假设1套商品房,总建筑面积100平方米,在做采暖设计时有多种方案可以选择,本文假设采暖方式为石墨烯电热膜采暖。
在做石墨烯电热膜采暖设计方案时,首先要计算的是建筑物的热负荷,以此为基础进行整屋电采暖铺装的方案设计。在网上看了一些资料,大部分的内容都是只计算了建筑物的散热量,其中包括;四周墙体,门,窗,地面,屋顶等。另外冷风渗透,房屋朝向,建筑节能状况当地温度情况,湿度情况等均会对热负荷产生影响。
计算房屋的散热量通过哪一部分的传热系数乘以面积再乘以温差得出。
例:北京某办公室只有一面370米的外墙和一面双层玻璃的外窗。房间开间4米,进深5米,层高4米,窗户宽2米,高2米。用以上两种方法试求采暖热负荷。
我们可以从传热系数表查到37墙传热系数是1.56,双层中空玻璃的传热系数这里按断桥铝材质取2.4(材质不同区别很大,比如说塑钢的、断桥铝的、玻璃材质的等)。房间的面积是4米*5米=20平米;窗户的面积是2平米*2米=4平米;外墙的面积是4米*4米=16平米,再减去窗户的面积,就是12平米。北京的室外温度参数是-7.6℃(查自《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012),室内温度取20℃,室内外温差为27.6℃。
把这些数据代入公式,可知:
外窗耗热量=2.4*4*27.6=265W
外墙耗热量=1.56*12*27.6=517W
基本耗热量=265+517=782W
这个只是围护结构在冬季所消耗的热量,随着室内温度的不断升高,这个消耗量也会发生变化,不会一成不变。同时还需要计算的是加热整个建筑物内部空气升温所需要的热量。
例:100平方的房屋,层高3米,总体积为300立方米,升温要求25度,在标准条件下(0℃,1个标准大气压(1atm)),空气密度约为1.29Kg/m³,通常情况下,即20℃时,取1.205kg/m3。那么根据热量公式Q=cm△t可得到:
Q=1.003kJ/(kg*K)*1.29Kg/m³*300m³*20℃*=9704KJ
因为1大卡=4.18焦耳,1大卡=1000卡。
那么9704000焦耳÷4.18=2321000卡=2321大卡=2700w
为方便计算,假设这个100平方的房屋为长10米,宽10米的正方形,其四面外墙耗热量=1.56*30*25*4=4680W,屋顶3900W,总计8780W。加上冷风渗透和开窗换气所损耗的热量,总值应该超10KW了。
这个算法是比较粗矿的,如果有更简单的办法,欢迎指正,谢谢!