝铂，檩条采用热浸镀锌檩条，强度为450MPa，内板为成品金属微孔板，须做样板认可。
门窗：
气密性能等级为4级≤1.5m3/（h.m）；
保温性能等级为8级≤2.6w/（w/m2.k）
门、窗框与墙体之间的缝隙，应采用硬泡聚氨酯发泡剂、聚氯乙稀泡沫塑料等软质保温材料堵封，并用嵌缝密封膏密封。
围护结构保温措施及传热系数Ki值、热阻值Ri、传热系数限值K热阻限一览见表1-1：
表1-1传热系数Ki值、热阻值Ri、传热系数限值K热阻限一览表
围护结构部位
保温构造做法
传热系数Ki
[w/（m2·
K）]
或热阻Ri
[（m2·
K）/w]
传热系数限值K[w/（m2·
或热阻限值R
K）/W]
屋面
做法
材料名称及厚度（mm）
保温层
XPS板保温层（150.00mm）
Ki=0.20
K≤0.45
结构层
钢筋混凝土（120.00mm）
外墙（包括非透明幕墙）
改性聚氨酯保温板（50.00mm）
Ki=0.50
K≤0.6
围护结构
陶粒混凝土空心砌块（200㎜）
外挑楼板
楼板
钢筋混凝土楼板（120.00mm）
Ki=0.41
K≤0.5
非供暖房间与供暖房间的隔墙
改性聚氨酯保温板（100.00mm）
K≤1.5
非供暖房间与供暖房间的楼板
单一朝向外窗（包括透明幕墙）窗墙面积比
南向0.26
选用窗型：
PA断桥铝合金框中空玻璃窗（12mm空气间隔层）
Ki=2.5
K≤2.6
北向0.25
Km≤2.6
东向
0.09
K≤3.2
西向
屋顶透明部分：
占屋顶总面积0%
地面
周边
XPS板保温层（60.00mm）
Ri=2.45
R≥2
非周边
R≥1.8
供暖、空调地下室外墙（与土壤接触的墙）
Ri=2.52
第二章供热系统热负荷计算
2.1确定室内设计温度
建筑物特点：
本建筑为体育馆建筑，属于公共建筑，建筑的主要使用功能为举行大型的体育比赛及晚会商业演出等，具有落空高、跨度大、门窗面积大、围护结构传热系数大的特点这就决定了该类型建筑冬季供暖热负荷高。
供暖设计不仅要兼顾舒适性还要满足节能的要求，根据建筑物的特点及不同房间的使用功能，通过查阅相关资料，确定室内温度。
根据使用情况室内设计温度分别为值班供暖温度和使用供暖温度。
根据规范《公共建筑节能设计标准》GB50189一2005[1]规定，确定室内设计温度。
值班供暖设计温度在下表列出：
表2-1值班供暖室内计算温度t/℃表
办公室
储藏室
卫生间
楼梯间
小卖铺
更衣室
值班室
比赛大厅
18
10
16
20
使用时供暖设计温度：
表2-2使用时室内计算温度t/℃表
2.2房间耗热量
冬季供暖通风的热负荷主要包括以下几个方面：
1、围护结构的耗热量；
2、加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量；
3、加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量；
4、水分蒸发的耗热量；
5、加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量；
6、通风耗热量；
7、最小负荷班的工艺设备散热量；
8、热管道及其他热表面的散热量；
9、热物料的散热量；
10、通过其他途径散失或获得的热量。
所以房间热负荷为：
（2-1）
—供暖系统设计热负荷；
—围护结构基本耗热量；
—围护结构附加耗热量；
—冷风渗透耗热量；
—冷风侵入耗热量。
2.3通过围护结构的耗热量
围护结构的耗热量是指当室内温度高于室外温度时，通过围护结构向外传递的热量损失，在计算中通常分为两部分：
围护结构的基本耗热量和附加耗热量。
基本耗热量是指在一定条件下，通过墙、屋顶、地面、门窗等围护结构，由室内向室外传递的稳定传热量的总和；
附加耗热量指由于围护结构的传热条件发生变化而对基本耗热量的修正。
2.3.1围护结构的基本耗热量
在稳定传热的条件下房间各围护结构基本耗热量的计算公式为《供热工程》[2]：
（2-2）
式中Qj——围护结构基本耗热量，W；
K——围护结构的传热系数，W/（m2·
℃）；
F——围护结构的传热面积，m2；
tn——冬季供暖室内计算温度，℃；
tw——冬季供暖室外计算温度，℃；
a——围护结构的温差修正系数。
温差修正系数是对（tn-tw）修正。
当围护结构直接与大气接触时a=1,此时基本耗热量为Qj=KF（tn-tw）。
但是，在已知冷侧温度或用热平衡法能计算出冷侧温度时，可直接用冷侧温度代入，不再进行
值修正。
表2-3温差修正系数表
围护结构特征
外墙、屋顶、地面及室外相通的楼板
1.00
闷顶与室外空气相通的非供暖地下室上面的楼板等
0.90
非供暖地下室上面的楼板，外墙上有窗时
0.75
非供暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以上时
0.60
非供暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以下时
0.40
与有外门窗的非供暖房间相邻的隔墙
0.70
与列外门窗的非供暖房间相邻的隔墙
伸缩缝缩、沉降缝墙
0.30
防震缝墙
围护结构的传热系数:
由于该建筑物的外墙和屋顶采用均匀多层材料的平壁结构，所以其传热系数K值可以用下式计算同上：
（2-3）
式中R——围护结构的总传热热阻,（m2·
℃）/W；
αn——围护结构的内表面换热系数,W/（m2·
αw——围护结构的外表面换热系数W/（m2·
δi——围护结构各层材料的厚度,m；
λi——围护结构各层材料的导热系数,W/（m·
℃）。
使用上述公式时，应该注意下列问题：
（1）围护结构的面积F，应按一定的规则从建筑图上量取。
其规则可以查阅有的设计手册。
（2）一些定型的围护结构的传热系数K，可以从设计手册上直接查取。
一般情况下，根据传热学原理，可按多层匀质材料组成的结构计算其传热系数。
但不同地区供暖建筑各围护结构传热系数不应超过《民用建筑节能设计标准（供暖、居住建筑部分）》[3]、《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）[1]中的有关规定值。
（3）设置全面供暖的建筑物，其围护结构应具有一定的保温性能，应能满足卫生要求和围护结构内表面不结露的要求，并在技术经济上是合理的。
评价围护结构保温性能的主要指标是围护结构的热阻R，R值的大小直接影响围护结构耗热量的多少和其内表面温度的高低，也会影响围护结构的造价。
因此，围护结构的热阻R，应根据技术经济比较确定，且应符合国家有关民用建筑热工设计规范和节能标准的要求，《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012[4]中已明确规定了确定围护结构最小热阻的计算公式。
当围护结构是贴土的非保温地面（组成地面的各层材料导热系数都大于1.16W/（m·
℃））时，需要对地面划分地带，划分时要与建筑的维护结构平行相距2m，划分三个地带后余下的部分均按第四地带计算，其中第一地带靠近墙角的地面积需要计算两次。
下面以下图为例进行地带的划分,具体的划分情况见图2-1：
图2-1某区域传热地带的划分
地面各个地带的传热系数和换热阻见表2-2：
表2-3非保温地面的换热阻（m2·
℃/w）和传热系数（w/m2·
℃）表
地带
（m2·
℃/W）
（W/m2·
℃）
第一地带
2.15
0.47
续表
第二地带
4.30
0.23
第三地带
8.60
0.12
第四地带
14.2
0.07
2．4围护结构附加耗热量
2.4.1朝向修正耗热量
不同朝向的围护结构，受到的太阳辐射热量是不同的；
同时，不同的朝向，风的速度和频率也不同。
因此，《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012[4]规定对不同的垂直外围护结构进行修正。
其修正率为：
北、东北、西北朝向：
0～10%；
东、西朝向：
-5%；
东南、西南朝向：
-10%～-15%
南向：
-15%～-30%。
选用修正率时应考虑当地冬季日照率及辐射强度的大小。
冬季日照小于35%的地区，东南、西南和南向的修正率宜采用-10%～0，其他朝向可不修正。
2.4.2风力附加耗热量
在《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012[4]中明确规定：
在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物以及城镇、厂区内特别高的建筑物，垂直的外围护结构热负荷附加5%～10%。
2.4.3外门附加耗热量
为加热开启外门时侵入的冷空气，对于短时间开启无热风幕的外门，可以用外门的基本耗热量乘以按表2-3中查出的相应的附加率。
阳台门不应考虑外门附加率。
表2-4外门附加率N值
外门布置情况
附加率
一道门
65n%
两道门（有门斗）
80n%
三道门（有两个门斗）
60n%
公共建筑和生产厂房的主要出入口
500%
注：
n——建筑物的楼层数。
2.4.4高度附加耗热量
由于室内温度梯度的影响，往往使房间上部的传热量加大。
因此规定：
当采用地面辐射供暖的房间（不含楼梯间）高度大于4m时，应在基本耗热量和朝向、风力、外门附加耗热量之和的基础上，计算高度附加率。
每高出1m应附加1%，但最大附加率不应大于8%。
综上所述，建筑物或房间在室外供暖计算温度下，通过围护结构的总耗热量Q1可用下式综合表示：
（2-4）
式中
朝向修正率
风力附加修正率
高度附加修正率
2.5冷风渗透耗热量的计算：
在风力和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出。
把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量，称为冷风渗透耗热量。
影响冷风渗透耗热量的因素很多，如门窗构造、门窗朝向、室外风向和风速、室内外空气温差、建筑物高低以及建筑物内部通道状况等。
总的来说，对于多层（6层及6层以下）的建筑物，由于房屋高度不高，在工程设计中，冷风渗透耗热量主要考虑风压的作用，可忽略热压的影响。
对于高层建筑，则应考虑风压和热压的综合作用。
计算冷风渗透耗热量的常用方法有缝隙法、换气次数法和百分数法。
2.5.1按缝隙法计算多层建筑的冷风渗透耗热量
对多层建筑，可通过计算不同朝向的门、窗缝隙长度以及从每米长缝隙渗入的冷空气量，确定其冷风渗透耗热量。
这种方法称为缝隙法。
对不同类型的门、窗，在不同风速下每米长缝隙渗入的空气量L，可采用表7-2的实验数据。
用缝隙法计算冷风渗透耗热量时，以前只是计算朝冬季主导风向的门窗缝隙长度，朝冬导风向背风面的门窗缝隙不必计入。
实际上，冬季中的风向是变化的，不位于主导风向的门窗，在某一时间也会处于迎风面，必然会渗入冷空气。
因此，《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012[4]明确规定：
建筑物门窗的长度分别按各朝向可开启的外门，窗缝丈量，在计算不同朝向的冷风渗透空气量时，引进一个渗透空气量的朝向修正系数n。
即公式：
（2-5）
式中L——每米门、窗缝隙渗入室内的空气量，按当地冬季室外平均风速，采用表2-5中的数据，
l——门、窗缝隙的计算长度，m；
n——渗透空气量的朝向修正系数。
门窗缝隙的计算长度，建议可按下述方法计算:
当房间仅有一面或相邻两面外墙时，全部计入其门窗可开启部分的缝隙长度；
当房间有相对两面外墙时，仅计入风量较大一面的缝隙；
当房间有三面外墙时。
仅计入风量较大的两面的缝隙。
表2-5每米门、窗缝隙渗入的空气量L，
门窗类型
冬季室外平均风速（m/s）
1
2
3
4
5
6
单层木窗
1.0
2.0
3.1
4.3
5.5
6.7
双层木窗
0.7
1.4
2.2
3.0
3.9
4.7
单层钢窗
0.6
1.5
2.6
5.2
双层钢窗
0.4
1.1
1.8
2.7
3.6
推拉铝窗
0.2
0.5
1.6
2.3
2.9
平开铝窗
0.0
0.1
0.3
0.8
注:
1.每米外门缝隙渗入的空气量，为表中同类型外窗的两倍；
2.当有密封条时，表中的数据可以乘以0.5～0.6的系数。
确定门、窗缝隙渗入空气量V后，冷风渗透耗热量，可下式计算：
W（2-6）
式中：
V——经门、窗缝隙渗如室内的总空气量，
；
——供暖室外计算温度下的空气密度，
——冷空气的定压比热，
=1.05
0.287——单位换算系数，1
=0.287W；
其他符号同前。
2.5.2用换气次数法计算冷风渗透耗热量
在工程设计中，也有按房间换气次数来估算该房间的冷风渗透耗热量。
计算公式为
W（2-7）
——房间的内部体积，
——房间的换气次数，次/h，可按表选用。
表2-6概算换气次数
房间外墙暴露情况
一面有外窗或外门
1/4～2/3
两面有外窗或外门
1/2～1
三面有外窗或外门
1～1.5
门厅
2.5.3用百分数法计算冷风渗透耗热量
由于工业建筑房屋较高，室内外温差产生的热压较大，冷风渗透量可跟据建筑物的高度及玻璃窗的层数，按表列出的百分数进行估算。
表2-7渗透耗热量占围护结构总耗热量的百分数
玻璃窗层数
建筑物高度（m）
<
4.5
4.5～10.0
>
10.0
百分率（%）
单层
25
35
40
单、双层均有
30
双层
15
说明：
本设计采用换气次数法计算冷风渗透耗热量。
2.6冷风侵入耗热量
在冬季受风压和热压作用下，冷空气由开启的外门侵入室内。
把这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量。
冷风侵入耗热量，同样可按下式计算：
W（2-8）
——流入的冷空气量，
由于流入的冷空气量
不易确定，根据经验总结，冷风侵入耗热量可采用外门基本耗热量乘以下表的百分数的简便方法进行计算。
亦即：
W（2-9）
——外门的基本耗热量，W;
N——考虑冷风侵入的外门附加率，按表2-8采用。
表2-8的外门附加率，只适用于短时间开启的、无热风幕的外门。
对于开启时间较长的外门，冷风侵入量
可根据《工业通风》等原理进行计算，或根据经验公式或图标确定，并按公式2-8计算冷风侵入耗热量。
此外，对建筑物的阳台不必考虑冷风侵入耗热量。
一道门的附加值比两道门的小，是因为一道门的基本负荷大。
表2-8外门附加率N值
2.7户间传热
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012[4]规定，与相邻房间的温差大于或等于5℃，或通过隔墙和楼板等的传热量大于该房间热负荷的10%时，应计算通过隔墙或楼板等的传热量。
2.8供暖设计负荷计算举例
计算方法：
确定指北针方向，开始按顺时针方向给隔层房间依次编号。
依次计算房间热负荷
如图是一层1003位置房间：
已知维护结构条件：
北外墙：
250厚陶粒混凝土空心砌块,墙外侧贴80厚聚苯板保温,尺寸4500×
7200，传热系数0.41W／（m2.℃）
外窗：
双层PA断桥铝合金框中空玻璃窗（12mm空气间隔层）,传热系数2.2W／（m2.℃）图2-2办公室1003
尺寸：
0.85×
1.8m
楼板：
钢筋混凝土120厚，传热系数0.6W／（m2.℃），
隔墙：
200厚陶土粒空心混凝土砌块，传热系数0.6W／（m2.℃），
地面：
不保温地面，K值按地带划分；
供暖室外计算温度为—10.9℃；
-23.6℃。
供暖设计温度：
18℃
1003房间供暖负荷计算步骤：
1.围护结构传热量
的计算：
北外墙
=4.5×
7.2×
0.41×
1.1×
（18+10.9）×
1.06=447.63W
邻室供暖温度10℃，计算户间传热：
内墙Q=3.6×
0.6×
（18-10）=124.4w
内墙Q=4.5×
（18-10）=155.52w
楼板Q=3.6×
4.5×
（18-10）=97.2w
2.冷风渗透量
的计算
用换气次数法计算冷风渗透量，使用公式2-7：
计算得
=613W
3.冷风侵入耗热量
该房间无外门
=0w
4.1003房间供暖设计热负荷总计为：
=
+
=3802.15w
将1003房间计算结果列入表2-9中：
其他房间的负荷计算结果列于附表1中
表2-91003房间热负荷计算书
房间编号
类别
传热系数
温差修正
基本耗热量
修正后耗热量
高度修正
围护结构耗热量
冷风渗透耗热量
外门冷风侵入耗热量
供暖热负荷
户间传热
总热负荷
尺寸
面积
朝向
风向
K
α
Xch
Xf
1+Xch+XF
Q1x
Xh
Q1
Q2
Q3
Q=Q1+Q2+Q3
Qfj
Q=Qcn+Qfj
长
宽
m2
w/m2.℃
W
1003
外墙北
7.2
27.85
0.41
330
363
0.06
404
外北,2
0.85
1.53
195
214
238
外窗北
0.83
1.49
95
104
116
地面1
9
122
130
地面2
48
51
内墙
25.9
124
32.4
156
5.4
16.2
78
屋面
0.35
164
174
渗透
613
小计
面积指标：
129
1311
1373
1114
1726
358
3084
升级会员 