热工计算软件和参考规范介绍
建筑热工指标计算及其标准
建筑热工指标计算及其标准皖源集团—安徽节源节能科技有限公司2011年12月一、适用范围新标准（JGJ 26-95）中规范适用于严寒和寒冷地区，主要包括东北、华北和西北地区（简称三北地区）等年日平均温度低于或等于5℃的天数，一般都在90天以上，最长的满洲里达211天。
这一地区习惯上称为采暖区，其面积占我国国土面积的70%。
新标准适用于集中采暖的新建和扩建居住建筑热工与采暖节能设计。
居住建筑主要包括住宅建筑（约占92%）和集体宿舍、招待所、旅馆、托幼建筑等。
集中采暖系指由分散锅炉房、小区锅炉房和城市热网等资源，通过管道向建筑物供热的采暖方式。
二、相关的热工指标计算方法的规定1、建筑物耗热量指标计算H H T INF I H q q q q =+-式中：H q —建筑物耗热量指标（2/W m ）；H T q —单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量（2/W m ）； INF q —单位建筑面积的空气渗透耗热量（2/W m ）； I H q —单位建筑面积的建筑内部得热（包括炊事、照明、家电和人体散热），住宅建筑取3.80（2/W m ）。
2、单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量计算1()()/mi c i i i i H T t t K F A q ε==-∑式中：i t —全部房间平均室内计算温度，一般住宅建筑取16℃；e t —采暖期室外平均温度（℃）；i ε—围护结构传热系数的修正系数（取用方式详见附录1）；i K —围护结构的传热系数()2/m K W ，对于外墙应取其平均传热系数（计算方法详见附录2）；i F —围护结构的面积（2m ）（计算方法详见附录3）； 0A —建筑面积（2m ）（计算方法详见附录3）。
3、单位建筑面积的空气渗透耗热量计算()()/i e INF t t C N V A q ρρ=-式中：C ρ—空气比热容，取0.28/()W h kg K ；ρ—空气密度（3/kg m ），取e t 条件下的值；N —换气次数，住宅建筑取0.5（1/h ）； V—换气体积（3m ）（计算方法详见附录3）。
HTRI入门教程
在选择关键参数时，需要考虑流体的物性参数、流量、温度、 压力等因素，以及换热器的传热效率、压降、结垢等性能指标。
优化策略
为了优化换热器的性能，可以采取以下策略：采用高效的传热 元件和结构设计，提高传热效率；优化流体流动设计，降低压 降和能耗；采用先进的控制技术和智能化管理系统，实现换热 器的自适应控制和优化运行。
自定义函数与脚本编写技巧
自定义函数编写
通过编写自定义函数，实现特定功能或计算流程，提高分析效率 和准确性。
脚本编写与自动化
利用脚本语言（如Python）编写脚本，实现分析流程的自动化 和批处理，提高工作效率。
函数库与插件开发
根据需要开发特定的函数库或插件，扩展HTRI软件的功能和应 用范围。
第三方软件接口与数据交换
04
案例分析：换热器设计实例解析
案例背景介绍及问题定义
案例背景
某化工厂需要设计一款高效换热器， 以满足生产过程中的热量交换需求。
问题定义
如何根据给定的工艺条件和设计要求， 选择合适的换热器类型，并进行详细 的设计计算。
设计方案制定与评估过程
选择换热器类型
根据工艺条件和设计要求，选择适合的换热器类型，如管壳式换热器、板式换热器等。
应用领域
广泛应用于石油、化工、能源、制冷、空调等领域，为工程师提供强大的设计 和分析工具。
软件界面与操作环境
界面
采用直观、易用的图形化界面，方便 用户快速上手。
操作环境
支持Windows和Linux操作系统，提供 稳定、高效的计算环境。
02
HTRI软件基本操作
文件管理与项目创建
新建项目
01
在HTRI软件中，选择“文件”菜单下的“新建”选项，开始创
民用建筑热工设计规范(GB50176-93)
中华人民共和国国家标准民用建筑热工设计规范ＧＢ５０１７６－９３中华人民共和国国家标准民用建筑热工设计规范ＧＢ５０１７６—９３主编部门：中华人民共和国建设部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：１９９３年１０月１日关于发布国家标准《民用建筑热工设计规范》的通知建标〔１９９３〕１９６号根据国家计委计综〔１９８４〕３０５号文的要求，由中国建筑科学研究院会同有关单位制订的《民用建筑热工设计规范》，已经有关部门会审，现批准《民用建筑热工设计规范》ＧＢ５０１７６—９３为强制性国家标准，自一九九三年十月一日起施行。
本标准由建设部负责管理，具体解释等工作由中国建筑科学研究院负责，出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
中华人民共和国建设部一九九三年三月十七日编制说明本规范是根据国家计委计综〔１９８４〕３０５号文的要求，由中国建筑科学研究院负责主编，并会同有关单位共同编制而成。
本规范在编制过程中，规范编制组进行了广泛的调查研究，认真总结了我国建国以来在建筑热工科研和设计方面的实践经验，参考了有关国际标准和国外先进标准，针对主要技术问题开展了科学研究与试验验证工作，并广泛征求了全国有关单位的意见。
最后，由我部会同有关部门审查定稿。
鉴于本规范系初次编制，在执行过程中，希望各单位结合工程实践和科学研究，认真总结经验，注意积累资料，如发现需要修改和补充之处，请将意见和有关资料寄交中国建筑科学研究院建筑物理研究所（地址：北京车公庄大街１９号，邮政编码：１０００４４），以供今后修订时参考。
中华人民共和国建设部１９９３年１月目录主要符号第一章总则第二章室外计算参数第三章建筑热工设计要求第一节建筑热工设计分区及设计要求第二节冬季保温设计要求第三节夏季防热设计要求第四节空调建筑热工设计要求第四章围护结构保温设计第一节围护结构最小传热阻的确定第二节围护结构保温措施第三节热桥部位内表面温度验算及保温措施第四节窗户保温性能、气密性和面积的规定第五节采暖建筑地面热工要求第五章围护结构隔热设计第一节围护结构隔热设计要求第二节围护结构隔热措施第六章采暖建筑围护结构防潮设计第一节围护结构内部冷凝受潮验算第二节围护结构防潮措施附录一名词解释附录二建筑热工设计计算公式及参数附录三室外计算参数附录四建筑材料热物理性能计算参数附录五窗墙面积比与外墙允许最小传热阻的对应关系附录六围护结构保温的经济评价附录七法定计量单位与习用非法定计量单位换算表附录八全国建筑热工设计分区图附录九本规范用词说明附加说明主要符号第一章总则第１．０．１条为使民用建筑热工设计与地区气候相适应，保证室内基本的热环境要求，符合国家节约能源的方针，提高投资效益，制订本规范。
常用热能分析软件简介
常用热能分析软件简介在经历了上个世纪70 年代的全球石油危机之后,建筑模拟受到了越来越多的重视,同时随着计算机技术的飞速发展和普及,大量复杂的计算变为可行。
于是在上个世纪70 年代中期,逐渐在美国形成了两个著名的建筑模拟程序:BLAST和DOE-2 。
欧洲也于上个世纪70 年代初开始研究模拟分析的方法,产生的具有代表性的软件是ESP-r。
现在运用比较广泛的计算机热工分析软件有DOE-2、EnergyPlus、ESP-R、ECOTECT、BLAST等。
国外常用的能耗模拟软件见下表：国内常用的能耗模拟软件见下表：1、DOE-2DOE-2是一个在美国能源部的财政支持下由劳伦斯伯克利国立实验室的模拟研究小组开发的，提供建筑设计者，和研究人员使用的计算机软件。
DOE-2功能非常强大，，他在美国已得到成功的运用并且成功地应用于若干个国家的建筑节能标准编制工作。
2、BLAST基于Windows的友好的操作界面，结构化的输入文件，可分析热舒适度，高强度或低强度的辐射换热，变传热系数下能耗分析。
输入文件可由专门模块HBLC在Windows操作环境下输入，也可在记事本中直接编辑。
它可供工业供冷，供热负荷计算，建筑空气处理系统以及电力设备逐时能耗模拟。
3、EnergyPlusEnergyPlus 是美国劳伦斯·伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory) 等科研机构新开发的能耗分析软件。
4、ESP-RESP-r由Energy System Research Unit在位于苏格兰格拉斯哥的斯特拉思克莱德大学机械工程系的研究成果基础上开发。
优点是比较接近实际，整体的性的评价。
可模拟和分析当前比较前言的和创新技术。
但需要使用者有较强的专业知识，需对专业知识有较深入的了解。
5、ECOTECTEcotect是由英国Square One公司开发的生态建筑设计软件，它主要应用于方案设计阶段，具有速度快，直观，技术性强等优势，而且可以和一系列精确分析软件相结合作进一步的分析。
01、幕墙系统热工计算-规范部分解析
建设单位：绿地集团工程名称：绿地世纪家园180、181#楼幕墙工程建筑幕墙热工计算书设计人签字：校对人签字：审核人签字：二零壹壹年陆月绿地世纪家园180、181#楼幕墙系统热工计算书建筑幕墙作为主结构的外围护体系，和建筑物一样，要满足安全、适用、耐久性的要求，为了满足建筑设计中的保温节能要求，我们根据现有的《建筑热工设计规范》和《公共建筑节能设计规范》等有关标准，对本工程幕墙体系的热工性能进行了计算和设计。
第一章基本情况工程名称：绿地世纪家园180、181#楼幕墙工程工程地点：昆山工程所在地建筑气候分区：昆山市，夏热冬冷地区幕墙结构形式：（透明部分）：1、明框玻璃幕墙：隔热铝合金型材，采光部分6LOW-E+12A+6中空钢化玻璃；2、铝合金窗：隔热铝合金型材，采光部分5LOW-E+12A+5中空钢化玻璃；（不透明部分）：3、明框玻璃幕墙（砼梁位置）不透明部分：6LOW-E+12A+6中空钢化玻璃，50保温岩棉，400厚砼梁结构4、干挂石材幕墙：30厚花岗岩，40厚A级特种防火酚醛板，200厚加气混凝土砌墙，20厚水泥砂浆第二章外围护结构热工计算依据1.参考资料:《江苏省公共建筑节能设计标准》（DGJ32/J96-2010）《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》JGJ26-95《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2010《民用建筑热工设计规范》GB50176-93《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》DBJ 01-621-2005《居住建筑节能设计标准》DBJ 01-602-2004《江苏省民用建筑工程施工图设计文件（节能专篇）编制深度规定》[2009年版]1绿地世纪家园180、181#楼幕墙系统热工计算书2.外围护结构热工计算依据:2.1气候分区根据《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005第4.2.1条的规定，各城市的建筑气候分区应按表4.2.1确定。
传热学中几种常用的软件及数值解法的介绍
传热学中几种常用软件及数值解法的介绍一、常用软件介绍：1、FLUENT软件简介FLUENT软件是美国FLUENT公司开发的通用CFD流场计算分析软件，囊括了Fluent Dynamic International、比利时Polyflow和Fluent Dynamic International（FDI）的全部技术力量（前者是公认的粘弹性和聚合物流动模拟方面占领先地位的公司，而后者是基于有限元方法CFD软件方面领先的公司）。
FLUENT是用于计算流体流动和传热问题的程序。
由于采用了多种求解方法和多重网格加速收敛技术，因而FLUENT能达到最佳的收敛速度和求解精度。
灵活的非结构化网格和基于解的自适应网格技术及成熟的物理模型，使FLUENT在转捩与湍流、传热与相变、化学反应与燃烧、多相流、旋转机械、动/变形网格、噪声、材料加工、燃料电池等方面有广泛应用。
采用的数值解法有限体积法（Finite Volume Method）程序的结构FLUENT程序软件包由以下几个部分组成：(1)GAMBIT——用于建立几何结构和网格的生成。
(2)FLUENT——用于进行流动模拟计算的求解器。
(3)prePDF——用于模拟PDF燃烧过程。
(4)TGrid——用于从现有的边界网格生成体网格。
(5)Filters(Translators)—转换其他程序生成的网格，用于FLUENT计算。
FLUENT程序可以求解的问题(1)可压缩与不可压缩流动问题。
(2)稳态和瞬态流动问题。
(3)无黏流，层流及湍流问题。
(4)牛顿流体及非牛顿流体。
(5)对流换热问题(包括自然对流和混合对流)。
(6)导热与对流换热耦合问题。
(7)辐射换热。
(8)惯性坐标系和非惯性坐标系下的流动问题模拟。
(9)用Lagrangian轨道模型模拟稀疏相(颗粒，水滴，气泡等)。
(10)一维风扇、热交换器性能计算。
(11)两相流问题。
(12)复杂表面形状下的自由面流动问题。
单相热工流体网络计算软件的开发
单相热工流体网络计算软件的开发 随着现代工业的不断发展，热工流体网络的设计与优化越来越受到重视。为了更好地满足工程实践的需求，开发一款单相热工流体网络计算软件是十分必要的。
一、软件的功能需求： 1. 输入功能：用户可以输入网络拓扑结构、管道参数、流体物性等信息。 2. 网络求解功能：软件能够根据输入的信息，求解整个热工流体网络的热力学平衡状态。
3. 输出功能：软件能够输出各个节点的温度、压力、流量等参数，以及整个网络的能量平衡等指标。
4. 优化功能：软件能够根据用户设定的目标函数和约束条件，对网络进行优化，包括管道的尺寸、流量的分配等。
5. 可视化功能：软件能够将网络的拓扑结构、参数分布等以图形的形式展示给用户，使用户能够直观地了解网络的工况和优化效果。
6. 数据库功能：软件能够保存用户的输入、求解结果和优化结果等信息，方便用户进行历史查询和比较分析。
三、软件的开发技术： 1. 编程语言：可以选择C++、Python等编程语言进行开发，具体选择根据开发团队的技术栈和需求进行决定。
2. 开发框架：可以选择Qt、Django等开源框架进行开发，提高开发效率和代码可重用性。
3. 数据库：可以选择MySQL、SQLite等数据库进行数据的保存和查询。 4. 可视化库：可以选择Matplotlib、D3.js等图形库进行网络的可视化展示。 5. 版本控制：可以使用Git等版本控制工具进行团队的协作开发和代码管理。 四、软件的应用前景： 1. 工程实践：热工流体网络计算软件可以为工程师在设计和优化热工流体网络时提供便利，减少试错成本，提高工作效率。 2. 教育培训：软件可以作为教育培训的辅助工具，帮助学生和工程师加深对热工流体网络的理解和应用。
3. 研究开发：软件可以用于研究人员对热工流体网络的模拟和优化，为新技术的开发和应用提供支持。
开发一款单相热工流体网络计算软件是具有重要意义的。通过该软件的开发和应用，可以提高工程实践的效率和质量，促进热工流体网络领域的研究和发展。
单相热工流体网络计算软件的开发
单相热工流体网络计算软件的开发随着工业化进程的发展，在热工领域，热工流体网络计算软件越来越得到关注。
单相热工流体网络计算软件是一种模拟单相流体在管道网络中运动和传热过程的软件，它可以为热工工程师提供一个直观、简便、准确的计算工具，帮助他们快速而又准确地进行热力学计算和输配热流量的设计。
1、自动化计算热工流体网络计算软件具有自动化计算的特点，所需的输入数据仅为初始温度、流量、热通量等，系统就可以直接输出所需的结果。
通过预先设定计算模型，软件可以自动进行模拟运算，模拟液体在管道内的运动与热传递过程，同时能够精准地分析每一组数据所对应的运动状态，确保计算结果的准确性。
2、维度自由单相热工流体网络计算软件可以根据不同工程需要自由定义管道网络的维度，支持从一维管道到三维网格的计算。
同时，它还能够进行不同管道、不同截面和不同层数的模拟，满足广泛的研究方向需求。
3、用户友好热工流体网络计算软件在界面设计上十分用户友好，能够根据用户不同的需求提供多种输入方式，如手动或自动输入，具有完善的数据处理功能等，同时也允许用户随时导入外部数据进行计算。
除此之外，软件还为用户提供了多种图形输出格式，方便用户进行研究和分析，并且它的操作界面简单明了、易于操作，即使是不懂计算机的普通工程师也能够方便地完成计算。
4、高效准确相对于传统方法，单相热工流体网络计算软件具有更高的计算效率、更高的计算精度和更好的可重现性。
它可以准确地估算液体在管道中的运动和其他参数，如温度、压力和流量等，并且还能够对一些特殊情况进行精细的计算和模拟。
总的来说，单相热工流体网络计算软件是一种高效、准确的计算工具，可以为热工工程师提供更加便捷的计算方案，提高热力学计算的准确性和效率，得到了广泛应用并受到了工程师们的推崇。