房间热负荷的设计计算
| 产品 | InstalSystem 5 |
| 文章类型 | 设计计算 |
| 版本的最新内容 | 2022-02-15 |
课程内容
本文介绍了利用标准软件包进行房间设计热负荷计算的方法。
模块和程序的配置
- InstalSystem 5 包括下面的模块：
- 建筑热负荷计算 (热损失)
网络研讨会
欢迎观看我们网络研讨会上的视频，该视频中也有对本文所述的功能进行讲解和介绍的内容。
项目文件
本课程中所使用的项目文件：一多层民用建筑的热负荷计算实例。
初始状态
该项目文件中包括有建筑结构（楼层、建筑单元、房间、围护结构）和启动的标准软件包。
更多信息，见： 建筑结构的准备
另一个项目文件包含有要导入的围护结构的定义。
操作步骤
建筑结构的准备
更多信息，见： 建筑结构的准备 - 完整的建筑结构。
建筑结构的准备引入了图形围护结构 ，它构成了建筑的结构部件，如：墙 、楼板 、窗 、门 、屋顶 等
在这一阶段，还可为项目提供地面建模。更多信息，见： 地面建模。
建筑结构的完成与检查
- (可选项) 如果需要，对建筑结构进行手动修改，即将选定的房间重新指定给建筑单元，创建新的建筑单元等。
更多信息，见： 建筑单元参数的编辑。 - 项目范围 - 勾选项目范围：建筑热负荷计算
- 执行 建筑结构计算
围护结构传热模型的检查
在建筑结构计算 过程中，将会基于建筑部件创建出传热的围护结构，并自动识别出 房间 。这些围护结构在建筑热负荷计算 中至关重要。因此，需要检查它们是否正确，特别是复杂几何形状的多坡屋顶, 天窗 等。
传热的围护结构 是一个逻辑部件，它是一个房间内图形隔断的一部分。它是自动创建的，用于计算和显示一个房间内通过隔断因传热而产生的热损失。
注! 在厚度为0的墙 分隔的房间 部件之间不形成传热围护结构。
注! 正确创建传热围护结构的必要条件是能够自动识别出房间 (自动) 部件。更多信息，见： 建筑结构的准备 - 完整的建筑结构
注! 每次对建筑结构 进行修正后，都需要重新再次启动建筑结构计算。
- 在3D视图 窗口，进入热负荷计算(T) 编辑器，利用项目浏览器 中的建筑(围护结构视图) ，可检查所创建的传热围护结构模型是否完整。要使视图更清晰，请为建筑 编辑器选择当没激活时不可见 选项。
- 使用围护结构的可见性 功能可更加精确的检查所创建的传热模型。
- 在对建筑结构 进行任何修改后，必须启动建筑结构计算 以生成新的围护结构传热模型。如果检查后，发现模型不完整或有缺陷，则必须对其进行修改，以提供建筑结构所需的建筑部件，之后必须再次进行建筑结构计算 。
- 如果项目中使用了室外地形 部件，并且建筑 下沉到地面以下，则在该阶段，地上部分外墙 和地下部分墙体 之间就会显示出一条分界线，该分界线是由建筑周围的地面轮廓形状所划分出的。
更多信息，见： 传热围护结构的检查
为了更顺利的完成传热模型的创建和检查，请熟悉以下文章：
- 建筑结构的准备 - 完整的建筑结构
- 建筑结构的准备 - 创建不同建筑的屋顶
- 建筑结构的准备 - 屋顶建模 - 天窗的创建
- 如何删除有关建筑结构的诊断信息
- 最常见的几种几何形状复杂的围护结构 - 快速解决方案
完成检查步骤后，如果您对围护结构传热模型仍有疑虑，可在InstalSystem 5 管理器 中发送问题报告，或直接与我们联系。
项目默认的参数设置
- 计算标准和选项 - 选择适当的计算标准并设置热负荷计算的重要参数（此项中某些参数的显示与否取决于在建筑热负荷计算标准 中所做的选择:
- 标准包
- 建筑热负荷计算标准
- 对地的耗热量计算法
- 对于集中供暖中断的计算方法
- 热桥计算方法。更多信息，见： Linear and point thermal bridges
- 热桥修正的方式
- 确定紧邻空间的温度.
编辑建筑和环境参数
- 气象参数 - 通过在下拉菜单中选择来指定建筑的位置：
- 国家
- 城市
- 每个位置都会自动分配给一个气象站，气候数据库会为其指定所需的值，如：
- 室外设计温度 θ室外
- 室外年平均温度 θm,e.
- 在气象参数 选项中 - 为建筑分隔缝内的空气温度 输入数值，
- 在楼层管理 选项中 - 根据情况，可在参数表 窗口，对于建筑 部件，修改位置.
- 在热负荷参数 选项中， 需为建筑热负荷计算 指定建筑的一些重要参数。表格中所显示的参数取决于在计算标准和选项 中，所选择的建筑热负荷计算标准 。
参数表中显示的红色问号，如果设置自动 模式
, 在执行第一次计算后将会自动填充。表格中提供了以下参数，例如：
- 建筑结构参数：
- 建筑结构类型
- 建筑的气密性
- 建筑遮阳等级
- 在50Pa压差时的换气次数
- 建筑参数
- 默认的通风设置
- 建筑结构参数：
- 房间参数 选项 - 指定房间的重要参数：
- 房间类型 - 在清单中提供了默认的房间类型定义。在选择了清单中的房间类型后，所选定房间类型的数据和计算参数，就可在参数表 窗口中显示，你可调整或修改这些数据或参数。清单中最上面的房间及其参数将成为项目中所插入的每个房间的默认参数。如有必要，可以使用箭头更改列表中房间类型的顺序，以最大化的减少插入房间时更改房间类型的工作量。在2D建筑 编辑器，对于每个选定的房间，均可以在其参数表 窗口中更改其房间类型，也可输入用户定义的房间类型。
- 建筑负荷 Φ 的计算方法 - 当选择了建筑热负荷计算 范围时，请选择根据标准计算 选项。这个选项将会自动赋值给项目中所插入的所有房间 部件，如果想对个别房间进行修改，则可在2D建筑 编辑器中，选中这个房间，然后在其参数表 中进行手动修改。
- 建筑单元 - 根据需要，设置整个建筑共用 或为楼层另建 。
更多信息，见： 建筑单元参数的编辑
编辑房间、围护结构和建筑单元参数
- 在项目浏览器 窗口，进入建筑 编辑器查看建筑结构。如有必要，在参数表 窗口，将所选房间 的房间类型 更改为默认类型以外的类型，并修改房间 的θi,供热 - 室内设计温度 。
- （可选）修改房间 部件所指定的建筑单元 。可以在选定房间 的参数表 窗口，在建筑单元 选型中进行更改，也可在项目浏览器 窗口，通过将选定的建筑结构中的房间 拖动到目标建筑单元 进行更改。
- 检查，并在必要时指定或修改热负荷计算 范围内的建筑单元 参数。建筑单元 某些参数的显示取决于一般参数 窗口，在计算标准和选项 中对建筑热负荷计算标准 所做的选择：
- 通风类型
- 总是包含 n最小
- 在50Pa压差时的换气次数 - n50
- 计算建筑单元 - 对于计算建筑单元，如果勾选此选项，'n50' 将根据在 '建筑结构类型' 和 '建筑的气密性' 中所做的选择进行确定。
- 确定建筑单元内房间之间空气渗透量的方式
- 建筑遮阳等级
- 当选择了带热回收的送风和排风 或带回风的送风和排风 类型时，默认的送风温度 θsu 和通风系统的效率。
- 核实并在必要时修改（与地面采暖或墙面采暖集成的）供热围护结构 的状态。对供热围护结构 的设置可以在所选房间 部件的热负荷计算 窗口中进行成组检查。
- 如果实际建筑结构无法在程序中完整建模，则可在热负荷计算 窗口中，针对所选房间 ，通过点击添加一行新表格 ，手动添加围护结构 ，并指定每个围护结构 , 尺寸 或围护结构面积 %s ，然后选择另一侧的房间。
注： 围护结构表格 可以手动添加，当：- 围护结构的物理性状太复杂，
- 根据项目需求，优先考虑 建筑热负荷计算 的正确性，而非从建筑角度精确绘制图纸。
- 当选择送风和排风 通风类型 时，检查并在必要时对于建筑单元 ，更改默认的送风温度 (θsu)。
- 可选，为了排除因缝隙导致的外部空气渗透，可在参数表 窗口，将外窗 和/或外门 类型的围护结构定义为密闭的围护结构 。
默认的围护结构定义
- 从另一个.isproj文件导入围护结构的定义。如果当前项目需要使用与其他项目相同的围护结构的定义，则可以使用早期的.isproj文件，并将其围护结构的定义导入到当前的项目中。
- 在项目中创建新的围护结构的定义。根据设计需要和现有可用的数据，可以定义三种类型的围护结构：
- 带有规定U值的围护结构 ，
- 带有规定层的围护结构 。 注： 各层的定义应由里向外依次设置，既从
- 围护结构 (房间) 的内侧开始，依次向 
- 围护结构 的外侧构造各层。 - 不一致的围护结构.
- 通过勾选常用建筑材料旁边的星号，可以将其添加到收藏夹 中。
- 在每个围护结构的定义 部件的参数表 窗口，通过勾选对此类型使用默认参数 复选框来指定默认的定义，并选择选择标准 ：任意厚度 或公差与厚度匹配 。如果选择了公差与厚度匹配 ，则需在ΔD - 图形隔断厚度公差± 输入框中输入某一值。所有默认的围护结构的定义都将在项目浏览器 窗口，在围护结构定义 清单中以粗体显示。
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- 执行建筑结构计算 ，并在2D编辑器 和3D视图 窗口，进入热负荷计算(T) 编辑器，检查所创建的围护结构是否都已有了围护结构的定义。
- 查看所创建的围护结构。如有必要，更改所指定的默认的围护结构的定义。对选定的围护结构可以手动进行更改，也可以通过更改选择标准 进行更改。如果选择标准 进行了更改，则需再次运行建筑结构计算 。
- 检查，并在必要时，修改供热围护结构（安装有供热供冷部件）的状态:
- 对于垂直类型的围护结构：外墙 / 内墙 ，无论是否在结构部件上布置了墙面供热/供冷区 ，供热围护结构 一栏中的计算 (计算机图标) ，总是保持默认未勾选的状态。这个字段中的状态在切换成铅笔 模式后，可对其进行更改。
- 对于水平类型的围护结构：内部地板 或地面上的地板 ，如果在结构部件上有一个地面供热/供冷区 部件，则供热围护结构 一栏中的计算 (计算机图标) ，将保持默认勾选的状态。这个字段中的状态在切换成铅笔 模式后，可对其进行更改。
- 在供热围护结构 字段中的设置，对于选定的房间，可以成组在热负荷计算 窗口进行确认。
- 如果无法在程序中对实际建筑结构进行完整的建模，则在热负荷计算 窗口，点击添加一行新表格 ，为所选定的房间 ，添加围护结构。对于每个手动添加的围护结构，请指定围护结构 ，尺寸 或围护结构面积 %s ，并选择另一侧的房间。
- 在热负荷计算 窗口，对于后续的房间 部件，核实ΔUtb - 热桥修正 字段中所确定的值，如有必要，可修改它们。
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计算和结果检查
- 点击主工具 选项卡，计算 工具栏中的建筑热负荷计算 按钮
，启动计算，然后在2D编辑器 和3D视图 窗口中，检查所创建的围护结构是否都有了指定给它们的围护结构的定义
- 检查所创建的围护结构，如有必要，可更改指定的默认的围护结构的定义，修改方法如下：
- 手动选择围护结构，
- 更改选择标准, 更改了选择标准 后，则需要再次运行建筑结构计算 。
- 使用功能：为所选围护结构分配定义（仅当匹配时）
- 在热负荷计算 窗口，对于后续的房间 部件，检查ΔUtb - 热桥修正 中所确定的值，如有必要，则可修改它们。
更多信息，见： Linear and point thermal bridges. - 如果对项目有所更改，请再次进行建筑热负荷计算 计算，然后检查所获得的计算结果，特别是如下内容：
- 诊断 窗口中，对于有关建筑热负荷计算 内容的错误信息，
- 在热负荷计算 窗口，房间 的计算结果，
- 2D编辑器 窗口，进入热负荷计算(V) 编辑器，检查机械通风的气流图，
- 提示和房间 部件的标签中显示的结果，
- 结果 窗口中，项目的计算书。
气流的展示
- 在气流图中，可展示如下内容：
- 建筑单元 内房间之间的气流（无色箭头）
- 室外进入的气流(蓝色箭头)
- 排气气流(淡紫色箭头)
- 个别气流在如下情况下不显示：
- 外窗, 内窗, 外门, 内门 等类型的围护结构的定义中，设置了密闭的围护结构 选项，
- 在建筑单元中，当选择用于确定通风量及其流量的模型时，房间内没有输入Vex/Vsu值：与立方容积有关的 或与窗和门的面积有关的
- 选择了自然 通风类型。
设计热负荷的分配
- 如果项目中有一个采暖房间 ，若其热负荷需要由相邻房间来承担，就需输入热负荷分配的数据。数据的编辑可以房间 的参数表 窗口，通过在分配到其它房间 右侧的下拉菜单，耗热量分配的方式 编辑器来完成。
- 选择耗热量分配的方式 :
- 手动 - 允许从所有房间列表中手动选择相邻房间，并指定其对所选房间所承担的热负荷贡献 的百分比。
- 半自动 - 允许从所有房间列表中选择相邻房间，而其对所选房间所承担的热负荷贡献 的百分比将根据计算的热负荷比例自动确定。
- 自动 - 相邻房间对所选房间所承担的热负荷贡献 的百分比，将根据计算的热负荷比例自动确定，并考虑到将选定房间与相邻房间分隔的内墙 中存在的内门 或内窗 围护结构的类型。
- 分配到其它房间 字段显示所分配的功率值：
- 对于向相邻房间输送热量的房间 部件，输送的功率值前面加上减号
- 对于从相邻房间获取热量的房间 部件，功率值前面带有加号。
- 若选择耗热量分配的方式 ：手动 ，则供暖所需的热量 功率值将在编辑器窗口关闭后才显示。
- 热量仅能在由内门 或内窗 分隔的房间 部件之间传递。
- 再次运行建筑热负荷计算 ，并检查计算结果。
设计文件的打印和输出
更多信息，见： 查看和打印计算结果.