2热负荷计算

2.1建筑物的概述
供热系统计算主要包括以下步骤：1.建筑物室内热负荷的计算2.确定供暖系统的设计方案以及热媒形式，散热器的选型3. 散热器的计算与布置4. 绘制系统轴测图，对管段分段并标注管长，各个散热器的热负荷大小5.进行系统的水力计算，并平衡各管段的阻力，一般异程式不大于15%，同程式不大于10%。
本次课程设计的建筑物选择郑州的某一小型住宅楼，层高3层，层高为3米。具体的参数见图表2-1.根据以上步骤的要求，对该住宅楼进行合理的供暖系统设计与水力计算。

已知 ：维护结构的条件如下
外墙 ：一砖半厚（370mm），内墙抹灰。K=1.57w/m·℃ D=5.06
外窗：单层木门玻璃窗，尺寸（宽*高）为1.5*2.0 ，可开启的缝隙总长为13.0m。
门：单层木门. 尺寸（宽*高）为1.5*2.0 ，门型为无上亮的单散门，可开启的缝隙总长为9.0m 。
顶部：厚50mm防腐木屑 k=0.93 w/m·℃ D=1.53
地面：不保温地面k值按划分地带计算。
郑州市室外的气象资料：
供暖室外的计算温度tw=-5℃
累年（1951年—1980年）最低日平均温度tpmin=-17.1℃
冬季室外平均风速Vpj=4.9m/s
2.2计算最小传热阻并校核
该外墙属于Ⅱ型维护结构（供热工程表1-6）维护结构冬季室外计算温度
Twc=0.68tw+0.4tpmin=0.6*（-5）+0.4*（-17.1）=-12℃
最小传热阻计算公式Rmin=αRn（Tn- Twc）/Ty
根据已知条件可知Rmin=1.0×0.115×30/6.0=0.575 m2℃/w
外墙的实际传热阻 R0=1/K=1/1.57=0.637 m2·℃/w>Rmin 满足要求
校核顶棚的最小传热阻
该维护结构属于Ⅲ型，维护结构的冬季室外的计算温度Twc应采用
Twc=0.3tw+0.7tpmin=0.3×（-5）+0.7×（-17.1）=-15℃
Rmin=0.76 m2℃/w
顶棚实际的传热阻
R0=1/K=1/0.93=1.075> Rmin 满足要求。
2.3热负荷计算
一. 一层基本耗热量计算
（1）首先，将采暖房间编号，如1，2等计入表2-1中，在把采暖房间的名称如卧室，客厅等计入到第2栏内。
（2）维护结构朝向及名称如北外墙，南外墙，计入第3栏中。维护结构的传热面积等依次记录。
（3）房间的热负荷Q主要包括以下几部分：
Q = Q1 + Q2 + Q3
式中：Q1——围护结构耗热量；
Q2——冷风渗透耗热量；
Q3——冷风侵入耗热量。
围护结构的基本耗热量：
式中 ： K——围护结构的传热系数，W/㎡·K；
F——围护结构的计算面积，㎡；
——冬季室内空气的计算温度，℃；
——冬季室外空气的计算温度，℃；
α——围护结构的温差修正系数；是用来考虑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 削弱而减少的修正，其值取决于邻室非供暖房间或空间的保温性能和透气情况。
地面各地段的传热系数见表
地带名称 地面传热系数 地带名称 地面传热系数
第一地带 0.47 第二地带 0.23
第三地带 0.12 第四地带 0.07
底层1房间的维护结构耗热量计算：
Q1 =
南外墙： q1=1.0×1.57×（18+5）×12.68×0.8×1.04=380.95w
西外墙： q2=1.0×1.57×（18+5）×18.81×0.95×1.04=671.08w
南外窗： q3=1.0×2.3×（18+5）×3.2×0.85×1.04=149.64w
地面Ⅰ： q4=1.0×0.47×（18+5）×18.6×1×1.04=209.11w
地面Ⅱ： q5=1.0×0.23×（18+5）×5..92×1×1.04=32.57 w
围护结构耗热量Q1= q1+ q2+ q3+q4+q5=1431.85W
(4)维护结构耗热量的修正
按照暖通规范的规定,维护结构的耗热量修正应考虑朝向修正、风力附加和高度附加三个方面。上面公式已修正.
(5)冷风渗透耗热量计算
采用缝隙法计算冷风渗透耗热量Q2
公式如下：Q2=0.278Vρw Cp (tn-tw′)
式中：V= Lln
L—每米门窗缝隙渗入室内的空气量，按当地冬季平均风速，m3/h·m
l—门窗缝隙的计算长度，m
n—渗透空气量的朝向修正系数，
ρw—冬季供暖室外计算温度下的空气密度，Kg/ m3；
Cp—冷空气的定压比热，C=1KJ/Kg·℃；
tn—冬季室内空气的计算温度，℃；
tw′—冬季室外空气的计算温度，℃。
查表可知：郑州市的冷风朝向修正系数：南向n=0.2北向n=0.65东向n=0.65西向n=1.0向 。
查表可知：冬季室外平均风速Vpj=4.9m/s，单层门的L=5.5m3/m·h
南向外窗的总计算长度l=13米
总的冷风渗透量：
V= Lln=5.5×0.2×13=14.3 m3/h
冷风渗透耗热量
Q3=0.278Vρw Cp (tn-tw′)=0.278×14.3×1.34×1.0×23=122.52w
(6)冷风侵入耗热量计算
Q3=N w
式中 —外门基本耗热量，
N—考虑冷风侵入的外门附加率，
由于该房间没有外门故冷风侵入耗热量为零。
(7)综上可得 Q= Q1+Q2 +Q3=1554.37 w