第2章热负荷计算(2)详解

第2章 热负荷、冷负荷与湿负荷计算华北电力大学-荆有印为了保持建筑物的热湿环境，在某一时刻需向房间供应的冷量称为冷负荷；相反，为了补偿房间失热需向房间供应的热量称为热负荷；为了维持房间相对湿度恒定需从房间除去的湿量称为湿负荷。

热负荷、冷负荷与湿负荷是暖通空调工程设计的基本依据，暖通空调设备容量的大小主要取决于热负荷、冷负荷与湿负荷的大小。

热负荷、冷负荷与湿负荷=f(室外气象参数,室内空气参数)2.1 室内外空气计算参数2.1.1 室外空气计算参数1. 夏季空调室外计算参数空调室外计算干球温度：取室外历年平均不保证50h 的干球温度；空调室外计算湿球温度：取室外历年平均不保证50h 的湿球温度。

空调室外计算日平均温度：取室外历年平均不保证5d 的平均温度；空调室外设计日逐时温度，按下式计算：d m o r t t t ∆+=β. (2-1)式中 m o t .—夏季空调室外计算日平均温度，℃； β—室外空气温度逐时变化系数，按表2-1确定；d t ∆—夏季空调室外计算平均日较差，℃，s o t .—夏季空调室外计算干球温度，℃。

表2-1空调室外空气计算温度：采用历年平均不保证1d 的日平均温度；空调室外空气计算相对湿度：采用历年一月份平均相对湿度的平均值。

3．冬季采暖室外计算温度和冬季通风计算温度采暖室外计算温度：取历年平均不保证5天的日平均温度； 通风室外计算温度：取累年最冷月平均温度；4．夏季通风室外计算温度和夏季通风室外计算相对湿度通风室外计算温度：取历年最热月14时的月平均温度的平均值；通风室外计算相对湿度：取历年最热月14时的月平均相对湿度的平均值。

2.1.2 室内空气计算参数1．室内空气计算参数的主要影响因素 ⑴建筑房间使用功能对舒适性的要求。

⑵地区、冷热源情况、经济条件和节能要求等因素。

2．室内空气计算参数的选择根据我国国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ19-87)的规定： ⑴对舒适性空调和采暖夏季：温度 24-28℃ 相对湿度 40％-65％： 风速 ≯0.3m/s 。

供暖热负荷计算供暖热负荷计算是针对建筑物或空间的供暖系统设计的重要环节，能够确保供暖系统的正常运行和满足室内舒适温度的要求。

热负荷计算是通过对建筑物或空间内各种因素的综合考虑，计算出供暖系统需要提供的热量。

下面将从热负荷的定义、计算方法以及影响热负荷的因素等方面进行详细介绍。

首先，热负荷是指在室内环境中，建筑物或空间所需要的热量。

室内温度、外部气温、建筑物的结构、材料、面积等因素都会影响建筑物的热负荷。

因此，热负荷计算应该综合考虑以上因素，以确定合适的供暖系统容量。

热负荷计算一般可以分为两种方法，即传统方法和现代方法。

传统方法主要通过经验公式和因数来进行计算，例如根据建筑物的面积、外墙材料、窗户的数量和尺寸等来估计热负荷。

而现代方法则采用计算机软件来进行热负荷计算，更加科学和精确。

这些软件可以根据建筑物的具体参数，如墙体材料、窗户型号、保温层厚度等进行热负荷计算。

影响热负荷计算的因素有很多，下面列举几点主要的因素：1.窗户和墙体的传热系数：窗户和墙体是建筑物外部与室内的分界面，传热系数的大小直接影响热负荷计算的准确性。

一般来说，传热系数越小，热负荷越小。

2.外部气温和室内温度：外部气温和室内温度是热负荷计算的两个基本参数。

当外部气温较低，室内温度要求较高时，热负荷就会增加。

3.建筑物的保温性能：建筑物的保温性能是指建筑物对外界热传导的抵抗能力。

建筑物的保温性能越好，热负荷就越小。

4.室内人员和设备的热量释放：人员和设备的热量释放是热负荷计算中的一个重要因素。

人员和设备产生的热量会增加热负荷。

5.通风换气量：通风换气量也会影响热负荷。

通风换气量越大，热负荷也会相应增加。

综上所述，供暖热负荷计算是建筑物供暖系统设计的重要环节。

通过对室内外温度、建筑物结构、面积、保温性能、人员和设备热量释放以及通风换气量等因素的综合考虑，可以准确计算出供暖系统所需的热量。

计算方法可以根据传统方法和现代方法进行选择，以满足实际需求。

热负荷及散热量计算所谓热负荷是指维持室内一定热湿环境所需要的在单位时间向室内补充的热量。

所谓得热量是指进入建筑物的总量，它们以导热、对流、辐射、空气间热交换等方式进入建筑。

系统热负荷应根据房间得、失热量的平衡进行计算，即房间热负荷=房间失热量总和-房间得热量总和房间的失热量包括：1）围护结构传热量Q1 ；2）加热油门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量Q2 ；3）加热油门、孔洞和其他相邻房间侵入的冷空气的耗热量Q3 ；4）加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量Q4 ；5）水分蒸发的耗热量Q5 ；6）加热由于通风进入室内冷空气的耗热量Q6;7）通过其他途径散失的热量Q7 ；房间的得热量包括：1）太阳辐射进入房间的热量Q8 ；2）非供暖系统的管道和其他热表面的散热量Q9；3）热物料的散热量Q10 ；4）生产车间最小负荷班的工艺设备散热量Q11 ；5）通过其他途径获得的散热量Q12 ；1.1围护结构的基本耗热量q= KF （£ _t w）aI式中q—围护结构的基本耗热量，WK —围护结构的传热系数，w/（ m2 . C ）;F —围护结构的面积，m；t'w —供暖室外计算温度，c；tn—冬季室内计算温度，c；a —围护结构的温差修正系数。

整个建筑物的基本耗热量等于各个部分围护结构的基本耗热量的总和：Q1 F q，「KF（t n —tw）1.2围护结构的附加耗热量在实际中，气象条件和建筑物的结构特点都会影响基本耗热量使其发生变化，此时需要对基本耗热量加以修正，这些修正耗热量称为围护结构附加耗热量。

附加耗热量主要有朝向修正，风力附加和高度附加耗热量。

1.2.1朝向修正耗热量朝向修正耗热量是太阳辐射对建筑围护耗热量的修正。

表1-1朝向修正率《暖通规范》规定：在一般情况下不必考虑风力附加。

1.2.3高度附加耗热量《暖通规范》规定：民用建筑和工业辅助建筑(除楼梯间外) 的高度附加率，当房高超过四米时，每增加一米，为附加围护基本耗热量和其他修正量总和的2%但总附加率不超过总附加率的15%所以，建筑物的总耗热量等于围护结构基本耗热量和朝向修正，风力附加和高度附加耗热量的总和，贝UQ1(1 X g)' aKF (t n -t w')(1 X ch xj式中Xch—朝向修正率，%Xf—风力附加率，%Xg—高度附加率，%1.3冷风渗透耗热量在室内外风压和热压压差作用下，室外的冷空气通过门窗的缝隙渗入室内，被加热后又溢出室外。

暖通空调-第2章-热负荷、冷负荷与湿负荷计算1. 热负荷计算1.1 热负荷计算的概念热负荷指的是单位时间内建筑物所需要的热量。

在暖通空调领域，热负荷计算是非常重要的一项工作，其精准程度直接影响着设计方案的质量。

1.2 热负荷计算的方法热负荷计算的方法主要分为传统计算法和现代计算法两种。

传统计算法传统计算法主要依据经验公式或者查表法来计算热负荷，这种方法优点在于简单易行，但精度较低，适合于一些建筑物的初步设计。

现代计算法现代计算法则主要依赖于计算机技术，通过数学模型和计算软件，可以做到更加精准的热负荷计算。

不过这种方法需要掌握一定的计算机技能才能应用。

1.3 热负荷计算的要点要做好热负荷计算，需要注意以下几点：1.做好建筑物的环境分析，包括气象条件、周边建筑物、设备情况等等；2.选择合适的计算方法和手段；3.按照一定的标准和规范进行计算；4.对计算结果进行反复核对和修正，确保精度。

2. 冷负荷计算2.1 冷负荷计算的概念冷负荷指的是单位时间内建筑物需要的冷量。

冷负荷计算是设计空调系统的重要前提和基础，其准确性关系到空调系统的节能效果和使用效果。

2.2 冷负荷计算的方法冷负荷计算的方法很多，常见的有传统计算法和电脑计算法两种。

传统计算法传统计算法主要是基于经验公式或者查表法进行计算，这种方法适用于简单建筑物和初步设计。

但是精度较低，无法满足高精度的设计需求。

现代计算法现代计算法则主要依赖于计算机技术，采用数学模型和计算软件进行计算。

这种方法计算精度高，可以应用于对精度要求高的设计项目中。

2.3 冷负荷计算的要点冷负荷计算的要点可以概括为以下几点：1.做好建筑物的环境分析，包括气象条件、周边建筑物、变化规律等等；2.选择合适的计算方法和手段；3.参照一定的标准和规范进行计算；4.对计算结果进行反复核对和修正，确保精度。

3. 湿负荷计算3.1 湿负荷计算的概念湿负荷是指单位时间内建筑物所需要的水分量。

湿负荷计算是一项非常重要的工作，可以用于确定恰当的空气湿度，实现更加舒适的室内环境。

建筑节能的热负荷计算方法建筑节能是当前社会中一个十分重要的议题。

为了实现建筑节能的目标，热负荷计算方法是一个关键步骤。

本文将介绍几种常用的建筑热负荷计算方法，以帮助读者更好地理解和应用于实际工程中。

一、简述热负荷计算的概念和意义热负荷计算是指根据建筑的使用需求和环境条件，计算建筑内部热源和热损失之间的平衡，从而确定建筑的制冷和供暖能力。

准确计算热负荷有助于正确选择制冷设备和供暖设备，合理设计建筑结构和空调系统，从而降低能源消耗，提高建筑节能性能。

二、传统热负荷计算方法1. 定义建筑的能量平衡方程传统的热负荷计算方法通常基于建筑的能量平衡方程。

该方法将建筑划分为若干部分，并计算每个部分的热量输入和输出。

然后，通过求解能量平衡方程，得到建筑的总热负荷。

2. 热负荷计算手册法热负荷计算手册法是一种经验性的方法，通常使用建筑物的基本尺寸、材料性质、使用功能和场所的特点等因素来进行计算。

根据经验公式和相关参数，该方法可以快速估算建筑的热负荷，提供建筑节能设计的参考依据。

三、模拟计算方法随着计算机技术的发展，热负荷计算方法也发生了变化。

模拟计算方法是一种基于计算机模拟建筑空间热传输的方法，可以更为准确地计算建筑的热负荷。

常见的模拟计算软件有EnergyPlus、TRNSYS等。

1. 建筑热环境模拟建筑热环境模拟是指通过模拟计算，对建筑内部热量传递、室内温度分布和建筑物的能耗进行预测和分析。

该方法可以考虑建筑的不同朝向、外墙材料、窗户特性等因素，提供更准确的热负荷计算结果。

2. CFD模拟CFD模拟是建筑工程中常用的计算流体力学方法，可以模拟建筑内部的流动和热传递过程。

通过CFD模拟，可以得到建筑内部空气流动的速度、温度和湿度分布情况，进而计算建筑的热负荷。

这种方法适用于复杂的建筑形状和气流场景。

四、热负荷计算的参数选择和边界条件热负荷计算需要确定一系列参数和边界条件，以确保计算结果的准确性和可靠性。

其中，以下几个参数和边界条件是十分关键的。

第2章热（冷）负荷分析与估算引自《集中供热设计手册》热负荷是指为维持一定室内热湿环境所需在单位时间向热用户提供的热量，集中供热热负荷是单位时间内集中供热系统中热用户所需热量的总和，它是制定城市供热规划和设计供热系统的重要依据，也是对供热系统设计进行技术经济分析的重要原始数据，常用吉焦/时(GJ/h)、吉焦/年(GJ/y)或兆瓦(MW)来表示。

热负荷分析与估算的目的是通过对热负荷发展规模的预测，使得热源的投产能力与热负荷的发展规模基本匹配，保证热源的选型不至过大，热源投产后有足够的基础热负荷作为项目经济运行的保证，同时能够又能适当满足未来规划期内热负荷发展的需求。

对热电厂而言，热和电是热电厂进行生产经营活动并最终推向市场的两种产品，项目前期只有对用热市场和用电市场的负荷需求规模进行较为准确的调研与核实，才能保证热电厂投运后的经济指标更接近真实情况。

对整个供热系统而言，热负荷分析与估算的结果对确定热源类型及规模、供热系统管径大小、运行方案合理性以及经济效益、社会效益和环保效益都有很大影响。

未作调查与核实的热负荷结果，将导致机组选型不可靠，影响热电厂投产后的经济运行。

当然，任何预测都不可能完全准确。

但最低要求应避免出现热负荷状况与实际情况相差过于悬殊的情况，避免出现严重的供求结构比例失调现象。

热负荷的发展规律往往是先建设区域热源或分散热源，当热负荷具备一定规模时，再新建大型集中热源替换原有的分散型热源。

第一节热负荷的划分原则热负荷按用途、出现时间、规划时间、重要性、密集程度和输送介质的不同主要分为六种方式，见图2-1。

热密度大、持续时间长、变化幅度小、具备一定规模的热负荷属于优质热负荷资源。

一、热负荷的分类(一)按热负荷的服务对象分类热负荷可分为民用热负荷和工业用热负荷。

民用热负荷主要是指供暖、通风、空调、生活热水等的用热。

工业热负荷包括工艺热负荷和动力热负荷。

工艺热负荷是指企业在生产过程中用于加热、烘干、蒸煮、清洗、熔化等工艺流程的用热负荷，其中也包括企业生产厂房的采暖、通风及空调负荷。