什么是采暖设计热负荷？工程计算中通常考虑哪些热量

Question

如题所述

Answer 1

采暖设计热负荷指标

采暖设计热负荷概算指标中常见的有体积热负荷指标、面积热负荷指标。它们的相同点：都是热指标。不同点：体积热指标指的是单位供暖体积的指标；面积热指标是指单位面积的指标。觉得体积热指标更合适些，因为和房间的高度有关，也就是和围护结构的面积关系更密切。
中文名
采暖设计热负荷指标
外文名
index of design load for heating of building
指标
有体积热负荷指标面积热负荷指标
条 件
采暖室外计算温度
单位：
W/`M^2`
目录
1英文名
2单位
3计算方法
4比较分析
▪ 概念差异
▪ 方法差异
▪ 比较结论

1英文名
index of design load for heating of building

2单位
在采暖室外计算温度条件下，为保持室内计算温度，单位建筑面积在单位时间内需由锅炉房或其他供热设施供给的热量，单位：W/`M^2` 。

3计算方法
在采暖室外计算温度条件下，为保持室内计算温度；单位建筑面积在单位时间内需由锅炉房或其他供热设施供给的热量
采暖设计热负荷指标q计算公式如下：
q=Q/Ao　(1)
式中Q，Ao分别为冬季采暖通风系统的热负荷（W）和建筑面积（m2）,且Q值应根据建筑物下列散失的获得的热量确定：
1） 围护结构的耗热量，包括基本耗热量和附加耗热量，且基本耗热量计算公式为
Q1=Afk(tn-twn)（2)
式中Q1、F、K、a、tn、twn分别表示围护结构的基本耗热量（W）、面积（m2）、传热系数[W/（m2?
K）]、温差修正系数及冬季室内计算温度（℃）、采暖室外（℃）。围护结构附加耗热量，包括朝向附加、风力附加、外门附加和高度附加，各项附加应按其占基本耗热量的百分比确定。
2） 加热由门窗隙渗入室内的冷空气的耗热量　旧设计规范中的计算公式为：
Q2=acpρwnLlm(tn-twn)（3)
式中Q2表示由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量（W）、a表示单位换算系数、cp表示空气的定压比热容[kJ/(kg/K)]、L表示在基准高度（10m）风压的单独作用一，通过每米门缝进入室内的空气量[m3/(m?h)]、l表示门窗缝隙的计算长度（m）、tn和twn与上同、ρwn表示采暖室外计算温度下的空气温度（kg/m3）、m表示综合修正系数。
新设计规范中的计算公式为：
Q2=0.28cpρwnL(tn-twn)（4）
式中tn和twn、ρwn与上同，L表示渗透空气量（m3/h)、其计算公式如下：
L=L0lmb（5)
式中L0表示在基准高度（10m）风压的单独作用下，通过每米门缝进入室内的空气量[m3/(m/h)] 、表示门窗缝隙的计算长度（m）、m表示冷风渗透压差综合修正系数，b表示门窗缝渗风指数，b=0.56～0.78。
由式（4）和式（5）可知，新设计规范对公式的形式及有关参数的确定上都进行了较大的修订，加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量的计算将更加合理和精确。
3）加热由门、孔沿及相邻房间浸入的冷空气的耗热量；
4）建筑内部设备得热；
5）通过其他途径散失或获得的热量。

4比较分析
概念差异
1）采暖设计热负荷指标和建筑物耗热量指标是不完全相同的两个概念。前者是在设计室内外条件下能耗量，其值是按设计规范计算得到的为确定最不利工况时达到室内温度所必须设计的采暖设备的依据，北京地区其值不宜超过52.0 W/ m2；后者是在全采暖期间内的耗热量的平均值，其值是按节能标准计算得到的，可用以计算全年采暖能耗量，北京地区其值不应超过20.6 W/ m2；
2）在计算围护结构传热和冷风渗透耗热量时，设计规范中都用到了最大温差(tn-twn)，而节能标准中都用到了平均温差(ti-te)，二者的差异是很大的。以北京地区为例，前者一般为27℃（厨房为24℃，卫生间为34℃），后者统一为17.6℃，前者为后者的1.534倍；
3）设计规范是从纯渗透的角度出发（卫生间除外）确定渗透耗热量，而节能标准是从换气的角度出发确定渗透耗热量。
方法差异
1）设计规范是按各房间分别计算，然后汇总得到整栋建筑的供热负荷；而节能标准是按渗透耗热、围护结构耗热和建筑内部得热三部分分别计算，然后汇总得到整栋建筑的供热负荷。
2）设计规范与节能标准中围护结构耗热量的计算公式是类似的，但修正系数的选取方法不同；由于计算分类不同，面积的选取也不同，但从整体上讲，计算所用的面积基本一致。
3）在计算围护结构传热耗热量时，节能标准中对外围护结构各部分的传热系数都有上限值要求。以北京地区为例，节能标准一设计规范中各围护的传热系数列入表1中。从表1可以看出，按设计规范计算时选用的传热系数一般都比按节能标准计算时选用的传热系数要大一些。
4）设计设计规范与节能标准中渗透耗热量的计算公式存在较大的差异，其原因在于进入室内的冷空气的计算方法不同。
5）建筑内部得热的计算差异。设计规范中虽然指明在计算冬季采暖通风系统的热负荷要考虑建筑内部得热，但并没有给出相应的量化公式，因此，在具体的计算过程中往往忽略了建筑内部得热：而节能标准中明确地对其进行了量化规定。
比较结论
1）设计规范中采暖设计热负荷指标和节能标准中建筑耗热量指标是有本质判别的两个概念，计算方法也不尽相同，且节能标准对各项指标的要求更为严格一些；
2）设计规范与节能标准在计算围护结构传热耗热量时温差和传热系数的差异是最主要的原因，而修正系数、计算公式等的不同引起的差异则是相对次要的原因；
3）按设计规范与节能标准的分别计算的渗透总耗热量和围护结构总耗热量的百分比差别不大，与一般情况下，渗透耗热量占30%的比例基本上是一致的。
4）新设计规范中将"加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量"的计算方法作为修订的重点，是非常有意义的。
采暖设计热负荷指标面积方法
面积热指标法：建筑物的供暖设计热负荷可按下式进行概算。Qn=qf×F式中Qn——建筑物的供暖设计热负荷，WF——建筑物的建筑面积，m2；Qf——建筑物的供暖面积热指标，W/m2，它表示每1 m2建筑面积的供暖设计热负荷建筑物的供暖热负荷，主要取决于通过垂直围护结构（墙、门、窗等）向外传递热量，它与建筑物的平面尺寸和层高有关，因而不是直接取决于建筑平面面积。用供暖体积热指标表征建筑物供暖热负荷的大小，物理概念清楚；但采用供暖面积热指标法，比体积热指标更易于概算，对于一般民用住宅层高在3m以下工程上可采用面积热指标法进行概算。对于这次投标的热负荷计算，由于各个区域的室内设计温度不同，并且，各个区域的维护结构、冷空气渗透情况均有差别，如果需要计算的较为准确，应根据各个区域在建筑中的位置（如：是否靠近外墙、外墙上的门窗）和门窗（是否有冷空气渗透）进行分别计算。对于卫生间，如不靠近外墙，可以按照卧室等区域的热负荷乘以1.2估算供水42℃，回水35℃，供回水温差7℃。理论上，如果每小时一吨水的流量，循环后释放的热量为7000000卡，折合为8.14KW。根据以上计算的热负荷，可以估算出所需流量。