【正文】 10 .2 7 8)(2780 wnwp2 ??????????? W 東外窗的冷風(fēng)滲透耗熱量： 根據(jù) (410a)得壓差比 ： )18273( )()(70)(273Δ )()(70 . 4n20fzwn ??????? ?????????? ?????? htvC hhttC 根據(jù) (47)得高度修正系數(shù) ： 7 5 .3 . 4h ????? hC 根據(jù) (46)可 得風(fēng)壓與熱壓共同作用下， 冷風(fēng)滲透 壓差 綜合修正系數(shù) ： )()(Δ 1hb1fr ???????????? CCnCCm 根據(jù) (45)可 得基準(zhǔn)高度，風(fēng)壓單獨(dú)作用下，通過每米門窗縫隙進(jìn)入室內(nèi)的理論滲透空氣量 ： )2/()( ??????? vραL h)]/(m[m3 ? 門窗縫隙的計(jì)算長度 3?l m 根據(jù) (44)得 滲入室內(nèi)的冷空氣量： ????? mlLL /hm3 根據(jù) (43)得北外窗的冷風(fēng)滲透耗熱量 ： 737 .6 )( 1 .3 31 .0 10 .2 7 8)(2 7 80 wnwp2 ??????????? W (3)101 商業(yè)總熱負(fù)荷 Q ： 1 7 7 2 9731 0 9 11 1 0 91 5 4 5 621 ????????? Q W 其他房間熱負(fù)荷 見 附錄表 B。 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 個商場為例，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。 表 45 熱壓系數(shù) Cr值 序號 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 注：本設(shè)計(jì)中的熱壓系數(shù)為 。 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)面的空氣動力系數(shù)各為 和 時，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 時滲透空氣量對于基準(zhǔn)滲透量的高度修正系數(shù) (當(dāng) h10 米時，按基準(zhǔn)高度 h=10 米計(jì)算 )可按 式 (47)或 (48)計(jì)算確定 。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)就會有所減少。 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。 (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， 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 。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)測數(shù)據(jù)時，可取 b =。 對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)， ? 。 通過計(jì)算不 同朝向的門、窗縫隙的長度以及在風(fēng)壓與熱壓綜合作用下，每米長縫隙滲入的冷空氣量，確定其冷風(fēng)滲透耗熱量。對于高層建筑，則應(yīng)考慮風(fēng)壓與熱壓綜合作用的結(jié)果。 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。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。但一 ~三 層 商業(yè) 層的高度為 5m， 均大于 4m，所以 附加 2%。 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，每高出 1m 宜附加 1%，但總附加率不宜大于 8%[4]。外門的附加率，最大不應(yīng)超 過 500%。陽臺門不考慮 外門附加 [1]。 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。 在一般情況下，不必考慮風(fēng)力附加，只對建在不避風(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 ，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%。 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% 選用朝向修正率時應(yīng)綜合考慮當(dāng)?shù)囟救照章省⒔ㄖ锏氖褂煤捅徽趽醯惹闆r。 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。 通常按基本耗熱量的百分率進(jìn)行修正。所以需要對房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量 進(jìn)行修正。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]。 (1)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量，按一維穩(wěn)態(tài)傳熱過程計(jì)算，即假定室內(nèi)、外空氣溫度和其他影響傳熱過程的因素都不隨時間變化，可按 式 (41)計(jì)算： attKFq )( wn ???? (41) 式中 ， q? —— 圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量 (W)； K—— 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù) K)][W/(m2 ? ； F —— 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱面積 ( 2m )； nt —— 供暖室內(nèi)計(jì)算溫度 (℃ )； wt? —— 供暖室外計(jì)算溫度 (℃ )； a —— 圍 護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù) ， 見表 41?；竞臒崃渴侵冈谠O(shè)計(jì)條件下 (某一穩(wěn)定傳熱狀況下 )，通過房間各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu) (門、窗、墻、屋頂、地板等 )從室內(nèi)到室外的穩(wěn)定傳 熱量總和。 本設(shè)計(jì) 各圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù) K ： ① 屋面 ： K)W/(m2 ? ； ② 外墻 ： K)W/(m2 ? ； ③ 窗戶 (東、南、西、北 )： K)W/(m2 ? ； ④ 隔墻 ： K)W/(m2 ? ； ⑤ 隔門： K)W/(m2 ? ； ⑥ 地面： K)W/(m2 ? 。對于公共建筑供暖系統(tǒng)，其供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，應(yīng)為圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量、冷風(fēng)滲透耗熱量與冷風(fēng)侵入耗熱量之和 [4]。對于民用建筑以及產(chǎn)熱量很少的工業(yè)建筑，熱負(fù)荷主要考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗熱量、冷風(fēng)滲透耗熱量、冷風(fēng)侵入耗熱量、太陽輻射得熱量。 (2)供暖房間得熱量 ① 最小負(fù)荷的工藝設(shè)備散熱量 ； ② 熱管道及其他熱表面的散熱量 ； ③ 熱物料的散熱量。 冬季供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷，應(yīng)根據(jù)建筑物或房間得、失熱量確定 [4]。建筑熱工設(shè)計(jì)直接影響供暖熱負(fù)荷的大小，是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。同時它也是集中集中 供暖 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本數(shù)據(jù)之一。供暖系統(tǒng)通常利用散 熱設(shè)備向房間供給熱量，從而達(dá)到供暖的目的。 根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)形式，布置干管和立管，為每個房間分配散熱器組。 所以本設(shè)計(jì)的水力系統(tǒng)為機(jī)械循環(huán)單管上供下回 同程 式系統(tǒng)。 本建筑物為商辦綜合辦公建筑，其建筑結(jié)構(gòu)和建筑材料對管道的布置并沒有特殊的要求，因此本設(shè)計(jì)中選用最常見的垂直 單管 上供下回式系統(tǒng)。 本設(shè)計(jì)為一棟 20 層商辦綜合 樓的供暖設(shè)計(jì)，供暖系統(tǒng)與外網(wǎng)直接連接。但可在靠近總立管最近的立管，石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 選用較小管徑，消除一些剩余壓力，剩下的可以在立管加調(diào)節(jié)閥來達(dá)到水力平衡的目的。 供暖系統(tǒng)還有同程式和 異 程 式兩種系統(tǒng)，其中同程式系統(tǒng)的特點(diǎn)是 通過各個立管的循環(huán)環(huán)路的總長度相等，壓力損失易于平衡，雖然不會出現(xiàn)遠(yuǎn)近立管處出現(xiàn)流量失調(diào)而引起的水平方向上冷熱不均現(xiàn)象，但是會比較浪費(fèi)管材，對于作用半徑較小的建筑會造成不必要的浪費(fèi)。 公共建筑多選用垂直單管順流式或單、雙管混合式熱水供暖系統(tǒng)，供暖系統(tǒng)形式的選擇可參照下述原則 [4]： (1)三層和三層以下的建筑，且有室溫調(diào)節(jié)要求宜采用雙管系統(tǒng)； (2)三層以上建筑，宜采用垂直單管順流式或單、雙管混合式； (3)單層建筑宜采用水平單管串聯(lián)式，當(dāng)串聯(lián)管管徑大于 32 mm 時，可采用跨越式； (4)建筑物高度超過 50m 時，宜豎向分區(qū) 供暖 。 供暖方案的 確定 自 2021 年我國住宅建筑實(shí)施 供暖 分戶計(jì)量技術(shù)以來，住宅建筑的供暖系統(tǒng)形式發(fā)生了較大的變化，不同于公共建筑供暖系統(tǒng)形式。管理較復(fù)雜 安裝構(gòu)造簡單 6 分層 式 高溫水熱源 水力穩(wěn)定性好 能適應(yīng)高溫水熱媒，可降低散熱器表面溫度，降低散熱器傳熱系數(shù)．浪 費(fèi)散熱器 5 垂直單管順流式 一般多層建筑 對解決垂直失調(diào)有利 對樓層、擴(kuò)建有利 可解決一般供水干管擋窗問題 室內(nèi)無供水干管，頂層房間美觀 緩和了上供下回式系統(tǒng)的垂直失調(diào)現(xiàn)象 室溫可調(diào)節(jié) 機(jī)械循環(huán)熱水供 暖 系統(tǒng)的形式 機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的形式 [3]， 見表 31： 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 表 31 機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)的形式 序號 型式名稱 圖示 適用范圍 特點(diǎn) 1 雙管上供下回式 室溫有調(diào)節(jié)要求的四層以下建筑 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng) ,大多采用低溫水作為熱媒。 (3)按熱媒溫度不同，可分為低溫水供暖系統(tǒng)和高溫水供暖系統(tǒng) 。熱水經(jīng)供水立管或水平供水管平行的分配給多組散熱器，冷卻后的回水自每個散熱器直接沿回水立管或水平立管或水平回水管流回?zé)嵩吹南到y(tǒng)，稱為雙管系統(tǒng)。 散熱器熱水供暖 系統(tǒng)的分類 機(jī)械循環(huán)熱水供 暖 系統(tǒng)的分類 (1)按供回水方式不同，可分為單管系統(tǒng)和雙管系統(tǒng)。通常的熱風(fēng) 供暖 系統(tǒng)采用一臺或多臺暖風(fēng)機(jī)，經(jīng)送風(fēng)口將熱風(fēng)直接噴射至工作區(qū)，由于送風(fēng)比較集中，因此溫度分布的均勻性受到影響，人體有較強(qiáng)的直接吹風(fēng)感，并且由于熱氣流的上升，從建筑物頂部散失掉的熱量仍占有較大的比例。施工完后，地面裂縫較多，竣工時須對裂縫地面進(jìn)行處理。地板輻射 供暖 的地板裝修中一般不建議用實(shí)木地板 ，采用復(fù)合地板的較多，裝修檔次受到影響。地暖由于各個回路長度無法作到完全一致，相對不易調(diào)試。但是由于其具有節(jié)能、衛(wèi)生條件好等多重優(yōu)點(diǎn)而受到人們的高度重視，已有很多 地區(qū)將這一系統(tǒng)應(yīng)用在建筑工程中，得到了快速的發(fā)展。 低溫?zé)崴遢椛?供暖 所謂低溫?zé)崴匕?供暖