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1、城市工程系统规划（水、暖、电）（水、暖）教材同济大学同济大学 戴慎志戴慎志（第二版）（第二版）绪绪 论论n城市工程系统概念：城市工程系统是城市城市工程系统概念：城市工程系统是城市生存和发展的支撑系统，与城市交通系统生存和发展的支撑系统，与城市交通系统共同组成共同组成城市基础设施城市基础设施体系。体系。提供一般条件的公共设施提供一般条件的公共设施工程性基础设施：交通、水、能源、通信、环境、防灾等工程性基础设施：交通、水、能源、通信、环境、防灾等 六大工程系统。六大工程系统。城市工程系统规划作用城市工程系统规划作用n指导各城市工程系统设施的发展与建指导各城市工程系统设施的发展与建设设n综合协调城市
2、基础设施的建设，合理综合协调城市基础设施的建设，合理利用城市空间利用城市空间n为城市的发展规划提供依据为城市的发展规划提供依据n城市工程系统范畴：城市工程系统范畴：能源工程系统能源工程系统电力、燃气、电力、燃气、供热供热水务工程系统水务工程系统给水、排水给水、排水通信工程系统通信工程系统邮政、通讯、广电邮政、通讯、广电防灾工程系统防灾工程系统防洪、抗震、消防、人防防洪、抗震、消防、人防环保工程系统环保工程系统环保、环卫环保、环卫供热工程系统供热工程系统n城市供热工程系统构成与功能城市供热工程系统构成与功能n1、供热热源工程、供热热源工程城市热电厂（站）、区域锅炉房等设施城市热电厂（站）、区域锅
3、炉房等设施n2、供热管网工程、供热管网工程热力泵、热力调压站、不同压力等级的蒸汽管热力泵、热力调压站、不同压力等级的蒸汽管道、热水管道等。道、热水管道等。城市给水工程系统城市给水工程系统n城市给水工程系统构成与功能城市给水工程系统构成与功能n1、城市取水工程：城市水源、取水口、取水构筑、城市取水工程：城市水源、取水口、取水构筑物、一级泵站、输水管等设施。（蓄、引城市水物、一级泵站、输水管等设施。（蓄、引城市水源所筑的水闸、堤坝等）。功能：将原水输送至源所筑的水闸、堤坝等）。功能：将原水输送至净水工程。净水工程。n2、净水工程：城市自来水厂、清水库、输送净水、净水工程：城市自来水厂、清水库、输送
4、净水的二级泵站等。功能：将原水净化处理，并加压的二级泵站等。功能：将原水净化处理，并加压输入城市供水管网。输入城市供水管网。n城市给水工程系统规划的主要任务城市给水工程系统规划的主要任务n根据城市和区域水资源的状况，最大限度地保护根据城市和区域水资源的状况，最大限度地保护和合理利用水资源，合理选择水源，确定供水标和合理利用水资源，合理选择水源，确定供水标准，预测供水负荷进行城市水源规划和水资源利准，预测供水负荷进行城市水源规划和水资源利用平衡工作；用平衡工作；n确定城市自来水厂等给水设施的规模、容量；确定城市自来水厂等给水设施的规模、容量；n科学布局给水设施和各级给水管网系统，满足用科学布局给
5、水设施和各级给水管网系统，满足用户对水质、水量、水压等要求；制定水源和水资户对水质、水量、水压等要求；制定水源和水资源的保护措施。源的保护措施。自来水厂自来水厂 一般都在流经城市河流的上游一般都在流经城市河流的上游 这样水不会受到污染这样水不会受到污染污水处理厂污水处理厂 一般都在流经城市河流的下游一般都在流经城市河流的下游 这样有利于污水处理这样有利于污水处理而且水源地地势要高而且水源地地势要高,而且补给性要稳定而且补给性要稳定 n城市排水工程系统规划的主要任务城市排水工程系统规划的主要任务 根据城市自然环境和用水状况，合理确定规划期根据城市自然环境和用水状况，合理确定规划期内污水处理量、污
6、水处理设施的规模与容量、降水内污水处理量、污水处理设施的规模与容量、降水排放设施的规模与容量；排放设施的规模与容量；科学布局污水处理厂（站）等各种污水处理与收科学布局污水处理厂（站）等各种污水处理与收集设施、排涝泵站等雨水排放设施以及各级污水管集设施、排涝泵站等雨水排放设施以及各级污水管网，制定水环境保护、污水治理与利用等对策和措网，制定水环境保护、污水治理与利用等对策和措施。施。城市供热工程城市供热工程系统规划系统规划热源：供热系统的热源，是指提供热能的装置或天然能源。目前应用最广泛的热源是区域锅炉房和热电厂。锅炉锅炉流程图流程图n热网：由热源向热用户输送和分配供热介热网：由热源向热用户输送
7、和分配供热介质的管线系统。质的管线系统。n何种情况下采用集中供热方式何种情况下采用集中供热方式有现成经济的热源有现成经济的热源有大量集中的用户和稳定的热负荷有大量集中的用户和稳定的热负荷城市条件有利于热网建设城市条件有利于热网建设热网管径热网管径热网管径热网管径热源类型、形式、规模热源类型、形式、规模热源类型、形式、规模热源类型、形式、规模 集中供热负荷集中供热负荷集中供热负荷集中供热负荷第一节第一节 城市集中供热负荷的城市集中供热负荷的预测与计算预测与计算n一、城市集中供热负荷的类型与特征一、城市集中供热负荷的类型与特征n（一）城市热负荷种类（一）城市热负荷种类n1、根据热负荷用途分类：室温
8、调节、生活用水、生产用、根据热负荷用途分类：室温调节、生活用水、生产用热三大类。热三大类。室温调节：采暖、供冷、通风。（基本负荷）室温调节：采暖、供冷、通风。（基本负荷）生活用水生活用水:沐浴、清洗器具等。（宾馆等高档居住场所）沐浴、清洗器具等。（宾馆等高档居住场所）生产用热：工艺热负荷（加热、蒸煮、烘干等）、动生产用热：工艺热负荷（加热、蒸煮、烘干等）、动力热负荷。（比较稳定）力热负荷。（比较稳定）n3、根据用热时间规律分类、根据用热时间规律分类季节性热负荷：随气象条件发生变化（采暖、季节性热负荷：随气象条件发生变化（采暖、供冷、通风）；一天中较稳定、全年变化大。供冷、通风）；一天中较稳定、
9、全年变化大。全年性热负荷：与室外气象条件无关（生活热全年性热负荷：与室外气象条件无关（生活热水负荷、生产负荷）；水负荷、生产负荷）；一天中变化比较大、一天中变化比较大、全年中相当稳定。全年中相当稳定。热负荷用途分类热负荷用途分类热负荷性质热负荷性质用热时间规律用热时间规律预测计算预测计算供热方案选择供热方案选择n（二）城市供热对象的选择（二）城市供热对象的选择n建设城市集中供热系统的主要目标：建设城市集中供热系统的主要目标：解决分散供热的面源污染和能源浪费问题解决分散供热的面源污染和能源浪费问题n选择原则：选择原则：“先小后大先小后大”分散用热的较小规模热用户分散用热的较小规模热用户 “先集中
10、后分散先集中后分散”服务半径考虑经济合理定服务半径考虑经济合理定 “集中供热普及率集中供热普及率”集中供热建筑面积与需要供热的建筑面积的集中供热建筑面积与需要供热的建筑面积的百分比。我国：百分比。我国：50%；欧美；欧美:70%n二、城市热负荷预测与计算方法二、城市热负荷预测与计算方法n（一）城市热负荷预测与计算方法（一）城市热负荷预测与计算方法 计算法、概算指标法计算法、概算指标法n计算法：已知建筑物结构形式、尺寸位置等具体计算法：已知建筑物结构形式、尺寸位置等具体资料，热负荷可根据设计数据确定。较精确。资料，热负荷可根据设计数据确定。较精确。n概算指标法：无详细准确资料时应用。常采用。概算
11、指标法：无详细准确资料时应用。常采用。工业生产用热规划期间估算难度较大，可根据工工业生产用热规划期间估算难度较大，可根据工业门类取经验数据。业门类取经验数据。n（二）热负荷计算的公式与参数（二）热负荷计算的公式与参数n1、采暖通风热负荷的计算、采暖通风热负荷的计算1）采暖热负荷估算（概算）：）采暖热负荷估算（概算）：采暖热负荷（采暖热负荷（MW）采暖热指标（采暖热指标（W/m2）每）每1m2建筑面积的供暖负荷建筑面积的供暖负荷采暖建筑面积（采暖建筑面积（m2）采暖热指标：经验数据采暖热指标：经验数据 面积热指标法面积热指标法、体积热指标法体积热指标法、城市规划指标法城市规划指标法面积热指标法：
12、面积热指标法：体积热指标法：体积热指标法：建筑物的外围体积，建筑物的外围体积，m3建筑物的供暖体积热指标，建筑物的供暖体积热指标，W/m3表示各类建筑物，在室内外温差表示各类建筑物，在室内外温差1 时，每时，每1m3建筑物外围体积的供暖热负荷建筑物外围体积的供暖热负荷体积热指标体积热指标 （设计手册）（设计手册）维护结构及外形维护结构及外形 维护结构传热、采光、建筑长宽比等维护结构传热、采光、建筑长宽比等 维维护护结结构构传传热热系系数数越越大大、采采光光率率越越大大、建建筑筑物物的的长长宽宽比比越越大大，单位体积的热损失越大，即：体积热指标越大。单位体积的热损失越大，即：体积热指标越大。n2
13、）通风热负荷）通风热负荷通风热负荷（通风热负荷（MW）加热系数，一般取加热系数，一般取0.3-0.5；采暖热负荷（采暖热负荷（MW）百分数法百分数法通风体积热指标法通风体积热指标法另一方法另一方法采暖系统热负荷采暖系统热负荷n采暖系统的采暖系统的设计设计热负荷热负荷是指在设计室外温是指在设计室外温度下，为了达到要求的室内温度，采暖系度下，为了达到要求的室内温度，采暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。它统在单位时间内向建筑物供给的热量。它是设计采暖系统的最基本依据。是设计采暖系统的最基本依据。建筑物得热量和失热量建筑物得热量和失热量建筑物得热量和失热量建筑物得热量和失热量n建筑物失热量：建筑物
14、失热量：（1）围护结构的耗热量；）围护结构的耗热量；（2）加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量，）加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量，称称冷风渗透耗热量冷风渗透耗热量；（3）加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热）加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量，称冷风侵入耗热量；量，称冷风侵入耗热量；（4）水分蒸发的耗热量；）水分蒸发的耗热量；（5）加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量；）加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量；（6）通风耗热量。通风系统将空气从室内排到室外所）通风耗热量。通风系统将空气从室内排到室外所带走的热量；带走的热量；（7）通过其它途径的耗热量。）通过
15、其它途径的耗热量。n建筑物得热量建筑物得热量：（1）生产车间最小负荷班的工艺设备散热量；）生产车间最小负荷班的工艺设备散热量；（2）热管道及其他热表面的散热量；）热管道及其他热表面的散热量；（3）热物料的散热量；）热物料的散热量；（4）太阳辐射进入室内的热量。）太阳辐射进入室内的热量。n此外，还会有通过其它途径此外，还会有通过其它途径散失或获得散失或获得的的热量。热量。n 当当建建筑筑物物或或房房间间的的失失热热量量大大于于得得热热量量时时，为为了了保保持持室室内内在在要要求求温温度度下下的的热热平平衡衡，需需要要由由采采暖暖通通风风系系统统补补给给热热量量，以以保保证证室室内内要要求求的的温
16、温度度。采采暖暖系系统统通通常常利利用用散散热热器器向向房房间间散散热热，通通风风系系统统送送入入高高于于室室内内要要求求温温度度的的空空气气，这这样样,一一方方面面向向房房间间不不断断地地补补充充新新鲜鲜空空气气，另另一一方方面面也为房间提供热量。也为房间提供热量。n 对对于于没没有有由由于于生生产产工工艺艺所所带带来来得得失失热热量量而而需需设设置置通通风风系系统统的的建建筑筑物物或或房房间间(如如一一般般的的民民用用住住宅宅建建筑筑、办办公公楼楼等等)，失失热热量量只只考考虑虑上上述述的的前前三三项项失失热热量量（围围护护结结构构耗耗热热量量、冷冷风风渗渗入入耗耗热热量量、冷冷风风侵侵入
17、入耗耗热热量量）。得得热热量量只只考考虑虑太太阳阳辐辐射射进进入入室室内内的的热热量量。至至于于住住宅宅中中其其它它途途径径的的得得热热量量，如如人人体体散散热热量量、炊炊事事和和照照明明散散热热量量，一一般般散散发发量量不不大大，且不稳定，通常可不予计入。且不稳定，通常可不予计入。热负荷确定的基本原则热负荷确定的基本原则热负荷确定的基本原则热负荷确定的基本原则n 围围护护结结构构的的耗耗热热量量是是指指当当室室内内温温度度高高于于室室外外温温度度时时，通通过过围围护护结结构构向向外外传传递递的的热热量量。在在工工程程设设计计中中，计计算算采采暖暖系系统统的的设设计计热热负负荷荷时时，常常把把
18、它它分分成成围围护护结结构构的的基基本本耗耗热热量量和和附附加加(修修正正)耗耗热热量量两两部部分分进进行行计计算算。基基本本耗耗热热量量是是指指在在设设计计条条件件下下，通通过过房房间间各各部部分分围围护护结结构构(门门、窗窗、墙墙、地地板板、屋屋顶顶等等)从从室室内内传传到到室室外外的的稳稳定定传传热热量量的的总总和和。附附加加(修修正正)耗耗热热量量是是指指围围护护结结构构的的传传热热状状况况发发生生变变化化而而对对基基本本耗耗热热量量进进行行修修正正的的耗耗热热量量。附附加加(修修正正)耗耗热热量量包包括括朝朝向向修修正正、风风力力附附加加、高高度度附附加加和和外外门附加等耗热量。门附
19、加等耗热量。n围护结构稳定传热时，基本耗热量计算公式为：围护结构稳定传热时，基本耗热量计算公式为：n n W n n式中 围护结构的基本耗热量，W；n K 围护结构的传热系数，W(m2)；n F 围护结构的传热面积，m2；n 采暖室内计算温度，；n 采暖室外计算温度，；n 围护结构的温差修正系数。围护结构外侧不与室外空气接触。n n整整个个建建筑筑物物或或房房间间围围护护结结构构的的基基本本耗耗热热量量等等于于它它的的围围护护结结构构各各部部分分基基本本耗耗热热量量的的总总和和。应应该该注注意意，在在进进行行计计算算时一定要注意单位的统一，通常均要采用法定单位。时一定要注意单位的统一，通常均要
20、采用法定单位。围护结构基本耗热量围护结构基本耗热量n室室内内计计算算温温度度是是指指距距地地面面2m以以内内人人们们活活动动地地区区的的平平均均空空气气温温度度。室室内内空空气气温温度度的的选选择择，应应满满足足人人们们生生活活和和生生产产工工艺艺的的要要求求。生生产产工工艺艺要要求求的的室室温温，一一般般由由工工艺艺设设计计人人员员提提出出。生生活活用用房房间间的的温温度度，主主要要决决定定于于人人体体的的生生理理热热平平衡衡，它它和和许许多多因因素素有有关关，如如与与房房间间的的用用途途、室室内内的的潮潮湿湿状状况况和和散散热热强强度、劳动强度以及生活习惯、生活水平等有关度、劳动强度以及生
21、活习惯、生活水平等有关。n许许多多国国家家所所规规定定的的冬冬季季室室内内温温度度标标准准，大大致致在在1622范范围围内内。根根据据国国内内有有关关卫卫生生部部门门的的研研究究结结果果认认为为：当当人人体体衣衣着着适适宜宜，保保暖暖量量充充分分且且处处于于安安静静状状况况时时，室室内内温温度度20比比较较舒舒适适，18无无冷冷感感，15是产生明显冷感的温度界限。是产生明显冷感的温度界限。n暖暖通通规规范范规规定定，设设计计采采暖暖系系统统时时，冬冬季季室室内内计计算算温温度度应应根根据建筑物用途，按下列规定采用：据建筑物用途，按下列规定采用：（1）民用建筑的主要房间民用建筑的主要房间，宜采用
22、，宜采用1624；（2）工工业业建建筑筑的的工工作作地地点点，宜宜采采用用:轻轻作作业业1821；中中作作业业1618；重重作作业业1416；过过重重作作业业1214。作作业业种种类类的的划划分分，应应按按国国家家现现行行的的工工业业企企业业设设计计卫卫生生标标准准（GBZ1）执执行行。当当每每名名工工人人占占用用较较大大面面积积（50100m2）时时，轻轻作作业业时时可可低低至至10；中中作作业业时时可低至可低至7；重作业时可低至；重作业时可低至5。3.辅助建筑物及辅助用室辅助建筑物及辅助用室，不应低于下列数值：，不应低于下列数值：浴浴室室25；更更衣衣室室25；办办公公室室、休休息息室室1
23、8；食食堂堂18；盥洗室、厕所；盥洗室、厕所12。n当当工工艺艺或或使使用用条条件件有有特特殊殊要要求求时时，各各类类建建筑筑物物的的室室内内温温度度可按照国家现行有关专业标准、规范执行。可按照国家现行有关专业标准、规范执行。n对对于于高高度度较较高高的的生生产产厂厂房房，由由于于对对流流作作用用，上上部部空空气气温温度度必必然然高高于于工工作作地地区区温温度度，通通过过上上部部围围护护结结构构的的传传热热量量增增加加。因因此此，当当层层高高超超过过4 m的的工工业业建建筑筑，冬冬季季室室内内计计算算温温度度tn，尚尚应应符符合合下下列列规规定：定：(1)计算地面的耗热量时，应采用计算地面的耗
24、热量时，应采用工作地点工作地点的温度，的温度，tg（）；）；(2)计算屋顶和天窗耗热量时，应采用计算屋顶和天窗耗热量时，应采用屋顶下屋顶下的温度的温度，td（）；）；(3)计算门、窗和墙的耗热量时，应采用计算门、窗和墙的耗热量时，应采用室内平均室内平均温度。温度。室内平均温度，应按下式计算：室内平均温度，应按下式计算：n采采暖暖室室外外计计算算温温度度 如如何何确确定定，对对采采暖暖系系统统设设计计有有关关键键性性的的影影响响。如如采采用用过过低低的的值值，在在采采暖暖运运行行期期的的绝绝大大部部分分时时间间里里，使使设设备备能能力力富富裕裕过过多多，造造成成浪浪费费；如如采采用用值值过过高高
25、，则则在在较较长长时时间间内内不不能能保保证证采采暖暖效效果果。因因此此，正正确确的的确确定定和和合合理理的的采采用用采采暖室外计算温度是一个技术与经济统一的问题。暖室外计算温度是一个技术与经济统一的问题。n目目前前国国内内外外选选定定采采暖暖室室外外计计算算温温度度的的方方法法，可可以以归归纳纳为为两两种种：一一是是根根据据围围护护结结构构的的热热惰惰性性原原理理，另一种是根据不保证天数的原则来确定。另一种是根据不保证天数的原则来确定。n采采用用不不保保证证天天数数方方法法的的原原则则是是：人人为为允允许许有有几几天天时时间间可可以以低低于于规规定定的的采采暖暖室室外外计计算算温温度度值值，
26、亦亦即即容容许许这这几几天天室室内内温温度度可可能能稍稍低低于于室室内内计计算算温温度度 值值。不不保保证证天天数数根根据据各各国国规规定定而而有有所所不不同同，有有规规定定1天天、3天、天、5天天等。等。围围 护护 结结 构构 特特 征征a外墙、屋顶、地面以及与室外相通的楼板等外墙、屋顶、地面以及与室外相通的楼板等1.00闷顶和与室外空气相通的非采暖地下室上面的楼板等闷顶和与室外空气相通的非采暖地下室上面的楼板等 0.90与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙(16层建筑层建筑)0.60与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙(730
27、层建筑层建筑)0.50非采暖地下室上面的楼板，外墙上有窗时非采暖地下室上面的楼板，外墙上有窗时0.75非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以上时非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以上时0.60非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以下时非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以下时0.40与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.70与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.40伸缩缝墙、沉降缝墙伸缩缝墙、沉降缝墙0.30防震缝墙防震缝墙0.70温差修正系数温差修正系数 围护结构附加（修正）耗热量n
28、围围护护结结构构实实际际耗耗热热量量会会受受到到气气象象条条件件以以及及建建筑筑物物情情况况等等各各种种因因素素影影响响而而有有所所增增减减。由由于于这这些些因因素素影影响响，需需要要对对房房间间围围护护结结构构基基本本耗耗热热量量进进行行修修正正。这这些些修修正正耗耗热热量量称称为为围围护护结结构构附附加加(修修正正)耗耗热热量量。通通常常按按基本耗热量的百分率基本耗热量的百分率进行修正。进行修正。n朝朝向向修修正正耗耗热热量量是是考考虑虑建建筑筑物物受受太太阳阳照照射射影影响响而而对对围护结构基本耗热量的修正。（围护结构基本耗热量的修正。（xch）n采采用用的的修修正正方方法法是是按按围围
29、护护结结构构的的不不同同朝朝向向，采采用用不不同同的的修修正正率率。需需要要修修正正的的耗耗热热量量等等于于垂垂直直的的外外围围护护结结构构（门门、窗窗、外外墙墙及及屋屋顶顶的的垂垂直直部部分分）的的基基本本耗耗热量乘以相应的朝向修正率。热量乘以相应的朝向修正率。朝向修正耗热量朝向修正耗热量朝向修正耗热量朝向修正耗热量朝向修正百分数朝向修正百分数n风风力力附附加加耗耗热热量量是是考考虑虑室室外外风风速速变变化化而而对对围围护护结结构构基基本本耗耗热热量量的的修修正正。（xf）在在计计算算围围护护结结构构基基本本耗耗热热量量时时，外外表表面面换换热热系系数数是是对对应应风风速速约约为为4m/s的
30、的计计算算值值。我我国国大大部部分分地地区区冬冬季季平平均均风风速速一一般般为为23m/s。因因此此，在在一一般般情情况况下下，不不必必考考虑虑风风力力附附加加。只只对对建建在在不不避避风风的的高高地地、河河边边、海海岸岸、旷旷野野上上的的建建筑筑物物，以以及及城城镇镇、厂厂区区内内特特别别高高出出的的建建筑筑物物，才才考考虑虑垂垂直直的的外外围围护护结结构构附附加加510。风力附加耗热量风力附加耗热量风力附加耗热量风力附加耗热量 n高高度度附附加加耗耗热热量量是是考考虑虑房房屋屋高高度度对对围围护护结结构构耗耗热热量的影响而附加的耗热量。量的影响而附加的耗热量。（xg）n民民用用建建筑筑和和
31、工工业业辅辅助助建建筑筑物物（楼楼梯梯间间除除外外）的的高高度度附附加加率率，当当房房间间高高度度大大于于4m时时，每每高高出出1m应应附附加加2%，但但总总的的附附加加率率不不应应大大于于15%。计计算算时时应应注注意意：高高度度附附加加率率，应应附附加加于于房房间间各各围围护护结结构构基基本耗热量和其它附加（修正）耗热量的总和上。本耗热量和其它附加（修正）耗热量的总和上。n对于多层建筑物的楼梯间，对于多层建筑物的楼梯间，不考虑不考虑高度附加。高度附加。高度附加耗热量高度附加耗热量高度附加耗热量高度附加耗热量n围护结构总耗热量：围护结构总耗热量：冷风渗透耗热量冷风渗透耗热量n在冬季，建筑物由
32、于室外空气与建筑物内部的竖在冬季，建筑物由于室外空气与建筑物内部的竖直贯通通道（如楼梯间、电梯井等）空气之间的直贯通通道（如楼梯间、电梯井等）空气之间的密度差形成的热压以及风吹过建筑物时在门窗两密度差形成的热压以及风吹过建筑物时在门窗两侧形成的风压作用下，室外的冷空气通过门、窗侧形成的风压作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出。把这部分冷空等缝隙渗入室内，被加热后逸出。把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量，称气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量，称为为冷风渗透耗热量冷风渗透耗热量Q2。冷风渗透耗热量，在设计。冷风渗透耗热量，在设计热负荷中占有不小的份额。热负
33、荷中占有不小的份额。n影响冷风渗透耗热量的影响冷风渗透耗热量的因素因素很多，如建筑物内部很多，如建筑物内部隔断、门窗构造、门窗朝向、室外风向和风速、隔断、门窗构造、门窗朝向、室外风向和风速、室内外空气温差、建筑物高低以及建筑物内部通室内外空气温差、建筑物高低以及建筑物内部通道状况等。总的来说，对于多层（六层及六层以道状况等。总的来说，对于多层（六层及六层以下）的建筑物，由于房屋高度不高，在工程设计下）的建筑物，由于房屋高度不高，在工程设计中，冷风渗透耗热量主要考虑风压的作用，可忽中，冷风渗透耗热量主要考虑风压的作用，可忽略热压的影响。对于高层建筑，室外风速会随着略热压的影响。对于高层建筑，室外
34、风速会随着高度的增加而增大，热压作用不容忽视。在计算高度的增加而增大，热压作用不容忽视。在计算高层建筑冷风渗透耗热量时，则应考虑高层建筑冷风渗透耗热量时，则应考虑风压风压与与热热压压的综合作用。的综合作用。冷风渗透耗热量计算方法冷风渗透耗热量计算方法n缝缝隙隙法法是是计计算算不不同同朝朝向向门门窗窗缝缝隙隙长长度度及及每每米米缝缝隙隙渗渗入入的的冷冷空空气气量量，进进而而确确定定其其耗耗热热量量的的一一种种方方法法，是常用的较精确的计算方法。是常用的较精确的计算方法。nV渗透冷空气量，渗透冷空气量，m3ncp空气的定压比热容，空气的定压比热容，cp=1kJ/(kg)；n 采暖室外计算温度下的空
35、气密度采暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3；缝隙法（多层建筑）缝隙法（多层建筑）缝隙法（多层建筑）缝隙法（多层建筑）n渗透空气量：渗透空气量：nL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采每米门、窗缝隙渗入室内的空气量，按当地冬季室外平均风速采用表中数据，用表中数据，m3/(hm)；nl 门、窗缝隙的计算长度，门、窗缝隙的计算长度，m；nn渗透空气量的朝向修正系数。渗透空气量的朝向修正系数。门窗类型门窗类型冬冬 季季 室室 外外 平平 均均 风风 速速 （m/s）123456单层木窗单层木窗1.02.03.14.35.56.7双层木窗双层木窗0.71.42.23.03.94.
36、7单层钢窗单层钢窗0.61.52.63.95.26.7双层钢窗双层钢窗0.41.11.82.73.64.7推拉铝窗推拉铝窗0.20.51.01.62.32.9平开铝窗平开铝窗0.00.10.30.40.60.8每米门、窗缝隙渗入的空气量每米门、窗缝隙渗入的空气量m3/(hm)换气次数法（用于民用建筑的概算法）换气次数法（用于民用建筑的概算法）换气次数法（用于民用建筑的概算法）换气次数法（用于民用建筑的概算法）Vn房间内部体积，房间内部体积，m3；nk换气次数（次换气次数（次/h）。当无实测数据时，可按表查取）。当无实测数据时，可按表查取房间类型一面有外窗房间二面有外窗房间三面有外窗房间门 厅k
37、0.50.51.01.01.52换换 气气 次次 数数 （次（次/h）n由于工业建筑房屋较高，室内外温差产生的热压由于工业建筑房屋较高，室内外温差产生的热压较大，冷风渗透量可根据建筑物的高度及玻璃窗较大，冷风渗透量可根据建筑物的高度及玻璃窗的层数，按照占围护结构总耗热量百分数的方法的层数，按照占围护结构总耗热量百分数的方法计算冷风渗透耗热量。计算冷风渗透耗热量。百分数法（用于工业建筑的概算法）百分数法（用于工业建筑的概算法）百分数法（用于工业建筑的概算法）百分数法（用于工业建筑的概算法）冷风侵入耗热量计算方法冷风侵入耗热量计算方法n冬季，受风压和热压作用下，冷空气由开启的外门侵入室冬季，受风压
38、和热压作用下，冷空气由开启的外门侵入室内，把这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷内，把这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量风侵入耗热量Q3。n可采用外门基本耗热量乘以百分数的简便方法进行计算：可采用外门基本耗热量乘以百分数的简便方法进行计算：外门的基本耗热量，外门的基本耗热量，WN 考虑冷风侵考虑冷风侵 入的外门附加率，按表采用入的外门附加率，按表采用城市热负荷预测与计算城市热负荷预测与计算n2 2、生活热水热负荷的计算、生活热水热负荷的计算n生活热水供应热负荷为日常生活中用于洗脸、洗澡、洗衣生活热水供应热负荷为日常生活中用于洗脸、洗澡、洗衣服以及洗刷器皿等所消耗的
39、热量。服以及洗刷器皿等所消耗的热量。n生活热水热负荷：生活热水热负荷：n生活热水使用温度：生活热水使用温度：40-6040-60；计算水温计算水温：65 n热水用量：热水用量：住宅住宅 卫生设备的完善程度、生活习惯卫生设备的完善程度、生活习惯 公共建筑（浴池、食堂、医院等）和工厂公共建筑（浴池、食堂、医院等）和工厂 生产性质、工作制度生产性质、工作制度水温水温热水用水标准（用水量）热水用水标准（用水量）n热水供应系统特点热水供应系统特点:热水用量热水用量 昼夜周期性、每天热水用量变化不大、小昼夜周期性、每天热水用量变化不大、小时热水用量变化较大时热水用量变化较大某居住区热水供应热某居住区热水供
40、应热负荷全日变化示意图负荷全日变化示意图n计算生活用水热负荷采用下式：计算生活用水热负荷采用下式：QW 生活热水热负荷（生活热水热负荷（W）m 人数或床数；人数或床数；V V 生活热水用水标准；生活热水用水标准；tr 生活热水计算温度，一般为生活热水计算温度，一般为65tl 冷水计算温度，见表冷水计算温度，见表T 热水用水时间（热水用水时间（h）K 小时变化系数，一般取小时变化系数，一般取1.63.0采暖期生活热水热负荷采暖期生活热水热负荷K K值值随随用用水水量量总总体体规规模模变变化化而而变变化化，用用水水规规模模越越大大，用用水水人人数数越越多多，K K值越小，用水规模越小值越小，用水规
41、模越小K K值越大。值越大。n非采暖期生活热水热负荷计算：非采暖期生活热水热负荷计算：非采暖生活热水热负荷（非采暖生活热水热负荷（W）QW 采暖生活热水热负荷（采暖生活热水热负荷（W）夏季冷水水温，一般为夏季冷水水温，一般为15-25n指标法估算：对于居住区来说，可采用下式：对于居住区来说，可采用下式：K小时变化系数；小时变化系数；qw 平均热水热负荷指标（平均热水热负荷指标（W/m2）F 总用地面积（总用地面积（m2）在住宅无热水供应，仅向公共建筑供应热水时，在住宅无热水供应，仅向公共建筑供应热水时，qw取取2.5-3 W/m2；当住宅供应洗浴用热水时，取；当住宅供应洗浴用热水时，取15-2
42、0 W/m2n4、生产工艺热负荷、生产工艺热负荷 生生产产工工艺艺热热负负荷荷是是为为了了满满足足生生产产过过程程中中用用于于加加热热、烘烘干干、蒸蒸煮煮、清清洗洗、熔熔化化等等过过程程的的用用热热，或者作为动力用于驱动机械设备（汽锤、汽泵等）。或者作为动力用于驱动机械设备（汽锤、汽泵等）。生生产产工工艺艺热热负负荷荷和和生生活活用用热热热热负负荷荷一一样样，属属于于全全年年性性热热负负荷荷。生生产产工工艺艺设设计计热热负负荷荷的的大大小小以以及及需需要要的的热热媒媒种种类类和和参参数数，主主要要取取决决于于生生产产工工艺艺过过程程的的性性质质、用用热热设设备备的的型型式式、以以及及工工厂厂的的工工作作制度等因素制度等因素。