采暖

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(一)采暖标准

1．国家标准

凡日平均温度等于或低于5℃的天数，历年平均在90d以上的地区，规定为集中采暖地区。一般工厂的采暖也按此标准执行。设计时可查阅全国各主要城市室外气象资料。

2．室内计算温度

采暖的室内计算温度是指通过采暖达到的室内温度(采暖标准)。当生产工艺无特殊要求时，冬天室内计算温度应符合下列要求：①生产车间：轻作业时，大于或等于15℃；中作业时，大于或等于12℃；重作业时，大于或等于10℃；保温库37℃。当工人每人占用面积为50～100m2时，轻、中、重作业可分别降至10℃、7℃、5℃。②辅助建筑物：厕所及盥洗室12℃；食堂14℃；淋浴室25℃；办公室16～18℃；更衣室23℃。当生产工艺有特殊要求时，依工艺要求来确定采暖温度。

位于集中采暖地区的生产厂房和辅助建筑物，在非工作时间内一般以5℃考虑值班采暖。

(二)采暖方式

食品厂的采暖方式有热风采暖和散热器采暖两种，一般按车间单元体积大小来定。热风采暖适用于车间单元体积大于3000m2，需要考虑机械送风的场合，并要求在短时间内升温的车间。集中送风采暖应使作业地常处于回流区内；作业地带的最大风速当轻作业时不超过0．3m／s，重作业时不超过0．5m／s，最小风速均不宜小于0．15m／s。送风口高度在3．5～7m为宜，送风温度为30～50℃。散热器采暖适用于车间单元体积较小的场合，一般采用铸铁散热器或钢管散热器。食品厂采暖用热媒一般为蒸汽或热水，蒸汽的工作压力要求在200kPa左右。采用热水时，热水温度一般为95℃和135℃两种。

(三)采暖系统耗热计算

1．围护结构耗热

Q=α∑FK(T_B－T_H)(1+β₁+β₂+……)

式中 Q——外围护结构总耗热量(kJ／h)；

F——外围护结构的计算面积(m2)；

K——外围护结构的传热系数［kJ／(m2·h·K)］；

T_B——室内计算温度(K)；

T_H——室外计算温度(K)；

β₂——外围护结构的风力附加率(%)；

β₁——外围护结构的朝向附加率(%)；

α——围护结构的温度差修正系数(表5－3－15)。

表5－3－15 温差的修正系数α值

按上式计算出房间热损失后，当房屋高度大于4m时，每增高1m，应增加的耗热量为围护结构总耗热量的2%，但总的修正值一般不大于15%。

式中 α_B——内表面吸热系数［kJ／(m²·h·K)］(表5－3－16)；

α_H——外表面放热系数［kJ／(m²·h·K)］(表5－3－16)；

δ——围护结构各层材料厚度(m)；

λ——各层材料的导热系数［kJ／(m²·h·K)］；

——空气层热阻(m²·h·k／kJ)(表5－3－17)。

表5－3－16 α_B及α_H值

表5－3－17 空气层热阻值

带有顶棚的屋面综合传热系数：

式中 K_a——顶棚的传热系数［kJ／(m²·h·K)］；

K_b——屋面的传热系数［kJ／(m²·h·K)］；

Q——屋面和顶棚间的夹角。

温度差修正系数：因为围护结构的外侧有时并不在室外，而中间隔着不供暖的房间或空间，Q值可根据经验得出。

朝向附加率β₁：太阳照射的时间和强度随围护结构的朝向不同而变化。

北、东北、西北 0%

东、西 －5%

东南、西南 －15%～－10%

南 －25%～－15%

当围护结构面处在其他房屋的阴影里时，可不考虑修正。

风力附加率β₂：建筑在不避风的高地、河边、海岸及旷野上的建筑物或厂区内特别高出的建筑物，应考虑风力影响，其他情况不计。对垂直的外围护结构的基本耗热量附加5%～10%。

各种门窗的传热系数见表5－3－18，不保温地坪供热系数见表5－3－19。

表5－3－18 各种门窗的传热系数K

表5－3－19 不保温地坪传热系数K

2．进入冷空气的耗热计算

对于密闭车间或机械排风量小的车间，可按换气次数计算进入室内的冷空气量。每小时换气次数乘以车间体积，求得每小时的冷空气进入量。见表5－3－20车间换气次数。

表5－3－20 车间换气次数

渗入空气的耗热量见表5－3－21。

表5－3－21 渗入空气的耗热量占建筑物外围结构耗热量%

加热冷空气所耗的热量按如下公式计算：

Q=0．24Lr(t_B－t_H)

式中 Q——耗热量(kJ／h)；

L——进入室内冷空气量(m³／h)；

r——进入空气的密度(kg／m³)。

3．运入物料的吸热计算

Q=∑G_c·β(T_B－T_c)

式中 Q——吸热量(kJ／h)；

G——运入物料的质量(kg／h)；

c——物料比热［kJ／(kg·K)］；

β——物料的吸热强度系数(见表5－3－22)；

表5－3－22 物料吸热强度系数

t_B——室内温度(℃)；

t_C——物料运入车间时的温度(见表5－3－23)。

表5－3－23 冬季物料运入车间的温度／℃

4．对焙烤食品厂的主要散热设备有蒸汽夹层锅、烤炉、炸锅、蒸箱等的散热量可按下式计算：

式中 Q——散热量(kJ／h)；

F——设备表面积(m²)；

T₁、t₁——设备表面绝对温度K与摄氏温度(℃)；

T₂、t₂——室内绝对温度K与摄氏温度(℃)；

ε——设备外壁的全辐射率；

K——放热系数［kJ／(m²·h·K)］，放热面朝上取2．8；放热面朝下取1．4；放热面垂直取2．2。

5．耗热量计算的几点说明

(1)车间、总负荷根据计算再附加10%～15%。

(2)在总耗热量中，要适当扣除车间内放热设备的散热量。

(3)有时为了概略计算耗热量，可以采用热指标估算：

Q=P·V(t_B－t_H) (kJ／h)

式中 P——热指标［kJ／(m³·h·K)］，有通风车间，P=1．0；无通风车间P=0．8；

V——房屋体积(m³)。