供热工程中的设计热负荷计算
地板采暖之热负荷计算
4、需要注意的问题：
（1）与相邻房间的温度差大于或等于5℃时，需要计算邻间不等温传热（或者进行修正）；
（2）围护结构的基本耗热量计算出来后，应进行修正，包括：朝向修正、风力附加、外门附加、高度附加（如果需要）。
围护结构附加耗热量:
Q1′= Q′j.j×(1+χch+χf+χx)×(1+χf.g)
△ty=4.5℃， Rn=0.115
代入上述公式，得
例2.外窗最小传热热阻
tn=18， tw=-14.4， △ty=6（见附录1-5），
Rn=0.115（见表1-1）代入，得：
说明：若实际传热热阻=1/K≥，就满足要求。
一般来说，国家规定，现在的居住建筑、公共建筑采用节能墙体，外墙要求做保温，而且限定了窗墙面积比，基本都能满足要求，热指标都比较小。
2.阳台门不应计入外门附加。
二、最小传热阻
我们可能遇到过这样的情况：把边户型山墙的夹角内侧湿湿的，或者出现“粉了”的现象。这就是墙角处最小传热阻骗小，导致内表面结露造成的。因此为避免类似的工程通病，在建筑设计选墙体做法的时候，我们有必要对围护结构最小传热阻进行计算。
R?围护结构最小传热阻
室外计算温度可以查阅《采暖通风与空气调节气象资料集》暖通设计规范，或暖通设计手册。如果资料无法查到，应参考临近地区的气象参数（临近地区也存在差异），并向当地气象部门咨询。
3、热负荷由失热量和得热量组成，取代数和：
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Q2，称冷风渗透耗热量；
ρw?室外温度下的空气密度 公斤/ m
tn?室内空气计算温度, ℃;
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。
采暖热负荷计算方法
热负荷计算方法发布时间：2016-02-24城市集中供热系统的用户在单位时间内所需的热量。
它是制订城市供热规划和设计供热系统的重要依据，也是对供热系统设计进行技术经济分析的重要原始资料。
集中供热系统的热负荷主要有采暖、通风、热水供应和生产工艺等热负荷。
其中采暖和通风用热是季节性热负荷，而热水供应和生产工艺用热则多是常年性热负荷。
季节性热负荷随气候条件而变化,在一年中变化很大,但在一天内波动较小。
常年性热负荷受气候条件影响较小，在一年中变化不大，但在一天内波动大，特别是对非全天需热的用户。
采暖热负荷在冬季某一室外温度下，为达到要求的室内温度，供热系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
采暖设计热负荷是指当室外温度为采暖室外计算温度时，为了达到上述所要求的室内温度，供热系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
在制订城市或区域供热规划或设计其供热系统时，往往缺乏确切的原始资料,一般只能用热指标法估算,即用单位建筑面积的热指标乘以建筑面积，得出采暖的设计热负荷Q(瓦)。
用公式表示为：Q=qfFqf--单位建筑面积热指标(W/㎡)；F--建筑面积(㎡)如已知房屋体积，也可采用每立方米建筑体积在室内外温差为1°C时的热指标qv 【W/(m3·°C)】Q=qvV(tn-tw)V--建筑体积(m3);tn--室内计算温度（°C）；tw--采暖室外计算温度（°C）。
采暖热指标qv和qf的大小与建筑物围护结构的传热系数、外围体积、密闭性或通风条件、建筑物的类型和外形以及墙窗面积比等许多因素有关，通常是依据实际工程统计分析而得，设计时可参考有关部门提供的资料，结合具体情况选用。
一、维护结构的耗热量1.维护结构的基本耗热量Qj--j部分围护结构的基本耗热量，W；Aj--j部分围护结构的表面积，m2；Kj--j部分围护结构的传热系数，W/（m2*℃）；tR--冬季室内计算温度，℃；tow-- 采暖室外计算温度，℃；α--围护结构的温差修正系数2.维护结构附加耗热量（1）朝向修正率不同朝向的围护结构，收到的太阳辐射热量是不同的；同时，不同的朝向，风的速度和频率也不同。
供暖系统的设计热负荷
—围护结构的传热热阻，m2· ℃/W； an aw —围护结构内表面、外表面的换热系数，W/ （m2· ℃）； ℃/W； Rn Rw—围护结构内表面，外表面的换热热阻m2· i —围护结构各层材料的厚度，m； ℃/W； i —围护结构各层材料的导热系数，m2· R j —围护结构本体（包括单层或多层结构材料层及封闭 的空气间层）的热阻m2· ℃/W，。
R0
2、由两种以上材料组成的、两向非匀质围护结构 的传热系数K值 （两维传热过程，通常采用近似计算方法或实验数 据）
F R pj n Fi R i 1 i ( R R ) n w
3、空气间层传热系数K值（难用理论公式确定） 间层中空气导热系数比组成围护结构的其他材 料小，增加了热阻。 围护结构内常用空气间层以减少传热量，如双 层玻璃、复合墙体的空气间层等。
围护结构的耗热量
围护结构的耗热量 = 基本耗热量＋附加（修正）耗热量 当室内温度tn要求并不严格时，可 近似按稳定传热过程来处理。
围护结构的基本耗热量Q
1、供暖控制对象 室内温度（干球温度） 2、按一维稳定传热过程计算 q ＝K F ( t n - t wn ) a
围护结构的 基本耗热量 围护结构的 传热系数 围护结构的 面积 冬季室内 计算温度
• 朝向修正耗热量
室内因阳光射入而得到热量 1、原因 向阳面围护结构外表面温度升高，失热量减少 向阳面围护结构较干燥，λ较小，K较小 2、方法：考虑日射有利作用各向不同。 按围护结构的不同朝向，采用不同的修正率：
北、东北、西北 0～10％ 东南、西南 ﹣10 ％～ ﹣ 15％ 东、西 ﹣5％ 南 ﹣15 ％～ ﹣ 30％
集中供热工程供热负荷设计规范
集中供热工程供热负荷设计规范1.1 供热范围1.1.1 供热范围内蒙古太仆寺旗宝昌镇北区集中供热工程供热范围：西至焦家营子，东至变电站，北至党校，南至锡林大街，整个供热范围约570×104m2。
供热范围图—详见附图—011.2 热指标确定1.2.1 供热最大热指标的确定1、热负荷计算方法：采暖热负荷采用面积热指标估算法进行计算。
2、耗热指标的选取：内蒙古太仆寺旗宝昌镇民用建筑及公共建筑多数为170 砖墙，民用住宅建筑一般以三~六层的砖混结构为主，其中有较多平房，大部分建筑是七十～八十年代建设的。
近年来才有高层建筑物落成。
根据国家行业标准《城市热力网设计规范》（CJJ14-2002）规定，未采取节能措施的现有建筑：学校、办公供热设计热指为60～80w/m2、住宅供热设计热指标为64～75w/m2；采取节能措施的规划建筑：学校、办公供热设计热指标为50～70w/m2、住宅供热设计热指标为40～45w/m2，结合内蒙古太仆寺旗宝昌镇北区集中供热工程供热范围内基本为现有和在建民用及公共建筑，其外墙均为170 厚砖墙，且在本项目供热范围内民用住宅及公共建筑楼房均以1～6 层砖混结构为主，平房占有一定比率的实际情况，经过实地调查和参考其它城市供热指标取值，见“现状建筑构成及分类热指标汇总表：建筑物构成及分类热指标汇总表根据上表计算：本项目现有建筑的采暖热指标（包括5%的管网热损失）取值为：综合性热指标取74.14w/m2。
本项目正建和规划建筑的采暖热指标（包括5%的管网热损失）取值为：综合性热指标取64.5w/m2。
1、供热分区及采暖面积的确定采暖面积是由用地面积乘以建筑容积率，再乘以热化采数而得。
民用建筑热化系数取0.7，工业区热化系数取0.4。
1.2.2 平均及最小热指标内蒙古太仆寺旗宝昌镇北区采暖期室外计算温度为-27℃，室内采暖设计温度为18℃，采暖期≤-8.6℃，的天数为212 天，采暖期室外平均温度为-2.2℃，设最大热指标为Qmax，则：现有城区建筑采暖面积热指标表表1-11.1 供热规模、供热分区及热负荷供热规模：太仆寺旗宝昌镇北区平面为矩形分布，用地相对集中，采用大型的集中供热方式，本次规划建议采用集中供热方式，以地形地貌、街区和道路的及原有分散供热区域分割为依据进行供热分区。
供暖系统的组成、热负荷计算及供暖设备
民用及工业辅助建筑的冬季室温要求
序 号
房间名称
室温 （℃）
序 号
房间名称
1 卧室和起居室 16～18 6 存衣室
2 厕所、盥洗室 12 7 哺乳室
室温 （℃）
16
20
3
食堂
14 8 淋浴室
25
4
办公室、休息 室
16～18
9
淋浴室的换 衣室
23
5 技术资料室
16 10 女工卫生室 23
建筑围护结构既要满足结构方面的要求， 也要满足建筑热工方面的要求。在技术上 主要的要求如下：
低温热水、机械循环方式的供暖系统是民用建筑的主 要供暖形式。
3.按系统的管道敷设方式不同，可分为垂直
式系统和水平式系统。
4.按热媒温度不同，可分为低温热水供暖系
统（热水温度低于100℃）和高温热水供 暖系统（热水温度高于100℃）。
室内热水供暖系统大多采用低温水作为热 媒。设计供、回水温度多采用95℃/70℃ （也有采用85℃/60℃）。高温水供暖系 统一般宜在生产厂房中应用。设计供、回 水温度大多采用120～130℃/70～80℃。
5
h1
ρg 3 2
h
1
4 ρh
h0
A
P左
P右
A
断面A-A右侧的水柱压力为
P1 g(h0h hh h1g )
断面A-A左侧的水柱压力为
P2 g(h0h hg h1g )
作用压力
P P1 P2＝gh(h g )
起循环作用的只有散热器中心和锅炉中心之 间这段高度内的水柱密度差。如果取供水温 度95℃，回水70℃；则每m高差可产生的作用 压力为：
01《供热工程》第一章_热负荷计算(二)解析
R0·min=α (tn-tw.e)/ △ty · Rn =0.843 m2
· ℃／W
通过计算可见，该外墙围护结构的实际传热阻R。
小于最小传热阻R0·min 值。不满足《暖通规范》规定， 故外墙应加厚到两砖半(620mm)，或采用保温墙体 结构型式。
第七节 供暖设计热负荷计算例题
护结构范围内的外门窗缝隙。
二、用换气次数法计算冷风渗透耗热量 ——用于民用建筑的概算法
在工程设计中，按房间换气次数来估算该房间的
冷风渗透耗热量。
Q2 0.278nk Vn c p （ w tn t ）
’ w
概算换气次数
缝隙法与换气次数法的比较
缝隙法：
Q2 0.278 V w c（ p tn t'w ）
根据公式(1-8)、表(1-1)和表(1-2)，得
R。=0.786 m2 · ℃／W
K=1/R。=1.27
W／(m2·℃)
2．确定围护结构的最小传热阻 首先确定围护结构的热惰性指标D值。
D Di Ri si =6.383+0.244=6.627〉6
i 1 i 1 n n
根据表1—6规定，该围护结构属重型结构(类型I)。 冬季室外计算温度tw.e＝tw′＝-26℃。 根据公式(1-20)，并查附录(1-6)，△ty＝6℃
换气次数法：
Q2 0.278nk Vn c p （ w tn t ）
’ w
三、用百分数法计算冷风渗透耗热量 ——用于工业建筑的概算法
由于工业建筑房屋较高，室内外温差产生的热压
较大，冷风渗透量可根据建筑物的高度及玻璃窗 的层数，按表1—9列出的百分数进行估算。
热负荷计算
1 室内供暖系统的设计热负荷供暖热负荷的估算对于只设供暖系统的建筑物，在进行方案初选或只做技术方案比较时，其供暖的供热量可采用下面方法之一进行估算。
1）单位面积热指标法当只知道总面积时，其供暖热指标可参考表2-6的数值。
表2-6 供暖指标（单位 W/m2）若建筑物总面积大，外围护结构热工性能好，窗户面积小，采用下限的指标；反之，采用较大的上限指标。
2）窗墙比公式法当已知外墙面积、窗墙比及建筑面积时，供暖指标也可按下式估算：q={(1.163κ(6a+1.5)A)}•(t N-t W)/F (W/m2)式中 q——建筑物供暖热负荷指标，W/m2,按表2-6选取；κ——新风系数，1.3~1.5；a——外窗面积与外墙面积（包括窗）之比；A——外墙总面积（包括窗），m2F——总建筑面积，m2t N——冬季空调室内计算温度，℃；t W——冬季空调室外计算温度，℃。
在冬季，人们为了满足正常活动和生产工艺的需要，要求室内具有一定的温度。
为此就得向房间供给一定的热量，以维持供暖房间在该温度下的热平衡。
所谓供暖系统的设计热负荷，是指在某一室外温度下，为了维持所要求的室内温度，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
该热量随着房间失热量与得热量的变化而变化。
当室内能维持在一定温度时，必须保持供暖房间在该温度下的热平衡。
通过对供暖房间热平衡时得热量和失热量情况的分析和计算，就可以确定供暖系统的设计热负荷。
供暖系统的热负荷是指在某一室外温度下，为了达到要求的室内温度，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
它随建筑物得失热量的变化而变化，是一个动态的概念[5]。
1．1供暖房间的热平衡冬季供热通风系统的热负荷应根据建筑物或房间的得、失热量确定，即根据(建筑物 或房间的)热平衡确定热负荷Q 。
(1)失热量失热量(sh Q )包括以下几部分： (1)围护结构传热耗热量Q1。
；(2)冷风渗透耗热量Q2(加热由门窗缝隙渗入的冷空气的耗热量)；(3)冷风渗入耗热量Q3(加热由外门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量)； (4)水分蒸发耗热量Q4；(5)加热外部进入的冷物料和运输工具的耗热量Q5；(6)通风耗热量Q6(通风系统将空气从室内排到室外所带走的热量)。
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供暖系统的设计热负荷
一、
房间的失热量包括：
1. 维护结构的传热耗热量Q 1
2. 加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量Q 2
3. 加热由门、孔洞和其它生产跨间流入室内的冷空气的耗热量Q 3
4. 加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗热量Q 4
5. 水分蒸发的耗热量Q 5
6. 加热由于通风进入室内的冷空气的耗热量Q 6
7. 通过其他途径散失的热量Q 7 房间的的热量包括： 1. 工艺设备的散热量Q 8 2. 热物料的散热量Q 9
3. 热管道及其他热表面的散热量Q 10
4. 太阳辐射进入室内的热量Q 11
5. 人体散热量Q 12
6. 通过其他途径获得的热量Q 13
围护结构的传热耗热量是指当室内温度高于室外温度时，通过围护结构向外传递的热量损失，在计算中又把它分成为围护结构传热的基本耗热量和附加（修正）耗热量两部分。
基本耗热量是指在一定条件下，通过房间各部分围护结构（门、窗、地板、屋顶等），从室内传到室外的稳定传热量的总和。
附加（修正）耗热量是由于围护结构的传热条件发生变化而对基本耗热量的修正。
修正耗热量包括朝向修正、风力修正和高度修正等 二、
围护结构传热耗热量：
α)(w n j t t KF Q -=
式中：j Q ——基本耗热量 W ;K ——传热系数 W/m 2·℃;F ——传热面积 m 2;
n t ——冬季室内计算温度 ℃ ; w t ——供暖室外计算温度 ℃ ;
α——围护结构的温差修正系数。
（地面传热计算：当围护结构是贴土的非保温地面时，其温差传热量为
)(w n d d pj d j t t F k Q -=••
式中：d pj k •——非保温地面的平均传热系数 W/m 2·℃
d F ——房间地面面积 m 2
当房间仅有一面外墙时的d pj k • W/m 2·℃（表一）
当房间有两面外墙时的d pj k • W/m 2·℃（表二）
注：1.当房间长或宽度超过6.0m 时，超出部分可按表一查询
2.当房间有三面外墙时，需将房间先划分为两个相等的部分，每部分包含一个冷拐角。
然后根据分割后的长与宽使用本表。
3.当房间有四面外墙时，需将房间先划分为四个相等的部分，做法同2。
附加耗热量：
)1)(1)(1(.1jan g f m Lang f ch j Q Q ββββββ++++++=
ch β——朝向修正（北，东北，西北 0~10% 东，西-5% 东南，西南 -10~-15% 南 -15~-30%） f β——风力修正（5~10%仅限于高地、海边、旷野）<高层建筑物外窗的风力修正，查表>
Lang β——两面外墙修正 5%（仅用于外墙，外门，窗）
m β——窗墙面积比过大修正 10%（窗墙面积比大于1:1，仅修正外窗） g f .β——房高修正 2（H-4）% ≦15% （H:房间的净高，不适用于楼梯间） jan β——间歇附加 （仅白天使用 -20%，不经常使用-30%）
通过门窗隙缝的冷风渗透耗热量
V t t C Q w n w p )(278.02-=ρ
式中：p C ——干空气的低压质量比热容p C =(kg ·℃)
w ρ——室外采暖计算温度下的空气密度，kg/m 3
V ——房间的冷风渗透体积流量，m 3/h
n t ,w t ——室内外供暖计算温度 ℃
注：对于不考虑房间内所设人工通风作用的建筑物的渗风量V 的确定 1）缝隙法
（A ）忽略热压及室外风速沿房高的递增，只计入风压作用时的V 的计算方法： V=∑（l ·L ·n ）
式中 l ——房间某朝向上的可开启门、窗缝隙的长度，m;
L ——每米门窗缝隙的渗风量，m 3/(m ·h); n ——渗风量的朝向修正系数
（B ）考虑热压与风压联合作用，且室外风速随高度递增时的计算方法（暖通与空调设计规范规定之方法）：
V=∑（l ·L 0·m b ）
式中 L 0——理论渗风量，m 3/(m ·h);
l ——房间某朝向上的可开启门窗缝隙的长度，m; m ——渗风压差的综合修正系数；
b ——外窗、门缝隙的渗风指数，根据实测得值，一般钢窗可取为（~） 注意，根据《使用供热空调设计手册》来确定L 0 ，m 的值。
2）换气次数法： 多层建筑的渗风量也可用换气次数来估算：
L=K ·V f
式中： L ——房间冷风渗透量，m 3/(m ·h) K ——换气次数，1/h V f ——房间净体积，m 3
外门开启冲入冷风耗热量 Q 3（W ）的计算
（根据使用供热空调设计手册上表格参数计算） 室内计算温度t n
室内计算温度一般是指距地面2m 以内人们活动地区的平均空气温度。
甲等高级民用建筑：20~22℃ 乙等中级民用建筑：18~20℃ 丙等普通民用建筑：16~18℃
对于工业企业的生产厂房，规定的是其工作地点的空气温度，一般宜按下列规定采用： 轻作业：15~18℃ 中作业：12~15℃ 重作业：10~12℃
工厂中在非工作时间内为了保证车间内设备的润滑油和各种管路不冻结，温度要求维持在 5℃的水平，这个温度叫做值班供暖温度。
工业厂房的冬季室内计算温度t n 一般应按下列规定采用：) 1.计算地面的耗热量时，用工作地点的空气温度t 0
2.计算屋顶和天窗的耗热量时，采用屋顶下的温度t d
3.计算墙、门和窗的耗热量时，用室内平均温度t av t av= (t0 +t d)/2 ℃在一些散热比较均匀的车间，可按温度梯度法确定。
即：
t d= t0 +△t(H-2) ℃
式中H——屋顶距地面的高度，m
△t ——温度梯度，℃/m。