
(1)地理位置:东经118.09°,北纬27.8°;
(2)冬季大气压:102590Pa;
(3)冬季采暖室外计算温度:-8.1℃;
(4)冬季采暖期123天。
设计原始资料
(1)工程概况:该建筑为唐海县龙港景苑住宅小区3#楼,地上十八层地下一层,建筑面积11271.15平方米(地上10635.44平方米,地下635.71平方米);商业部分为地上1、2层,建筑面积1421.92平方米,住宅部分为地上3-18层,建筑面积为9213.6平方米。
墙体:商业部分,外墙为200mm厚钢筋混凝土墙,南北采用20mm厚聚苯板保温/隔热措施,外墙传热系数K[W/m2·K]=0.52;东西山墙采用100mm厚聚苯板保温/隔热措施,外墙传热系数K[W/m2·K]=0.45。住宅部分,外墙为200mm厚钢筋混凝土墙,南北采用80mm厚聚苯板保温/隔热措施,外墙传热系数K[W/m2·K]=0.48/0.50;东西山墙采用100mm厚聚苯板保温/隔热措施,外墙传热系数K[W/m2·K]=0.43。
窗:商业部分,南向窗和东向窗采用Low-E隔热铝合金12氩气玻璃窗(离线),北向窗采用6透明窗+12空气+6透明窗。住宅部分,窗全部采用6透明窗+12空气+6透明窗。传热系数均为2.4W/m2·K。所有外窗采用塑钢中空玻璃窗及断桥隔热铝合金窗。
门:户门采用钢制保温、防盗、甲级防火一体门,传热系数为2.0W/m2·K。内门为木夹板门。
屋面:采用120mm厚聚苯板保温层,传热系数为0.44W/m2·K。
2.2.1唐山市采暖室外计算参数
表2-1 唐山市室外气象参数
| 参数名称 | 冬季室外计算温度 | 冬季室外平均风速 |
| 设计值 | -8.1℃ | 1.8m/s |
表2-2 各房间的设计温度值
| 功能 | 厨房 | 卫生间 | 起居室 | 卧室 | 底商 | |||
| 办公室 | 商业 | 卫生间 | 开敞办公 | |||||
| 设计温度(℃) | 18 | 16 | 20 | 20 | 20 | 18 | 18 | 18 |
| 名称 | 传热系数W/m2•℃ | |
| 外窗 | 2.4 | |
| 户门 | 2.0 | |
| 外墙 | 南 | 0.50 |
| 北 | 0.48 | |
| 东(山墙) | 0.43 | |
| 西(山墙) | 0.42 | |
| 内隔墙 | 0.83 | |
| 屋面 | 0.44 | |
房间的热负荷Q主要包括以下几部分:
Q = Q1+ Q2+ Q3 (3-1)
式中: Q1——围护结构耗热量,W;
Q2——冷风渗透耗热量,W;
Q3——冷风侵入耗热量,W。
(1)围护结构基本耗热量
Q1=aKF(tn—tw) (3-2)
式中: K ——围护结构传热系数,W/m2•℃;
F ——围护结构面积,m2;
tn ——冬季室内计算温度,℃;
tw ——供暖室外计算温度,℃;
a ——围护结构温差修正系数,见表3-2
表3-2 围护结构温差修正系数
| 围护结构特征 | a |
| 外围护结构和地面 | 1.00 |
| 与有外门窗的不采暖的楼梯间相邻的隔墙 | 0.50 |
| 与有外门窗的不采暖的房间相邻的隔墙 | 0.70 |
| 伸缩缝墙与沉降缝墙 | 0.30 |
| 与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙 | 0.40 |
1)围护结构附加耗热量朝向修正见表3-3。选用修正率时,应考虑当地冬季日照率及辐射强度的大小。冬季日照率小于35%的地区,北向取0,东西向取-5%,南向取-15%。
表3-3 围护结构温差修正系数
| 方向 | 北向 | 东、西向 | 南向 |
| 修正率 | 0 | -5% | -15% |
在《采暖通风与空气调节设计规范》中规定:一般情况下不考虑风力附加。只在不避风的高地、河边、海岸旷野上的建筑以及城镇、厂区内特别高的建筑物,垂直的外围护结构热负荷附加5%~10%,本设计可以不考虑风力附加。
3)高度附加
当房间净高超过四米时,每增加一米,附加率为2%,但最大附加率不超过15%。地板采暖可以不予考虑高度附加。
(3)冷风渗透耗热量
Q2=0.278VCPρw(tn-tw) (3-3a)
式中: V—经门窗缝隙渗入室内的总空气量,m³;
ρw—供暖室外计算温度下的空气密度,㎏/m³;
CP—冷空气的定压比热,1KJ/㎏·℃
0.278—单位换算系数。
该方法为缝隙法计算冷风渗透耗热量,对于不同类型的门窗,在不同风速下每米长缝隙渗入的空气量L。可采用表3-4的实验数据。
其中,渗透空气量: V=L l n (3-3b)
式中 L —每米门窗缝隙渗入室内的空气量,按当地冬季室外平均风速1.8m/s;
l—门窗缝隙的计算长度,m;
n—渗透空气量的温差修正系数,东0.65,南0.2,西1,北0.6。
表3-4 每米门窗缝隙渗入的空气量L
| 门窗类型 | 冬季室外平均风速(m/s) | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| 单层木窗 | 1.0 | 2.0 | 3.1 | 4.3 | 5.5 | 6.7 |
| 双层木窗 | 0.7 | 1.4 | 2.2 | 3.0 | 3.9 | 4.7 |
| 单层钢窗 | 0.6 | 1.5 | 2.6 | 3.0 | 3.9 | 6.7 |
| 双层钢窗 | 0.4 | 1.1 | 1.8 | 2.7 | 3.6 | 4.7 |
| 推拉铝窗 | 0.2 | 0.5 | 1.0 | 1.6 | 2.3 | 2.9 |
| 平开铝窗 | 0.0 | 0.1 | 0.3 | 0.4 | 0.6 | 0.8 |
式中: Vn——房间内部体积,m³;
nk——房间换气次数,可按表3-5选用
表3-5 围护结构温差修正系数
| 房间外墙暴露情况 | nk |
| 一面有外门或者外窗 | 1/4-2/3 |
| 两面有外门或者外窗 | 1/2-1.0 |
| 三面有外门或者外窗 | 1-1.5 |
| 门厅 | 2 |
(4)冷风侵入耗热量
Q3=NQ1.j.m (3-4)
式中: Q1.j.m——外门基本耗热量,W。
N——考虑冷风侵入的外门附加率,按表3-6采用。
表3-6 外门附加率的N值
| 外门布置情况 | 附加率 |
| 一道门 | 65n% |
| 两道门 | 80n% |
| 三道门 | 60n% |
| 公共建筑和生产厂房主要出口 | 500n% |
围护结构面积:
北外墙:F=1.9×3.9-1.2×1.5=5.61 m2 F'=
北外窗:F=1.2×1.5=1.8 m2
西外墙:F=4.35×3.9=16.965m2
东内隔墙:F=4.35×3.9=16.965m2
围护结构传热系数K查表3-1,然后根据《暖通规范》查得东内隔墙的温差修正系数α取0.6,其余温差修正系数α均取1。
北外墙:Q1=aKF(tn—tw)=1×0.52×5.61×(20+8.1)=93W
北外窗:Q1=aKF(tn—tw)=1×2.4×1.8×(20+8.1)=121W
西外墙:Q1=aKF(tn—tw)=1×16.965×0.45×(20+8.1)=224W
东内隔墙:Q1=aKF(tn—tw)=0.6×16.965×0.83×(20+8.1)=237W
(2)朝向修正耗热量
北外墙:Q'1=Q1=93W
北外窗:Q'1=Q1=121W
西外墙:Q'1=Q1×(1-5%)=213W
东内隔墙:Q'1=Q1=237W
Q'1=93+121+213+237=6W
首层层高为3.9m,不必进行高度修正。
(3)冷风渗透耗热量
渗透空气量: V=L l n =1.36×6.9×0.6=5.63m3
冷风渗透耗热量:Q2=0.278VCPρw(tn-tw)=0.278×5.63×1.0056×1.352×28.1= 60W
(4)冷风侵入耗热量为0.
(5)房间总耗热量:Q=Q'1+Q2=6+60=724W
