围护结构的基本耗热量是在稳定条件下按式(2-5)计算得出的。实际耗热量会受到气象条件以及建筑物情况等各种因素影响而有所增减,由于这些因素影响,需要对围护结构基本耗热量进行修正 。
朝向修正耗热量主要考虑三方面因素:①太阳照射建筑物时,阳光直接透过玻璃窗,使室内直接得热;②由于阳面的围护结构较干燥,传热系数减小;③阳面围护结构外表面和附近气温升高,围护结构向外传递的热量减少。
GB 50736—2012规定的朝向修正耗热量的修正数值选用:北、东北、西北为0~10%;东南、西南为-10%~-15%;东、西为-5%;南为-15%~-30%。
注:①应根据当地冬季日照率、辐射照度、建筑物使用和被遮挡等情况选用修正率;②冬季日照率小于35%的地区,东南、西南和南向的修正率,宜采用-10%~0,东、西向可不修正。
风力附加耗热量是指在供暖耗热量计算中,基于较大的室外风速会引起围护结构外表面换热系数增大即大于23W/(m 2 ·℃)而设的附加系数。
由于我国大部分地区冬季平均风速不大,一般为2~3m/s,仅个别地区大于5m/s,影响不大,为简化计算起见,一般建筑物不必考虑风力附加,仅对建筑在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物,以及城镇、厂区内明显高出的建筑物的风力附加作了规定。
GB 50736—2012规定风力附加耗热量附加方法:设在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物,以及城镇明显高出周围其他建筑物的建筑物,其垂直的外围护结构宜附加5%~10%。
高度附加率,是基于房间高度大于4m时,由于竖向温度梯度的影响导致上部空间及围护结构的耗热量增大的附加系数。
由于围护结构耗热作用等影响,房间竖向温度的分布并不总是逐步升高的,因此对高度附加率上限值做了不应大于15%限制。高度附加率应附加于围护结构的基本耗热量和其他附加耗热量上。
GB 50736—2012规定高度附加耗热量:民用建筑(楼梯间除外)的高度附加率,房间高度大于4m时,每高出1m应附加2%,但总的附加率不应大于15%。
应该特别注意的是:高度附加率应附加于房间各围护结构基本耗热量和其他附加(修正)耗热量的总和之上。如果生产厂房选取室内计算温度时已考虑了高度的影响,则不再进行高度附加。
对具体建筑物而言,其他附加耗热量应该根据建筑物具体情况,考虑以下附加:
(1)窗墙比附加。当建筑物窗墙比超过1∶1时,对窗的基本耗热量附加10%。
(2)间歇附加。当建筑物不要求全天维持设计室温,而允许定时降低室温时,供暖系统可按间歇供暖设计。此时除上述各项附加外,将基本耗热量附加以下百分数:仅白天供暖时(例如办公楼、教学楼)附加20%;不经常使用时(例如礼堂等)附加30%。
综上所述,建筑物或房间在室外供暖计算温度下,通过围护结构的总耗热量可用下式综合表示:
式中: X g 为高度附加率,%,0≤ X g ≤15%; X ch 为朝向修正率,%; X f 为风力附加率,%, X f ≥0;其他符号意义同前。
例2-1 某单建筑物高为5m,其中某房间有南北两面外墙,其 Q 1, j =2100W,其中垂直外围护结构基本耗热量为1500W(南向800W,北向700W),该建筑物所在地区冬季室外平均风速为5m/s,该地区 X ch 南 =-5%, X ch 北 =10%,风力附加按照5%计算,求该房间 。
解: 朝向修正后耗热量为
800×(1-5%)+700(1+10%)+600=760+770+600=2130W
风力附加(5%计)后耗热量为
2130+1500×5%=2205W
高度附加后耗热量为
=2205×102%=2249.1W