2围护结构的基本耗热量
供热工程第二节 围护结构的基本耗热量
第二节围护结构的基本耗热量在工程设计中，围护结构的基本耗热量是按一维稳定传热过程进行计算的，实际上，室内散热设备散热不稳定，室外空气温度随季节和昼夜变化不断波动，这是一个不稳定传热过程。
但不稳定传热计算复杂，所以对室内温度容许有一定波动幅度的一般建筑物来说，采用稳定传热计算可以简化计算方法并能基本满足要求。
但对于室内温度要求严格，温度波动幅度要求很小的建筑物或房间，就需采用不稳定传热原理进行围护结构耗热量计算，具体计算参考有关资料。
围护结构基本耗热量，可按下式计算：α)(''w n t t FK q -=W (1--3)式中K ——围护结构的传热系数，W/m2·℃；F ——围护结构的面积，㎡；n t ——冬季室内计算温度，℃；'wt ——供暖室外计算温度，℃；α——温度修正系数。
整个建筑物或房间围护结构的基本耗热量等于它的围护结构各部分基本耗热量的总和。
应该注意，在进行计算时一定要注意单位的统一。
α)('''1w n j t t FK q Q -∑=∑=⋅W (1--4)一、室内计算温度nt 室内计算温度是指距地面2m 以内人们活动地区的平均空气温度。
室内空气温度的选择，应满足人们生活和生产工艺的要求。
生产工艺要求的室温，一般由工艺设计人员提出。
生活用房间的温度，主要决定于人体的生理热平衡，它和许多因素有关，如与房间的用途、室内的潮湿状况和散热强度、劳动强度以及生活习惯、生活水平等有关。
许多国家所规定的冬季室内温度标准，大致在16～22℃范围内。
根据国内有关卫生部门的研究结果认为：当人体衣着适宜，保暖量充分且处于安静状况时，室内温度20℃比较舒适，18℃无冷感，15℃是产生明显冷感的温度界限。
《暖通规范》规定，设计采暖系统时，冬季室内计算温度应根据建筑物用途，按下列规定采用：1.民用建筑的主要房间，宜采用16～24℃；2.工业建筑的工作地点，宜采用轻作业18～21℃；中作业16～18℃；重作业14～16℃；过重作业12～14℃。
采暖热负荷详细计算表采暖计算公式
采暖负荷计算书一、工程信息项目名称0采暖形式传统形式地理位置0建筑层数5建筑高度18二、基本计算公式计算原理参照《实用供热空调设计手册》陆耀庆,中国建筑工业出版社1.通过围护结构的基本耗热量计算公式—基本耗热量 K —传热系数 F —传热面积—室内空气计算温度—室外供暖计算温度α —温差修正系数2.附加耗热量计算公式—考虑各项附加后，某围护的耗热量—某围护的基本耗热量—朝向修正—风力修正—两面外墙修正—窗墙面积比过大—房高附加—间歇附加α)(w n j t t KF Q -=j Q n t w t )1)(1)(1(.1j g f m li f ch j Q Q ββββββ++++++=1Q j Q ch βf βli βm βfg βj β2若C<=-1或m<=0，可不计算冷空气渗透耗热量3对于大于六层的高层建筑，计算中，若h<10m 时，h=10m ，当无以上及门窗构造相关数据时，可采用换气次数法计算门窗隙缝的冷风渗透耗热量房间类型一面外墙有窗房间二面外墙有窗房间三面外墙有窗房间门厅换气次数k0.50.5-1.01.0-1.52门窗隙缝的冷风渗透耗热量：Q 2=0.28*1*1.4*（t n-tw)*k*V4.外门开启冲入冷风耗热量计算公式—通过外门冷风侵入耗热量—某围护的基本耗热量—外门开启外门开启冲入冷风耗热量附加率，参见[2]p128表4.1-12三、气象参数室外采暖计算温度℃-22风力附加系数0热压系数0.25风压系数0.25东/西[朝向修正]0北/东北/西北[朝向修正]0.1南[朝向修正]-0.23东南/西南[朝向修正]-0.13kqj Q Q β⨯=33Q j Q kq β。
1-2-2-1围护结构冷风渗透耗热量计算的方法.
项目一：室内热水供暖工程施工模块二：供暖系统设计热负荷计算单元2 冷风渗透耗热量1-2-2-1围护结构冷风渗透耗热量计算的方法1.冷风渗透耗热量常用的计算方法在风压和热压共同作用下室内、外产生了压力差，室外冷空气从门窗缝隙渗入室内，被加热后逸出，使这部分冷空气被加热到室温所消耗的热量称为冷风渗透耗热量。
计算冷风渗透耗热量时，应考虑建筑物的高低、内部通道状况、室内外温差、室外风向、风速和门窗种类、构造、朝向等影响，凡暴露于室外的可开启的门窗均应计算这部分耗热量。
计算冷风渗透耗热量的常用方法有缝隙法、换气次数法和百分数法。
2.用缝隙法计算冷风渗透耗热量缝隙法是计算不同朝向门窗缝隙长度及每米缝隙渗入的空气量，进而确定其耗热量的一种方法，是常用的较精确的一种方法。
多层和高层民用建筑渗入冷空气所消耗的热量Q 2可按下式计算Q 2=0.28C p ρwn L(t n –t wn ) (1-2-9) 式中 Q 2——冷风渗透耗热量（W ）；C p ——冷空气的定压比热容，C p =1kJ/(kg·℃);ρwn ——供暖室外计算温度下的空气密度（kg/m 3）；L ——冷空气的渗入量（m 3/h ）；0.28——单位换算系数，1kJ/h = 0.28W 。
在工程设计中，多层（六层或六层以下）的建筑物计算冷空气的渗入量L 时主要考虑风压的作用，忽略热压的影响。
而超过六层的多层建筑和高层建筑（层数10层及10层以上的住宅建筑，建筑高度超过24m 的其他民用建筑）则应综合考虑风压和热压的共同影响。
3.计算冷空气的渗入量时，热压的作用冬季建筑物的室内、外空气温度不同，室内、外空气间存在密度差，室外的冷空气从下部一些楼层的门窗缝隙渗入室内，通过建筑物内部的竖直贯通通道（如楼梯间、电梯井等）上升，从上部一些楼层的门窗缝隙排出，这种引起空气流动的压力称为热压。
热压主要是由于室外空气与竖直贯通通道内空气之间的密度差造成的。
第二讲 围护结构基本耗热量
第二节
围护结构基本耗热量
整个建筑物或房间的基本耗热量Q′1·j等于其围 护结构各部分（门、窗、墙、地板、屋顶等） 基本耗热量q′的总和 Q′1·j=∑ q′= ∑KF(tn-t′w)α W
第二节
围护结构基本耗热量
q′= KF(tn-t′w)α W
一、室内计算温度tn 定义
–
指距地面 2m以内人们活动地区的平均温度。 16℃ ~22℃
– 组成地面的各层材料导热系数λ都大于1.16W/(m· ℃)
2) 贴土保温地面
– 组成地面的各层材料中，有导热系数 λ小于1.16 W/(m· ℃ )的保温层
1) 贴土非保温地面
2) 贴土保温地面
i R0 R0 i 1 i
n
m2 · ℃/ W
（ 1-11）
式中 ——贴土保温地面的热阻， m2· R0 ℃/ W ； R0 ——非保温地面的热阻，m2· ℃/ W（见表1-5）； i ——保温层的厚度，m； ——保温材料的导热系数，W/ m·℃
许多国家规定冬季室内温度标准范围
–
研究表明，当人体衣着适宜，保暖量充分且处 于安静状况时
tn（℃） 15 18 无冷感 20 比较舒服 人体感觉 明显冷感
《室内空气质量标准》 GB/T 18883-2002 P2
第二节
围护结构基本耗热量
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》 GB 50736-2012 P6
tn th a ' tn tw
式中： F ——供暖房间所计算的围护结构表面积，㎡ K ——供暖房间所计算的维护结构的传热系数 W/㎡ · ℃ th ——不供暖房间或空间的空气温度， ℃ α ——温差修正系数。
热负荷及散热量计算..
热负荷及散热量计算所谓热负荷是指维持室内一定热湿环境所需要的在单位时间向室内补充的热量。
所谓得热量是指进入建筑物的总量，它们以导热、对流、辐射、空气间热交换等方式进入建筑。
系统热负荷应根据房间得、失热量的平衡进行计算，即 房间热负荷=房间失热量总和-房间得热量总和 房间的失热量包括： 1）围护结构传热量Q1；2）加热油门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量Q2；3）加热油门、孔洞和其他相邻房间侵入的冷空气的耗热量Q3； 4）加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量Q4； 5）水分蒸发的耗热量Q5；6）加热由于通风进入室内冷空气的耗热量Q6； 7）通过其他途径散失的热量Q7； 房间的得热量包括：1）太阳辐射进入房间的热量Q8；2）非供暖系统的管道和其他热表面的散热量Q9； 3）热物料的散热量Q10；4）生产车间最小负荷班的工艺设备散热量Q11； 5）通过其他途径获得的散热量Q12； 1.1围护结构的基本耗热量a t t KF q w n )(''-= 式中 'q —围护结构的基本耗热量，W ；K —围护结构的传热系数，w/(㎡.℃);F —围护结构的面积，㎡； w t '—供暖室外计算温度，℃； n t—冬季室内计算温度，℃；a —围护结构的温差修正系数。
整个建筑物的基本耗热量等于各个部分围护结构的基本耗热量的总和：)(Q '''1w n t t KF q -==∑∑1.2围护结构的附加耗热量在实际中，气象条件和建筑物的结构特点都会影响基本耗热量使其发生变化，此时需要对基本耗热量加以修正，这些修正耗热量称为围护结构附加耗热量。
附加耗热量主要有朝向修正，风力附加和高度附加耗热量。
1.2.1朝向修正耗热量朝向修正耗热量是太阳辐射对建筑围护耗热量的修正。
表1-1朝向修正率朝向 修正率 朝向 修正率 北 0 西 -5% 东-5%南20%1.2.2风力附加耗热量《暖通规范》规定：在一般情况下不必考虑风力附加。
供热工程中级职称复习试题
第一章 供暖系统的设计热负荷第一节 供暖系统设计热负荷一、冬季供暖通风系统的热负荷，应根据建筑物或房间的得、失热量确定：失热量有：1．围护结构传热耗热量Q1；2．加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量Q 2，称冷风渗透耗热量；3．加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量Q 3，称冷风侵入耗热量；4．水分蒸发的耗热量Q 4；5．加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量Q 5；6．通风耗热量。
通风系统将空气从室内排到室外所带走的热量Q 6；得热量有： 7．生产车间最小负荷班的工艺设备散热量Q 7；8．非供暖通风系统的其它管道和热表面的散热量Q 8，9．热物料的散热量Q 9；10．太阳辐射进入室内的热量Q 10此外，还会有通过其它途径散失或获得的热量Q 11。
二、对于没有由于生产工艺所带来得失热量而需设置通风系统的建筑物或房间(如一般的民用住宅建筑、办公楼等)，建筑物或房间的热平衡就简单多了。
失热量Q sh 只考虑上述太阳辐射的热量不同而对基本耗热量进行的修正。
供暖系统的设计热负荷，一般分为几部分进行计算。
3/2/1/1/Q Q Q Q Q x j +++=⋅⋅式中 /1j Q ⋅——围护结构的基本耗热量；/1x Q ⋅——围护结构的附加(修正)耗热量。
第二节 围护结构的基本耗热量围护结构基本耗热量，可按下式计算α）（w n t t KF q -=/ Wα——围护结构的温差修正系数一、室内计算温度t n（一）、室内计算温度是指距地面2米以内人们活动地区的平均空气温度。
对于高度较高的生产厂房，由于对流作用，上部空气温度必然高于工作地）（）（h n w n t t KF t t KF q -=-=//αw j n wi i n R R R R K ++=+∑+==111110αλδα区温度，通过上部围护结构的传热量增加。
因此，当层高超过4 m 的建筑物或房间，冬季室内计算温度t n ，应按下列规定采用：（1）计算地面的耗热量时，应采用工作地点的温度，t g (℃)（2）计算屋顶和天窗耗热量时，应采用屋顶下的温度，t d (℃)（3）计算门、窗和墙的耗热量时，应采用室内平均温度t p.j =(t g +t d )/2(℃)二、供暖室外计算温度/w t ：目前国内外选定供暖室外计算温度的方法，可以归纳为两种：—是根据围护结构的热惰性原理，另一种是根据不保证天数的原则来确定。
热负荷计算
围护结构传 热耗热量
冷风渗透 耗热量
冷风侵入 耗热量
得热量：
• 7．生产车间最小负荷班的工艺设备散热量Q7； • 8．非供暖通风系统的其它管道和热表面的散热
量Q8， • 9．热物料散热量Q9；
• 10．太阳辐射热量Q10
• 通过其它途径散失或获得的热量Q11。
Q ' Qs'h Qd' Q1' Q2' Q3' Q1'0
带有“’”上标符号都是表示在设计工况下的各种参 数
Q ' Qs'h Qd' Q1' Q2' Q3' Q1'0
住宅、办公楼等民用建筑
-Q’6 -Q’1
-Q’3
-Q’4
+ Q’10
--Q’2
-Q’5
建筑物或房间的得、失热量的确定
围护结构
围护结构 冷风渗透 冷风侵入
基本耗热量 附加耗热量 耗热量 耗热量
• 注：
对具有供暖及通风系统的建筑，供暖及通风
系统的设计热负荷，需要根据生产工艺设备 或建筑物的使用情况，通过得失热量的热平
衡和通风的空气量平衡综合考虑才能确定。
第一节 供暖系统的设计热负荷 小结
Q'
Qs'h
Qd'
Q1'
温 度 tn， 供 暖 系 统 在 温度tn',系统在单位时间
单位时间内向建筑物 内向建筑物供给的热量
供给的热量。它随着 Q＇。它是设计供暖系
建筑物得失热量的变 统的最基本依据。
化而变化。
有何区别？
tw
tw'
温室供暖系统设计
● 温室供暖系统设计● 围护结构基本耗热量及附加耗热量的计算供暖系统设计热负荷是供暖设计中最基本的数据。
它直按影响供暖系统方案的选择、管道管径和散热器等设备的确定、关系到供暖系统的使用和经济效果。
人们为了生产和生活，要求室内保证—定的温度。
一个建筑物或房间可有各种得热和散失热量的途径。
当建筑物或房间的失热量大于得热量时,为了保持室内在要求温度下的热平衡，需要由供暖通风系统补进热量，以保证室内要求的温度。
供暖系统通常利用散热器向房间散热，通风系统送入高于室内要求温度的空气, —方面向房间不断地补充新鲜空气，另—方面也为房间提供热量。
冬季供暖通风系统的热负荷，应根据建筑物或房间的得、失热量确定：失热量有：1．围护结构传热耗热量Q 1；2．加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量Q 2，称冷风渗透耗热量；3．加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量Q 3，称冷风侵入耗热量；4．水分蒸发的耗热量Q 4；5．加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量Q 5；6．通风耗热量。
通风系统将空气从室内排到室外所带走的热量Q 6；得热量有：7．生产车间最小负荷班的工艺设备散热量Q 7；8．非供暖通风系统的其它管道和热表面的散热量Q 8，9．热物料的散热量Q 9；10．太阳辐射进入室内的热量Q 10此外，还会有通过其它途径散失或获得的热量Q 11。
对于没有由于生产工艺所带来得失热量而需设置通风系统的建筑物或房间(如一般的民用住宅建筑、办公楼等)，建筑物或房间的热平衡就简单多了。
失热量Q sh 只考虑上述太阳辐射的热量不同而对基本耗热量进行的修正。
因此，在工程设计中，供暖系统的设计热负荷，一般可分为几部分进行计算。
3/2/1/1/Q Q Q Q Q x j +++=⋅⋅ （1-2）式中 /1j Q ⋅——围护结构的基本耗热量；/1x Q ⋅——围护结构的附加(修正)耗热量。
本章主要阐述供暖系统设计热负荷的计算原则和方法。
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附加耗热量 是指围护结构的传热状况发生变化而对基本耗热
量进行修正的耗热量。包括朝向修正、风力附加、
高度附加和外门附加等耗热量。
项目一 供暖系统设计热负荷的确定 ➢围护结构的基本耗热量
Q KF (tn twn )a
为什么要引入温差修正 系数α呢？
项目一 供暖系统设计热负荷的确定
供暖室内设计温度tn 供暖室内设计温度是指距地面2m以内人们活动地
1 严寒和寒冷地区主要房间应采用18℃~24 ℃； 2 夏热冬冷地区主要房间宜采用16℃~22 ℃； 3 设置值班供暖房间不应低于5 ℃。
值班供暖是指在非工作时间或中 断使用的时间内，为使建筑物保 持最低室温要求而设置的供暖。
项目一 供暖系统设计热负荷的确定
当层高超过4 m的工业建筑，冬季室内计算温度tn，尚应符 合下列规定：
项目一 供暖系统设计热负荷的确定
(3)计算门、窗和墙的耗热量时，应采用室内平均温度。 室内平均温度，应按下式计算：
t np
td
tg 2
项目一 供暖系统设计热负荷的确定
供暖室外计算温度 twn 4.1.2 供暖室外计算温度应采用历年平均不保证5天的日平 均温度。
• 供暖室外计算温度是将统计期内的历年日平均温度进行升序排列， 按历年平均不保证5天时间的原则对数据进行筛选计算得到。 • 统计时间选取1971年1月1日至2000年12月31日。
徐州twn呢？南京twn呢？
徐州：-3.6 ℃；南京：-1.8 ℃
项目一 供暖系统设计热负荷的确定
围护结构温差修正系数α值
• 供暖房间的围护结构的外侧有时并不是室外，而中间隔着 不采暖的房间或空间。此时通过该围护结构的传热量应为
Q = KF(tn-th) 。式中传热达到平衡时非供暖房间温度。由于 非供暖房间的温度th较难确定，为了计算方便，工程中可用 (tn-twn) a代替 (tn-th) 进行计算。 • 围护结构温差修正系数a值的大小，取决于非供暖房间或空 间的保温性能和透气状况。对于保温性能差和易于室外空气 流通的情况，不供暖房间或空间的空气温度 更接近于室外 空气温度，则a值更接近于1。
区的平均空气温度。 生活用房间的温度，主要决定于人体的生理热平
衡，它和许多因素有关，如与房间的用途、室内的潮 湿状况和散热强度、劳动强度以及生活习惯、生活水风与空气调节设计规范GB50736-2012： 3.0.1 供暖设计温度应符合下列规定：
(1)计算地面的耗热量时，应采用工作地点的温度tg(℃)； (2)计算屋顶和天窗耗热量时，应采用屋顶下的温度td(℃);
屋顶下的空气温度 td 受诸多因素影响，难以用理论方法确定。 最好是按已有的类似厂房进行实测确定，或按经验数值用温度梯 度法确定。
td t g tH (H 2)
注：对于散热量小于23W／m3的工业建筑，当其温度梯度值不能确 定时，可用工作地点的温度计算围护结构耗热量，但应按后面讲述 的高度附加的方法进行修正，增大计算耗热量。
项目一 供暖系统设计热负荷的确定
2、围护结构的基本耗热量
建筑设备与市政工程学院 2013年11月
项目一 供暖系统设计热负荷的确定
二、围护结构的基本耗热量
围护结构的耗热量是指当室内温度高于室外温度时， 通过房间的墙、窗、门、屋顶、地面等围护结构由室内向 室外传递的热量。
基本耗热量
是指在设计的室内、外温度条件下通过房间各围 护结构稳定传热量的总和。
项目一 供暖系统设计热负荷的确定
温差修正系数a值
围护结构特征
a
外墙、屋顶、地面以及与室外相通的楼板等
1.00
闷顶和与室外空气相通的非采暖地下室上面的楼板等
0.90
与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙(1～6层建筑)
0.60
与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙(7～30层建筑)
0.50
非采暖地下室上面的楼板，外墙上有窗时
0.75
非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以上时
0.60
非采暖地下室上面的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以下时
0.40
与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙
0.70
与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙
0.40
伸缩缝墙、沉降缝墙
0.30
防震缝墙
0.70
项目一 供暖系统设计热负荷的确定
➢ 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50736-2012： 5.2.5 与相邻房间的温差大于或等于5℃时，或通过隔墙或 楼板等的传热量大于该房间热负荷的10%时，应计算通过 隔墙或楼板等的传热量。