02第二章-室内外气象参数及冷热湿负荷计算

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围护结构的基本耗热量
地带
第一地带 第二地带 第三地带 第四地带
R0 m2·℃/W
2.15 4.30 8.60 14.2
K0 W/( m2·℃)
0.47 0.23 0.12 0.07
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围护结构的基本耗热量
建筑物围护结构既要满足建筑结构上的要求，也要满足 建筑热工方面的要求，主要要求如下： （1）要保证在建筑结构内表面不结露，即外墙及顶棚 内表面温度不应低于室内空气的露点温度； （2）围护结构内表面温度不过分低于室内空气温度， 否则人体将会因辐射散热过大而感到不舒适； （3）建筑物的热稳定性要好； （4）建筑物围护结构的厚度，应根据技术经济比较确 定。
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序号
围护结构特征
a
1
外墙、平屋顶及直接接触室外空气的楼板等
1.00
2
带通风间层的平屋顶，坡屋顶闷顶及与室外空气相
0.90
同的不供暖地下室上面的楼板等
3
与有外门窗的不供暖楼梯间相邻的隔墙
多层建筑
0.70
高层建筑
0.60
4
不供暖地下室上面的楼板
当外墙上有窗户时
0.75
当外墙上无窗户且位于室外地坪以上时
► 冬季室外平均风速，应采用累年最冷三个月各月平 均风速的平均值。
► 冬季室外最多风向的平均风速，应采用累年最冷三 个月最多风向（静风除外）的各月平均风速的平均 值。
► 夏季室外平均风速，应采用累年最热三个月
各月平均风速的平均值。
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其他：相关规定
► 冬季最多风向及其频率，应采用累年最冷三个月的最多风向及 其平均频率。
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围护结构的基本耗热量
K—— 围 护 结 构 的 传 热 系 数 ， W/（m2·℃） 常用围护结构的传热系数可直接从有关 资科中查得。 如：内抹灰普通砖外墙 24砖墙
k=2.12 W/（m2·℃）
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围护结构的基本耗热量
地面的传热系数随着离外墙的 远近而有变化，但离外墙约8m远 的地面传热量基本不变。基于上 述情况，在工程中一般采用近似 方法计算，把地面延外墙平行方 向划分成四个计算地带。
►东、西
-5%
►东南、西南
-10%~-15%
►南
-15%~-30%
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围护结构修正耗热量
风力附加耗热量
风力附加耗热量是考虑室外风速变化对围护结构基本耗热量 的修正。
我国大部分地区冬季平均风速在2~3m/s，因此《暖通 规范》规定：在一般情况下，不必考虑风力附加。只对建筑 在不避风的高地、河边、海岸、旷野中的建筑物，城镇或厂 区内特别高出的建筑物，垂直外围护结构的基本耗热量附加 5~10％，以考虑风力增大的影响。
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工艺性空调
►工艺性空调室内温湿度基数及其允许波动范 围，应根据工艺需要及卫生要求确定；
►人员活动区的风速，：冬季不宜大于0.3m/s， 夏季宜采用0.2~0.5m/s，；
►当室内温度高于30℃，可大于0.5m/s。
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室外空气计算参数
要求： 1、结合暖通规范的规定，理解相关术语 2、能按设计要求合理选择各地室外气象参数
►注：统计干湿球温度时，宜采用当地气象台 站每天4次的定时温度记录，并以每次记录值 代表6h的温度值核算。
►夏季空调室外计算湿球温度，应采用历年平均不保证 5Leabharlann Baiduh的湿球温度。
►夏季空调室外计算日平均温度，应采用历年平均不保 证5天的日平均温度。
►夏季空调室外计算逐时温度，可按下式确定：
tsh twp t r
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冬季空调计算参数
► 冬季空调室外计算温度，应采用历年平均不保证1 天的日平均温度。
► 冬季空调室外计算相对湿度，应采用累年最冷月平 均相对湿度。
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其他：相关规定
► 当室内温湿度必须全年保证时，应另行确定空调室 外计算参数。
► 仅在部分时间（如夜间）工作的空调系统，
可不遵守本规范第3.2.7条至第3.2.10条的 规定。
兼顾经济性、节能性
7
舒适性空调室内参数标准说明
► 舒适性空调的室内参数，是基于人体对周围 环境温度、相对湿度和风速的舒适性要求， 并结合我国经济情况和人们的生活习惯及衣 着情况等因素，参照有关国家现行《室内空 气质量标准》（GB/T18883）等资料制定 的。
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空调室内计算参数，应符合下列规定：
注意：参考《建筑环境学》，理解人体热平衡、热舒适 评价及等效温度等相关概念。
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工艺性空调室内参数标准说明
► 对于设置工艺性空调的工业建筑，其室内参 数应根据工艺要求，并考虑必要的卫生条件 确定。
► 在可能的条件下，应尽量提高夏季室内温度 基数，以节省建设投资和运行费用。另外， 室温基数过低（如20℃），由于夏季室内 外温差太大，工作人员普遍感到不舒适，室 温基数提高一些，对改善室内工作人员的卫 生条件也是有好处的。
参考：暖通设计规范GB50189-2003 公共建筑节能设计标准GB50019-2005
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室内外参数设计的重要性
►室内空气参数：温度、湿度和风速 ►空调基数与空调精度的概念
►室外空气参数：室外设计计算温度和湿度 ►大气压力、风速 ►新风标准：卫生标准要求 ►确定依据与原则：满足工艺要求或舒适标准、
25
35
40
30
30
35
15
25
30
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冷风侵入耗热量
在冬季，受风压、热压等因素影响，会有大量冷空 气由开启的门、孔洞从室外或相邻房间侵入室内， 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。 当建筑的楼层数为n时，对于短时开启，无热空气 幂的民用建筑和工业辅助建筑的外门，采用外门的 基本耗热量乘以下列百分数的方法来计算冷风侵入 耗热量，即：
► 舒适性空调室内计算参数见应符合表3.1.3
规定；
参
数冬
季夏
季
温 度 （℃ ）
18 ~ 24
22 ~ 28
风 速 （m/s ）
≤0.2
≤0.3
相对湿度 （%）
30 ~ 60
40 ~ 65
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热舒适性要求
采暖与空调室内的热舒适性可参按照《中等热环境 PMV 和PPD指数的测定及热舒适条件的规定》 （GB/T 18049），采用预计的平均热感觉指数 （PMV）和预计不满意者的百分数（PPD）评价， 其值宜为：-1≤PMV≤+1；PPD≤27%。
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围护结构的基本耗热量
我国确定室外供暖计算温度的方法是采 用历年平均每年不保证五天的日平均温 度。 如：北京冬季室外供暖计算温度为-9℃。
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围护结构的基本耗热量
当围护结构中间隔着不采暖的房间或空 间时，围护结构内外两侧的空气温差当 然 比 ( tn-tw) 小 。 修 正 系 数 a 值 就 是 考 虑 到这种情况而采用的。为计算方便，规 定仍利用温差(tn-tw)计算耗热量、然后 根据经验得出的系数a值进行适当修正。
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冷风渗透耗热量
冬季，在风力和热压的作用下，室外的冷空气通过门 窗的缝隙渗入室内，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。 冷风渗透耗热量与室外风速、风向，外门窗的构造 和朝向，室内外空气温差，建筑物高低，以及建筑 物内部通道状况等因素有关。加热经由门、窗缝隙 渗入室内冷空气的耗热量，可根据建筑物的类型采 用不同的方法进行计算。
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冷风渗透耗热量
1．缝隙法
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冷风渗透耗热量
2. 换气次数法
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冷风渗透耗热量
3．百分数法
由于工业建筑较高，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
百分数进行估算 。
玻璃窗层数
单层 但、双层均有
双层
建筑物高度（m）
<4.5
4.5~10.0
>10.0
百分率（%）
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围护结构的基本耗热量
计算采暖房间围护结构的传热面积时，要分为墙、窗、 门、地面、屋顶等几个部分分别计算，还应按其朝向 分开计算。
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围护结构的基本耗热量
丈量不同围护结构传热面积的一些规则：
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围护结构的基本耗热量
室内计算温度是指室内离地面1.5~2.0m高处的 空气温度，它取决于建筑物的性质和用途。对 于工业企业建筑物，确定室内计算温度应考虑 劳动强度的大小以及生产工艺提出的要求：对 于民用建筑，确定室内计算温度应考虑到房间 的用途、生活习惯等因素。
第2章 负荷计算
要求： 1、理解负荷概念和负荷计算原理 2、会利用公式或软件进行工程计算 3、会进行负荷分类 统计及分析
1
排风扇 送风口
送风管
消声器
烟气
空
18°C
调
机
房
回风口 25°C
空调房间 24°C
新风 空调机
热湿空气 冷却塔
冷凝水管
制冷机房
冷水管 冷水泵
制冷机的蒸发器 制冷机的冷凝器
7°C 12°C 37°C
► 夏季最多风向及其频率，应采用累年最热三个月 的最多风向及其平均频率。
► 年最多风向及其频率，应采用累年最多风向及其 平均频率。
► 冬季室外大气压力，应采用累年最冷三个月各月平均大气压力 的平均值。
► 夏季室外大气压力，应采用累年最热三个月各月 平均大气压力的平均值。
► 冬季日照百分率，应采用累年最冷三个月各月平均日照百分率 的平均值。
（1）室内外温差引起的围护结构耗热量； （2）加热由门、窗等缝隙渗入室内的冷空气的
耗热量； （3）加热由外部进入的冷物料和运输工具的耗
热量； （4）加热由门、孔洞等处进入的冷空气耗热量； （5） 室内水分蒸发耗热量； （6） 通风换气耗热量； （7）其他方面散失的热量。
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房间得热量
（1） 工艺设备散热量； （2）热物料的散热量； （3）太阳辐射进入室内的热量。
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太阳辐射热对建筑物的热作用
►注意理解：室外空气综合温度 ►计算公式？ ►思考：室外热环境评价为什么不能采用空气
温度？为什么采用综合温度？ ►理解：空气温度、太阳辐射当量温度、长波
辐射当量温度
►如何修正？
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课后作业——查表：按城市列表
►设计原始资料之一：暖通空调设计用室内外 气象参数表
►以某类建筑为例，按房间功能列室内参数表 （分冬季和夏季）
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围护结构修正耗热量
高度附加耗热量
是考虑房屋高度对围护结构耗热量的影响而附加的耗热量。 《暖通规范》规定：民用建筑和工业企业辅助建筑物，当房 间高度在4m以下时，可以不考虑高度附加。房间高度超过 4m时，每增高lm，应附加的耗热量为房间围护结构总耗热 量(包括围护结构传热基本耗热量和其他修正耗热量)的2％。 但总的附加值不大于15％。 高度附加不适于楼梯间，因为楼梯间的散热器布置一般在底 层，已经考虑了垂直方向热气流的上升。
建筑供暖系统热负荷
►供暖系统设计热负荷 在室外设计计算温度下，为达到一定的
室内设计温度，供暖系统在单位时间内向建 筑物供给的热量 。
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采暖房间的热平衡
► 供暖系统设计热负荷可由房间在一定室内 外设计计算条件下得热量与失热量之间的热 平衡关系来确定。即： 房间的失热量＝房间的得热量
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房间失热量
软件进行负荷计算？
4
焓湿图的使用
►回顾：
►湿空气性质 ►湿空气状态及状态参数 ►湿空气热力过程
►工程设计上的应用：
►1、建筑室内外气象参数在焓湿图上的表示； ►2、空气处理过程在焓湿图上的表示； ►3、暖通空调负荷与焓湿图应用分析； ►4、焓湿图在空调工程设计过程中的应用。
5
2.1室内外气象参数的确定
►以某城市为例，按地点列室外参数表（分冬 季和夏季）
►注意：1、查附表2-1，区别采暖、空调和通 风用室外气象参数
►2、将室内外气象参数在焓湿图上表示出来 23
2.2 冬季建筑的热负荷
按稳态传热计算 空调热负荷和采暖热负荷
24
主要概念及公式
►冬季热负荷： ►计算公式及各参数的确定方法及依据：
25
0.60
外墙上无窗户且位于室外地坪以下时
0.40
5
与有外门窗的不供暖房间相邻的隔墙
0.70
与无外门窗的不供暖房间相邻的隔墙
0.40
6
伸缩缝、沉降缝墙
0.30
抗震缝墙
0.70
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围护结构修正耗热量
朝向修正耗热量
朝向修正耗热量是考虑建筑物受太阳照射影 响而对围护结构基本耗热量的修正。
►北、东北、西北
0
13
一、室外空气温度和湿度变化规律
►年变化（季节变化）
►日变化 ►计算时刻代表值：时均值（统计平均） ►动态模拟的瞬时值
►注意理解：气象参数的规律性和随机性
14
重庆干球、湿球日平均温度全年变化
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重庆最热月干湿球温度逐时变化
16
重庆最冷月干湿球温度逐时变化
17
二、室外空气计算参数
►夏季空调室外计算干球温度，应采用历年平均不保证 50h的干球温度。
32°C
冷却水管
热水管
热水器
冷却水泵 热水泵
集中空调系统示意图
烟囱
2
空调系统简图
3
你知道吗？——带着问题学习！
►1、室内外气象参数如何规定？ ►2、气象参数与负荷有何关系？ ►3、什么是负荷？不同类型负荷的形成机理？ ►4、建筑负荷如何分类统计？负荷大小如何影
响建筑设备配置和暖通空调方式？ ►5、现有负荷计算方法有哪些？如何利用专业