地面輻射供暖是一種高效、節(jié)能、舒適的新型采暖方式。隨著人們生活水平和對(duì)采暖要求的提高，這幾年地面輻射供暖系統(tǒng)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，對(duì)地暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也有了更高的要求。本文將從建筑物能耗，地面散熱量，地?zé)犭娎|的功率這三方面同廣大讀者一起探討地暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的熱負(fù)荷計(jì)算。
   地暖系統(tǒng)的功能就在于彌補(bǔ)建筑物熱量損失，維持房間溫度，提供舒適、溫暖的環(huán)境。要使地暖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)這一功能，就必須準(zhǔn)確了解建筑物的熱量損失。建筑物熱量損失即建筑耗熱量是指建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量和空氣滲透熱損失。據(jù)此定義建筑物耗熱量按如下式1計(jì)算：
    q=式1
   q-建筑物單位面積耗熱量。w/㎡
   qh.t-單位建筑面積通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量。w/㎡
   qinf-單位建筑面積的空氣滲透熱量。w/㎡
   qi.h-單位建筑面積的建筑物內(nèi)部得熱量。（包括炊事，照明，家電和人體散熱等）
   其中單位建筑面積的空氣滲透熱量qinf
    式中：
   qinf=（ti-te）(cp.ρ.n.v/s)式2
   qinf-單位建筑面積的空氣滲透熱量。w/㎡
   ti-全部房間平均室內(nèi)計(jì)算溫度。
   te-采暖期平均計(jì)算溫度。
   cp-空氣比熱容。（寒冷地區(qū)參考值0.28w.h/(kg.k)
   ρ-溫度為te時(shí)，空氣密度。
   n-單位時(shí)間房間換氣次數(shù)。
    s-建筑面積。
   房間換氣次數(shù)n參照表（次/h）（表1）
   一面有外窗房間兩面有外窗房間三面有外窗房間門廳
   0.50.5-1.01.0-1.52
   單位面積通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱量qh.t按式3計(jì)算：
    式中:
    m
   qh.t=（ti-te）(∑ξi.ki.fi)/s式3
    i=1
   qh.t-單位面積通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱量。
   ti-全部房間平均室內(nèi)計(jì)算溫度。
  te-采暖期平均計(jì)算溫度。
   -圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)修正。
   ki-圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)。
   fi-圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積。
    s-建筑面積。
   建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)是指建筑物及房間各面的圍護(hù)物，分為透明和不透明兩種類型；不透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括：墻、屋面、地板、頂棚等，透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括：窗戶、天窗、陽(yáng)臺(tái)門、玻璃幕墻等。在這里圍護(hù)結(jié)構(gòu)通常是指與大氣相接觸的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，包括外墻、屋面、窗戶、陽(yáng)臺(tái)門、外門以及與不采暖樓梯間的隔墻和戶門等供熱采暖網(wǎng)。
       各地屋面、外墻、地面的保溫做法很多，其傳熱系數(shù)請(qǐng)根據(jù)圍護(hù)的結(jié)構(gòu)和保溫類型參見db13(j)24-2000《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)程》附錄f圍護(hù)結(jié)構(gòu)常用做法及熱工參數(shù)的內(nèi)容。下附常用圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)供參考:
   常用結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)k值[w/(㎡.℃)]
   門框材料門的類型傳熱系數(shù)
   w/(m2.℃)
   木、塑料單層實(shí)際門3.5
   夾板門和蜂窩夾心門2.5
   雙層玻璃門（玻璃比例不限）2.5
   單層玻璃門（玻璃比例<30%）4.5
   單層玻璃門（玻璃比例30%-60%）5.0
   金屬單層實(shí)際門6.5
   雙層玻璃門（玻璃比例不限）6.5
   單層玻璃門（玻璃比例<30%）5.0
   單層玻璃門（玻璃比例30%-60%）4.5
   無(wú)框單層玻璃門（玻璃比例<30%）6.5
    （表3）
   窗框材料窗戶類型空氣層厚度
   (mm)窗框窗洞面積
    (%)傳熱系數(shù)
   w/(m2.℃)
   鋼、鋁單層窗20-306.4
   雙層窗100-14020-303.0
   木、塑料單層窗30-404.7
   雙層窗100-14030-402.3  
   地暖系統(tǒng)顧名思義是通過地面提供熱量彌補(bǔ)建筑物的熱量損失，維持房間溫度，提供舒適、溫暖的環(huán)境。地暖系統(tǒng)主要通過輻射和傳導(dǎo)向建筑物提供熱量，
其發(fā)熱量計(jì)算如下：
    式中:q=qfqd
    qf=5×10-8[(tpj273)4-(tfj 273)4]
   qd=2.13(tpj-tn)1.31
   q-單位地面面積的散熱量（w/m2）
   qf-單位地面面積輻射傳熱量（w/m2）
   qd-單位地面面積對(duì)流傳熱量（w/m2）
   tpj-地面平均溫度（w/m2）
   tfj-室內(nèi)非加熱表面的面積加權(quán)平均溫度（℃）
   tn-室內(nèi)計(jì)算溫度（℃）。
   對(duì)于地表平均溫度tpj一般要求如下：
   區(qū)域特征適宜范圍（℃）Zui高限值（℃）
   人員經(jīng)常停留區(qū)24-2628
   人員短期停留區(qū)28-3032
   無(wú)人停留區(qū)35-4042
   確定地面散熱量時(shí)，對(duì)應(yīng)表4校核地表平均溫度，如超過表4Zui高溫度限值，則需改變建筑物的熱工性能或采取其它補(bǔ)救辦法。如溫度滿足表4要求，則可以對(duì)發(fā)熱電纜鋪設(shè)進(jìn)行計(jì)算。發(fā)熱電纜的鋪設(shè)間距主要由單位面積所需功率q，發(fā)熱電纜功率pdl確定。發(fā)熱電纜間距計(jì)算式如下：
    式中:
   d=pdl/q×1000式5
   d-發(fā)熱電纜布線間距（mm）;
   pdl-發(fā)熱電纜功率（w/m）;
   q-單位面積所需功率（w/㎡）。
   由此，可以根據(jù)發(fā)熱電纜布線間距d進(jìn)行地暖系統(tǒng)的安裝，但是發(fā)熱電纜之間的Zui大間距不宜超過300mm,且不應(yīng)小于50mm.
   只有準(zhǔn)確把握了建筑物耗熱量，才能確定地暖系統(tǒng)的鋪設(shè)功率，才能充分體現(xiàn)地暖系統(tǒng)舒適、節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也有利于地暖行業(yè)健康、持續(xù)、快速的發(fā)展。

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