第二章热负荷、冷负荷与湿负荷计算2-1 夏季空调室外计算干球温度是如何确定的夏季空调室外计算干球温度是如何确定的答：本部分在教材第9页规范规定,夏季空调室外计算干球温度取夏季室外空气历年平均不保证50h的干球温度；夏季空调室外计算湿球温度取室外空气平均不保证50h的湿球温度“不保证”系针对室外空气温度而言;这两个参数用于计算夏季新风冷负荷;2-2 试计算北京市夏季空调室外计算逐时温度;答：参见计算表格;2-3 冬季空调室外计算温度是否与采暖室外计算温度相同答：参见教材第10页不同,因为规范对两者定义就是不同的;规范规定采用历年平均不保证1天的日平均温度作为冬季空调室外计算温度；规范规定采暖室外计算温度取冬季历年平均不保证5天的日平均温度;从定义上可知同一地点的冬季空调室外计算温度要比采暖室外计算温度更低;2-4 冬季通风室外计算温度是如何确定的,在何种工况下使用答：见教材第10页规范规定冬季通风室外计算温度取累年最冷月平均温度;冬季通风室外计算温度用于计算全面通风的进风热负荷;2-5 夏季通风室外计算温度和相对湿度是如何确定的,在何种工况下使用答：规范规定夏季通风室外计算温度取历年最热月14时的月平均温度的平均值；夏季通风室外相对湿度取历年最热月14时的月平均相对湿度的平均值;这两个参数用于消除余热余湿的通风及自然通风中的计算；当通风的进风需要冷却处理时,其进风冷负荷计算也采用这两个参数;2-6 在确定室内空气计算参数时,应注意什么答：见教材第10页1建筑房间使用功能对舒适性的要求、工艺特定需求；2地区、冷热源情况、经济条件和节能要求等因素;2-7 建筑物维护结构的耗热量包括哪些如何计算答：规范规定,维护结构的耗热量包括基本耗热量和附加修正耗热量两部分;见教材第13页1维护结构的基本耗热量,即按照基本公式计算2围护结构附加耗热量包括：朝向修正率、风力附加、高度附加等主要修正;对于间歇供暖系统还要考虑间歇附加率;2-8 在什么情况下对采暖室内外温差不需要进行修正答：见教材第13页当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,为此引入了维护结构的温差修正系数,其大小取决于邻室非供暖房间或空间的保温性能和透气状况;若邻接房间或空间的保温性能差,易于室外空气流通,则该区域温度接近于室外气温,温差修正系数亦接近于1;若已知冷测温度或用热平衡法能计算出冷侧温度时,可直接用冷侧温度带入,不再进行维护结构的温差修正系数的修正;2-9 评价围护结构保温性能的主要指标是什么答：见教材第13页评价围护结构保温性能的主要指标是围护结构的热阻R;R值的大小直接影响通过围护结构耗热量的多少盒其内表面温度的高低,也会影响维护结构的造价;因此,围护结构的热阻R,应根据技术经济比较确定,且应符合国家有关民用建筑热工设计规范和节能标准的要求;规范中已明确规定维护结构最小热阻的计算公式;2-10 试计算哈尔滨某单层民用建筑的北侧维护结构冬季的采暖热负荷;已知条件：1北外墙长21m,高6m,外墙为内抹灰两砖墙,传热系数K=㎡℃;2北外墙上有六个双层木窗,其传热系数K=㎡℃,外形尺寸为;3此建筑两面有外窗,并设有门斗的双层外门;4此建筑物采暖房间体积为21X12X6=1512m3;答：根据GB50736-2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范中最新数据,哈尔滨供暖室外计算温度为℃,取室内设计温度为18℃;假设为保温地面;具体计算过程可参见教材第29页,及相应计算表格;2-11 什么是的热量什么是冷负荷简述二者的区别;答：见教材第25页得热量和冷负荷是两个概念不同而又相互关联的量;房间得热量是指某一时刻由室内和室外热源进入房间的热量总和;得热量可分为潜热得热和显热得热,而显热得热又分为对流得热和辐射得热;冷负荷是指为维持室温恒定,在某一时刻应从室内除去的热量;瞬时热量中以对流方式传递的显热得热和潜热得热部分,直接散发到房间空气中,立刻构成房间瞬时冷负荷；而以辐射方式传递的热得量,首先为围护结构和室内物体所吸收并贮存其中;当这些维护结构和室内物体表面温度高于室内温度后,所贮存的热量再以对流方式逐时放出,形成冷负荷;由此可见任一时刻房间瞬时得热量的总和未必等于同一时刻的瞬时冷负荷;只有得热量中不存在以辐射方式传递的得热量,或维护结构和室内物体没有蓄热能力的情况下,得热量的数值在等于瞬时冷负荷;区别：大多数情况下,冷负荷与得热量有关,但并不等于得热;得热量中显热得热中德对流成分和潜热得热不考虑维护结构内装修和家具的吸湿与蓄湿作用情况下立即构成瞬时冷负荷,而显热得热中的辐射得热在转化成室内冷负荷的过程中,数量上有所衰减,时间上有所延迟,即冷负荷与得热量之间存在相位差和幅度差,这与房间的构造、围护结构的热工特性和热源的特性有关;2-12 室内冷负荷包括哪些内容答:见教材第24页答案1照明散热、人体散热、室内用电设备散热、透过玻璃窗进入室内日射量、经玻璃窗的温差传热、维护结构不稳定传热;以上为瞬时得热量,其形成的室内瞬时冷负荷逐时冷负荷,按照房间逐时负荷逐时相加取最大值即室内冷负荷;答案2室内冷负荷包括通过围护结构墙体、屋顶、窗户、内维护结构等逐时传热形成的冷负荷和室内热湿源照明、用电设备、人体等形成的冷负荷,对各项进行逐时计算和叠加,最后找出最大值即为室内冷负荷值;当计算多个房间的室内冷负荷时,对各个房间的冷负荷逐时进行叠加,其中出现最大的值即为多房间的冷负荷值,而不是将各房间最大冷负荷值进行简单叠加;2-13 空调制冷系统负荷包括哪些内容答：见教材第25页空调制冷系统的冷负荷应包括：1室内冷负荷；2新风冷负荷是制冷系统冷负荷中的主要部分；3制冷量输送过程的传热和输送设备风机、泵的机械能所转变的热量；4某些空调系统因采用了冷、热量抵消的调节手段而得到的热量例如空调系统中的再热系统5其他进入空调系统的热量例如采用顶棚回风时,部分灯光热量被回风带入系统;值得指出的是制冷系统的总装机冷量并不是所有空调房间最大冷负荷的叠加;因为个空调房间的朝向、工作时间并不一致,他们出现最大冷负荷的时刻也不会一致,简单的将个房间最大冷负荷叠加势必会造成制冷系统装机容量过大;因此应对制冷系统所服务的空调房间的冷负荷逐时进行叠加,以其中出现的最大冷负荷作为制冷系统选择设备的依据;2-14 新风负荷如何确定答：见教材第23页1夏季,空调新风冷负荷按下式计算：Q=M ho -hR2冬季,空调新风热负荷按下式计算：Q=Mcp tR-to2-15 湿负荷包括哪些内容如何计算答：见教材第21页湿负荷是指空调房间或区的湿源人体散湿、敞开水池槽表面散湿、地面积水、化学反应过程的散湿、食品或其他物料的散湿、室外空气带入的湿量等向室内的散湿量,也就是为维持室内含湿量恒定需从房间除去的湿量;具体计算方法参见教材2-16 在什么情况下,任何时刻房间瞬时得热量总和的数值等于同一时刻的瞬时冷负荷答：见教材第25页只有得热量中不存在以辐射方式传递的得热量,或围护结构和室内物体没有蓄热能力的情况下,得热量才等于瞬时冷负荷;2-17 外墙和屋面的逐时冷负荷计算温度如何计算答：见教材第15、16页;综上所述,外墙和屋面的冷负荷计算温度为：t’=t+△tkαk ρ各字母具体含义见教材;2-18 试计算武汉市某空调房间维护结构的瞬时冷负荷,计算时间为8：00-20:00;已知条件：1屋顶面积为2112=522㎡,K=,V型结构,屋面吸收系数；2南窗为双层玻璃窗;外窗尺寸为3,共有六个,总面积为36=27㎡,内挂浅色窗帘；3南外墙面积为216-27=99㎡,外表为浅色,K=,Ⅱ型结构；4室内温度为20℃,维护结构外表面放热系数为,内表面放热系数为8;答：参考教材第25页例题;详细计算过程见计算表格;第二章补充题目2-1 室外空气综合温度的物理意义及其变化特征是什么答：建筑围护结构总是同时受到太阳辐射和室外空气温度综合热作用,为方便计算建筑物单位外表面得到的热量而引入室外空气综合温度的概念,其相当于室外气温由空调计算温度增加了一个太阳辐射的等效温度值,并减少了一个维护结构外表面与天空和周围物体之间的长波辐射的等效温度值;其主要受到空调室外空气温度、围护结构外表面接受的总太阳辐射照度和吸收系数变化的影响,所以不同时间不同地点采用不同表面材料的建筑物的不同朝向外表面具有不同的逐时综合温度值;2-2 外墙和屋面处室外空气的逐时综合温度计算流程答：此题目应结合规范详细学习,逐步细化,不可马虎可以购买相应规范细化学习,利用学习资源,不要闲置资源;2-3 层高大于4m的工业建筑,在计算冬季采暖维护结构耗热量时,地面、墙、窗和门、屋顶和天窗冬季室内计算温度如何取值答：冬季室内计算温度应根据建筑物的用途确定,但当建筑物层高大于4m时,冬季室内计算温度应符合下列规定：1地面,应采用工作地点的温度;2墙、窗和门,应采用室内平均温度;3屋顶和天窗,应采用屋顶下的温度;2-4 位于西安的某办公楼为一矩形南北向多层建筑物,其冬季采暖室内设计温度为18℃,设计相对湿度45%,内走廊温度较室内低1~2℃隔墙传热可以忽略;已知该楼地面层南向1号办公室左邻办公室,右邻楼梯间,房间宽、深、高,维护结构设计条件：外墙：370mm砖墙,外表水泥砂浆20,内表面白灰粉刷20；内墙：240砖墙,内表面白灰粉刷20；外窗：推拉铝合金窗2个,每个外形宽X高为,可开启部分的缝隙长度为8m冬季K值,查实用供热空调设计手册第231页表知传热系数为地面：非保温地面,K值按地带考虑；此部分在接触过,具体来自哪里还需查找内门：普通木门其传热可以忽略;要求计算1号办公室冬季供热设计热负荷;答：具体计算过程详见相应计算表格2-5 试阐述房间供暖、供冷设计负荷与系统供暖、供冷设计负荷之间的概念区别与联系;答：房间供暖、供冷设计负荷的确定是系统供暖、供冷设计负荷确定的基础,是局部与整体的关系;由房间各项耗热量、得热量计算与热冷分析的基础上,可求得房间总的供暖、供冷设计热负荷,再进一步综合各房间同时使用情况、系统类型及调节方式,并考虑通风、再热、设备、和输送管道的热冷量损耗带来的附加热冷负荷,综合确定系统供暖、供冷设计负荷;第三章全水系统3-1 什么是全水系统全水系统由哪几部分组成答:采暖通调系统中传递能量的介质称为“热媒”或“冷媒”;全部用水作为“热媒”或“冷媒”并将其从热源或冷源传递到室内采暖或供冷设备,供给室内热负荷或和冷负荷的系统称为全水系统;全水系统由热源或和冷源、管道系统和末端装置组成;3-2 为什么热水采暖系统在民用和公用建筑中得到广泛的应用答：教材33页热水采暖系统有以下优缺点优点：1运行管理简单,维修费用低；2热水德尔跑冒滴漏现象轻,因而节能；3可采用多种调节方法；4供暖效果好;连续供暖时,室内温度波动小;可创造良好的室内环境,增加舒适度;5管道、设备锈蚀较轻,使用寿命长;缺点：1热水采暖系统靠水在散热设备中温度降低放出显热,散热设备传热系数较低,因而在相同的供热量下,所需供暖设备较多,管道系统的管径较大,造价高;2在相同的设计热负荷下,热水为热媒时流量大,输送热媒消耗电能多;综合来看,从有利节能、环保、提高舒适度、维修简便和使用寿命长而言,热水采暖系统的优点是主要的;应使其成为民用和公共建筑的主要采暖型式,页用于工业建及其辅助建筑中;3-3 全水系统末端装置有哪几大类答：教材34页常用的末端装置有散热器、暖风机、风机盘管和辐射板;3-4 什么是散热器的金属热强度答：35页单位质量金属、每1℃传热温差的散热量,其单位为W/㎏℃3-5 什么是对流器什么是辐射器答：35页散热器按其传热方式分为辐射散热器和对流散热器;对流散热器的对流散热量几乎占100%,有时称其为“对流器”；相对对流散热器而言其他散热器同时以对流和辐射散热,有时称其为“辐射器”;3-6论述铸铁散热器与钢制散热器的区别;答：35和36页灰口铸铁浇筑而成;由于结构简单、耐腐蚀、使用寿命长、水容量大而沿用至今;它的金属耗量大、笨重、金属热强度比钢制散热器低;铸铁散热器有柱型、翼型、柱翼型和板翼型等;钢制散热器有新型钢制散热器和光排管散热器;,其金属耗量少,安装简单,承压能力较高,占用面积小;但耐腐蚀能力差,要求供暖系统进行水处理,非采暖期需满水养护;施工安装时要防止磕碰;钢制散热器水容量小,热惰性小、在间歇供暖时,停止供热后,延续供暖效果差,因此不宜与铸铁散热器混用于同一个间歇供暖的采暖系统中;不宜用于有腐蚀性气体的生产厂房和湿度相对较大的房间;钢制散热器有柱型、板型、柱翼型、扁管型、钢管串片式等;3-7 散热器靠外墙布置和靠内墙布置各有何优缺点答：38页散热器布置在外墙的窗下,,这样少占用室内的使用面积,提高外窗下部的温度,减少对人体的冷辐射;以及阻止渗入室内的空气形成下降的冷气流,房间贴近地面处温度较高,从而可提高房间的热舒适性;散热器靠内墙布置,其优点是默写场合下可减少管路系统的长度;其缺点是沿房间地面流动的空气温度较低,降低舒适度；占用室内使用面积,影响家具及其他设施的布置；天长日久散热器上升气流中所含微尘附着于散热器上方内墙表面,影响美观;3-8 同一组散热器,当进出口水温度和室内温度相同时,而接管方式不同,试比较其传热系数的大小;接管方式依次为：同侧上进下出、同侧下进上出、异侧下进下出;答：39页连接方式不同时其外表面温度分布变化,使传热量发生变化;下进上出时水流总趋势与水在散热器中冷却后的重力作用相反,为是散热性能变差,传热系数变小,在相同负荷下所需散热器面积增加;3-9 试写出采暖散热器计算面积公式,并说明为什么要进行各项修正3-11 某采暖系统设计供回水温度为95/70℃,散热器面积和房间设计热负荷计算都正确;但实际运行时供水温度只能达到80℃,能否满足采暖要求如果供水温度能达到90℃,能否满足采暖要求3-12 暖风机由哪些基本部件组成暖风机的台数如何计算暖风机如何布置3-13 暖风机采暖和散热器采暖有什么不同3-14 风机盘管按出口静压分成哪两大类风机盘管安装有哪些注意事项风机盘管有哪些主要部件3-15 试比较机械循环热水双管系统和单管热水采暖系统的主要特点;3-16 试论述重力循环和机械循环热水采暖系统的主要区别;3-17 同程式热水采暖系统由什么优缺点3-18 设计水平式热水采暖系统时应注意什么问题3-19 高层建筑热水采暖系统有哪几种形式3-20 自然循环热水采暖系统的作用压头如何确定3-21 计算图中两个热水采暖系统的自然循环作用压头;并说明管路水力计算时用哪个数值作为作用压头已知：高差：h1=2,h2=3,h3=3；散热器的设计热负荷：Q1=1000W,Q2=500W,Q3=1000W；设计供回水温度ts=95,tr=70℃;各种温度下水的密度如下表第四章蒸汽系统4-1 蒸汽作为热媒在暖通空调系统中有哪些用途答:教材83页蒸汽是暖通空调系统中常用的热媒之一;在暖通空调中除了用于采暖之外,还用于通风、空调、制冷和热水供应;4-2 比较蒸汽和热水作为热媒的主要特点;答：教材84页与热水相比,蒸汽作为热媒有如下特点：优点1某些工业生产过程中只能用蒸汽;为了保证这些工艺生产的要求,采用压力和温度较高的蒸汽作热媒,这时蒸可同时满足对压力和温度有不同要求的多种热用户的用热要求;2蒸汽在用热设备中主要靠相变放出热量放出汽化潜热;就单位质量热媒而言,蒸汽放出的汽化潜热比热水降温放出的显热要大许多倍;对相同热负荷,蒸汽比热水供应的热媒质量流量要小得多,因而凝结水管流量小、管径小,使得蒸汽系统节省管道初投资;3蒸汽在散热设备内定压凝结放热,散热设备的热媒平均温度为相应压力下的饱和温度;因此在相同热负荷下,蒸汽系统但热设备的传热温差大,所需散热设备面积比热水系统少得多;4蒸汽和凝结水管在管路内流动时,由于压力损失,状态参数密度和流量发生变化,甚至伴随相变;饱和蒸汽沿管路流动时,管壁散热产生凝结水,变成湿蒸汽；湿蒸汽流经阻力较大的阀门等管路附件时,被绝热节流,可能变成饱和蒸汽或过热蒸汽;这些都是流动过程中的相变;从用热设备流出的饱和凝结水通过疏水器和凝结水管路,压力下降的速率快于温降,多余的热量,使部分凝结水汽化,形成“二次蒸汽”;这些特点使得蒸汽供热系统供热系统的设计计算和运行管理复杂;5蒸汽密度比水小得多,用于高层建筑高区特别是对管道和设备承压能力为,而建筑高度大于160m的特高层建筑,不会使建筑物底层的设备和散热器超压;缺点6蒸汽供热系统热惰性小,供热时热得快,停汽时冷的也快;7蒸汽流动的动力来自于自身压力;蒸汽压力与温度有关,而且压力变化时,温度变化不大;因此蒸汽采暖不能采用改变热媒温度的质调节,只能采用间歇调节;因此使得蒸汽采暖系统用户室内温度波动大,间歇工作是有噪声,供暖质量受到影响;8灰尘在65~70℃时开始分解,在温度高于80℃时分解过程加剧;用蒸汽作热媒时,散热器和管道表面温度高于100℃,表面有机灰尘的分解和升华,不利于提高室内空气质量;9蒸汽系统间歇工作时,蒸汽管道内时而流动蒸汽、时而充斥空气；凝结水管内时而充满凝结水,时而进入空气;管道特别是凝结水管易收到腐蚀,使用寿命短;10蒸汽管道温度高,无效热损失大;鉴于蒸汽和热水作为热媒有各自的优缺点,因此要从节能、降耗、减少投资和运行费用等原则进行技术经济比较,根据热源和热用户的用热要求等具体条件来选择热媒;蒸汽系统具有热水采暖系统所不具备的一些优点,蒸汽作热媒主要用于工业建筑及其辅助建筑;在某些工业企业中,甚至是不可替代的热媒;此时它不仅能满足工业生产用热的要求,也可以作为动力来源;不仅可用于采暖还可在暖通空调中得到多方面的应用;在生产厂房不仅可以采用蒸汽,也可经换热设备变成加热热水来采暖和实现热水供应;还用于商服部门洗浴、洗衣房餐饮和医院消毒等有专门用途的地方;对特高的高层建筑或人们不长时间停留、需要间歇供暖的场所作热媒有独到之处;蒸汽系统存在“跑、毛、滴、漏”问题,能耗高;能源消耗要比热水系统多20%~40%;凝结水不能全部回收,需对系统不断地大量补水和对补给水进行水处理;增加了给水和水处理费用;蒸汽供热系统维护部件多,也增加了运行费用;鉴于以上原因,降低了蒸汽供热系统的经济性;再加上蒸汽系统的管道、设备锈蚀较严重、使用寿命短,蒸汽采暖系统的循环动力来自于蒸汽自身的压力;其压力与流量相关、压力又与温度相关,因此蒸汽采暖系统只得采用间歇调节,不能进行质调节,供暖质量较差;因此一般的民用、公用建筑当仅有采暖热负荷时,应用热水作为热媒；除了工业企业必须用蒸汽才能满足生产要求的情况之外,在其他场合采用蒸汽作热媒应进行论证,经济技术合理时,才可考虑;4-3 写出蒸汽采暖系统流量的计算公式,并与热水采暖系统的流量计算公式进行比较;答：教材88页蒸汽流量计算公式：M=Q/r式中：M——蒸汽质量流量,kg/hQ——设计热负荷,Wr——蒸汽在凝结压力下的汽化潜热,kJ/kg热水流量计算公式：M=Q/△t式中：M——热水质量流量,t /hQ——设计热负荷,kW△t——供回水温差4-4 蒸汽采暖系统和热水采暖系统中散热器自动排气阀的安装有何不同答：教材88页热水采暖系统中空气比热水轻;散热器内如有空气,聚集在其上部;排气阀安装在散热器上面的丝堵处;低压蒸汽采暖系统中,空气比低压蒸汽重,散热器内如有空气,聚集在其中部或中部偏下处,安装自动排气阀可排除散热器内的空气,其安装位置距散热器底部的高度为散热器全高的1/3,而不应装在散热器的顶部;4-5 重力回水低压蒸汽采暖系统中为什么凝结水干管要比锅炉水位高h+~m答：教材86页在蒸汽压力作用下,总凝结水管4内的水位比锅筒内水位高出hh为锅炉蒸汽压力折算的水柱高度,水平凝结水干管3最低点比总凝结水管4内水位还要高出200mm~250mm,以保证水平凝结水干管3内不被水充满;4-6 机械回水低压蒸汽采暖系统中为什么要设通气管和空气管答：教材87叶空气管4在系统工作时排除系统内的空气,在系统停止工作时进入空气;通气管5用于排除凝结水箱6水面上方的空气;4-7 为什么凝结水泵应在凝结水箱最低水位以下两者的高差如何确定答：教材89页为了防止凝结水泵内产生气蚀,水泵应在凝结水箱最低水位以下,以保证最小正水头h 值,h值见下表4-8 计算低压蒸汽管路的平均平均比摩阻公式中为什么要减去2000Pa考虑了哪些因素答：教材89页散热器入口预留压力为2000Pa约200水柱,用于克服蒸汽流入散热器时的阻力损失含供汽支管上阀门的阻力损失并驱赶空气;4-9 室内高压蒸汽采暖系统为什么尽量采用同程式。
