地暖负荷计算【PDF】

负荷计算依据
目录
负荷计算依据  .........................................................................................  1
1  计算依据  .........................................................................................  3
1.1  外墙、架空楼板或屋面  ...................................................................  3
1.1.1  热负荷  ..................................................................................................  3
1.1.2  冷负荷  ..................................................................................................  3
1.2  外窗  .........................................................................................  4
1.2.1  热负荷  ..................................................................................................  4
1.2.2  冷负荷  ..................................................................................................  4
1.3  外门  .........................................................................................  5
1.3.1  热负荷  ..................................................................................................  5
1.3.2  冷负荷  ..................................................................................................  6
1.4  内墙、内窗、内门或中间楼板  ...........................................................  7
1.4.1  热负荷  ..................................................................................................  7
1.4.2  冷负荷  ..................................................................................................  8
1.5  地面  .........................................................................................  8
1.5.1  热负荷  ..................................................................................................  8
1.6  人体  .........................................................................................  9
1.6.1  冷负荷  ..................................................................................................  9
1.6.2  湿负荷  ..................................................................................................  9
1.7  新风  ........................................................................................  10
1.7.1  热负荷  ................................................................................................  10
1.7.2  冷负荷  ................................................................................................  10
1.7.3  湿负荷  ................................................................................................  10
1.8  照明  ........................................................................................  10
1.8.1  冷负荷  ................................................................................................  10
1.9  设备  ........................................................................................  11
1.9.1  冷负荷  ................................................................................................  11
1.10  渗透空气 ...............................................................................  12
1.10.1  冷负荷  .............................................................................................  12
1.10.2  湿负荷  .............................................................................................  12
1.11  食物  .....................................................................................  13
1.11.1  冷负荷  .............................................................................................  13
1.11.2  湿负荷  .............................................................................................  13
1.12  水面蒸发 ...............................................................................  13
1.12.1  冷负荷  .............................................................................................  13
1.12.2  湿负荷  .............................................................................................  13
1.13  水流  .....................................................................................  14

德国
制造
红塔地暖品牌
浩辰软件股份有限公司
1.13.1  湿负荷  .............................................................................................  14
1.14  化学  .....................................................................................  14
1.14.1  冷负荷  .............................................................................................  14
1.14.2  湿负荷  .............................................................................................  14
1.15  房间冷风渗透耗热量  ..................................................................  15
1.15.1  缝隙长度法计算  ..................................................................................  15
1.15.2  换气次数法  .......................................................................................  15
1.15.3  百分率法  ..........................................................................................  15
1.16  参考文献 ...............................................................................  15
版权声明  ............................................................................................  16
演示  ..................................................................................................  17
附录  浩辰软件  .....................................................................................  18
浩辰软件股份有限公司 .........................................................................................  18
浩辰产品与解决方案  ............................................................................................  18
研发与服务  .......................................................................................................  19
国际化的浩辰  .....................................................................................................  19
最佳行业应用  .....................................................................................................  19
制造业优秀产品  ..................................................................................................  20

德国
制造
1  计算依据
1.1  外墙、架空楼板或屋面
1.1.1  热负荷
a)  基本耗热量：
       
w n j
t t F K Q   （5.1-1）
j
Q ——温差传热耗热量，W
K ——外围护结构传热系数，W/（m
2
· ℃）
F ——外围护结构面积，m
2
n
t ——室内设计温度，℃
w
t ——室外设计温度，℃
 ——温差修正系数
b)  附加耗热量：
     
jan fg lang f ch j
Q Q               1 1 1
1
（5.1-3）
1
Q ——附加耗热量，W
ch
 ——朝向修正系数
f
 ——风力修正系数
lang
 ——两面外墙修正
fg
 ——房高附加, ) 4 ( 02 . 0    h
fg
 ，最大值不超过 15%
jan
 ——间歇附加
1.1.2  冷负荷
a)  冷负荷
 
n
t t F K Q      
  
（20.3-1）

Q ——计算时刻冷负荷，W
K ——外围护结构传热系数，W/（m
2
· ℃）
F ——外围护结构面积，m
2
T   ——温度波的作用时刻,即温度波作用于围护结构外侧的时刻,h
  
t ——作用时刻冷负荷计算温度，℃
 ——负荷温度的地点修正值，℃
n
t ——室内设计温度，℃

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制造
1.2  外窗
1.2.1  热负荷
a)  基本耗热量
       
w n j
t t F K Q   （5.1-1）
j
Q ——基本耗热量，W
K ——外窗传热系数，W/（m
2
· ℃）
F ——外窗面积，m
2
n
t ——室内设计温度，℃
w
t ——室外设计温度，℃
 ——温差修正系数
b)  附加耗热量
       
gc jan fg m lang f ch j
Q Q                    1 1 1 1
1
（5.1-3）
1
Q ——附加耗热量，W
ch
 ——朝向修正系数
f
 ——风力修正系数
lang
 ——两面外墙修正
m
 ——窗墙面积比过大修正，当窗墙面积比大于 1:1 时，取
m
 =10%
gc
 ——高层建筑外出窗的风力修正
fg
 ——房高附加, ) 4 ( 02 . 0    h
fg
 ，最大值不超过 15%
jan
 ——间歇附加
c)  冷风渗透耗热量
 
w n w p
t t V C Q        278 . 0
2
（5.1-4）
2
Q ——冷风渗透耗热量，W
p
C ——空气的定压比热容，1.0056kJ/（kg· ℃）
w
 ——采暖室外计算温度下的空气密度，kg/m
3
V ——渗透冷空气量，m
3
/h
1.2.2  冷负荷
a)  温差传热冷负荷
 
n
t t F K Q        
 
（20.4-1）

Q ——计算时刻冷负荷，W

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制造
K ——窗玻璃的传热系数，W/（m
2
· ℃）
 ——窗框修正系数

t ——计算时刻冷负荷温度，℃
 ——地点修正系数
b)  辐射形成的冷负荷
i.  外窗无任何遮阳设施的辐射冷负荷
  w d g
J X X F Q       （20.5-1）
ii.  外窗只有内遮阳设施的辐射冷负荷
  n z d g
J X X X F Q        （20.5-2）
iii.  外窗只有外遮阳设施的辐射冷负荷
   
d g w w
X X J F F J F Q       
0
1 1   
（20.5-3）
iv.  外窗既有内遮阳设施又有外遮阳设施的冷负荷
   
z d g n n
X X X J F F J F Q        
0
1 1   
（20.5-4）

Q ——计算时刻辐射冷负荷，W
g
X ——窗的构造修正系数
d
X ——地点修正系数
 w
J ——计算时刻下，透过无遮阳设施玻璃太阳辐射的冷负荷强度，W/m
2
z
X ——内遮阳系数
 n
J ——计算时刻下，透过有内遮阳设施窗玻璃太阳辐射的冷负荷强度，W/m
2
1
F ——窗口受到太阳照射时的直射面积，m
2
0
 w
J ——计算时刻下，透过无遮阳设施窗玻璃太阳散射辐射的冷负荷强度，W/m
2
0
 n
J ——计算时刻下，透过有内遮阳设施窗玻璃太阳散射辐射的冷负荷强度，W/m
2
1.3  外门
1.3.1  热负荷
a)  基本耗热量
       
w n j
t t F K Q   （5.1-1）
j
Q ——基本耗热量，W
K ——外门传热系数，W/（m
2
· ℃）
F ——外门面积，m
2
n
t ——室内设计温度，℃

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制造
w
t ——室外设计温度，℃
 ——温差修正系数
b)  附加耗热量
     
jan fg lang f ch j
Q Q               1 1 1
1
（5.1-3）
1
Q ——附加耗热量，W
ch
 ——朝向修正系数
f
 ——风力修正系数
lang
 ——两面外墙修正
fg
 ——房高附加
jan
 ——间歇附加
c)  冷风渗透耗热量
 
w n w p
t t V C Q        278 . 0
2
（5.1-4）
2
Q ——冷风渗透耗热量，W
p
C ——空气的定压比热容，1.0056kJ/（kg· ℃）
w
 ——采暖室外计算温度下的空气密度，kg/m
3
V ——渗透冷空气量，m
3
/h
d)  外门开启冲入冷风耗热量








，“冲入冷风量”时
基本耗热量附加”时 参考表对应值，“外门
3
3
Q
Q
Q
j
（表 5.1-14）
 
o R p o
t t c M Q     

1000 '
3
(参考新风热负荷计算公式)
1.3.2  冷负荷
a)  玻璃外门温差传热冷负荷
 
n
t t F K Q        
 
（20.4-1）

Q ——计算时刻冷负荷，W
K ——窗玻璃的传热系数，W/（m
2
· ℃）
 ——窗框修正系数

t ——计算时刻冷负荷温度，℃
 ——地点修正系数
b)  玻璃外门辐射形成的冷负荷
i.  外门无任何遮阳设施的辐射冷负荷

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制造
  w d g
J X X F Q       （20.5-1）
ii.  外门只有内遮阳设施的辐射冷负荷
  n z d g
J X X X F Q        （20.5-2）
iii.  外门只有外遮阳设施的辐射冷负荷
   
d g w w
X X J F F J F Q       
0
1 1   
（20.5-3）
iv.  外门既有内遮阳设施又有外遮阳设施的冷负荷
   
z d g n n
X X X J F F J F Q        
0
1 1   
（20.5-4）

Q ——计算时刻辐射冷负荷，W
g
X ——门的构造修正系数
d
X ——地点修正系数
 w
J ——计算时刻下，透过无遮阳设施玻璃太阳辐射的冷负荷强度，W/m
2
z
X ——内遮阳系数
 n
J ——计算时刻下，透过有内遮阳设施门玻璃太阳辐射的冷负荷强度，W/m
2
1
F ——门受到太阳照射时的直射面积，m
2
0
 w
J ——计算时刻下，透过无遮阳设施门玻璃太阳散射辐射的冷负荷强度，W/m
2
0
 n
J ——计算时刻下，透过有内遮阳设施门玻璃太阳散射辐射的冷负荷强度，W/m
2
c)  非玻璃外门冷负荷
 
n
t t F K Q      
  
（20.3-1）

Q ——计算时刻冷负荷，W
  
t ——作用时刻冷负荷计算温度，℃
 ——负荷温度的地点修正值，℃
1.4  内墙、内窗、内门或中间楼板
1.4.1  热负荷
a)  温差计算法
t F K Q    
b)  温差修正法
       
w n
t t F K Q   （5.1-1）
K ——内围护的传热系数，W/m
2
· ℃
F ——内围护面积，m
2
t  ——邻室温差，℃

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制造
n
t ——室内设计温度，℃
w
t ——室外设计温度，℃
 ——温差修正系数
c)  热负荷输出值分两种情况：
i.  “邻间不等温”时， Q
ii.  “户间传热”时， 温差传热概率  Q
1.4.2  冷负荷
a)  邻室通风良好时内窗冷负荷
 
n
t t F K Q        
 
（20.4-1）

Q ——计算时刻冷负荷，W
 ——窗框修正系数
K ——窗玻璃的传热系数，W/m
2
· ℃
F ——面积，m
2
n
t ——室内设计温度，℃

t ——计算时刻冷负荷温度，℃
 ——地点修正系数
b)  邻室通风良好时内墙、内门或中间楼板冷负荷
 
n wp
t t F K Q       （20.6-1）
Q ——计算时刻冷负荷，W
wp
t ——夏季空调室外计算日平均温度，℃
c)  邻室有发热量时冷负荷
 
n ls wp
t t t F K Q         （20.6-2）
wp
t ——夏季空调室外计算日平均温度，℃
ls
t  ——邻室温升，℃
1.5  地面
1.5.1  热负荷
a)  地带法
4 3 2 1
Q Q Q Q Q    
第一地带热负荷  
w n
t t F K Q    
1 1 1

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制造
第二地带热负荷  
w n
t t F K Q    
2 2 2
第三地带热负荷  
w n
t t F K Q    
3 3 3
第四地带热负荷  
w n
t t F K Q    
4 4 4
4 3 2 1
Q Q Q Q 、 、 、 ——分别是第一、二、三、四地带的热负荷，W
4 3 2 1
K K K K 、 、 、 ——分别是第一、二、三、四地带的传热系数，W/m
2
· ℃
4 3 2 1
F F F F 、 、 、 ——分别是第一、二、三、四地带的面积，m
2
b)  平均传热系数法
 
w n pj
t t F K Q       （5.1-2）
pj
K ——地面平均传热系数，W/m
2
· ℃
1.6  人体
1.6.1  冷负荷
冷负荷=（显热冷负荷+潜热冷负荷）×人员在室率
a)  显热冷负荷
T
X q n Q

   
 

1
（20.7-1）

Q ——计算时刻显热冷负荷，W
 ——群集系数
n ——计算时刻空调区内的总人数
1
q ——一名成年男子小时显热散热量，W
 ——计算时刻,h
T ——人员进入空调区的时间,h
T
X
 
—— T   时刻人体显热散热的冷负荷系数
b)  潜热冷负荷
2
q n Q   
 
   （20.12-2）

Q ——潜热冷负荷，W

n ——计算时刻空调区内的总人数
2
q ——一名成年男子小时潜热散热量，W
1.6.2  湿负荷
湿负荷=人体散湿量×人员在室率
a)  人体散湿量
g n D    
 
 001 . 0   （20.12-1）

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
D ——人体散湿量，kg/h
g ——一名成年男子小时散湿量，g/h
1.7  新风
1.7.1  热负荷
 
o R p o o h
t t c M Q     
 
1000
.
《暖通空调》（2-26）
o h
Q
.

——空调新风热负荷，W
o
M

——新风量，kg/s
p
c ——空气的定压比热，取 1.005kJ/kg· ℃
R
t ——冬季空调室内空气的计算温度，℃
o
t ——冬季空调室外空气的计算温度，℃
1.7.2  冷负荷
冷负荷= 新风逐时使用率 
o c
Q
.

 
R o o o c
h h M Q    
 
1000
.
《暖通空调》（2-25）
o c
Q
.

——空调新风冷负荷，W
o
M

——新风量，kg/s
o
h ——夏季空调室外空气的焓值，kJ/kg
R
h ——夏季空调室内空气的焓值，kJ/kg
1.7.3  湿负荷
湿负荷= 新风逐时使用率 
sh
W
 
n w sh
d d G W      001 . 0 《全国„„技术措施 暖通空调·动力》（3.2.15-3）
sh
W ——新风湿负荷，kg/h
G  ——新风量，kg/h
w
d ——室外空气含湿量，g/kg
n
d ——室内空气含湿量，g/kg
1.8  照明
1.8.1  冷负荷
冷负荷=各种类型照明灯具冷负荷之和×照明使用率

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制造
a)  白炽灯散热形成的冷负荷
T
X N n Q

  
  1
（20.8-1）
b)  镇流器在空调区之外的荧光灯散热形成的冷负荷
T
X N n Q

  
  1
（20.8-1）
c)  镇流器在空调区之内的荧光灯散热形成的冷负荷
T
X N n Q

   
  1
2 . 1   （20.8-2）
d)  安装在空调房间吊顶玻璃罩之内的荧光灯散热形成的冷负荷
T
X N n n Q

   
  0 1
（20.8-3）

Q ——灯具形成的冷负荷，W
1
n ——同时使用系数
N ——灯具的安装功率，W
 ——计算时刻,h
T ——开灯时刻,h
T
X
 
—— T   时刻灯具散热的冷负荷系数
0
n ——考虑玻璃反射及罩内通风情况的系数
1.9  设备
1.9.1  冷负荷
冷负荷=设备显热形成冷负荷×设备使用率
a)  电热设备的散热量
N n n n n q
s
    
4 3 2 1
（20.9-1）
s
q ——电热设备散热量，W
1
n ——同时使用系数
2
n ——安装系数
3
n ——负荷系数
4
n ——通风保温系数
N ——电热设备总安装功率，W
b)  电动机和工艺设备均在空调区内的散热量

N n n n
q
s
  

3 2 1
（20.9-2）
N ——电动设备总安装功率，W

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制造
 ——电动机效率
c)  只有电动机在空调区内的散热量
 

     

1
3 2 1
N n n n
q
s
（20.9-3）
d)  只有工艺设备在空调区内的散热量
N n n n q
s
   
3 2 1
（20.9-4）
e)  办公设备类型数量可以确定时的散热量


 
P
i
i a i s
q s q
1
.
（20.9-5）
P ——设备的种类数
i
s ——第 i 类设备的台数
i a
q
.
——第 i 类设备的单台散热量，W
f)  设备显热形成的冷负荷
T s
X q Q

 
 
（20.9-7）
s
q ——所有设备的显热散热量之和，W
T
X
 
—— T   时刻设备、器具散热的冷负荷系数
1.10  渗透空气
1.10.1  冷负荷
a)  渗透空气形成的全热冷负荷
 
n w q
h h G Q     28 . 0   （20.12-4）
q
Q ——全热冷负荷，W
G ——单位时间渗入室内的空气总量，kg/h
w
h ——室外空气焓值，kJ/kg
n
h ——室内空气焓值，kJ/kg
1.10.2  湿负荷
a)  渗透空气形成的湿负荷
 
n w
d d G D     001 . 0   （20.12-3）
D ——渗透空气形成的湿负荷，kg/h

德国
制造
G ——单位时间渗入室内的空气总量，kg/h
w
d ——室外空气含湿量，g/kg
n
d ——室内空气含湿量，g/kg
1.11  食物
1.11.1  冷负荷
冷负荷=   逐时就餐率  

Q Q
a)  显热冷负荷


   n Q 9   （20.11）
b)  潜热冷负荷
 
D Q   700   （20.12-6）
1.11.2  湿负荷
湿负荷= 逐时就餐率 

D
 
 n D    012 . 0   （20.12-5）

n ——计算时刻就餐总人数
 ——群集系数

n ——计算时刻的就餐总人数
1.12  水面蒸发
1.12.1  冷负荷
冷负荷= 水面蒸发发生率 

Q
a)  水面蒸发形成的潜热冷负荷
 
D r Q    28 . 0   （20.12-8）
1.12.2  湿负荷
湿负荷= 水面蒸发发生率 

D
a)  水面蒸发散湿量
g F D  
 
（20.12-7）

德国
制造

F ——计算时刻的蒸发表面积，m
2
g ——水面的单位蒸发量，kg/（m
2
·h）
r ——冷凝热，kJ/kg
1.13  水流
1.13.1  湿负荷
湿负荷 水流发生率  G
a)  水分蒸发量
 

2 1 1
t t c G
G
  
   《全国„„技术措施 暖通空调·动力》（3.2.22）
1
G ——流动的水量，kg/h
c ——水的比热，4.1868kJ/kg·K
1
t ——水的初温，℃
2
t ——水的终温，℃
 ——水的汽化潜热，平均取 2450kJ/kg
1.14  化学
1.14.1  冷负荷
冷负荷= 化学反应发生率  Q
a)  化学反应全热散热量
6 . 3
2 1
q G n n
Q
  
   《全国„„技术措施 暖通空调·动力》（3.2.23-1）
Q ——化学反应的全热散热量，W
1
n ——考虑不完全燃烧的系数，可取 0.95
2
n ——负荷系数，实际燃料消耗量与最大燃料消耗量之比
G ——每小时燃料最大消耗量，m
3
/h
q ——燃料的热值，kJ/m
3
1.14.2  湿负荷
湿负荷= 化学反应发生率  W

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a)  散湿量
w G n n W    
2 1
《全国„„技术措施 暖通空调·动力》（3.2.23-1）
W ——化学反应的散湿量，kg/h
w ——燃料的单位散湿量，kg/m
3
1.15  房间冷风渗透耗热量
1.15.1  缝隙长度法计算
a)  详见外窗、外门
1.15.2  换气次数法
a)  房间冷风渗透耗热量
 
w n
t t N L c Q         278 . 0   《简明供热设计手册》（2-21）
c ——空气比热，1kj/kg· ℃
L ——房间容积，m
3
N ——换气次数，次/h
 ——室外空气密度，kg/m
3
n
t ——室内空气温度，℃
w
t ——室外空气温度，℃
1.15.3  百分率法
a)  房间冷风渗透耗热量
f
Q n Q     《简明供热设计手册》（2-3.3）
n ——百分率，%
f
Q ——外围护结构总热负荷，W
注：未标注文献名称的公式均选自《实用供热空调设计手册》第二版
1.16  参考文献
[1]  陆耀庆主编．实用供热空调设计手册（第二版） ．北京：中国建筑工业出版社，2008
[2]  陆亚俊主编．暖通空调．北京：中国建筑工业出版社，2002
[3]  建设部工程质量安全监督与行业发展司，中国建筑标准设计研究所编．全国民用建筑工
程设计技术措施 暖通空调·动力．北京：中国计划出版社，2003.2
[4]  李岱森主编．简明供热设计手册．北京：中国建筑工业出版社，1998.12
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