【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 2 悶頂?shù)牡匕?、與室外空氣相通的地下室上面的樓板 3 非供暖地下室上面的樓板 地下室外墻上有窗 地下室外墻上無窗且為與室外地面以上 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 續(xù)表 41 序號(hào) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)特征 a 3 地下室外墻上無窗且為與室外地面以下 4 與有外門窗的非供 暖樓梯間之間的隔墻 首層 2 層 ~6 層 7 層 ~30 層 5 與有外門窗的非供暖房間之間的隔墻或樓板 6 與無外門窗的非供暖房間之間的隔墻或樓板 7 與有供暖管道的屋頂設(shè)備層相鄰的頂板 8 與有供暖管道的高層建筑中間設(shè)備層相鄰的頂板和地面 9 伸縮縫、沉降縫墻 10 抗震縫墻 整個(gè)供暖建筑物或房間的基本耗熱量 jQ,1? ， 應(yīng)等于它的圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部分 (墻、窗、門、樓板、屋頂、地面等 )基本 耗熱量 q? 的總和 ，按式 (42)計(jì)算： a)tK F ( tqQ j ?? ?????? wn,1 (42) 與 相鄰房間的溫差大于或等于 5℃ ，應(yīng)計(jì)算通過隔墻和樓板的傳熱量。與相鄰房間的溫差 小 于 5℃ ，且 通過隔墻 或 樓板的傳熱量大于該房 間熱負(fù)荷的 10%，應(yīng)計(jì) 算 其傳熱量 [4]。 (2)圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加 (修正 )耗熱量 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量是在 穩(wěn)態(tài)傳熱條件下 按式 (42)計(jì)算得出的，實(shí)際耗熱量會(huì)受到氣象條件以及建筑物情況等各種因素而有所增減。所以需要對(duì)房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量 進(jìn)行修正。這些修正耗熱量 稱 為圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加 (修正 )耗熱量。 通常按基本耗熱量的百分率進(jìn)行修正。主要包括朝向修正、風(fēng)力附加、外門附加、高度附加耗熱量等。 ① 朝向修正耗熱量 需要修正的耗熱量等于垂直的外圍護(hù)結(jié)構(gòu) (門、窗、外墻及屋頂?shù)拇怪辈糠?)的基本耗熱量乘以相應(yīng)的修正率。 朝向修正率 chx 的取值 見表 42。 表 42 朝向修正率 朝 向 chx 朝向 chx 北、東北、西北 0~10% 東南、西南 10%~15% 東、西 5% 南 15%~30% 選用朝向修正率時(shí)應(yīng)綜合考慮當(dāng)?shù)囟救照章?、建筑物的使用和被遮擋等情況。對(duì)于日照率小于 35%的地區(qū)，東南、西南、南向的朝向修正率宜采用 10%~0， 東、西朝向可不修正 [4]。本 工程 位于 北京 市 ，東、西朝向的修正率為 5%，北朝向的修正率為 5%，南朝向的修正率為 20%。 ② 風(fēng)力附加耗熱量 風(fēng)力附加耗熱量是考慮室外風(fēng)速變化而對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的影響。 在一般情況下，不必考慮風(fēng)力附加，只對(duì)建在不避風(fēng)的高地、河邊、海岸、曠野上的建筑物，石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內(nèi)特別高出的建筑物，才考慮垂直外圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加 5%~10%[3]。本 工程 位于 北京 市，所以不考慮風(fēng)力附加耗熱量。 ③ 外門附加 耗熱量 外門附加 耗熱量可采用外門的基本耗熱量乘以表 43 中附加率 mx 來計(jì)算。外門附加率，只適用于短時(shí)間開啟的、無熱風(fēng)幕的外門。陽臺(tái)門不考慮 外門附加 [1]。 表 43 外門附加率 外門特征 mx 外門特征 mx 一道門 65%n 三道門 (有兩個(gè)門斗 ) 60%n 兩道門 (有門斗 ) 80%n 公共建筑和工業(yè)建筑的主要出入口 500% 注： n 為建筑物樓層數(shù)。外門的附加率，最大不應(yīng)超 過 500%。 本設(shè)計(jì)中辦公層無外門，所以無外門附加率；商業(yè)層有外門，所以有外門附加。 ④ 高度附加率 建筑 (除樓梯間外 )的圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量高度附加率，散熱器供暖房間高度大于 4m時(shí)每高出 1m，附加 2%，但總附加率不應(yīng)大于 15%；地面輻射供暖的房間高度大于4m 時(shí)，每高出 1m 宜附加 1%，但總附加率不宜大于 8%[4]。本 工程 辦公 層高均小于4m，所以無高度附加。但一 ~三 層 商業(yè) 層的高度為 5m， 均大于 4m，所以 附加 2%。 冷風(fēng)滲透耗熱量 在風(fēng)壓和熱壓造成的室內(nèi)外壓差作用下，室外的冷空氣通過門 、 窗等縫隙滲入室內(nèi)，被加熱后逸出。把這部分冷空氣從室外溫度加熱到室內(nèi)溫度所消耗的熱量，稱為冷風(fēng)滲透耗熱量。冷風(fēng)滲透耗熱量，在供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷中占 有不小的份額 。 影響冷風(fēng)滲透耗熱量的因素很多，如門窗構(gòu)造、門窗朝向、室外風(fēng)速與風(fēng)向、室內(nèi)外空氣溫差、建筑物高低以及建筑物內(nèi)部通道狀況等。對(duì)于多層建筑，由于房屋高度不高，在工程設(shè)計(jì)中，冷風(fēng)滲透耗熱量主要考慮風(fēng)壓的作用。對(duì)于高層建筑，則應(yīng)考慮風(fēng)壓與熱壓綜合作用的結(jié)果。 計(jì)算冷風(fēng)滲透耗熱量的常用方法有縫隙法、換氣次數(shù)法和百分?jǐn)?shù)法， 本 設(shè)計(jì)中采用的是縫隙法。 通過計(jì)算不 同朝向的門、窗縫隙的長(zhǎng)度以及在風(fēng)壓與熱壓綜合作用下，每米長(zhǎng)縫隙滲入的冷空氣量，確定其冷風(fēng)滲透耗熱量。這種方法稱為 縫隙法 。 對(duì)于多層和高層民用建筑，加熱 由門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的耗熱量，可按 式(43)計(jì)算： )(2780 wnwp2 ???? (43) 式中 ， 2Q? —— 冷風(fēng)滲透耗熱量 (W)； 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 pc —— 冷空氣的定壓比熱容 ， K)kJ/( ??c ； wρ —— 供暖室外計(jì)算溫度下的空氣密度 ( 3kg/m )； L —— 滲透冷空氣量 ( /hm3 )； —— 單位換算系數(shù)， ? 。 由式 (43) 可知， 在室內(nèi)外溫差一定時(shí)，冷風(fēng)滲透耗熱量主要取決于滲透冷空氣量 L 。滲入室內(nèi)的冷空氣量 L ( /hm3 )可根據(jù)不同的朝向，按 式 (44)計(jì)算 ： b0mlLL? (44) 式中 ， 0L —— 通過每米門窗縫隙進(jìn)入室內(nèi)的理論滲透冷空氣量 h)]/(m[m3 ? ； l —— 門窗縫隙的計(jì)算長(zhǎng)度 (m)； m—— 門窗的冷風(fēng)滲透壓差綜合修正系數(shù)； b —— 門窗縫隙滲風(fēng)指數(shù) ， b =~，當(dāng)無實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)，可取 b =。 其中， 0bLm 表示通過每米門、窗縫隙進(jìn)入室內(nèi)的實(shí)際滲透冷空氣量。 (1)通過每米門 、 窗縫隙進(jìn)入室內(nèi)的理論滲透冷空氣量 0L 通過每米門窗縫隙進(jìn)入室內(nèi)的理論滲透冷空氣量 0L ，是指在基準(zhǔn)高度時(shí)單獨(dú)風(fēng)壓作用下，不考慮朝向修正和建筑物內(nèi)部隔斷情況時(shí)， 通過每米門窗縫隙進(jìn)入室內(nèi)的理論滲透冷空氣量 0L h)]/(m[m3 ? ， 應(yīng)按 式 (45)計(jì)算： b20wl0 )2( vραL ??? (45) 式中 ， lα —— 外門窗縫隙的滲風(fēng)系數(shù) )]Pah/(m[m ?? ，見表 44，本設(shè)計(jì)中 lα 取 ； 0v —— 冬季室外最多風(fēng)向下的平均風(fēng) 速 (m/s) ； wρ —— 室外 供暖 計(jì)算濕度下的空氣密度 )(kg/m3 。 表 44 建筑外窗空氣滲透性能分級(jí)及縫隙滲風(fēng)系數(shù)下限值 外窗空氣滲透性能級(jí)別 1 2 3 4 5 6 7 8 lα (2)冷 風(fēng)滲透壓差綜合修正系數(shù) m 實(shí)際上通過每米縫隙冷風(fēng)滲透量影響因素很多，因此，根據(jù)理論滲透冷空氣量計(jì)算實(shí)際滲透冷空氣量時(shí)， m 是綜合考慮在風(fēng)壓與熱壓共同作用下，不同建筑物體型 、內(nèi)部隔斷和空氣流通等因素后，不同朝向 、 不同高度門 、 窗的冷風(fēng)滲透壓差綜合修正系數(shù)。 實(shí)際的冷風(fēng)滲透現(xiàn)象，是風(fēng)壓與熱壓共同作用的結(jié)果。處于迎風(fēng)面的外門窗，由于受風(fēng)壓作用，將使單獨(dú)靠熱壓形式的中和面向上移，即滲入空氣的樓層數(shù)會(huì)有所增加。而處于背風(fēng)面的外門窗，由于室外是負(fù)壓，將使單獨(dú)靠熱壓形式的中和面向 下移，石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 則滲入空氣的樓層數(shù)就會(huì)有所減少。如此，就有可能在同一房間內(nèi)，因朝向不同而滲透風(fēng)量不等，甚至有的朝向的房間滲入空氣，而另一朝向的房間則滲出空氣。 各朝向冷風(fēng)滲透的綜合修正系數(shù) m 值，應(yīng)按 式 (46)計(jì)算 ： hb1fr )(Δ CCnCCm ????? (46) 式中 ， rC —— 熱壓系數(shù)，在純熱壓作用下，作用在外窗、門縫兩側(cè)的熱壓差占 滲入 或滲出總熱壓差的百分份額，見表 45，本設(shè)計(jì)中 rC 取 ； fΔC —— 風(fēng)壓差系數(shù)，在純風(fēng)壓作用下，建筑物迎背風(fēng)兩側(cè)風(fēng)壓差的一半；當(dāng)認(rèn)為迎背風(fēng)面的外門、窗縫隙的阻力狀況相同，且迎背風(fēng)面的空氣動(dòng)力系數(shù)各為 和 時(shí)，可取為 ； n—— 在純風(fēng)壓作用下滲風(fēng)量的朝向修正系數(shù) ， 見表 46； C —— 作用于外門、窗縫隙兩側(cè)的有效熱壓差與有效風(fēng)壓差值比； hC —— 高度修正系數(shù)， 計(jì)算門窗中心線標(biāo)高為 h 時(shí)滲透空氣量對(duì)于基準(zhǔn)滲透量的高度修正系數(shù) (當(dāng) h10 米時(shí)，按基準(zhǔn)高度 h=10 米計(jì)算 )可按 式 (47)或 (48)計(jì)算確定 。北京屬于大城市，所以按式 (47)計(jì)算 ： 對(duì)于大城市 ： hC ?? (47) 對(duì)于中小城市及大城市郊外 ： 40 ?? (48) 式中 ， h —— 計(jì)算門、窗的中心線標(biāo)高 (m)。 表 45 熱壓系數(shù) Cr值 序號(hào) 建筑內(nèi)部隔斷情況 熱壓系數(shù) rC 氣密性差 氣密性好 1 室外空氣經(jīng)過外門、窗縫隙入室，經(jīng)由內(nèi)門縫或戶門縫流往走廊后， 便直接進(jìn)入熱壓井 (及內(nèi)部有一道隔斷 ) ~ ~ 2 如上述，但在走廊內(nèi)，又遇走廊門縫或前室門縫 或樓梯間門縫后才進(jìn)入熱壓井 (及內(nèi)部有兩道隔斷 ) ~ ~ 3 室外空氣經(jīng)外門、窗縫進(jìn)入室內(nèi)后，不遇阻隔徑直流入熱壓井時(shí) 注：本設(shè)計(jì)中的熱壓系數(shù)為 。 表 46 北京滲透冷空氣量的朝向修正系數(shù) n 值 朝向 E S W N n 有效熱壓差與有效風(fēng)壓差之比 ， 應(yīng)按 式 (49)計(jì)算： 2Δ)()(w20hfrnwzr ρvCCC ρρghhCC ???? ?????? (49) 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 對(duì)于大城 市 ： 0. 4n20f zwn )(27 3Δ)()(70 htvC hhttC ????? ?????? (410a) 對(duì)于中小城市及大城市郊區(qū)： 0. 4n20f zwn )(27 3Δ)()(50 htvC hhttC ????? ?????? (410b) 式中 ， zh —— 純熱壓作用下建筑物中和界的標(biāo)高 (m)，可取建筑總高度的 1/2； nt? —— 建筑物內(nèi)熱壓豎井內(nèi)的空氣計(jì)算溫度 (℃ )，當(dāng)走廊及樓梯間不供暖時(shí) ， 按溫差修正系數(shù)取值，供暖時(shí)取為 16℃ 或 18℃ ； wt —— 室外供暖計(jì)算溫度 (℃ )； 0v —— 冬季室外最多風(fēng)向下的平均風(fēng)速 (m/s) 。 供暖設(shè)計(jì) 熱負(fù)荷計(jì)算舉例 本設(shè)計(jì)共 二十 層，以 一 層的 一 個(gè)商場(chǎng)為例，進(jìn)行熱負(fù)荷計(jì)算， 一 層平面圖如圖41： 圖 41 一 層平面圖 以下是 101 商業(yè) 的熱 負(fù)荷計(jì)算過程： (1)圍護(hù)結(jié)構(gòu) 耗熱量 1Q? 該建筑物， 東、西朝向的修正率為 5%，北朝向的修正率為 5%，南朝向的修正率為 20%， 一層高 5m， 高度附加 hx 為 %，風(fēng)力附加修正率不予考慮。 北 隔 墻的面積為 2m17?F ，傳熱系數(shù) ?K K)][W/(m2? ， 室內(nèi)計(jì)算溫度18n?t ℃ ， 室外設(shè)計(jì)溫度 ???t ℃ ，溫差修正系數(shù) ?a ： 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 )1()( hwn xattKFq ????? )()( ??????? 333? W 南外墻 的面積為 ?F ，傳熱系數(shù) ?K K)][W/(m2 ? ， 室內(nèi)計(jì)算溫度18n?t ℃ ， 室外設(shè)計(jì)溫度 ???t ℃ ，溫差修正系數(shù) ?a ： )1()( chhwn xxattKFq ?????? )()( ???????? 152? W 南 外 窗 的面積為 ?F ，傳熱系數(shù) ?K K)][W/(m2 ? ， 室 內(nèi)計(jì)算溫度18n?t ℃ ，室外設(shè)計(jì)溫度 ???t ℃ ，溫差修正系 數(shù) ?a ： )1()( chhwn xxattKFq ?????? )()( ???????? 6333? W 西外 墻 的面積為 ?F ，傳熱系數(shù) ?K K)][W/(m2 ? ， 室 內(nèi)計(jì)算溫度18n?t ℃ ,室外設(shè)計(jì)溫度 ???t ℃ ，溫差修正系數(shù) ?a ： )1()( chhwn xxattKFq ?????? )()( ???????? 850? W 西 外窗 的面積為 ?F ，傳熱系數(shù) ?K K)][W/(m2 ? ， 室 內(nèi)計(jì)算溫度18n?t ℃ ,室外設(shè)計(jì)溫度 ???t ℃ ，溫差修正系數(shù) ?a ： )1()( chhwn