建筑系统节能热工计算方法及其标准详解
建筑能耗计算公式
建筑能耗计算公式建筑能耗计算公式简介建筑能耗计算是建筑设计和能源管理中的重要环节，用于评估建筑的能源效率和节能潜力。
本文将介绍建筑能耗计算中常用的公式，并提供相关的示例来说明其用途和计算方法。
建筑能耗计算公式以下是一些常用的建筑能耗计算公式：灯光能耗计算公式•能耗（kWh）= 照明功率（W）× 使用小时数（h）通过该公式，可以计算建筑中使用的灯光设备的能源消耗。
例如，一间办公室里有10盏每盏功率为40瓦的灯，每天使用10小时，那么该办公室灯光每天的能耗为：能耗 = 40瓦× 10小时 = 400瓦小时 = 千瓦时（kWh）空调能耗计算公式•能耗（kWh）= 制冷剂功率（W）× 使用小时数（h）该公式用于计算建筑中空调设备的能源消耗。
例如，一个办公室中的空调制冷剂功率为2000瓦，每天使用8小时，那么该办公室空调每天的能耗为：能耗 = 2000瓦× 8小时 = 16000瓦小时 = 16千瓦时（kWh）电梯能耗计算公式•能耗（kWh）= 提升高度（m）× 重量（kg）× 重力加速度（m/s²）× 效率（%） / 动力因数× 使用次数（次）该公式用于计算建筑中电梯设备的能源消耗。
例如，一个建筑中的电梯每次使用耗费1000千焦耳的能量，使用次数为100次，那么电梯的能耗为：能耗 = 1000千焦耳× 100次 / 3600千焦耳/千瓦时≈ 千瓦时（kWh）办公设备能耗计算公式•能耗（kWh）= 功率（W）× 使用小时数（h）该公式用于计算办公设备（如电脑、打印机等）的能源消耗。
例如，一台电脑的功率为80瓦，每天使用8小时，那么该电脑每天的能耗为：能耗 = 80瓦× 8小时 = 640瓦小时 = 千瓦时（kWh）结论建筑能耗计算公式对于评估建筑的能耗和节能潜力非常重要。
通过对不同设备和系统的能源消耗进行计算，可以为建筑节能改进提供有价值的信息和建议。
建筑节能计算公式
建筑节能计算公式标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
（节能）热工计算：
1、围护结构热阻的计算
单层结构热阻：
R=δ/λ
式中：δ—材料层厚度(m)
λ—材料导热系数[W/]
多层结构热阻：
R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn 式中: R1、R2、---Rn—各层材料热阻w)
δ1、δ2、---δn—各层材料厚度(m)
λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/]
2、围护结构的传热阻
R0=Ri+R+Re
式中: Ri —内表面换热阻w)(一般取
Re —外表面换热阻w)(一般取
R —围护结构热阻w)
3、围护结构传热系数计算
K=1/ R0
式中: R0—围护结构传热阻
外墙受周边热桥影响条件下，其平均传热系数的计算
Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+ Kb3Fb3 )/( Fp + Fb1+Fb2+Fb3) 式中:
Km—外墙的平均传热系数[W/]
Kp—外墙主体部位传热系数[W/]
Kb1、Kb2、Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/]
Fp—外墙主体部位的面积
Fb1、Fb2、Fb3—外墙周边热桥部位的面积
4、单一材料热工计算运算式
①厚度δ(m) = 热阻值Rw) * 导热系数λ[W/]
②热阻值Rw) = 1 / 传热系数K [W/(㎡K)]
③厚度δ(m) = 导热系数λ[W/] / 传热系数K [W/(㎡K)]
5、围护结构设计厚度的计算
厚度δ(m) = 热阻值Rw) * 导热系数λ[W/] *修正系数。
热工计算公式及参数
热工计算公式及参数热工计算是指通过一系列公式和参数来计算热量、功率、效率等热力学参数的过程。
热工计算在工程设计、能源管理和热力学研究等领域起着重要的作用。
本文将介绍一些常用的热工计算公式和参数。
1.热功率计算公式：热功率（Q）是表示单位时间内传输的热量的物理量。
常用的热功率计算公式如下：Q=m×c×ΔT其中，Q表示热功率，m表示物体的质量，c表示物体的比热容，ΔT表示物体的温度变化。
2.传热系数计算公式：传热系数（k）是表示单位时间内在单位面积上传输的热量的物理量。
常用的传热系数计算公式如下：k=Q/(A×ΔT)其中，k表示传热系数，Q表示传输的热量，A表示传热面积，ΔT表示温度差。
3.热效率计算公式：热效率（η）是指燃烧设备、热交换设备或热动力系统中实际产生的热量与理论上可能产生的最大热量之比。
常用的热效率计算公式如下：η=(实际产生的热量/理论可能产生的最大热量)×100%4.压力与体积关系公式：热工系统中的工质一般按照多种状态方程进行描述，其中最常用的是理想气体状态方程：PV=nRT其中，P表示压力，V表示体积，n表示物质的摩尔数，R表示气体常数，T表示温度。
5.比容与温度关系公式：比容（v）是指单位质量的物质占据的体积。
对于理想气体，比容与温度的关系可以用热力学公式来表示：v=(R×T)/P其中，v表示比容，R表示气体常数，T表示温度，P表示压力。
6.热辐射传热计算公式：热辐射传热是指两个物体之间通过热辐射方式传输热量的过程。
常用的热辐射传热计算公式如下：Q=ε×σ×A×(T1^4-T2^4)其中，Q表示传输的热量，ε表示发射率，σ表示热辐射常数，A表示辐射面积，T1和T2分别表示两个物体的温度。
7.热导率计算公式：热导率（λ）是指单位时间内通过单位厚度、单位面积的热流量。
常用的热导率计算公式如下：λ=(Q×L)/(A×ΔT)其中，λ表示热导率，Q表示传输的热量，L表示传热路径的长度，A表示传热的面积，ΔT表示温度差。
建筑热工节能设计计算与分析
建筑热工节能设计计算与分析一、建筑概况城市：上海（北纬=31.37 东经=121.43 HDD18=1691 CDD26=164）建筑名称：小别墅朝向：北偏西17.6 度建筑形状：点式建筑体形系数： 0.68节能建筑面积： 193.61 m2 建筑体积： 639.23 m3建筑表面积： 436.58 m2 建筑层数： 2层建筑物高度： 6.20 m二、围护结构热工计算1、墙体工程：外墙主要构造为：15mm花岗岩,玄武岩+30mm膨胀聚苯板+20mm水泥砂浆+240mm粘土多孔砖+20mm混合砂浆。
内墙主要构造为：20mm水泥砂浆+120mm粘土多孔砖+20mm 水泥砂浆。
具体参数的计算如下：表1 外墙热工性能计算典型墙体平均传热系数的计算数据如下：表2 典型外墙平均传热系数表3 内墙热工性能计算2、屋面工程：屋面主要构造为：40mm碎石，卵石混凝土+隔离层（不计入）+40mm挤塑聚苯板+20mm水泥砂浆+15mm沥青油毡+20mm水泥砂浆+100mm粉煤灰陶粒混凝土+100mm钢筋混凝土+20mm混合砂浆具体参数的计算如下：表4 屋面热工性能计算3、楼面：楼板主要构造为：20mm水泥砂浆+ 120mm钢筋混凝土+20mm 水泥砂浆具体参数的计算如下：表5 楼板热工性能计算4、门窗工程：门窗框料选用不断热铝合金窗框，玻璃采用5ｍｍ+12Amm+5mm的普通双层中空玻璃。
户门采用双层金属门板，中间填充15mm厚矿棉板。
具体参数的计算如下：表6 窗户热工性能计算表7 户门热工性能计算5、静态指标计算分析结论：(一) 体形系数未满足标准要求。
(二) 南向外窗的传热系数未满足标准要求。
东向外窗的传热系数满足标准要求。
西向外窗的传热系数满足标准要求。
北向外窗的传热系数满足标准要求。
(三) 外墙的传热系数满足要求。
(四) 内墙的传热系数未满足要求。
(五) 屋顶的传热系数满足标准要求。
(六) 楼板的传热系数未满足标准要求。
建筑能耗、外墙平均传热系数、外窗热工性能、面积和体积的计算
附录 A（规范性附录）建筑能耗计算条件A.0.1建筑能耗计算应符合下列规定：1.气象数据应按现行行业标准《建筑节能气象参数标准》JGJ/T 346中的规定选取；2.建筑能耗计算应以建筑套内使用面积为准；3.建筑套内使用面积等于建筑套内设置供暖或供冷设施的各功能空间的使用面积之和，包括卧室、起居室（厅）、餐厅、厨房、卫生间、过厅、过道、贮藏室、壁柜、设供暖或供冷设施的阳台等使用面积的总和。
跃层住宅中的套内楼梯应按其自然层数的使用面积总和计入套内使用面积；4.坡屋顶内设置供暖或供冷设施的空间应列入套内使用面积。
坡屋顶内屋面板下表面与楼板地面的净高低于1.2m的空间不计算套内使用面积；净高在1.2～2.1m的空间应按1/2计算套内使用面积；净高超过2.1m的空间应全部计入套内使用面积；5.套内烟囱、通风道、管井等均不计入套内使用面积；6.供暖年耗热量和供冷年耗冷量应包括围护结构的热损失和处理新风的热（或冷）需求；处理新风的热（冷）需求应扣除从排风中回收的热量（或冷量）；7.当室外温度≤26℃且相对湿度≤60%时，利用自然通风，不计算供冷需求。
A.0.2设计建筑能耗计算应符合下列规定：1.建筑的形状、大小、朝向、内部的空间划分和使用功能、建筑构造尺寸、建筑围护结构传热系数、做法、外窗遮阳系数、窗墙面积比、屋面开窗面积应与建筑设计文件一致；2.建筑功能区除设计文件中已明确的为非供暖和供冷区外，均应按设置供暖和供冷计算；其中分散空调供暖建筑全年供暖及供冷期内空调日运行时间按表A.0.2-1规定，集中空调供暖建筑全年供暖及供冷期内空调日运行时间为24h；3.房间人员密度及在室率、电器设备功率密度及使用率、照明开启时间按表A.0.2-2设置。
表A.0.2-1 分散空调供暖建筑各房间空调日运行时间表表A.0.2-2 不同类型房间人员、设备、照明内热设置附 录 B （规范性附录） 外墙平均传热系数的计算外墙受周边热桥影响条件下，其计算平均传热系数应按下式计算：321332211····B B B p B B B B B B p p m F F F F F K F K F K F K K ＋＋＋＋＋＋=（附B.0.1）m K K =（夏热冬冷地区）或m K K 08.1=（寒冷地区）式中：K m —外墙的平均传热系数[W/(m 2·K)]； K p —外墙主体部位的传热系数[W/(m 2·K)]，应按《民用建筑热工设计规范》GB50176的规定计算；K B1、K B2、K B3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/(m 2·K)]； F p —外墙主体部位的面积（m 2）；F B1、F B2、F B3—外墙周边热桥部位的面积（m 2）。
建筑节能计算公式
2、围护结构的传热阻
R0=Ri+R+Re
式中:Ri—内表面换热阻(m.k/w)(一般取0.11)
Re—外表面换热阻(m.k/w)(一般取0.04)
R—围护结构热阻(m.k/w)
3、围护结构传热系数计算
K=1/R0
式中:R0—围护结构传热阻
外墙受周边热桥影响条件下，其平均传热系数的计算
Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+Kb3Fb3)/(Fp+Fb1+Fb2+Fb3)
式中:
Km—外墙的平均传热系数[W/(m.k)]
Kp—外墙主体部位传热系数[W/(m.k)]
Kb1、Kb2、Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/(m.k)]
Fp—外墙主体部位的面积
Fb1、Fb2、Fb3—外墙周边热桥部位的面积
（节能）热工计算：
1、围护结构热阻ห้องสมุดไป่ตู้计算
单层结构热阻：
R=δ/λ
式中：δ—材料层厚度(m)
λ—材料导热系数[W/(m.k)]
多层结构热阻：
R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn
式中:R1、R2、---Rn—各层材料热阻(m.k/w)
δ1、δ2、---δn—各层材料厚度(m)
4、单一材料热工计算运算式
①厚度δ(m)=热阻值R(m.k/w)*导热系数λ[W/(m.k)]
???②热阻值R(m.k/w)=1/传热系数K[W/(㎡?K)]
???③厚度δ(m)=导热系数λ[W/(m.k)]/传热系数K[W/(㎡?K)]
建筑节能的热负荷计算方法
建筑节能的热负荷计算方法建筑节能是当前社会中一个十分重要的议题。
为了实现建筑节能的目标，热负荷计算方法是一个关键步骤。
本文将介绍几种常用的建筑热负荷计算方法，以帮助读者更好地理解和应用于实际工程中。
一、简述热负荷计算的概念和意义热负荷计算是指根据建筑的使用需求和环境条件，计算建筑内部热源和热损失之间的平衡，从而确定建筑的制冷和供暖能力。
准确计算热负荷有助于正确选择制冷设备和供暖设备，合理设计建筑结构和空调系统，从而降低能源消耗，提高建筑节能性能。
二、传统热负荷计算方法1. 定义建筑的能量平衡方程传统的热负荷计算方法通常基于建筑的能量平衡方程。
该方法将建筑划分为若干部分，并计算每个部分的热量输入和输出。
然后，通过求解能量平衡方程，得到建筑的总热负荷。
2. 热负荷计算手册法热负荷计算手册法是一种经验性的方法，通常使用建筑物的基本尺寸、材料性质、使用功能和场所的特点等因素来进行计算。
根据经验公式和相关参数，该方法可以快速估算建筑的热负荷，提供建筑节能设计的参考依据。
三、模拟计算方法随着计算机技术的发展，热负荷计算方法也发生了变化。
模拟计算方法是一种基于计算机模拟建筑空间热传输的方法，可以更为准确地计算建筑的热负荷。
常见的模拟计算软件有EnergyPlus、TRNSYS等。
1. 建筑热环境模拟建筑热环境模拟是指通过模拟计算，对建筑内部热量传递、室内温度分布和建筑物的能耗进行预测和分析。
该方法可以考虑建筑的不同朝向、外墙材料、窗户特性等因素，提供更准确的热负荷计算结果。
2. CFD模拟CFD模拟是建筑工程中常用的计算流体力学方法，可以模拟建筑内部的流动和热传递过程。
通过CFD模拟，可以得到建筑内部空气流动的速度、温度和湿度分布情况，进而计算建筑的热负荷。
这种方法适用于复杂的建筑形状和气流场景。
四、热负荷计算的参数选择和边界条件热负荷计算需要确定一系列参数和边界条件，以确保计算结果的准确性和可靠性。
其中，以下几个参数和边界条件是十分关键的。
建筑热工设计计算公式及参数
建筑热工设计计算公式及参数
以下是建筑热工设计常用的计算公式和参数：
1.建筑热负荷计算公式：
建筑热负荷（Q）=冷负荷（Qc）+供暖负荷（Qh）+通风负荷（Qv）
其中，冷负荷计算公式为：Qc=(Ql+Qw+Qv)
供暖负荷计算公式为：Qh=(Ql+Qw+Qv)
通风负荷计算公式为：Qv=V（t1-t2）ρc
其中，V为室内空气流量，t1为新风温度，t2为室内空气平均温度，ρc为空气密度和比热容之积。
2.热传导计算公式：
热传导热阻（R）=L/(λ*A)
其中，L为热传导距离，λ为材料的热导率，A为传导截面面积。
3.热辐射计算公式：
热辐射（Qr）=ε*σ*A*(T1^4-T2^4)
其中，ε为材料表面的辐射率，σ为斯特藩－玻尔兹曼常数，A为
辐射表面积，T1和T2分别为表面温度和环境温度。
4.太阳辐射计算公式：
太阳辐射（Qs）= G * A * f * k * cosθ
其中，G为太阳总辐射，A为所接受辐射的面积，f为表面吸收系数，k为太阳辐射入射角度与法线夹角的余弦值，θ为太阳高度角。
5.空气换算参数：
空气换算需要使用以下参数：
空气密度ρ=P/(R*T)
其中，P为大气压强，R为气体常数，T为气温。
6.热容量计算公式：
热容量（C）=m*c
其中，m为物体质量，c为物体比热容。
以上是建筑热工设计中常用的计算公式和参数，通过这些公式和参数
可以计算建筑的热负荷、热传导、热辐射、太阳辐射以及空气换算等关键
指标，从而指导建筑的热工设计和能源利用优化。
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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()()/m
i 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
0()()/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）。
4、采暖耗煤量指标计算
12
24/c H c q Z q H ηη=
式中：
c q —采暖耗煤量指标（2/kg m 标准煤）； H q —建筑物耗热量指标（2/W m ）
； Z —采暖期天数（d ）
（采用方法详见附录4）； c H —标准煤热值，取38.1410/W h kg ⨯；
1η—室外管网输送效率，采取节能措施前，取0.85，采取节
能措施后，取0.90；
—锅炉运行效率，采取节能措施前，取0.55，采取节能措施后，2
取0.68。
不同地区采暖住宅建筑耗热量指标和采暖耗煤量指标均不应超过附录4规定的数值。
集体宿舍、招待所、旅馆、托幼建筑等采暖居住建筑围护结构的保温应达到当地采暖住宅建筑相同的水平。
附录一、围护结构传热系数的修正系数i ε值
注：1、阳台门上部透明部分的i ε按同朝向窗户采用；阳台门下部不透明部分的i ε按同朝向外墙采用。
2、不采暖楼梯间隔墙和户门，以及不采暖地下室上面的楼板的i ε应以温差修正系数η代替。
温差修正系数的取值见附录五。
3、接触土壤的地面，取i ε=1。
4、封闭阳台内的窗户和阳台门上部按双层窗考虑。
封闭阳台门内的外墙和阳台门下部：南向阳台取i ε=0.5；北向阳台，取i ε=0.7；其他朝向阳台按就近朝向采用。
5、上表中已有的8个地区可按表直接采用；其他地区可根据采暖期室外平均温度就近采用。
6、南、北、东、西4个朝向和水平面，可直接按上表取用。
东南和西南向可按南向采用，东北和西北向可按北向采用。
其他朝向可按就近朝向采用。
附录二、外墙平均传热系数的计算
外墙受周边热桥影响条件下，其平均传热系数应按下式计算：
112233
123
p p B B B B B B m p B B B K F K F K F K F K F F F F +++=
+++
式中：
m K —外墙的平均传热系数，2/()W m K ；
p K —外墙主体部位的传热系数，2/()W m K 。
应按国
家现行标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176-93的规定计算；
1B K 、2B K 、3B K —外墙周边热桥部位的传热系数，2/()W m K ；
p F —外墙主体部位的面积，2m ；
1
B F 、2B F 、3B F —外墙周边热桥部位的面积，2m 。
外墙主体部位和周边热桥部位如下图（图1）所示。
1B K
p
抗震柱
2B K 3
B K p
K
图1、外墙主体部位和周边热桥部位示意图
附录三、关于面积和体积的计算
1.建筑面积A0，应按各层外墙外包线围城面积的总和计算。
2.建筑体积V0，应按建筑物外表面和底层地面围成的体积计
算。
3.换气体积V，楼梯间不采暖时，应按V=0.60V0计算；楼梯间
采暖时，应按V=0.65V0计算。
4.屋顶或顶棚面积，应按支撑屋顶的外墙外包线围成的面积计
算，如果楼梯间不采暖，则应减去楼梯间的屋顶面积。
5.外墙面积，应按不同朝向分别计算；某一朝向的外墙面积，
由该朝向外表面积减去窗户和门洞口面积构成。
当楼梯间不采暖时，应减去楼梯间的外墙面积。
6.窗户（包括阳台门上部透明部分）面积，应按朝向和有、无
阳台分别计算，取窗户洞面积。
7.外门面积，应按不同朝向分别计算，取外门洞面积。
8.阳台门下部不透明部分面积，应按不同朝向分别计算，取洞
口面积。
9.地面面积，应按周边和非周边，以及有、无地下室分别计算。
周边地面系指由外墙内侧算起向内2.0m范围内的地面；其余为非周边地面。
如果楼梯间不采暖，还应减去楼梯间所占地面面积。
10.地板面积，接触室外空气的地板和不采暖地下室上面的地板
应分别计算。
11.楼梯间隔墙面积，楼梯间不采暖时应计算这一面积，由楼梯
间隔墙总面积减去户门洞口总面积构成。
12.户门面积，楼梯间不采暖时应计算这一面积，由各层户门洞
口面积的总和构成。
附录四、全国主要城镇采暖期有关参数及建筑物耗热量、采
暖量耗煤指标
d
d
d
d
附录五、温差修正系数n的取值
注：表中数值依据《民用建筑热工设计规范》（GB 50176-93）。