天正暖通教程
概述
采暖热负荷计算
, 采暖负荷计算流程示意图 , 转条件图(ZTJT) , 区分内外
, 搜索房间(T66_TUpdSpace) , 缺省设置(DVS) , 采暖热负荷 , 计算原理说明 , 参考文献
采暖负荷计算流程示意图
转条件图(ZTJT)
菜单位置: 【计 算】?【转条件图】 功 能: 转暖通条件图。
在菜单上点取该命令, 出现”建筑转暖通条件图”对话框
建筑转暖通条件图对话框
将需要删除的建筑底图内容的对应选择标志清除,然后点击【确认】按钮,再选择转换范围,将建筑条件
图转换为暖通条件图。 说明:
[1]、计算空调冷负荷和采暖热负荷时,建议将[柱]删除,这样在自动提取房间数据
时会墙中心线的净面积进行计算,这样算出的负荷会更趋于安全。 [2]、在进行负荷计算时,必须保留墙、门窗和房间的底图信息。 区分内外
如果建筑底图中的墙体没有区分内外,则此时需要用户进行内外墙区分。 [区分内外]菜单下提供了三个功能:
识别内外(T66_TMarkWall) 指定外墙(T66_TmarkExtWall) 指定内墙(T66_TmarkIntWall)
识别内外(T66_TMarkWall) 菜单位置: 【计 算】?【区分类外】?【识别类外】
功 能: 自动识别内外。
在菜单上点取该命令,命令行提示: 请选择一栋建筑物的所有墙体(或门窗): 识别出的外墙用红色的虚线示意.
用于自动识别内、外墙。点击[识别内外]后,框选要识别的墙体范围。 指定外墙(T66_TmarkExtWall)
菜单位置: 【计 算】?【区分类外】?【指定外墙】 功 能: 自行指定外墙。
如果自动识别的内外墙不是十分准确,则可点击,指定外墙,,选择指定为外墙的墙体,自行指定外墙。
指定内墙(T66_TmarkIntWall)
菜单位置: 【计 算】?【区分类外】?【指定内墙】 功 能: 自行指定内墙。
如果自动识别的内外墙不是十分准确,则可点击[指定外墙],选择指定为外墙 的墙体,自行指定外墙。
区分内外菜单
说明: 在用户指定了内外墙之后,在进行楼层数据提取时,软件会自动的区分内墙和外墙,
这样会明显的减少用户的输入操作。
搜索房间(T66_TUpdSpace) 菜单位置: 【计 算】?【搜索房间】
功 能: 自行指定内墙。
在菜单上点取该命令,命令行提示:
请选择构成一完整建筑物的所有墙体(或门窗): 房间起始编号<1001>:
进行负荷计算前,需要进行房间搜索,用于识别房间及房间编号。 点击[搜索房间],commmand区会提示用户输入起始房间编号,输入房间的起始号,然后回车,框选要搜
索房间的楼层。
说明: 程序会自动识别房间,标出编号和面积。
注意: 此项功能只适用于天正建筑5.0以上版本绘制的底图。 缺省设置(DVS)
菜单位置: 【计 算】?【缺省设置】
功 能: 地理位置参数和维护结构参缺省设置。
在菜单上点取该命令,出现“围护结构默认参数设置”对话框。
维护结构默认参数设置对话框
此对话框中列出了所有围护结构的缺省名称和传热系数,点击要进行设置的围护结构类型按钮,选择相应的围护结构参数。
说明:
[1]、系统会自动将该围护结构的传热系数,名称和类型设为缺省值,用于负荷计算。(采
暖负荷和空调负荷通用)
[2]、在进行负荷计算前,预先设置好各种围护结构的缺省参数,会明显的减少计算时的数
据输入操作。
[3]、程序会自动保留用户上次的缺省设置作为下次计算的默认设置。 气象参数 外墙
内墙、门、窗、屋顶、地面 气象参数
菜单位置: 【计 算】?【气象参数】 功 能: 气象资料查询和编辑。
点击[地理位置]按钮,出现“气象资料查询”对话框。
气象参数查询对话框
此对话框列出了全国各地的冬季采暖和夏季制冷的气象资料(参照《实用供暖空调设计手册》 陆耀庆主编),左边的树中列出了全国的各个省份和地区,右边是其气象资料。选择对应的地区条目,右边就会显示出该地区采暖和空调的气象资料。
如果工程所在地不在列表中,或设计气象参数与软件中的参数有出入,则用户可以通过右边的[修改]、[删除]和[添加]按钮,添加新的地区气象参数或修改已有地区的气象参数。
说明:
[删除]操作只适用于用户自行添加的项目,程序自带的资料不能被删除。 外墙
点击[外墙]按钮。出现“建筑外墙传热系数设置”对话框
建筑外墙传热系数对话框
对话框右边的树中分类列出了各种类型的墙体,选择对应的墙体类型,程序会自动提取出该墙体的传热系数、导热热阻、类型、名称等参数,同时右边的预览窗口会绘制出该墙体的断面结构示意图。点击[确定],确认选择。
墙体参数的维护
如果墙体类型不在系统的数据库中或者与数据库中的参数有出入,此时,用户可以自行构造墙体。 通过选择对话框左下角的[修改材料]、[删除材料]和[添加材料]按钮用户可以方便的构造和修改墙体的材料参数,然后通过对话框右边的[添加墙体]、[删除墙体]、[修改墙体]保留和删除操作。 普通材料
普通材料对话框
普通材料对话框列出了各种材料的制图颜色、剖面表示样式、导热系数、材料厚度等参数,用户可以根据需要选择和构造材料。构造方法同前述。
内墙、门、窗、屋顶、地面
其余各个传热结构的操作方法同外墙。 采暖热负荷
菜单位置: 【计 算】?【热负荷】 功 能: 采暖热负荷计算。
在菜单上点取该命令出现“HLCAL6.0 空调冷负荷计算”对话框
HLCAL6.0主界面 菜单介绍 计算步骤示意 简化功能 菜单介绍
HLCAL6.0菜单 [1]、新建 用于新建计算工程 [2]、打开 用于打开已有的计算工程 [3]、保存 保存对当前计算工程的修改 [4]、项目 显示当前计算工程的项目界面
HLCAL6.0主要参数设置界面 该界面中列出了项目名称,采暖系统形式、地理位置,地区气象资料等参数。 [5]、房间 用于显示和修改某一确定的房间的各个传热面参数
房间参数界面 [6]、提取 用于提取楼层信息,只有在选择了楼层时才会被激活 [7]、气象 用于围护各个地区的气象资料库
[8]、添加 用于添加楼层、房间 [9]、删除 用于删除楼层、房间 [10]、复制 用于房间或者楼层的复制 [11]、模板 显示当前保存的房间模板 [12]、预览 预览和输出计算结果 计算步骤示意
步骤一: 点击[新建]菜单,新建空调冷负荷计算工程。 输入“项目名称”,选择“项目所在地区”,设置该地区空调冷负荷计算所需的气象资料。
步骤二: 选中树中的[XX工程],点击[添加]菜单,添加楼层。
步骤三: 选中树中要提取楼层数据的楼层号,此时,[提取楼层]按钮被激 活,选择其上方要提取的传热结构类型(如:选中外墙、外窗、外门等),点击[提取楼
层]按钮,然后框选要提取数据的楼层,右键回车,出现“建筑底图信息”对话框。
楼层房间信息对话框
“建筑底图信息”对话框中列出了当前选择楼层的所有房间信息。左边的列表中列出的是当前楼层的所有房间,选择房间,右边的列表中会显示该房间数据。点击[确定]按钮,程序会自动将该层的房间添加到工程。
步骤四: 修改、添加及删除各个房间的传热面数据
传热面数据界面
点击[房间号]出现房间设置界面,上图为已输入的传热面列表,点击列表中的项目,就会显示其参数设置列表。
参数设置列表简介:
1. 房间 用于整个房间的全局参数设置
房间全局参数界面
, 内容:房间的面积、高度、窗中至地面高m、采暖设计温度和使用情况。使用情况分
为:连续使用、不经常使用和仅白天使用
点击[采暖设计温度] 栏的按钮,出现“冬季采暖室内设计温度”对话框,其中列出了各种类型房间的采暖室内设计温度。参照《实用供热空调设计手册》陆耀庆
空调设计温度对话框
点击[空调设计相对湿度]栏的按钮,出现“空调设计相对湿度”对话框,其中列出了各种类型房间的空调设计相对湿度。参照《实用供热空调设计手册》陆耀庆。
室内设计相对湿度对话框 2. 外墙
房间外墙参数界面
, 内容: 面积、传热系数、朝向修正、两面墙修正。 3. 外窗
房间窗户参数界面
, 内容:面积、传热系数、朝向修正、两面外墙修正、门窗隙缝长度m、门窗类型、是
否有封条、竖井计算温度、窗户个数 4. 屋顶
屋顶传热参数界面 , 内容:面积、传热系数。 5. 地面
地面传热参数界面 , 内容:面积、传热系数。 6. 门
门的参数设置界面
, 内容:面积、传热系数、朝向修正、两面外墙修正、门窗隙缝长度m、门窗类 型、是否有封条、竖井计算温度、外门附加系数、外门个数。
外门附加系数对话框 7. 邻室
邻室参数界面
, 内容: 面积、传热系数、计算方法、温差修正系数、邻室温差 温差修正系数n值
温差修正系数n值对话框
步骤五: 依据同样方法添加其余楼层的数据,数据添加的同时,软件会自动计算各个传热面、
房间及楼层的负荷。
步骤六: 预览和输出结果
点击[预览]菜单,出现“结果预览“对话框
计算结果对话框
负荷计算的结果有两种形式:简略计算结果、详细计算结果
(1)、简略计算结果包括: 设计工程参数、设计气象参数、各房间负荷计算结果。
(2)、详细计算结果包括: 设计工程参数、设计气象参数、各房间负荷计算结果、各个房
间各传热面参数。
点击框中的[Txt]、[Html]或[Excel]按钮,可以将结果输出到文本文件或Excel文件中。
简化功能 房间复制
“房间复制”对话框
房间复制对话框
完全复制,当两个房间各项参数完全相同时采用。
镜像复制和旋转复制,当两个房间只用朝向不同时采用。
楼层复制对话框 选择要复制的房间 楼层信息
记录楼层数、楼层高度等信息
修改楼层信息对话框 计算原理说明
楼层复制
围护结构引起的热负荷 通过门窗渗透引起的冷负荷 门窗侵入引起的热负荷
围护结构引起的热负荷 (1)、基本耗热量
其中:
Q——基本耗热量 j K——传热系数 F——传热面积
t——室内空气计算温度 n t——室外供暖计算温度 w
α——温差修正系数 (2)、附加耗热量 考虑附加后耗热量计算原理:
其中:
Q——考虑各项附加后~某围护的耗热量 1 Q——某围护的基本耗热量 j ——朝向修正 chβ β——风力修正 f β——两面外墙修正 li β——窗墙面积比过大 m β——房高附加 fg β——间歇附加 j
门窗侵入引起的热负荷 通过外门冷风侵入耗热量计算 Q=Q*β3jkq 其中:
Q——通过外门冷风侵入耗热量 3 ——通过某围护的基本耗热量 j Q
β——外门开启外门开启冲入冷风耗热量附加率~参见[2]p128表4.1-12 kq 通过门窗渗透引起的冷负荷 通过外门冷风渗透耗热量计算
其中:
Q——通过外门冷风渗透耗热量 2 c——室外温度下空气比热容 p ρ——室外温度下空气密度 V——渗透空气体积流量
其中:
l——房间某朝向上的门窗缝隙长度
L——每m门窗缝隙的基准缝隙长度进入室内空气量~根据冬季室外平均风速查的~见[1]p248 附表
7.1
m——门窗缝隙的渗风量综合修正系数 0.4bbm=[n+(1+C)-1](0.4h) x 其中:
n——风压单独作用下~渗透冷空气量的朝向修正系数~见[1]p251 附表8.1 b——指数~b=0.56~0.78~当无实测数时~可取b=0.67, h——计算门窗的中心线标高,h小于10m时~按10m计算, C——作用于门窗上的有效热压差与有效风压差之比
其中:
c——热压系数~当无实测数据时~可根据建筑物内部的隔断及上下通气等状况~取0.2~0.5 r
c——风压系数~当无实测数据时~可取0.7 f
h——热压单独作用下~建筑物中和界标高~可取建筑物高度的二分之一 z v——冬季室外平均风速 o
’t——建筑物内形成热压作用的竖井计算温度,楼梯间温度, n h——计算门窗中心线标高,h小于10m时~按10m计算, 注: 1.建筑物层数小于六层,取m=n
2.若C<=-1或m<=0,可不计算冷空气渗透耗热量
3.对于大于六层的高层建筑,计算中,若h<10m时,h=10m, 参考文献
1.《实用供热空调设计手册》 中国建筑工业出版社,陆耀庆 ISBN 7-112-01753-6
2. 《空气调节设计手册》 中国建筑工业出版社 空调负荷计算
空调负荷计算流程示意图 转条件图(ZTJT) 区分内外
搜索房间(T66_TUpdSpace) 缺省设置(DVS) 冷负荷 (冷负荷计算) 负荷计算问题解释 计算原理说明
参考文献
空调负荷计算流程示意图 空调负荷计算流程示意图
转条件图(ZTJT)
菜单位置: 【计 算】?【转条件图】 功 能: 转暖通条件图。
在菜单上点取该命令, 出现”建筑转暖通条件图”对话框
建筑转暖通条件图对话框 将需要删除的建筑底图内容的对应选择标志清除,然后点击【确认】按钮,再选择转换范围,将建筑条件
图转换为暖通条件图。 说明:
[1]、计算空调冷负荷和采暖热负荷时,建议将[柱]删除,这样在自动提取房间数据
时会墙中心线的净面积进行计算,这样算出的负荷会更趋于安全。 [2]、在进行负荷计算时,必须保留墙、门窗和房间的底图信息。 区分内外
如果建筑底图中的墙体没有区分内外,则此时需要用户进行内外墙区分。 [区分内外]菜单下提供了三个功能:
识别内外(T66_TMarkWall) 指定外墙(T66_TmarkExtWall) 指定内墙(T66_TmarkIntWall)
识别内外(T66_TMarkWall) 菜单位置: 【计 算】?【区分类外】?【识别类外】
功 能: 自动识别内外。
在菜单上点取该命令,命令行提示:
请选择一栋建筑物的所有墙体(或门窗): 识别出的外墙用红色的虚线示意.
用于自动识别内、外墙。点击[识别内外]后,框选要识别的墙体范围。 指定外墙(T66_TmarkExtWall)
菜单位置: 【计 算】?【区分类外】?【指定外墙】 功 能: 自行指定外墙。
如果自动识别的内外墙不是十分准确,则可点击,指定外墙,,选择指定为外墙的墙体,自行指定外墙。
指定内墙(T66_TmarkIntWall)
菜单位置: 【计 算】?【区分类外】?【指定内墙】 功 能: 自行指定内墙。
如果自动识别的内外墙不是十分准确,则可点击[指定外墙],选择指定为外墙 的墙体,自行指定外墙。
区分内外菜单
说明, 在用户指定了内外墙之后,在进行楼层数据提取时,软件会自动的区分内墙和外墙,这样会明显
的减少用户的输入操作。
搜索房间(T66_TUpdSpace) 菜单位置: 【计 算】?【搜索房间】 功 能: 自行指定内墙。
在菜单上点取该命令,命令行提示:
请选择构成一完整建筑物的所有墙体(或门窗): 房间起始编号<1001>:
进行负荷计算前,需要进行房间搜索,用于识别房间及房间编号。 点击[搜索房间],commmand区会提示用户输入起始房间编号,输入房间的起始号,然后回车,框选要搜
索房间的楼层。
说明: 程序会自动识别房间,标出编号和面积。
注意: 此项功能只适用于天正建筑5.0以上版本绘制的底图。 缺省设置(DVS)
菜单位置: 【计 算】?【缺省设置】
功 能: 地理位置参数和维护结构参缺省设置。
在菜单上点取该命令,出现“围护结构默认参数设置”对话框。
维护结构默认参数设置对话框
此对话框中列出了所有围护结构的缺省名称和传热系数,点击要进行设置的围护结构类型按钮,选择相应的围护结构参数。
说明:
[1]、系统会自动将该围护结构的传热系数,名称和类型设为缺省值,用于负荷计算。(采
暖负荷和空调负荷通用)
[2]、在进行负荷计算前,预先设置好各种围护结构的缺省参数,会明显的减少计算时的数
据输入操作。
[3]、程序会自动保留用户上次的缺省设置作为下次计算的默认设置。 气象参数 外墙
内墙、门、窗、屋顶、地面 气象参数
菜单位置: 【计 算】?【气象参数】 功 能: 气象资料查询和编辑。
点击[地理位置]按钮,出现“气象资料查询”对话框。
气象参数查询对话框
此对话框列出了全国各地的冬季采暖和夏季制冷的气象资料(参照《实用供暖空调设计手册》 陆耀庆主编),左边的树中列出了全国的各个省份和地区,右边是
其气象资料。选择对应的地区条目,右边就会显示出该地区采暖和空调的气象资料。
如果工程所在地不在列表中,或设计气象参数与软件中的参数有出入,则用户可以通过右边的[修改]、[删除]和[添加]按钮,添加新的地区气象参数或修改已有地区的气象参数。
说明:
[删除]操作只适用于用户自行添加的项目,程序自带的资料不能被删除。 外墙
点击[外墙]按钮。出现“建筑外墙传热系数设置”对话框
建筑外墙传热系数对话框
对话框右边的树中分类列出了各种类型的墙体,选择对应的墙体类型,程序会自动提取出该墙体的传热系
数、导热热阻、类型、名称等参数,同时右边的预览窗口会绘制出该墙体的断面结构示意图。点击[确定],确认选择。
墙体参数的维护
如果墙体类型不在系统的数据库中或者与数据库中的参数有出入,此时,用户可以自行构造墙体。 通过选择对话框左下角的[修改材料]、[删除材料]和[添加材
料]按钮用户可以方便的构造和修改墙体的材料参数,然后通过对话框右边的[添加墙体]、[删除墙体]、[修改墙体]保留和删除操作。 普通材料
普通材料对话框
普通材料对话框列出了各种材料的制图颜色、剖面表示样式、导热系数、材料厚度等参数,用户可以根据需要选择和构造材料。构造方法同前述。
内墙、门、窗、屋顶、地面
其余各个传热结构的操作方法同外墙。 冷负荷 (冷负荷计算)
菜单位置: 【计 算】?【冷负荷】 功 能: 冷负荷计算。
在菜单上点取该命令出现“CLC6.0 空调冷负荷计算”对话框
,,,;,,,,主界面 菜单介绍 计算示意 简化功能 菜单介绍
CLCAL6.0菜单 [1]、新建 用于新建空调冷负荷计算工程
[2]、打开 用于打开已有的空调冷负荷计算工程 [3]、保存 保存对当前空调冷负荷计算工程的修改 [4]、项目 显示当前空调冷负荷计算工程的项目界面
CLCAL6.0主要参数设置界面 该界面中列出了项目名称,地理位置,地区气象资料等参数。 [5]、房间 用于显示和修改某一确定的房间的各个传热面参数
房间参数界面 [6]、曲线 显示房间、楼层或者整个建筑的逐时空调冷负荷分布曲线
房间空调冷负荷分布曲线界面 [7]、气象 用于围护各个地区的气象资料库 [8]、添加 用于添加楼层、房间 [9]、删除 用于删除楼层、房间 [10]、复制 用于房间或者楼层的复制 [11]、模板 显示当前保存的房间模板 [12]、预览 预览和输出计算结果 计算示意
步骤一: 点击[新建]菜单,新建空调冷负荷计算工程。 输入“项目名称”,选择“项目所在地区”,设置该地区空调冷负荷计算所需的气象资料。
步骤二: 选中树中的[XX工程],点击[添加]菜单,添加楼层。
步骤三: 选中树中要提取楼层数据的楼层号,此时,[提取楼层]按钮被激 如:选中外墙、外窗、外门等),点击[提取楼活,选择其上方要提取的传热结构类型(
层]按钮,然后框选要提取数据的楼层,右键回车,出现“建筑底图信息”对话框。
楼层房间信息对话框
“建筑底图信息”对话框中列出了当前选择楼层的所有房间信息。左边的列表中列出的是当前楼层的所有房间,选择房间,右边的列表中会显示该房间数据。点击[确定]按钮,程序会自动将该层的房间添加到工程。
步骤四: 修改、添加及删除各个房间的传热面数据
传热面数据界面
点击[房间号]出现房间设置界面,上图为已输入的传热面列表,点击列表中的项目,就会显示其参数设置列表。
参数设置列表简介:
1. 房间 用于整个房间的全局参数设置
房间全局参数界面
, 内容:房间的面积、高度、空调设计温度、空调设计相对湿度
点击[空调设计温度]栏的按钮,出现”空调设计温度”对话框,其中列出了各种类型房间的空调设计温度。参照《实用供热空调设计手册》陆耀庆。
空调设计温度对话框
点击[空调设计相对湿度]栏的按钮,出现“空调设计相对湿度”对话框,其中列出了各种类型房间的空调设计相对湿度。参照《实用供热空调设计手册》陆耀庆。
室内设计相对湿度对话框 2. 外墙
房间外墙参数界面
, 内容: 面积、传热系数、朝向修正、围护结构类型、墙体的颜色。 3. 外窗
房间窗户参数界面
, 内容:面积、传热系数、朝向修正、窗户类型、窗玻璃遮挡系数、窗户内遮阳系数、
窗户阴影面积。 4. 屋顶
房间屋顶参数界面
, 内容:面积、传热系数、屋面结构类型、屋面颜色。 5. 地面
房间地面参数界面
, 内容: 传热系数(地面传热根据房间面积划分地带自行计算,用户只需输入地面的
传热系数)。 6. 人体负荷
室内人员参数界面
, 内容:室内人数、劳动强度、群集系数、进入房间的时间、连续工作小时数。
7. 设备负荷
设备参数界面
, 内容: 运行起始时刻、连续运行小时数、设备类型
设备类型对话框 8. 照明负荷
图 4-1 房间照明灯具参数界面
, 内容:照明灯具的功率、灯具类型、灯罩隔热系数、开灯时间、连续使用时数。 9. 空气渗透负荷
房间空气渗透量参数界面
内容:
, 外门开启引起的冷负荷 参数: 外门小时人流量,渗透空气量 , 通过窗户渗入空气引起的冷负荷 参数:房间容积、换气次数 , 新风引起的冷负荷 参数:新风量 10. 邻室为非空调房间时引起的冷负荷
房间内维护结构参数设置界面
, 内容:相邻墙体或楼板的面积、围护结构传热系数、邻室温升 11. 其他冷负荷和湿负荷
房间其他冷负荷湿负荷设置界面 , 内容:冷负荷、湿负荷
步骤五: 依据同样方法添加其余楼层的数据,数据添加的同时,软件会自动计算各个传热面、房间及楼层的负荷。
步骤六: 选择要查看负荷的房间或楼层,在主对话框左下角显示的是所选对象的面积和最大负荷,点击[曲线]菜单,可以查看该对象的逐时负荷分布曲线。
步骤七: 预览和输出结果
点击[预览]菜单,出现“结果预览“对话框
空调冷负荷计算结果对话框
负荷计算的结果有两种形式:简略计算结果、详细计算结果
(1)、简略计算结果包括: 设计工程参数、设计气象参数、各房间负荷计算结果
(2)、详细计算结果包括: 设计工程参数、设计气象参数、各房间负荷计算结果、各个
房间各传热面参数
点击框中的[TXT]或[Excel]按钮,可以将结果输出到文本文件或Excel文件中。
简化功能 房间复制
“房间复制”对话框
房间复制对话框
完全复制,当两个房间各项参数完全相同时采用。 镜像复制和旋转复制,当两个房间只用朝向不同时采用。 楼层复制
楼层复制对话框 选择要复制的房间 负荷计算问题解释
为什么个别房间最大冷负荷出现时间在夜里,
在作空调冷负荷计算时,用户有时会发现个别房间的最大冷负荷的发生时间在夜里,与我们的直观感觉不一样,并因此怀疑计算结果的正确性。
对整个建筑物来说,最大冷负荷的发生时间一般在下午,但由此认为每个房间的最大冷负荷的出现时间都应当在下午,却是一个错觉。
我们看一个例子:
假如北京某一个房间,周围都是空调房间,只有一面南外墙,该墙为内面抹灰370砖墙,查表知其结构类型为?,?型结构南外墙的逐时计算温度为:
时刻 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 温度 36.2 36.2 36.1 35.9 35.6 35.3 时刻 13 14 15 16 17 18 温度 32.9 32.8 32.9 33.1 33.4 33.9
时刻 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 温度 35.0 34.6 34.2 33.9 33.5 33.2 时刻 19 20 21 22 23 24 温度 34.4 34.9 35.3 35.7 36.0 36.1
表中计算温度最大值36.2出现在凌晨1、2点,而最小值32.8出现在下午2点。
外墙冷负荷 = 外墙面积×传热系数×(外墙逐时计算温度-室内温度) 所以,如果该房间只有这一面南朝向外墙,而且墙中没有开窗,那么该房间的最大冷负荷出现时间就是在凌晨1、2点钟。
如果该外墙上开有窗户,通过手册中的数据我们可以看到,外窗的传热冷负荷出现在下午3、4点,外窗的辐射得热冷负荷出现在12、13点。这三项结果逐时累加,总的冷负荷最大值出现在什么时间,取决于窗、墙面积比。如果窗户的面积与墙的面积比太小,最大冷负荷仍然可能出现在晚上。窗墙面积比的临界值具体是多少,有兴趣的用户可以算着试一试,也可以列出方程求出来。
实际上,建筑物不可能没有窗户,对整座建筑而言,外墙传热冷负荷在建筑物总的冷负荷中只占很小的一部分。因此在有些简化计算方法中,外墙是按稳定传热计算的。
下面是一个非常著名的例子,算的是北京市建筑设计院旧办公楼的南翼, 最后的计算结果如下: 单位:W
9 10 11 12 13 14 15 16 17 外墙负荷 9507 9322 9189 8950 8747 8563 8377 8275 8208 屋面负荷 3062 2861 3012 3514 4417 5572 6877 8283 9588 窗传热 1782 3959 5741 7522 8908 9700 10293 10293 9898 窗日射 27504 31624 32504 33420 38736 38784 33372 31328 31716 人员负荷 37052 38825 40203 41188 41779 42370 42961 43355 43749 合 计 78907 86591 90649 94594 102587 104989 101880 101534 103159
新风负荷 48986 总 和 153975
从上述计算表格中可看到,建筑物总的冷负荷中,新风负荷,人员负荷,窗户日射负荷占主要成分,而维护结构的传热冷负荷占比例较小。外墙的冷负荷从上午到下午递减,但变化不大,而窗户的日射冷负荷中午却比早上大得多。
由上面的分析我们可以得出结论,个别房间的最大冷负荷出现时间有可能是在夜里,因根据具体的维护结构参数来分析,而不能一概认为这是计算错误。从感觉上说,有些房间中午不是觉得很热,而晚上睡觉时却燥热难当,就是这个道理。
计算原理说明
1 .................................................................................... 外墙
2 .................................................................................... 窗户
3 .................................................................................... 屋顶
4 .................................................................................... 地面
5 .................................................................................... 人体
6 .................................................................................... 设备
7 .................................................................................... 照明
8 ............................................................................ 渗透空气
9 ........................................................................ 内维护结构
10 其他冷负荷 1 外墙
计算公式: 式中:
—墙的冷负荷计算温度的逐时值,?, —室内设计温度,?,
考虑各种修正后的综合计算公式:
2 窗户
(1).窗户传热冷负荷
公式: 式中: F—窗户面积,,
2 K—窗的传热系数, W/(m〃?)对有内遮阳设施的玻璃窗, 单层玻璃窗的K值应减小25%,双 层玻璃窗的K值应减小15%, t—玻璃窗的冷负荷计算温度的逐时值,?。 1 (2).玻璃窗日射得热引起的冷负荷
公式: 式中:
2 f—玻璃窗的净面积,m, g
C—玻璃窗的综合遮挡系数,C=C〃C,C为玻璃窗的遮挡系数, zzsns C为窗内遮阳设施的遮阳系数。 n 2 D—最大日射得热因素,W/m, j1max C —冷负荷系数。 cL
(3).有外遮阳玻璃窗的日射负荷
? .玻璃日射有外遮阳时可减少得热量近80%。由于外遮阳的作用,形成窗外遮阳阴影面
积和照光面积,阴影部分的日射冷负荷为: 公式:
式中:
2 (D)—北向的日射得热因数最大值,W/m, J,maxN (C) —北向玻璃窗的冷负荷系数, cLN 2 F —玻璃窗阴影面积,m, s ? .照光部分的日射冷负荷为:
公式: 式中:
2 F—玻璃窗照光面积,m, r 3 屋顶
公式: 式中:
t—屋顶冷负荷计算温度的逐时值,?, 1 t—室内设计温度,?, n
考虑修正后的综合计算公式:
4 地面
通过底层地面的传热冷负荷 5 人体
(1).人体显热散热形成的计算时刻冷负荷:
式中: φ—群集系数,
n —计算时刻空调房间内的总 人数, q —一名成年男子小时显热散热量,W, 1 T —人员进入空调房间的时刻,点钟,
τ,T —从人员进入房间时算起到计算时刻的时间,h, X —τ,T时间人体显热散热量的冷负荷系数。 τ,T (2).人体散湿形成的潜热冷负荷
其中:
q—一名成年男子小时潜热散热量,W。 2 6 设备
热设备及热表面散热形成的计算时刻冷负荷
式中:
T—热源投入使用的时间,点钟,
τ-T—从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的时间,h, Xτ-T—τ-T时间设备、器具 散热的冷负荷系数,
qs—热源的实际散热量,W。 电热、电动设备散热量的计算公式: 电热设备散热量
电动机和工艺设备均在空调房间内的散热量
只有电动机在空调房间内的散热量
只有工艺设备在空调房间内的散热量
其中:
N—设备的总安装功率,kW, η—电动机的功率,
n—同时使用系数,一般可取0.5,1.0, 1 n—利用系数,一般可取 0.7,0.9, 2
n—小时平均实耗功率与设计最大功率之比,一般可取0.5 左右, 3 n—通风保温系数, 4 α—输入功率系数。 7 照明
1. 白炽灯和镇流器在空调房间外的荧光灯
2. 镇流器装在空调房间内的荧光灯
3. 暗装在吊顶玻璃罩内的荧光灯
式中:
N—照明设备的安装功率,kW
n—考虑玻璃反射,顶棚内通风情况的系数,当荧光灯罩有小孔, 0 利用自然通风散热于顶棚内时,取为0.5,0.6,荧光 灯罩无 通风孔时,视顶棚内通风情况取为0.6,0.8, n—同时使用系数,一般为 0.5,0.8, 1 T—开灯时刻,点钟
τ-T—从开灯时刻到计算时刻的时间,h, X —τ-T时间照明散热的冷负荷系数 τ-T 8 渗透空气
1. 渗透空气的显热冷负荷
式中:
G—单位时间渗入室内的总空气量,kg/h; t —夏季空调室外干球温度 t—室内计算温度 n 渗入空气量的计算
(1).通过外门开启渗入室内的空气量
式中:
n—小时人流量; 1
V—外门开启一次的渗入空气量; 1
ρ—夏季空调室外干球温度 下的空气密度,kg/m3; (2).通过房间门、窗渗入空气量
式中:
n—每小时换气次数, 2 V—房间容积,m3, 2 2. 渗入空气的潜热冷负荷
式中:
i—室外空气的焓,kJ/kg; i—室内空气的焓,kJ/kg; n 9 内维护结构
1当邻室为通风良好的非空调房间时,通过内窗的温差传热负荷
其中:
Δt—计算时刻下的负荷温差,?, τ K —传热系数,
2当邻室为通风良好的非空调 房间时,通过内墙和楼板的温差传热负荷
其中:
2 F—计算面积,m; τ—计算时刻,点钟,
τ-ξ—温度波的作用时刻, 即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻,点钟, Δt—作用时刻下,通过外墙或屋面的冷负荷计算温差,?, τ-ξ
3当邻室有一定的发热量时,通过空调房间内窗、隔墙、楼板或内门等内围护结构的温差
传热负荷
其中:
Q—稳态冷负荷,W,
t —夏季空气调节室外计算 日平均温度,?, wp tn —夏季空气调节室内计算温度,?, Δt —邻室温升,?, ls 10 其他冷负荷
由于其他传热引起的冷负荷 如:水面蒸发,食物散湿、散热等 Q 参考文献
1. 《实用供热空调设计手册》 中国建筑工业出版社,陆耀庆 ISBN 7-112-01755-6
2. 《空气调节设计手册》 中国建筑工业出版社 《建筑空调负荷计算方法》 中国建筑工业出版社 采暖水力计算 , 说明
介绍了天正暖通软件在采暖水力计算方面的特点。 , 术语说明
计算中涉及的一些术语,如‘基本环路’‘总体结构’‘主要系统’等。 , 有关说明
计算示意图中涉及的一些术语,包括‘立管’‘立管编号’‘干管编号’ ‘主系统编号’等。
, 操作步骤
介绍水力计算的步骤。
, 关于软件内已计入的局部阻力构件的约定
, 关于散热器参数文件USEOO2.DAT的内容及修改办法 , 分户热计量水力计算基本知识
, 分户热计量单管系统水力计算 , 分户热计量双管系统水力计算 , 参考文献 说明
本计算模块能同时进行一个采暖入口下,最多含4个主要系统,每个主要系统最多含6个基本环路,每个基本环路最多含25根立管的整体建筑物采暖水力计算,率先采用图形模型输入数据,交互简洁,思路清晰,提高数据前处理速度。
天正暖通软件的采暖水力计算分为三种类型:【单管顺流水力计算】、【双管水力计算】、【水平串联水力计算】。三种计算的步骤及命令操作基本相同,都包含了【初始设置】?【环路底图】?【修改数据】【参数编辑】【显示数据】【删散热器】加散热器】【删除立管】【添加立管】……?【组合系统】?【分配环路】?【统计数据】?【开始计算】等基本命令。
计算的具体步骤中会涉及到一些需要注意的地方,请留心每一步的‘注意’项的内容,以免在计算中产生不必要的错误。
术语说明
为了用户对操作过程中可能遇到的一些技术术语有明确概念,不产生二义性,防止输入数据错误,对输出的计算结束理解得更准确,特作以下定义。
总体结构
图1 总体结构示意图
基本环路
只包括支管、立管和干管的采暖管网称为基本环路。 主要系统
由多个环路及其相互连接的管路所组成的室内采暖管网称为主要系统;其相互连接的管路称为主要干管;其供水管路称为供水主管;其回水管路称为回水主管。
入口(总系统)
由多个主要系统及其相互连接的管路所组成的室内采暖管网称为总系统;其相互连接的管路称为总管;其供水管路称为供水总管;其回水管路称为回水总管。
入口
每个总系统直接与室外管网相连接,成为一个独立的室内采暖管网,其连接点称为“入口”。 说明: 这里的“入口”是指室外进入室内的管路逻辑入口,即认为供、回水总管都从同一个入口进入;当某个总系统的供、回水总管分别从建筑物的两个地方(即物理入口)进入时,本软件仍看作是一个入口。
有关说明 立管
全建筑物的所有采暖立管既可以统一编号,也可按系统分别编号,但应注意以下几点: 1)不论那个系统,尽管起始立管号可能有所不同,其立管编号的顺序必须是沿着供水干管的水流方向,从近端向末端由小到大依次连续编号,其末端立管号等于起始立管号与本系统的立管数之和减1。 2)若全建筑物所有立管统一编号,则各立管的编号不得有重号,但空号是允许的。 立管各管段编号
一律从供水干管开始,沿着立管水流方向,从1编到L+1(L为该立管串联的散热器组数)。 散热器编号
用三个代号表示散热器的位置,即立管号、自然楼层号(或从下向上串联至该组散热器组数)和相对于立管的位置号(“左”或“右”),这里的左或右不是实际
空间的立管的左边或右边,而是为了说明散热器位置的方便,形象地借用了上述两个方向词。其真正的含义规定为: 沿着供水干管的水流方向,凡在立管上水流方向的散热器,称为“左”,下水流方向者,称为“右”,相当于将采暖系统图展开成供水始端在左,末端在右的示意图。
干管编号
对任何基本环路,从供水始端向末端依次编号,一律从1编至L(L为某系统的立管数)。 主干管编号
对任何主要系统,都从供水始端向末端依次编号,一律从1编至M(M为某主系统包含的系统数)。 总管编号
对每个入口,都从供水始端向末端依次编号,一律从1编至K(K为某总系统包含的主系统数)。
主系统编号
对每个入口,都从供水始端向末端依次编号,一律从1编至Z(Z为某总系统包含的主系统数)。
步骤说明
步骤一: 打开一张新图,使用下拉式菜单中“FILE(文件)”项中NEW命令。 步骤二: 在屏幕菜单中拾取【计 算】项,进入计算菜单,选定【单管水力】项并确认,屏幕菜单进入采暖水力计算状态。
步骤三: 在屏幕菜单上选取【初始设置】项,图形屏幕上将出现采暖水力计算底图视窗区域,然后出如下对话框:
图1 采暖水力计算初始设置对话框
图2 采暖水力计算示意图视窗 用户可在对话框中根据具体情况给定一些默认值,以减少后面的数据交互量。 步骤四: 在屏幕菜单上拾取【环路底图】项,建立系统的基本环路。 在屏幕菜单上拾取【环路底图】,屏幕弹出对话框:
图3 采暖水力计算基本环路对话框 点取【新建环路】,屏幕弹出对话框:
图4 采暖水力计算基本环路生成对话框 注意: 一个基本环路内最多可有20根立管,最高为15层楼。
在本对话框中,用户可确定基本环路的形式及给定参数。 当用户给定该环路的基本参数,拾取【OK】后,将命令行提示: 请点取第X系统第X基本环路计算示意图的起点:
用户在计算图形视窗内任意拾取一个点后,该环路的计算示意图立刻出现在视窗中。 例如: 第一主要系统下第一基本环路为5根立根,5层楼的单管上供下回系统,其示意图如下:
图5单管水力计算示意图
用户可用屏幕菜单上的【删散热器】命令删除一组或几组散热器,使计算示意图符合实际情况,误删除后可用【加散热器】命令进行恢复。
图中每段干管上(下)方均有两组数据,一个数据为干管长,一个数据为干管的散热长度(仅当在考虑保温的情况下起作用);初始时,散热器内显示的是该散热器所负担的热负荷值。同样,每段立管的左侧均有一个数据表示其长度,下面,我们介绍几个数据编辑命令【显示数据】及【修改数据】: 这两个命令常常需要配合使用,它们均是针对散热器内显示的数据进行操作的。
拾取【显示数据】命令后,出现如图5-7所示的对话框,用户可选择在图中散热器小框中显示的数据的类型,比如显示支管长度等,图上同时只能显示某一类数据,当该类数据显示时,其它各类数据仍然存在,只是用户无法同时看到而已。
图6散热器显示数据类型对话框
注意: 支管长是指与该组散热相连的进出支管的长度和。
如果用户想修改某一类型的数据,使用【显数数据】命令将该类数据置为当前显示后,可用【修改数据】命令进行单个或多个修改。
【修改管长】主要是用来修改干管或立管的管段长度,可单一操作也可多个一块选取操作。 【添加弯头】主要是在某一管段上添加弯头符号,以告诉计算程序,该管段上有弯头及其数目。 【删除弯头】可将加入的弯头删除。
当用户输入某一个环路数据后,可再次使用【环路底图】命令进入另一个环路的计算示意图,也就只是说: 【环路底图】命令可在各个基本环路的计算示意图间来回切换。
步骤五: 在屏幕菜单上拾取【组成系统】项,在如下对话框中输入各主要系统的类型及所含基本环数。
图7 采暖水力计算系统参数对话框
首先在对话框中选择主要系统号,然后输入相应参数。
注意: 在一个总系统(入口)中,最多可有四个主要系统;一个主要系统内最多可有六个基本环路。
图8采暖水力计算例图 确认后,命令行提示: 请拾取总管起点:<回车退出>:
在视窗中拾取任一点,将得到一个总系统的结构图。比如: 一个入口下有两个主要系统甲和乙。甲主要系统中有2个基本环路,乙主要系统中有2个基本环路,其总系统结构如图8:
步骤六:在菜单选取【分配环路】,将建立的几个基本环路分别分配给各系统。
以上六个步骤完成后,可用【参数编辑】来修改系统的有关参数,同时,对于各段总管管路的长度值可用下面的【修改管长】功能进行编辑,直到满足实际情况。
步骤七: 当所有环路数据输入完毕后,可用【统计数据】从图中提取数据。命令行将提示输入各基本环路的立管的编号的起始值。
注意:输入的立管编号不能重复,用户输入起始值时应注意环路末端的编号,否则易出现编号重复。 步骤八: 统计数据完毕后,可用【开始计算】命令开始水力计算。计算结果存于文件名为HT_SHUI.OUT的文本文件中,用户可查阅与输出。
关于软件内已计入的局部阻力构件的约定 管段局部阻力构成
为了减少用户的数据输入量,软件已经把下列局部阻力构件计入局阻中,用户不得再重复输入。 a. 所有管路上的三通、四通和阀门(注意阀门为截止阀);
b. 立管上下端的乙字管;
c. 散热器及其联结支管上的两个乙字管、单侧联结的弯头。 管段参数说明
a. 最后一总干管参数与该总系统中最后一个主要系统的主干管是同一个管段。
b. 各主要系统中,其最后一段供水主干管参数与该主要系统中最后一个基本环路供水干管是同一管段。 c. 异程式的主要系统的最后一段回水主干管数据与其中最后一个基本环路的回水干管是同一管段。
d. 同程式的主要系统的第一段回水主干管数据与其中第一个基本环路的回水干管是同一管段。
关于散热器参数文件USEOO2.DAT的内容及修改办法 散热器参数文件 a. 文件位置及功能
文件存放于\\THA\\SYS\\目录中。 b. 文件详细内容: 1)散热器散热量的计算公式 Q=X1*X2 *Q1/X3 (1) Q1=a*(Ts-Tw)**b (2) X2=c*Ga**d (3) Ga=Gb/Gc (4) 式中:
Q---散热器实际散热量(Kcal/h); X1---联结方式修正系数; X2---流量修正系数;
Q1---在ISO标准试验台上标准状下测定的散热量(Kcal/h); X3---安装方式修正系数(见暖通设计手册); Ts---散热器内平均水温(度) Tn---散热器所在室内设计温度(度); Ga---相对水流量;
Gb---散热器实际水流量(Kg/h);
Gc---散热器性能试验时的标准水流量(Kg/h);
a、b、c、d---散热器性能试验时得出的试验系数(a的单位为Kcal/h)。 说明: 关于X1,对于散热器连接时:
上进下出: X1= X11;下进下出: X1= X12;下进上出: X1= X13;
2)从前面公式和说明中可看,只要给出以下八个数据,即可表达散热器性能:
a、b、c、d、X11、X12、X13、Gc
该文件共有100行,每行共有10列。每行分别代表一种,每列分别代表一项散热器的性能数据。
(1)每行各列的内容排列
a,b,c,d,X11,X12,X13,Gc,V,No 其中: V---每片或每米散热器的水(升); NO---散热器类型编号。
(2)各行散热器类型编号的排列顺序 1-19行: 铸铁散热器: 20-39行:钢制板式散热器; 40-59行:钢制板式散热器; 60行:60型散热器; 61-79行:钢制扁管散热器; 80-100行:钢制串片散热器。 3)文件内容的修改方法:
软件交付时提供的数据文件USEOO2.DAT中已经包括一部分常用散热器参数,若用户所采用的散热器类型或
数据与USWOO2.DAT中的内容有所不同或文件中根本没有,可按下述方法予以修改或补充。
(1)统计文件中所需的各项散热器性能数据; (2)确定散热器的类型编号;
(3)用文本编辑软件,修改USEOO2.DAT中的某一行的内容。 4)性能数据的选取或统计的方法
(1)对于铸铁或钢制柱型散热器,主要根据生产厂家提供的
Q=a*(Ts-Tn)**b中的a(注意单位要换成工程制)、b、Gc、V和用户自定的No予以变更外,其它各项数据(如:c、d、X11、X12、X13)依然采用相似类型的相应数据。
(2)对于其它类型的散热器
直接采用生产厂家提供的全部数据。 散热器数据库的维护与扩充
利用天正暖通软件,用户可自行扩充散热器数据库,输入各种新型散热器的资料,以便计算时采用。
进入散热器计算参数编辑对话框:
新开一张图后,点取【计 算】,进入计算菜单,在菜单上点取【散热器库】。
屏幕弹出【散热器计算参数编辑】对话框。
图1散热器计算参数编辑
在左上角有“散热器数据库”。其中包括各型散热器代入计算时的编号,散热器类型及型号。在右上角有“散热器分类说明”。在这两个对话框中,用户可拨动滑动块前后翻看其内容。在右侧有“参数编辑栏”。用户可通过在栏中输入新型散
热器的参数,将资料输入到散热器数据库中。下侧为“散热器参数说明”及“查询结果”,前者用于说散热器性能参数的推算方法,后者用于显示用户所查询的散热器的性能参数。
“散热器计算参数编辑”对话框有两个功能,一,查询库中已有的散热器的性能参数。
二,向散热器的数据库中输入散热器的资料,扩充散热器数据库。 下面介绍查询散热器性能参数功能: 方法一:
在【散热器数据库】栏中点取需查询的散热器。
屏幕上即在“参数编辑”栏中显示该种散热器的各项性能参数。 方法二:
点取【查询某散热器】栏。屏幕弹出【散热器计算参数编辑】对话框。 在该对话框中点取需要查询的散热器后,点取【OK】。屏幕上即在【查询结果】栏中显示该种散热器的各项性能参数。
下面介绍扩充散热器数据库功能,这也是本对话框的主要功能。要将某种新散热器加入到数据库中,就是确定并输入“参数栏”中的各项数据。
用户通过阅读“散热器参数说明”中的解释,了解各项参数的意义及推算方法: 1.Qb=a*(Ts-Tw)**b;
图2散热器计算参数编辑 为计算散热量的标准计算公式。
Qb:散热器的散热量; Ts:散热器平均温度; Tw:室内设计温度;
a,b:系数,在各手册,样本上均可查到。 2.Kl=(c*Gx)**d;
Kl:流量修正系数,考虑散热器内水流量对散热量的影响; C,d:系数,不易查到,但可参考同类散热器的值;
Gx:相对流量,其值为实际水流量与标准水流量之比; 3.Q=Kj*Kl*Qb/Ka; Q:考虑了各项修正系数之后散热器的实际散热量;
Kj:散热器支管连接修正系数。Kj1:上进下出;Kj2:下进下出;Kj3:下进上出; Ka:散热器安装修正系数(片数修正);
例如,要在散热器数据库中添加TZ4-813型铸铁柱型散热器。 先要给该种散热器分配一个编号,因为程序将来进行水力计算时是根据编号识别散热器的。假设将其
编成008号。在“散热器数据库”栏中点取“008”;散热器散热量公式为: Q=1.12*(Ts-Tw)**1.198;在“参数栏”中,输入a值:1.12,b值:1.198; 输入c,d值,参考铸铁散热器:c值:1.03,d值:0.09; 输入每片水容量v值:1.37,标准流量Gb值:50;
输入安装修正系数: Kj1(上进下出):1.00; Kj2(下进下出):0.81; Kj3(下进上出):0.70;
输入散热器类型及型号。最后,点取【保存本次修改】。命令行提示: 第8号散热器参数已修改成功。
这样就将TZ4-813型铸铁柱型散热器添加到了散热器数据库中,在做水力计算时,就可选用008号散热器了。
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