暖通空调习题解答教学内容

第二章热负荷、冷负荷与湿负荷计算

2-1 夏季空调室外计算干球温度是如何确定的？夏季空调室外计算干球温度是如何确定的？

答：本部分在教材第9页

《规范》规定，夏季空调室外计算干球温度取夏季室外空气历年平均不保证50h的干球温度；

夏季空调室外计算湿球温度取室外空气平均不保证50h的湿球温度（“不保证”系针对室外空气温度而言）。

这两个参数用于计算夏季新风冷负荷。

2-2 试计算北京市夏季空调室外计算逐时温度。

答：参见计算表格。

2-3 冬季空调室外计算温度是否与采暖室外计算温度相同？

答：参见教材第10页

不同，因为规范对两者定义就是不同的。

《规范》规定采用历年平均不保证1天的日平均温度作为冬季空调室外计算温度；

《规范》规定采暖室外计算温度取冬季历年平均不保证5天的日平均温度。

从定义上可知同一地点的冬季空调室外计算温度要比采暖室外计算温度更低。

2-4 冬季通风室外计算温度是如何确定的，在何种工况下使用？

答：见教材第10页

《规范》规定冬季通风室外计算温度取累年最冷月平均温度。

冬季通风室外计算温度用于计算全面通风的进风热负荷。

2-5 夏季通风室外计算温度和相对湿度是如何确定的，在何种工况下使用？

答：《规范》规定夏季通风室外计算温度取历年最热月14时的月平均温度的平均值；

夏季通风室外相对湿度取历年最热月14时的月平均相对湿度的平均值。

这两个参数用于消除余热余湿的通风及自然通风中的计算；

当通风的进风需要冷却处理时，其进风冷负荷计算也采用这两个参数。

2-6 在确定室内空气计算参数时，应注意什么？

答：见教材第10页

（1）建筑房间使用功能对舒适性的要求、工艺特定需求；

（2）地区、冷热源情况、经济条件和节能要求等因素。

2-7 建筑物维护结构的耗热量包括哪些？如何计算？

答：《规范》规定，维护结构的耗热量包括基本耗热量和附加（修正）耗热量两部分。

见教材第13页

（1）维护结构的基本耗热量，即按照基本公式计算

（2）围护结构附加耗热量包括：朝向修正率、风力附加、高度附加等主要修正。

对于间歇供暖系统还要考虑间歇附加率。

2-8 在什么情况下对采暖室内外温差不需要进行修正？

答：见教材第13页

当供暖房间并不直接接触室外大气时，围护结构的基本耗热量会因内外传热温差的削弱而减少，为此引入了维护结构的温差修正系数，其大小取决于邻室非供暖房间或空间的保温性能和透气状况。若邻接房间或空间的保温性能差，易于室外空气流通，则该区域温度接近于室外气温，温差修正系数亦接近于1。

若已知冷测温度或用热平衡法能计算出冷侧温度时，可直接用冷侧温度带入，不再

进行维护结构的温差修正系数的修正。

2-9 评价围护结构保温性能的主要指标是什么？

答：见教材第13页

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值的大小直接影响通过围护结构耗热量的多少盒其内表面温度的高低，也会影响维护结构的造价。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。《规范》中已明确规定维护结构最小热阻的计算公式。

2-10 试计算哈尔滨某单层民用建筑的北侧维护结构冬季的采暖热负荷。

已知条件：

（1）北外墙长21m，高6m，外墙为内抹灰两砖墙，传热系数K=1.27W/㎡℃。

（2）北外墙上有六个双层木窗，其传热系数K=2.67W/㎡℃，外形尺寸为1.5mX3m。

（3）此建筑两面有外窗，并设有门斗的双层外门。

（4）此建筑物采暖房间体积为21X12X6=1512m3。

答：根据GB50736-2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》中最新数据，哈尔滨供暖室外计算温度为-24.2℃，取室内设计温度为18℃。假设为保温地面。

具体计算过程可参见教材第29页，及相应计算表格。

2-11 什么是的热量？什么是冷负荷？简述二者的区别。

答：见教材第25页

得热量和冷负荷是两个概念不同而又相互关联的量。

房间得热量是指某一时刻由室内和室外热源进入房间的热量总和。得热量可分为潜热得热和显热得热，而显热得热又分为对流得热和辐射得热。

冷负荷是指为维持室温恒定，在某一时刻应从室内除去的热量。瞬时热量中以对流方式传递的显热得热和潜热得热部分，直接散发到房间空气中，立刻构成房间瞬时冷负荷；而以辐射方式传递的热得量，首先为围护结构和室内物体所吸收并贮存其中。当这些维护结构和室内物体表面温度高于室内温度后，所贮存的热量再以对流方式逐时放出，形成冷负荷。由此可见任一时刻房间瞬时得热量的总和未必等于同一时刻的瞬时冷负荷。只有得热量中不存在以辐射方式传递的得热量，或维护结构和室内物体没有蓄热能力的情况下，得热量的数值在等于瞬时冷负荷。

区别：大多数情况下，冷负荷与得热量有关，但并不等于得热。得热量中显热得热中德对流成分和潜热得热（不考虑维护结构内装修和家具的吸湿与蓄湿作用情况下）立即构成瞬时冷负荷，而显热得热中的辐射得热在转化成室内冷负荷的过程中，数量上有所衰减，时间上有所延迟，即冷负荷与得热量之间存在相位差和幅度差，这与房间的构造、围护结构的热工特性和热源的特性有关。

2-12 室内冷负荷包括哪些内容?

答:见教材第24页

答案（1）照明散热、人体散热、室内用电设备散热、透过玻璃窗进入室内日射量、经玻璃窗的温差传热、维护结构不稳定传热。

以上为瞬时得热量，其形成的室内瞬时冷负荷（逐时冷负荷），按照房间逐时负荷逐时相加取最大值即室内冷负荷。

答案（2）室内冷负荷包括通过围护结构（墙体、屋顶、窗户、内维护结构等）逐时传热形成的冷负荷和室内热湿源（照明、用电设备、人体等）形成的冷负荷，对各项进行逐时计算和叠加，最后找出最大值即为室内冷负荷值。当计算多个房间的室内冷负荷时，对各个房间的冷负荷逐时进行叠加，其中出现最大的值即为多房间的冷负荷值，而不是将各房间最大冷负荷值进行简单叠加。

2-13 空调制冷系统负荷包括哪些内容？

答：见教材第25页

空调制冷系统的冷负荷应包括：

（1）室内冷负荷；

（2）新风冷负荷（是制冷系统冷负荷中的主要部分）；

（3）制冷量输送过程的传热和输送设备（风机、泵）的机械能所转变的热量；

（4）某些空调系统因采用了冷、热量抵消的调节手段而得到的热量（例如空调系统中的再热系统）

（5）其他进入空调系统的热量（例如采用顶棚回风时，部分灯光热量被回风带入系统）。

值得指出的是制冷系统的总装机冷量并不是所有空调房间最大冷负荷的叠加。因为个空调房间的朝向、工作时间并不一致，他们出现最大冷负荷的时刻也不会一致，简单的将个房间最大冷负荷叠加势必会造成制冷系统装机容量过大。因此应对制冷系统所服务的空调房间的冷负荷逐时进行叠加，以其中出现的最大冷负荷作为制冷系统选择设备的依据。

2-14 新风负荷如何确定？

答：见教材第23页

（1）夏季，空调新风冷负荷按下式计算：

Q=M* (h o-h R)

（2）冬季，空调新风热负荷按下式计算：

Q=M*c p(t R-t o)

2-15 湿负荷包括哪些内容？如何计算？

答：见教材第21页

湿负荷是指空调房间（或区）的湿源（人体散湿、敞开水池（槽）表面散湿、地面积水、化学反应过程的散湿、食品或其他物料的散湿、室外空气带入的湿量等）向室内的散湿量，也就是为维持室内含湿量恒定需从房间除去的湿量。

具体计算方法参见教材

2-16 在什么情况下，任何时刻房间瞬时得热量总和的数值等于同一时刻的瞬时冷负荷？

答：见教材第25页

只有得热量中不存在以辐射方式传递的得热量，或围护结构和室内物体没有蓄热能力的情况下，得热量才等于瞬时冷负荷。

2-17 外墙和屋面的逐时冷负荷计算温度如何计算？

答：见教材第15、16页。

综上所述，外墙和屋面的冷负荷计算温度为：

t’=(t+△t)*kα*kρ

各字母具体含义见教材。

2-18 试计算武汉市某空调房间维护结构的瞬时冷负荷，计算时间为8：00-20:00。

已知条件：

（1）屋顶面积为21*12=522㎡，K=1.07，V型结构，屋面吸收系数0.90；

（2）南窗为双层玻璃窗。外窗尺寸为1.5*3，共有六个，总面积为1.5*3*6=27㎡，内挂浅色窗帘；

（3）南外墙面积为21*6-27=99㎡，外表为浅色，K=1.13，Ⅱ型结构；

（4）室内温度为20℃，维护结构外表面放热系数为16.3，内表面放热系数为8。

答：参考教材第25页例题。

详细计算过程见计算表格。

第二章补充题目

2-1 室外空气综合温度的物理意义及其变化特征是什么？

答：建筑围护结构总是同时受到太阳辐射和室外空气温度综合热作用，为方便计算建筑物单位外表面得到的热量而引入室外空气综合温度的概念，其相当于室外气温由空调计算温度增加了一个太阳辐射的等效温度值，并减少了一个维护结构外表面与天空和周围物体之间的长波辐射的等效温度值。其主要受到空调室外空气温度、围护结构外表面接受的总太阳辐射照度和吸收系数变化的影响，所以不同时间不同地点采用不同表面材料的建筑物的不同朝向外表面具有不同的逐时综合温度值。

2-2 外墙和屋面处室外空气的逐时综合温度计算流程

答：此题目应结合规范详细学习，逐步细化，不可马虎！可以购买相应规范细化学习，利用学习资源，不要闲置资源。

2-3 层高大于4m的工业建筑，在计算冬季采暖维护结构耗热量时，地面、墙、窗和门、屋顶和天窗冬季室内计算温度如何取值？

答：冬季室内计算温度应根据建筑物的用途确定，但当建筑物层高大于4m时，冬季室内计算温度应符合下列规定：

（1）地面，应采用工作地点的温度。

（2）墙、窗和门，应采用室内平均温度。

（3）屋顶和天窗，应采用屋顶下的温度。

2-4 位于西安的某办公楼为一矩形南北向多层建筑物，其冬季采暖室内设计温度为18℃，设计相对湿度45%，内走廊温度较室内低1~2℃（隔墙传热可以忽略）。已知该楼地面层南向1号办公室左邻办公室，右邻楼梯间，房间宽7.5、深7.2、高3.9，维护结构设计条件：外墙：370mm砖墙，外表水泥砂浆20，内表面白灰粉刷20；

内墙：240砖墙，内表面白灰粉刷20；

外窗：推拉铝合金窗2个，每个外形（宽X高）为3.0*2.0，可开启部分的缝隙长度为

8m（冬季K值，查《实用供热空调设计手册》第231页表4.2-1知传热系数为6.4）地面：非保温地面，K值按地带考虑；（此部分在接触过，具体来自哪里还需查找）

内门：普通木门（其传热可以忽略）。

要求计算1号办公室冬季供热设计热负荷。

答：具体计算过程详见相应计算表格

2-5 试阐述房间供暖、供冷设计负荷与系统供暖、供冷设计负荷之间的概念区别与联系。

答：房间供暖、供冷设计负荷的确定是系统供暖、供冷设计负荷确定的基础，是局部与整体的关系。由房间各项耗热量、得热量计算与热冷分析的基础上，可求得房间总的供暖、供冷设计热负荷，再进一步综合各房间同时使用情况、系统类型及调节方式，并考虑通风、再热、设备、和输送管道的热冷量损耗带来的附加热冷负荷，综合确定系统供暖、供冷设计负荷。

第三章全水系统

3-1 什么是全水系统？全水系统由哪几部分组成？

答:采暖通调系统中传递能量的介质称为“热媒”或“冷媒”。全部用水作为“热媒”或“冷媒”并将其从热源或冷源传递到室内采暖或供冷设备，供给室内热负荷或（和）冷负荷的系统称为全水系统。

全水系统由热源或（和）冷源、管道系统和末端装置组成。

3-2 为什么热水采暖系统在民用和公用建筑中得到广泛的应用?

答：教材33页

热水采暖系统有以下优缺点

优点：

（1）运行管理简单，维修费用低；

（2）热水德尔跑冒滴漏现象轻，因而节能；

（3）可采用多种调节方法；

（4）供暖效果好。连续供暖时，室内温度波动小。可创造良好的室内环境，增加舒适度。

（5）管道、设备锈蚀较轻，使用寿命长。

缺点：

（1）热水采暖系统靠水在散热设备中温度降低放出显热，散热设备传热系数较低，因而在相同的供热量下，所需供暖设备较多，管道系统的管径较大，造价高。

（2）在相同的设计热负荷下，热水为热媒时流量大，输送热媒消耗电能多。

综合来看，从有利节能、环保、提高舒适度、维修简便和使用寿命长而言，热水采暖系统的优点是主要的。应使其成为民用和公共建筑的主要采暖型式，页用于工业建及其辅助建筑中。

3-3 全水系统末端装置有哪几大类?

答：教材34页

常用的末端装置有散热器、暖风机、风机盘管和辐射板。

3-4 什么是散热器的金属热强度?

答：35页

单位质量金属、每1℃传热温差的散热量，其单位为W/（㎏℃）

3-5 什么是对流器?什么是辐射器?

答：35页

散热器按其传热方式分为辐射散热器和对流散热器。对流散热器的对流散热量几乎占100%，有时称其为“对流器”；相对对流散热器而言其他散热器同时以对流和辐射散热，有时称其为“辐射器”。

3-6论述铸铁散热器与钢制散热器的区别。

答：35和36页

灰口铸铁浇筑而成。由于结构简单、耐腐蚀、使用寿命长、水容量大而沿用至今。它的金属耗量大、笨重、金属热强度比钢制散热器低。铸铁散热器有柱型、翼型、柱翼型和板翼型等。

钢制散热器有新型钢制散热器和光排管散热器。，其金属耗量少，安装简单，承压能力较高，占用面积小。但耐腐蚀能力差，要求供暖系统进行水处理，非采暖期需满水养护。施工安装时要防止磕碰。钢制散热器水容量小，热惰性小、在间歇供暖时，停止供热后，延续供暖效果差，因此不宜与铸铁散热器混用于同一个间歇供暖的采暖系统中。不宜用于有腐蚀性气体的生产厂房和湿度相对较大的房间。钢制散热器有柱型、板型、柱翼型、扁管型、钢管串片式等。

3-7 散热器靠外墙布置和靠内墙布置各有何优缺点？

答：38页

散热器布置在外墙的窗下，，这样少占用室内的使用面积，提高外窗下部的温度，减少对人体的冷辐射。以及阻止渗入室内的空气形成下降的冷气流，房间贴近地面处温度较高，从而可提高房间的热舒适性。