北京地区采暖冷风渗透耗热量计算方法的分析

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1、北京地区采暖冷风渗透耗热量计算方法的分析采暖热负荷的设计计算中，对加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量一项，《采暖与空气调节设计规范》（GB 50019－2003）（以下简称《规范》），推荐了计算门窗单位长度缝隙渗入室内的冷空气量的计算公式，并介绍了多层建筑“无相关数据时”，按房间换气次数确定渗透冷空气量的计算数据。上述2中方法中，前者（缝隙法）涉及因素很多，计算烦杂，且计算结果有可能不满足卫生要求；工程中常简单地采用后者（换气法）进行估算，但估算数值与计算数值相差较大。因此，在编制《北京市建筑设计技术细则》（以下简称《细则》）时，

2、我们对2种方法进行分析，对冷空气渗入耗热量的计算，试图做出即简便又符合工程实际的规定。1 缝隙法房间渗入室内的冷空气量，为各朝向门窗缝隙渗入室内的冷空气量之和，其中某朝向门窗单位长度缝隙渗入室内的冷空气量Li由下式确定： 〔m3/（h·m）〕             （1.1）式（1.1）中，L0 为每米门窗缝隙渗入的理论冷空气量 〔m3/（h·m）〕，与外窗的气密性能、冬季室外计算温度和最多风向的平均风速有关。北京市《居住建筑节能设计标准》（DBJ 01－602－2004）和《公共建筑节能设计标准》（GB50189－2005）均要

3、求外窗气密性不应低于《建筑外窗气密性能分级及其监测方法》（GB7107）规定的4级，且根据北京地区的气象参数，外窗的L0应为定值，此数值比节能标准实施前采用的普通钢窗数值小很多。式（1.1）中，mi 为各朝向冷风渗透综合修正系数，由下式确定：                     （1.2）式（1.2）中 Cr ——热压系数，与建筑物的内部隔断情况有关；△Cf——风压差系数，可取△Cf＝0.7；n ——单纯风压作用下，冷空气渗透量的朝向修正系数，各地区的n值见《规范》附录E；C ——作用于门窗上的有效热压差与有效风压差之比，与建筑

4、物高度、房间门窗距室外地面高度、楼梯间温度、冬季室外温度和风速等因素有关；Ch——高度修正系数，与房间门窗距室外地面高度有关。可以看出，综合修正系数mi的确定涉及各地区的气象参数和建筑物本身的诸多因素，设计计算较复杂。《细则》根据北京市的气象参数，编制了高度在18m及其以下建筑各朝向门窗冷空气渗透量表，其Li是不考虑热压，只考虑风压的简化计算结果，计算条件是采用热压系数Cr＝0.5（适应于有楼梯间和走道的非敞开空间）。另编制了高层住宅各朝向、各层外窗冷空气渗透量表，适用于7层及其以上的住宅，计算条件是采用热压系数Cr＝0.5、建筑层

5、高均为2.8m，分为楼梯间采暖和不采暖2种情况。当北京地区的建筑与编制条件相符或相似时，可直接查表采用；其他地区（主要是朝向修正n值和当地最多风向的平均风速与北京地区显著不同的地区）或建筑本身与编制条件显著不同时，可采用《规范》推荐的缝隙法进行详细计算。但即使是高层住宅能够直接查表计算，高层建筑由于受热压影响较大，各标准层的冷风渗透耗热量不相同，需逐层计算。即各层围护结构完全相同的房间，其耗热量和散热器数量也不相同，设计和施工都很繁琐。2 换气法2.1 规范介绍的房间换气次数《规范》介绍的多层建筑房间的换气次数，一面有外窗房间为0.

6、5次/h，两面以上有外窗房间为0.5～1.5次/h，门厅高达2次/h。例：某实际工程为单层展览馆，高大空间的展厅面积11000m2，平均净高12m，上部为实体墙面或玻璃幕墙，下部除卫生间等占据部分外墙面外，4面都有可开启外门和外窗。经计算展厅外围护结构值班采暖的基本耗热量（包括高度附加）为203359kW。按2种计算方法计算冷空气渗透耗热量，其中门窗缝隙渗入空气量均按气密性最差的1级窗计算，其计算结果相差之大如下表： 渗入冷空气量计算方法冷空气渗入量（m3/h）冷空气耗热量(kW)占基本耗热量的比例（％）备注按1次/h换气量(规范介

7、绍的下限值)估算132000740520364为缝隙渗透量的33倍按各朝向门窗缝隙渗入的冷空气量之和计算（1级窗，采用热压系数Cr＝1）40202244011相当于0.03次/h换气量上例即使减少换气次数（例如取0.5或1/3次/h），数值仍然很大，显然估算是不合理的。虽然高大空间的上例情况较特殊，但对于一般工程，冷空气渗透量也仅与房间的门窗缝隙长度和单位长度的冷空气渗透量成正比，与房间体积无直接关系。因此，《细则》未采用规范介绍的冷风渗透量按换气次数估算的方法。2.2 卫生要求所需的房间换气次数根据《规范》3.1.9条的条文说明表

8、2，人员长期停留的住宅、办公、客房等房间，每人所需最小新风量推荐值为30m3/h。北京市《居住建筑节能设计标准》3.0.4条规定北京地区普通住宅冬季采暖室内热环境应达到的指标之一为“通风换气次数，不低于0.5次/h”。当房间外窗的气密