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
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三
7.8×2×2 31.2
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四 7.8×(13.2-0.24- 7.49 12)
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房间热负荷计算
房间 编号
房间 名称
围护 结构 基本
附加率%
耗热量
名称
朝向 风力 外门 两面 窗墙面 高度
及朝向 W
外墙 积比
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项目一 供暖系统设计热负荷的确定
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 ·℃)
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。
供热采暖系统负荷计算
供热采暖系统负荷计算对采暖热负荷和生活热水负荷分别计算后，应选两者中较大的负荷确定为太阳能供热采暖系统的设计负荷，太阳能供热采暖系统的设计负荷应由太阳能集热系统和其他能源辅助加热/换热设备共同负担。
太阳能集热系统负担的采暖热负荷是在计算采暖期室外平均气温条件下的建筑物耗热量。
建筑物耗热量、围护结构传热耗热量、空气渗透耗热量的计算应符合下列规定：1 建筑物耗热量应按下式计算：Q H = Q HT + Q INF -Q IH式中Q H——建筑物耗热量，W；Q HT——通过围护结构的传热耗热量，W;Q INF——空气渗透耗热量，W；Q IH——建筑物内部得热量（包括照明、电器、炊事和人体散热等），W。
2通过围护结构的传热耗热量应按下式计算：Q HT=（t i-t e）(∑εKF)式中Q HT——通过围护结构的传热耗热量，W；t i——室内空气计算温度，按《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019中的规定范围的低限选取，℃；t e——采暖期室外平均温度，℃；ε——各个围护结构传热系数的修正系数，参照相关的建筑节能设计行业标准选取；K——各个围护结构的传热系数，W/（㎡*℃）F——各个围护结构的面积，㎡。
3空气渗透耗热量应按下式计算Q INF=（t i-t e）(CpρNV)式中Q INF——空气渗透耗热量，W；Cp——空气比热容，取*h/（kg*℃）；ρ——空气密度，取t e条件下的值，kg/㎡；N——换气次数，次/h;V ——换气体积,m³/次。
其他能源辅助加热/换热设备负担在采暖室外计算温度条件下建筑物采暖热负荷的计算应符合下列规定；1 采暖热负荷应按现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019中的规定计算。
2 在标准规定可不设置集中采暖的地区或建筑，宜根据当地实际情况，适当降低室内空气计算温度。
太阳能集热器的设置应符合下列规定：1 太阳能集热器宜朝向正南，或南偏东、偏西30°的朝向范围内设置；安装倾角宜选择在当地纬度-10°~+20°的范围内；当受实际条件限制时，应按附录A进行面积补偿，合理增加集热器面积，并应进行经济效益分析。
供热工程计算题带答案(考试版)
热水网路的水压图 2511. 室外热网主干线长2000米，建筑物高18米，供回水干线平均比摩阻60Pa/m ，局部阻力损失占沿程阻力损失的30%，最远用户预留压力5 mH 2O ，热源损失10 mH 2O 。
热网供回水设计参数95/70℃，用户与热网采用直接连接，求： (1) 画水压图（地势平坦）；(2) 采用循环水泵入口连续补水定压，在水压图上注明补水点压力、循环水泵扬程及各特征点压力； (3) 说明系统静水压线选择的原则。
解：(1~2)计算供、回水干管的阻力损失：()210.3 1.3200060156 kPa 15.6 mH O j P RL P RL ∆=+∆=+=⨯⨯==干管 系统总阻力，即循环水泵应提供的扬程：2215.62510=46.2 mH O P P P P ∆=∆+∆+∆=⨯++总干管热源用户由于地势平坦，取地势标高为零，取5m 富裕压头。
（可取3~5 mH 2O ）系统供水温度低于100℃，不用考虑汽化压力。
所以静水压线j H =18+0+5=23 mH 2Okm )(3) 系统静水压线选择的原则：不汽化、不超压、不倒空。
热负荷随室外温度变化曲线 1582. 某供热系统同时拥有供暖用户、通风用户和热水供应用户，如所在城市供暖室外设计计算温度-20℃，通风室外设计计算温度-15℃。
(1) 说明各热负荷的性质特点；(2) 绘图分析冬季该供热系统各用户的热负荷随室外温度的变化，以及总热负荷的变化。
已知各用户设计热负荷存在这样的关系：'''Q Q Q >>通风供暖热水供应解：(1) 供暖和通风热负荷都属于季节性热负荷，与室外温度关系密切；热水供应热负荷属于常年性热负荷，与气候条件关系不大，但是在一天中的小时用水量变化较大。
(2) 根据供暖热负荷的体积热指标法概算公式：()''v w n w Q q V t t =-供暖则供暖热负荷与室外温度呈线性关系。
供热工程例题
供热工程例题B 1．供暖系统的主要组成部分是A、热水系统、通风空调系统、工艺用热系统等.B、热媒制备、热媒输送、热媒利用等C、热水系统、蒸汽系统等。
D、局部供暖系统、集中供热系统。
B 2．供暖系统设计热负荷是指A、在某一室外温度 t w下，为了达到要求的室内温度,供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
B、在设计室外温度 t w下，为了达到要求的室内温度，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
C、在规定室外温度 t w下，为了达到要求的室内温度,供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
D、在任何室外温度 t w下,为了达到要求的室内温度，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
D 3．附加耗热量包括 (外门附加、风力附加、高度附加、朝向附加)A、风力附加、风向附加、朝向附加。
B、风力附加、高度附加、设备附加C、高度附加、设备附加、朝向附加。
D、风力附加、高度附加、朝向附加。
C 4、《暖通规范》规定：民用建筑的室内计算温度宜采用A、不应低于 15°C。
B、不应低于 12°C。
C、16 — 20°C.D、不应低于10°C。
A 5、《暖通规范》规定，我国北方城市的供暖室外计算温度值是A、采用历年平均不保证5 天的日平均温度.B、采用历年平均不保证4 天的日平均温度.C、采用历年平均不保证 3天的日平均温度.D、采用历年平均不保证2 天的日平均温度。
A 6、围护结构表面换热过程是A、传导、辐射、对流.B、传导、辐射。
C、传导、对流。
D、对流、辐射D 7、关于地面的传热系数在工程上采用近似方法计算将地面沿外墙A、沿平行方向分一个地带.B、沿平行方向分二个地带。
C、沿平行方向分三个地带。
D、沿平行方向分四个地带。
B 8、围护结构的最小传热阻是A、围护结构的经济传热阻。
B、围护结构内表面温度满足不结露的要求所对应的传热阻。
C、使围护结构内表面温度波动最小的传热阻。
D、使建筑物建造费用和经营费用最小的传热阻。
供热工程简答
4.围护结构的修正耗热量包括哪几部分？
朝向，风力，高度
5.写出房间围护机构基本耗热量的计算公式，说明各项的意义。
q'=KF(tn-tw')α单位w K-传热系数 F-围护结构的面积 tn-室内计算温度 tw'-供暖室外计算温度 α-温差系数
3.膨胀水箱的作用是什么？
容纳水在受热膨胀而增加的体积，在重力循环上供下回式系统中还有排气作用。膨胀水箱的另一作用是恒定供暖系统的压力。
4.为什么在机械循环热水供暖系统中，宜将膨胀水箱的膨胀管连接在循环水泵吸入侧回水干管上？
5.机械循环热水供暖系统的主要形式有哪几种，各有何特点？
1)上供下回式双管和单管；2）下供下回式双管热水供暖系统；3）中供式热水供暖系统；4）下供上回式；5）混合式；特点：单管顺流式系统的特点是立管中全部的水量顺次流过各层散热器。形式简单、施工方便、造价低。严重缺点是不能进行局部调节。中供式系统可避免由于顶层梁标高过低，致使供水干管挡住顶层窗户的不合理布置，并减轻了上供下回式楼层过多，易出现垂直失调的现象；但尚不系统要增加排气装置。下供上回式特点：无需设置集气罐等排气装置，便于布置，减少布置高架水箱的困难，相同立管供水温度下，散热器的面积要逼上供下回式面积多。
7.相邻房间供暖室内设计温度不同时，什么情况下计算通过隔墙和楼板的传热量。
如果两个相邻房间的温差大于或等于5℃时，应计算通过隔墙或楼板的传热量。
8.我国现行的《暖通规范》采用了不保证天书方法确定北方城市的供暖室外计算温度值。采暖室外计算温度，应采用历年平均不保证5天的日平均温度。
9.围护结构中空气间层的作用是什么？
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 ·℃)
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四 7.8×(13.2-0.24- 7.49 12)
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房间热负荷计算
房间 编号
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101 观众厅 南外墙 南外窗 北外墙 北外窗
西内墙 (13.2-0.24) ×4.2 54.43 地面一 二 三 四 7.8×2×2 7.8×2×2 7.8×2×2 7.8×(13.2-0.2412) 31.2 31.2 31.2 7.49
房间热负荷计算
实际 基本 耗热量 房间 房间 耗热量 编号 名称 名称 W 朝向 风力 外门 两面 窗墙面 高度 间歇 W 外墙 积比 及朝向 围护 结构 附加率% 1 2 3 11 12 13 14 15 16 17 18 19
项目一 供暖系统设计热负荷的确定
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 · ℃)
南外窗的冷风渗透耗热量： Q2＝0.28Cpρwn•L（tn-twn） ＝0.28×1×1.31×11.48×(18+3.6) ≈90.95(W)
由于采用密封条封窗，渗入量减少为0.6倍： L0′=2.07×0.6＝1.242（m3/(m•h)）
根据twn＝-3.6℃，查得ρwn＝1.31kg/m3 朝向修正系数，南向取n＝0.55 计算南外窗的冷空气渗入量： L＝L0′·l·n＝1.35×16.8×0.55≈11.48m3/h）
冷风渗透耗热量计算
3900 23400
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ABC源自DEFG
房间热负荷计算
房 间 编 号 1 房间 名称 2 围护结构 名称 及朝向 3 尺寸 m× m 4 3.9×2×4.21.5×1.8×2 1.5×1.8×2 3.9×2×4.21.5×1.8×2 1.5×1.8×2 室内 室外 计算 温差 传热系数 基本 设计 计算 温度 修正 W/（m2 耗热量 温度 差 温度 系数 面积 · ℃） W α ℃ 2 ℃ ℃ F/m 5 27.36 5.4 27.36 5.4 6 18 7 8 9 1 1 1 1 0.6 1 1 1 1 10 11 1229 408 1229 408 1213 317 155 81 11 -3.6 21.6
101 观众厅 南外墙 1229 南外窗 408
北外墙 1229 北外窗 408
西内墙 1213 地面一 二 317 155
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冷风渗透耗热量计算
南外窗为两扇，外窗（两个）缝隙总长度为： L＝（1.5×2+1.8×3）×2＝16.8(m) 查表2-8：在V＝2.3m/s的风速下单层钢窗每米缝隙每小时渗 入的冷空气量为2.07m3/(m•h)
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