例题1-1：第六节 供暖设计热负荷计算例题
供热工程作业
第1章供暖系统的设计热负荷1. 某建筑物位于北京市区；室温要求维持18℃；试计算某建筑物一个房间的供暖设计热负荷，并校核外墙最小传热阻，见下图。
房间平面图建筑物构造：外墙为370mm砖墙（内抹灰20mm）；地面-水泥（不保温）；外门、窗--双层玻璃塑钢；屋顶-带有天花板和油毡的瓦屋面，其天花板的构造如下图所示。
1防腐锯末δ=0.18m λ= 0.11kcal/（m·h·℃）；2木板δ＝0.05m λ=0.15 kcal/（m·h·℃）；3板条抹灰δ=0.02m λ= 0.45kcal/（m·h·℃）。
房间立面图第2章供暖系统的散热设备1.某房间设计热负荷Q=2000 W，t n=18℃，散热器进水温度为95℃，回水温度为70℃。
拟选用M-132型散热器，安装于窗台下的壁龛内。
试计算散热器面积和片数。
2.某平房有三个外窗，房间总热负荷Q=6400 W，t n=18℃，热媒为热水，供回水温度为95℃/70℃，选用四柱813型散热器，明装于外窗下。
试计算散热器面积和片数。
第3章热水供暖系统1.试分别求出下图中，自然循环单、双管供暖系统的作用压头，并说明其特点（不考虑热水的沿途冷却）。
第3-1题图示第4章室内热水供暖系统的水力计算1.下图为自然循环单管热水供暖系统，供、回水温度为95℃/70℃。
试确定系统的作用压力，并确定最远环路的管径、阻力损失。
注：散热器支管长均为1米；管段5长度分别为3米。
第4-1题图示2.机械循环热水供暖系统如下图所示，供、回水温度为95℃/70℃，用户入口处压力为10kPa。
试确定最不利环路的管径，（不计算自然作用压头）。
第4-2题图示3.若将前题改为同程式（散热器负荷同上题），试进行水力计算。
第4-3题图示第5章室内蒸汽供暖系统1.某蒸汽网路系统如图所示，锅炉房蒸汽出口压力为7kpa，管道每100米装置一个方形补偿器，试确定各管段的管径及各用户的实际压力。
采暖热负荷计算实例
采暖热负荷计算实例采暖热负荷计算是指对建筑物进行能量平衡计算，以确定在特定的气候条件下所需的供暖能量。
这个过程包括考虑建筑物外墙、屋顶、地板、门窗等的传热，以及人员、照明、机械设备等产生的内部热量。
下面以办公楼为例，介绍采暖热负荷计算的步骤和方法。
首先，我们需要收集建筑物的一些基本信息，比如建筑物的功能和用途、建筑面积、朝向、墙壁和屋顶的材料以及厚度等。
假设该办公楼位于北京，建筑面积为1000平方米，是一个四层楼的建筑物。
第一步是计算外墙、屋顶、地板的传热量。
传热量的计算可以用传热公式Q=k*A*(T1-T2)/L来计算，其中Q为传热量，k为材料的导热系数，A为传热面积，T1和T2分别是两侧的温度，L为材料的厚度。
假设外墙使用保温材料，导热系数为0.2W/m·K，屋顶和地板使用混凝土，导热系数为1.5W/m·K，墙壁和屋顶的厚度为0.2米，地板的厚度为0.1米。
外墙的传热量Q1=k1*A1*(Tin-Tout)/L1，其中Tin为室内温度，Tout为室外温度，A1为外墙的面积，L1为外墙的厚度。
假设室内温度为20°C，室外温度为-10°C，外墙的面积为400平方米，计算得到Q1=0.2*400*(20-(-10))/0.2=4800W。
第二步是计算建筑内部产生的热量。
建筑物内部的热量主要来自于人员、照明、机械设备等。
根据经验数据，每平方米办公区域的照明和插座负荷为80W，人员负荷为100W/人。
假设办公楼一天工作8小时，人数为50人，计算得到照明和插座负荷为80*1000+50*100=8500W。
根据计算结果，该办公楼的采暖热负荷为140.8kW，表示在北京的冬季，需要提供至少140.8kW的供暖能量才能保持室内的舒适温度。
这个结果可以用来选择合适的采暖设备和设计供暖系统，以确保建筑物的供暖需求得到满足。
供热工程作业1
作业（一）——供暖设计热负荷计算题
下图1为哈尔滨市某三层教学楼的平面图。
试计算一层101图书馆、102门厅的供暖设计热负荷。
已知围护结构条件：
外墙：二砖墙，外表面水泥砂浆抹面，内表面水泥砂浆抹面，厚度均为20㎜，白灰粉刷；外窗：双层木框玻璃窗C—1（图2），尺寸为2000㎜×2000㎜（冬季用密封条封窗）；外门：双层木框玻璃门M—1（图3），尺寸为4000㎜×3000㎜；
层高：4m(从本层地面上表面算到上层地面上表面)；
地面：不保温地面。
说明：除外墙外，其他围护结构的传热系数均由表格查取。
窗的缝隙长包括气窗。
门厅
102
图2
图1
1。
例题1-1：第六节 供暖设计热负荷计算例题
已知条件
•已知围护结构条件：
•地面：不保温地面。K值按划分地带计算。
•北京市室外气象资料：来自•供暖室外计算温度tw'＝-9℃
•累年(1951年～1980年)最低日平均温度 tp.min＝-17.1℃ •冬季室外平均风速vp.j＝2.8m／s
101房间供暖设计热负荷计算步骤：
101房间供暖设计热负荷计算步骤：
第六节 供暖设计热负荷计算例题
[例题1-1]: 图 1-7 所示为北京市一民用办公建筑的平面图 和剖面图,计算其中会议室(101号房间)的供暖 设计热负荷。
已知条件
• 已知围护结构条件： • 外墙：一砖半厚 (370mm) ，内面抹灰砖墙。 K ＝ 1.57W ／ ㎡· ℃，D=5.06（围护结构热惰性指标） • 外窗：单层木框玻璃窗。尺寸(宽×高)为 1.5m×2.0m。 窗型为带上亮(高0.5m)，三扇两开窗。可开启部分的 缝隙总长为13.0m。 • 外门：单层木门。尺寸 ( 宽×高 ) 为 1.5mx2.0m 。门型 为无上亮的双扇门。可开启部分的缝隙总长度为9.0m。 • 顶棚：厚25mm的木屑板，上铺50mm防腐木屑。K=0.93 W ／ ㎡· ℃,D=1.53
101房间供暖设计热负荷总计为：
Q2 +Q3 25268 904 245 26420 Q Q1
W
作业：
1 采暖期内的热负荷计算
1 采暖期内的热负荷计算以济南地区某办公楼为例，根据规范规定,民用建筑供热指标取45~70W/ m2,取建筑热负荷指标50W/m2。
采用地板辐射采暖其热负荷等于常规负荷值乘以系数0.9~0.95[1]。
则采暖设计热指标：q¹=W/ m2由于上述设计热指标是按采暖室外计算温度条件下计算出来的，计算采暖期的耗热量时，应该将其折算成面积平均热指标（即建筑耗热量指标）。
可以采用下式进行计算[1]：(1)式中，——面积平均热指标（W/ m2）；——室内计算温度（℃），这里按18℃计；——月平均温度（℃）；——采暖室外计算温度（℃），济南地区为-7℃。
根据平均热指标，按照各个月的平均温度可以得出采暖期内各月的月平均面积热指标，进而算出每个月的采暖热负荷及采暖期内的总负荷,如表1所示。
根据详细热工计算，可将热负荷换算成水量,列于表1。
g/s (2)式中:——采暖系统热负荷指标, W/m2；——水的平均定压比热容,4.18KJ/(kg·K)；——采暖供回水温度差（℃）,低温地板采暖供回水温差为8~15℃,这里暂取10℃。
表1 采暖期内各月的采暖热负荷说明:假定太阳能集热器每天运行9小时。
2 太阳能集热器的集热量全玻璃真空太阳集热器的热量平衡方程式,其总集热量等于有效太阳得热量减去热量损失,数学表达式为:(3)式中，——闷晒水量（kg）；——T1~T2范围内水的平均定压比热容，=4.18 KJ/(kg·K)；——水的初始温度（℃）；——水的终止温度（℃）；——玻璃管的太阳透射率；——吸收涂层的太阳吸收率；——累积太阳辐照量（KJ/m2）；——集热管采光面积（m2）；——T1~T2范围内水的平均热损系数（W/m·K）；——累积辐照时间（h）；——散热面积（m2）。
则一根全玻璃真空太阳能集热管日产热水量的计算式为：(4)式中取采暖期日平均累积太阳辐照量（KJ/m2·d）根据太阳能厂家提供的样本及其他资料，以上公式中的性能参数取以下值：=0.88, =0.9, =0.062 m2, =0.9 W/m2, =0.137 m2。
01《供热工程》第一章_热负荷计算(二)解析
R0·min=α (tn-tw.e)/ △ty · Rn =0.843 m2
· ℃／W
通过计算可见，该外墙围护结构的实际传热阻R。
小于最小传热阻R0·min 值。不满足《暖通规范》规定， 故外墙应加厚到两砖半(620mm)，或采用保温墙体 结构型式。
第七节 供暖设计热负荷计算例题
护结构范围内的外门窗缝隙。
二、用换气次数法计算冷风渗透耗热量 ——用于民用建筑的概算法
在工程设计中，按房间换气次数来估算该房间的
冷风渗透耗热量。
Q2 0.278nk Vn c p （ w tn t ）
’ w
概算换气次数
缝隙法与换气次数法的比较
缝隙法：
Q2 0.278 V w c（ p tn t'w ）
根据公式(1-8)、表(1-1)和表(1-2)，得
R。=0.786 m2 · ℃／W
K=1/R。=1.27
W／(m2·℃)
2．确定围护结构的最小传热阻 首先确定围护结构的热惰性指标D值。
D Di Ri si =6.383+0.244=6.627〉6
i 1 i 1 n n
根据表1—6规定，该围护结构属重型结构(类型I)。 冬季室外计算温度tw.e＝tw′＝-26℃。 根据公式(1-20)，并查附录(1-6)，△ty＝6℃
换气次数法：
Q2 0.278nk Vn c p （ w tn t ）
’ w
三、用百分数法计算冷风渗透耗热量 ——用于工业建筑的概算法
由于工业建筑房屋较高，室内外温差产生的热压
较大，冷风渗透量可根据建筑物的高度及玻璃窗 的层数，按表1—9列出的百分数进行估算。
第一章供暖系统热负荷
Q2——为加热门窗缝隙渗入的冷空气耗热量
Q2 ——冷风侵入耗热量 适用条件
适用于一般的民用建筑，产热量很少且无通风系 统的公用建筑。
第二节 围护结构的基本耗热量
一、围护结构的传热过程 包括： 内表面吸热（对流 换热、辐射换热）、 结构导热（导热） 和外表面放热（对 流换热、辐射换热） 三个基本过程。
第二节 围护结构的基本耗热量
二、围护结构基本耗热量的计算
Q 计算公式： 1. j q KF (t n t w )a
式中： 1. j ——建筑物或房间围护结构的基本耗热量，W； Q
q ——各部分围护结构的基本耗热量，W； ℃)； K —— 各 部分围护结构的传热系数，W/(㎡· F —— 各部分围护结构的表面积，㎡； t n —— 冬季室内计算温度, ℃； t w —— 冬季室外空气计算温度, ℃； a —— 围护结构的温差修正系数,见表1-2。
3.温差修正系数 a值:
q KF (t n t h ) aKF (t n tW ) tn th a , 见附录 1 2 t n tW
当隔壁为非供暖房间时，通过 该围护结构的传热耗热量：
tn
供暖房间
F K
th
非供暖房间
与外界直接接触的外围护结构耗热量， α
Q1 (1 x g )[ aKF (t n tW )(1 x ch x f )] W
思考：为什么每增高1m附加2％？为什 么总附加量不超过15％？
四：其他修正方法：
工程实践中，除以上几项主要修正外，对房间围护结 构基本耗热量的修正还可能遇到下述情况。
对于公用建筑，当房间具有两面及两面以上 外墙时，可将外墙、窗、门的基本耗热量增加 5％。如果窗、墙面积之比超过1：1时，可对 窗的基本耗热量附加10％。 对于高层建筑来说，应当考虑到室外风速随 楼房高度增高而加大，从而对外窗传热耗热量 将有较大影响。对此，可按单、双层钢窗在不 同高度和室外风速下分别考虑0％-15％和0％-7 ％的传热系数K值附加率来进行修正，详细资 料可见《供热通风设计手册》。
10供暖系统设计热负荷计算例题
10、供暖系统设计热负荷计算例题
建筑设备与市政工程学院 2013年11月
项目一 供暖系统设计热负荷的确定
六、供暖系统设计热负荷计算例题
【例题】 试计算徐州市钟山影剧院供暖设计热负荷。 已知条件：
供暖室外计算温度为-3.6℃；冬季室外风速：2.3m/s。 室内设计温度：观众厅 18℃，放映厅16 ℃，售票厅18 ℃ 。 围护结构： 外墙：内表面抹灰24砖墙； K=2.08 W/(m2 ·℃) 外窗：双层钢窗，C-1：1500 mm ×1800 mm 。采用密封条封 窗，K=3.5 W/(m2 ·℃) ； 层高：4.2m（从本层地面上表面算到上层地面上表面）； 地面：不保温地面； 屋顶： K=1.1 W/(m2 ·℃)
5
3000
4
3600
3
13200
3600
2
3000
1
售票厅
5100
A
观众厅 101
观众厅 102
3900
B
3900 23400
3000
C
D
E
4500
3000
F
G
5
3000
4
3600
3
13200
3600
2
3000
1
A
放映厅 203
放映厅 204
观众厅 201
观众厅 202
5100
3900
3900 23400
1
155
三
7.8×2×2 31.2
1
81
四 7.8×(13.2-0.24- 7.49 12)
1
11
房间热负荷计算
房间 编号
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已知条件
•已知围护结构条件：
•地面：不保温地面。K值按划ห้องสมุดไป่ตู้地带计算。
•北京市室外气象资料：
•供暖室外计算温度tw'＝-9℃
•累年(1951年～1980年)最低日平均温度 tp.min＝-17.1℃ •冬季室外平均风速vp.j＝2.8m／s
101房间供暖设计热负荷计算步骤：
101房间供暖设计热负荷计算步骤：
第六节 供暖设计热负荷计算例题
[例题1-1]: 图 1-7 所示为北京市一民用办公建筑的平面图 和剖面图,计算其中会议室(101号房间)的供暖 设计热负荷。
已知条件
• 已知围护结构条件： • 外墙：一砖半厚 (370mm) ，内面抹灰砖墙。 K ＝ 1.57W ／ ㎡· ℃，D=5.06（围护结构热惰性指标） • 外窗：单层木框玻璃窗。尺寸(宽×高)为 1.5m×2.0m。 窗型为带上亮(高0.5m)，三扇两开窗。可开启部分的 缝隙总长为13.0m。 • 外门：单层木门。尺寸 ( 宽×高 ) 为 1.5mx2.0m 。门型 为无上亮的双扇门。可开启部分的缝隙总长度为9.0m。 • 顶棚：厚25mm的木屑板，上铺50mm防腐木屑。K=0.93 W ／ ㎡· ℃,D=1.53
101房间供暖设计热负荷总计为：
Q2 +Q3 25268 904 245 26420 Q Q1
W
作业：