供暖設計熱負荷的確定
供暖系統的設計熱負荷,應根據建築物失、得熱量確定,即:
Q=Q-Q
式中 Q—供暖設計熱負荷,W;
Q—建築物失熱量,W;
Q—建築物得熱量,W。
對於一般民用建築和工藝設備產生或消耗熱量很少的車間,建築物的失熱量主要是圍護結構傳熱耗熱量和加熱進入到室內的冷空氣所需要的熱量。
當室內空氣溫度高於室外空氣溫度時,通過圍護結構(門、窗、牆、地板、屋頂等)向外傳遞的熱量稱為圍護結構的傳熱耗熱量。圍護結構傳熱過程是一個計算複雜的不穩定傳熱過程。
室內計算溫度
室內計算溫度是指室內距地面1.5-2.0m處的空氣溫度。對於工業企業建築物,確定室內計算溫度應考慮勞動強度的大小及生產工藝提出的要求。對於民用建築,確定室內計算溫度應考慮到房間的用途、生活習慣等因素。住宅及辦公建築的室內計算溫度一般在16—18℃。
在工廠不生產時間(節假日和下班後),供暖系統維持車間溫度為5℃就可以了。這時的供暖稱為值班供,用以保證潤滑油和水不至於凍結。
建築熱負荷的估算方法
在方案設計階段,可用熱指標法估算供暖熱負荷。熱指標是指根據同一類型建築物的供暖熱負荷,得出的該類型建築物每平方米建築面積,或在室內、外溫差為1℃時每立方米建築物體積的平均供暖熱負荷。即單位面積熱指標法和單位體積熱指標法。
用單位面積供暖熱指標法計算建築熱負荷的計算式如下:
Q=qF/1000
式中 Q—建築物的供暖熱負荷,kW;
q—單位面積供暖熱指標,W/㎡,見表1;
F—建築面積,㎡。
表1 民用建築的單位面積供暖熱指標
建築物名稱 | 單位面積供暖熱指標/(W・m) |
住宅 | 46.5-70 |
辦公樓、學校 | 58-81.5 |
醫院、幼稚園 | 64-81.5 |
旅館 | 58-70 |
圖書館 | 46.5-75.6 |
商店 | 64-87 |
單層住宅 | 81.5-104.5 |
食堂、餐廳 | 116-139.6 |
影劇院 | 93-116 |
大禮堂、體育館 | 116-163 |
註:總建築面積大、外圍護結構熱工性能好、窗戶面積小,採用較小的熱指標數值;反之,採用較大的熱指標數值。
用單位體積供暖熱指標法估算建築物的熱負荷時,供暖熱負荷計算如下:
Q=qV(t-t)
式中 q—單位體積供暖熱指標,kW/(m³·℃);
V—建築物的體積(按外部尺寸計算),m³;
t—冬季室內計算溫度,℃;
t—室外供暖計算溫度,℃。
北京地區建築物單位供暖熱指標,見表2。
表2 北京地區建築物單位體積供暖熱指標
建築物名稱 | 建築物體積/m³ | 單位體積供暖熱指標/[W·(m³·℃)] | |
一層玻璃 | 背面及西面兩層玻璃 | ||
住宅1-2層 | 700~1200 | 1.396 | 1.163 |
住宅4-5層 | 9000~12000 | 0.64 | 0.58 |
行政辦公樓4-5層 | 18000~22000 | 0.58 | 0.52 |
高等學校及中學3-4層 | ~22000 | 0.58 | 0.52 |
國小、幼稚園、託兒所等2層 | ~3500 | 0.814 | 0.76 |
醫院4-5層 | ~10000 | 0.64 | 0.58 |
註:牆厚為36cm。