第1章供热系统设计热负荷汇总
供热工程第四版第1章室内供暖系统设计热负荷
单体式辐射板（带状或块状辐射板、红外辐射器等）
辐射设备的构造不同
建筑构造相结合的辐射板（天棚式、墙壁式、地板式等）
供热工程第四版第1章室内供暖系 统设计热负荷
一、低温辐射供暖负荷的计算
低温辐射采暖的热负荷应计算确定。热负荷分为全面 辐射采暖的热负荷与局部辐射采暖的热负荷两类。
全面辐射采暖的热负荷，应按照第二节~第五节的方 法进行计算，并对计算出的热负荷乘以0.9~0.95的修 正系数或将室内计算温度取值降低2℃。建筑物地板 敷设加热管时，采暖负荷中不计算地面的热损失，并 可不考虑高度附加。局部辐射采暖的热负荷，可按整 个房间全面辐射采暖的热负荷乘以该区的建筑面积与 所在房间的面积的比值和表1-11所规定的附加系数确 定
Q
' 2
Q 2 ' 0.278Vw cp(tntw ' )
式中 V ——门、窗缝隙渗入总空气量，m3/h
w ——供暖室外温度下的空气密度，kg/m3
c ——冷空气的定压比热， p
0 .2 7 8 ——单位换算系数，1kJ/h=0.278W
供热工程第四版第1章室内供暖系 统设计热负荷
第四节 冷风渗透耗热量
式中 q ' a K F (tn tw ') K F (tn th )
K ——围护结构的传热系数，W/m2·℃；
F ——围护结构的面积，㎡；
t n ——冬季室内计算温度 ，℃ ；
供热工程第四版第1章室内供暖系 统设计热负荷
t w ' ——供暖室外计算温度，℃ ；
a ——温度修正系数 ；
一、室内计算温度 t n
室内舒适性要求
围护结构内表面温度过低，人体向 外辐射热过多，产正不舒适感。
01《供热工程》第一章_热负荷计算(二)详解
每米门窗缝隙渗入的空气量L（m3/m.h）
渗透空气量的朝向修正系数n
门、窗缝隙的计算长度
当房间仅有一面或相邻两面外墙全部计入其门、
窗可开启部分的缝隙长度；
当房间有相对两面外墙时，仅计入风量较大一面
的缝隙；
当房间有三面外墙时，仅计入风量较大的两面的
缝隙；
当房间有四面外墙时，则计入较多风向的1/2外围
已知条件
地面：不保温地面。K值按划分地带计算。
北京市室外气象资料：
供 暖 室 外 计 算 温 度 tw′ ＝ -9℃ ；
累 年 (1951 年 一 1980 年 ) 最 低 日 平 均 温 度 为 -
17.1℃
；
冬 季 室 外 平 均 风 速 vp.j ＝ 2.8m ／ s 。
计算步骤
一、校核围护结构传热阻是否满足最小传热阻的要
1.075m2 c / W
R0＞R0.min ,满足要求。
供暖设计热负荷
（1）围护结构传热耗热量Q1′计算全部计算列于表中。
围护结构总传热耗热量Q1′＝25268W。
（2）冷风渗透耗热量Q2′的计算。北京市的冷风朝向修
正系数：东向n＝0.15，西向n＝0.40 。对有相对两面
外墙的房间，按最不利的一面外墙（西向）计算冷风渗 透耗热量。
作业
将例题1-2中的北京市改为兰州市，计算此
题。（可到图书馆借阅《暖通设计规范》查 找有关参数）
Rom in
18 (12)1 0.115
6
0.575m 2
c /W
外墙实际传热阻：
R0＝1/K＝1/1.57＝0.637m2·℃/W
R0＞R0.min ,满足要求。
校核顶棚传热阻
01-《供热工程》第一课_供暖系统的设计热负荷详解
前两项表示通过围护结构的计算耗热量， 后两项表示室内通风换气所耗的热量。 基本耗热量Q1.j
围护结构耗热量Q1
通过房间各部分围护结构（门、窗、 墙、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Q1.x
包括风力附加、高度附加 和朝向修正等耗热量。
小结
不考虑太阳辐射得热量，设计热负荷为：
' Q/ q ' KF （tn tw ）
一、室内计算温度tn
室内计算温度 tn ：指距地面2米以内, 人 们活动地区的平均 空气温度。 当人体衣着适宜，保暖量充分且处于安静 状态时，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。
按照国家标准，民用建筑主要房间的tn 定 在16~24℃。
第一章 室内供暖系统的设计热负荷
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节 供暖系统设计热负荷 围护结构的基本耗热量 围护结构的附加（修正）耗热量 冷风渗透耗热量 冷风侵入耗热量 供暖设计热负荷计算例题 辐射供暖系统热负荷计算 围护结构的最小传热阻与经济传热阻 高层建筑供暖设计热负荷计算方法简介（*） 建筑节能及措施（*）
概述
供暖系统设计热负荷是供暖设计中最基本的数据。 它直接影响供暖系统方案的选择 , 供暖管道管径和 散热器等设备的确定，关系到供暖系统的使用和经 济效果。
本章重点及难点
供暖设计热负荷计算：
围护结构基本耗热量 修正耗热量
供暖设计热负荷与热负荷的区别
第一节 供暖系统设计热负荷
在生产和生活中要求室内保持一定的温度。一 个建筑物或者房间可能有多种得热和散失热量 的途径。 当建筑物或者房间的失热量大于得热量时，为 保持室内在要求温度下的热平衡，需由供暖通 风系统补充热量。 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，一方面向房 间不断地补充新鲜空气，另一方面也为房间提 供热量。
第1章-供热系统设计热负荷
计算通过隔墙或楼板等的传热量。与相邻房间的温 差小于5℃时，且通过隔墙或楼板等的传热量大于 该房间热负荷的10%时，也应计算其传热量。
对于两个已知设计温度的相邻房间，传热量的 计算应该采用公式：
Q 1 ,j K(F tn1 tn2)
不采用温差修正系数计算。
内表面换热系数与热阻：
围护结构内表面特征
墙、地面、表面平整或有肋状突出 物的顶棚，当h/s≤0.3时
有肋状突出物的顶棚， 当h/s＞0.3时
αn， W/（m2·℃） 8.7 7.6
Rn，m2·℃/W 0.115
0.132
注：表中h—肋高(m)；s—肋间净距(m)。
第1章 供热系统的设计热负荷
1-2 围护结构的基本耗热量Q1j ’
按外墙外表面上的净空尺寸计算。 （3）屋顶和地面面积的丈量： 地面：按建筑物外墙的内廓尺寸计算 屋顶：
对平屋顶，顶棚面积按建筑物外廓尺寸计算； 对有闷顶的斜屋面，按建筑物的内廓尺寸计算。
（4）地下室面积的丈量： 把地下室外墙在室外地面以下的部分，看作是地下室地面的延伸。
其耗热量计算方法与地面的计算相同。
Q 1 ,j aK (tnF tw ) a值称为围护结构温差修正系数。 2、围护结构温差修正系数a值的大小，取决于非采暖房间或空 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，不采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。围护结构的温差修正系数见下表。
第1章 供热系统的设计热负荷
风力修正：是考虑室外风速变化而对围护结构基本 耗热量的修正。
修正方法：在计算围护结构基本耗热量时，外表面 换热系数是对应风速约为4m/s的计算值。我国大部 分地区冬季平均风速一般为2～3m/s。在一般情况 下，不必考虑风力附加。只对建在不避风的高地、河 边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别 高出的建筑物。xf=5％～10％。 需要修正的部分：垂直的外围护结构。
供热工程习题
《供热工程》复习题第1章供暖系统的设计热负荷1．什么是供暖系统的设计热负荷?在设计室外温度t w下，为了维持室内恒温tn，供热系统在单位时间内需向建筑物供给的热量。
2．供暖系统的设计热负荷包括哪几部分？围护结构的基本耗热量，附加耗热量，冷风渗透耗热量，冷风侵入耗热量3．什么是围护结构的传热耗热量?分为哪两部分?指室内温度高于室外温度时，通过围护结构向外传递的热量包括基本耗热量和附加耗热量4．围护结构的修正耗热量包括哪几部分?朝向修正耗热量，风力附加耗热量，高度附加耗热量5．写出房间围护结构基本耗热量的计算公式，说明各项的意义。
6．在什么情况下对供暖室内外计算温差要进行修正? 如何确定温差修正系数?对供暖房间围护结构外侧不是与室外空气直接接触，而中间隔着不供暖房间或空间的场合，在计算外围护结构的基本耗热量时，为统一计算公式，要进行温度修正7．相邻房间供暖室内设计温度不同时，什么情况下计算通过隔墙和楼板的传热量。
当两个相邻供暖房间的温差大于或等于5℃时，应计算通过隔墙或楼板的传热量。
与相邻房间的温差小于5，且通过隔墙和楼板等的传热量大于该房间热负荷的10%时，应计算其传热量。
8．目前我国室外供暖计算温度确定的依据是什么?依据是不保证天数法，即采暖室外计算温度应采用历年平均不超过5天的日平均温度。
9．围护结构中空气间层的作用是什么?空间层中的空气导热系数比组成围护结构的其他材料导热系数小，增加了围护结构传热热阻，减少传热量思考：是否空气间层的厚度越厚越好？对流换热强度开始随间层的厚度的增加而减小，当间层达到一定厚度后，反而易于对流，间层热阻不再随间层厚度的增加而增加。
10．地面的传热系数是如何确定的?地带划分法：沿平行于外墙的方向2m一个把地面划分成四个地带。
平均传热系数法第一地带靠近墙角的地面面积需要计算两次11．高度修正是如何进行的？高度附加耗热量时考虑房屋高度对围护结构耗热量的影响而附加的耗热量，当房间高度大于4m时，高度增加1m，耗热量增加2%，总增量不超过15%，且应附加于房间各围护结构的基本耗热量和其他附加耗热量的总和上12．在计算供暖系统的设计热负荷时，太阳辐射得热是如何考虑的？太阳得热量可用减去一部分基本耗热量的方法列入。
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。
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。
《供热工程》分章节习题集
《供热工程》习题集第1章供暖系统的设计热负荷1．什么是采暖设计热负荷？工程计算中通常考虑哪些热量？2．什么是围护结构的传热耗热量 ? 分为哪两部分 ?3．匀质材料和非匀质材料的围护结构传热系数各怎样计算？4．什么是围护结构的最小热阻和经济热阻？怎样检验围护结构内表面温度和围护结构内表面是否会结露？5．冷风渗透耗热量与冷风侵入耗热量是一回事吗 ?6．写出房间围护结构基本耗热量的计算公式。
说明各项的意义，在什么情况下对供暖室内外计算温差要进行修正 ? 如何确定温差修正系数 ?7．为什么要对基本耗热量进行修正，修正部分包括哪些内容，各自的意义如何。
8．高层建筑的热负荷计算有何特点 ? 说明高层建筑冷风渗透耗热量的计算方法与低层建筑的有什么不同？分别说明热压作用，风压作用及综合作用原理图。
9．什么是值班供暖温度 ?10．目前我国室外供暖计算温度确定的依据是什么 ?11.围护结构中空气间层的作用是什么，如何确定厚度。
12.地面及地下室的传热系数如何确定。
13.分户计量供暖系统供暖设计热负荷有何特点，如何计算14. 建筑物围护结构节能设计应考虑哪些问题，为什么。
15.什么是建筑物的体形系数，如何考虑体形系数的取值。
16 ．试计算某建筑物一个房间的热负荷，见图 3 。
已知条件：建筑物位于天津市区；室温要求维持 16o C ；建筑物构造：外墙为 370mm 砖墙（内抹灰 20mm ）；地面 - 水泥（不保温）；外门、窗 - 单层玻璃，木制；屋顶 - 带有望板和油毡的瓦屋面，其天花板的构造如图 4 所示。
1- 防腐锯末，δ =0.18m λ = 0.11kcal/(m · h ·o C) ；2- 木龙骨 0.05 × 0.05m ，λ =0.15 kcal/(m · h · o C) ；3- 板条抹灰δ =0.02m λ = 0.45kcal/(m · h · o C) 。
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定，为了计算方便，工程中可用进行计算：
Q 1 ,j aK (tnF tw )
a值称为围护结构温差修正系数。
2、围护结构温差修正系数a值的大小，取决于非采暖房间或空 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，不采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。围护结构的温差修正系数见下表。
第1章 供热系统的设计热负荷
1-2 围护结构的基本1
围护结构特征
a
外墙、屋顶、地面以及与室外相通的楼板等 闷顶和与室外空气相通的非采暖地下室上面的楼板等
1.00 0.90
与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙(1～6层建筑) 与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙(7～30层建筑) 非采暖地下室上面的楼板，外墙上有窗时 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
一、室内计算温度 1、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。 2、室内空气温度的确定
应根据房间用途确定： （1）生活用房间的温度，主要决定于人体的生理热平衡。 民用建筑主要房间，在16～22℃（参考设计手册确定）； （2）生产厂房，根据劳动强度确定，10～15℃ ； （3）生产工艺要求的室温，一般由工艺设计人员提出。
有关研究结果认为：当人体衣着适宜时，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。 （值班温度：在不采暖期或间断使用的时间内，为了保证
第1章 供热系统的设计热负荷
1-2 围护结构的基本耗热量Q1j ’
二、采暖室外计算温度’ 1、采暖室外计算温度的确定，对采暖系统设计有关键性的影响。如采
第1章 供热系统的设计热负荷
1-2 围护结构的基本耗热量Q1j ’
三、温差修正系数a
1、与大气直接接触的外围护结构的基本耗热量：
Q 1 ,j K(F tntw )
采暖房间外侧不与室外大气直接接触，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 1 ,j K(F tnth)
式中，不采暖房间温度。由于非采暖房间的温度较难确
从室内传向室外的热量。围护结构的基本耗热量按 照一维稳定传热公式计算。
Q 1 ,j aK (tnF tw )
式中 ，
K—传热系数，W／(m2·℃)； F—围护结构的传热面积，m2； —采暖房间室内计算温度，℃； ’—采暖室外计算温度，℃； a—围护结构温差修正系数。
第1章 供热系统的设计热负荷
1-2 围护结构的基本耗热量Q1j ’
（5）加热冷物料的耗热量； （4）热物料的散热量；
（6）通风耗热量。
（5）管道散热量。
第1章 供热系统的设计热负荷
1-1 供热系统设计热负荷
三、供热系统热负荷的计算 对于一般的民用建筑，采暖系统的设计热负荷Q’：
Q Q s h Q d Q 1 Q 2 Q 3 Q 1 0
工程设计中，采暖系统的设计热负荷Q’：
Q Q 1 ,jQ 1 ,xQ 2 Q 3
式中，Q1j’-围护结构的基本耗热量；（1-2） Q1x’-围护结构的修正耗热量；（1-3） Q2’-冷风渗透耗热量；（1-4） Q3’-冷风侵入耗热量。（1-5）
第1章 供热系统的设计热负荷
1-2 围护结构的基本耗热量Q1j ’
围护结构的基本耗热量Q1j’：是指在设计传热 条件下，通过外墙、窗门、地面和屋顶等围护结构，
0.60 0.50 0.75 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 伸缩缝墙、沉降缝墙
0.40 0.30
防震缝墙
0.70
back
第1章 供热系统的设计热负荷
1-2 围护结构的基本耗热量Q1j ’
供热工程
教学讲稿
东北石油大学土木建筑工程学院
第1章 供热系统的设计热负荷
1 1-1 供热系统设计热负荷 2 1-2 围护结构的基本耗热量 3 1-3 围护结构的附加(修正)耗热量 4 1-4 冷风渗透耗热量 5 1-5 冷风侵入耗热量 6 1-6 围护结构的最小传热阻与经济传热阻
第1章 供热系统的设计热负荷
1-1 供热系统设计热负荷
一、供暖系统设计热负荷 1、供暖系统的热负荷Q
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。 它随着室外温度的变化而变化。 2、采暖系统的设计热负荷Q’
是指在设计室外温度’ 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。 它是采暖系统设计的最基本依据。
第1章 供热系统的设计热负荷
1-2 围护结构的基本耗热量Q1j ’
四、围护结构的传热系数K值 1、匀质多层材料的传热系数
一般建筑物的外墙和屋顶都属于匀质多层材料的平壁结构，其 传热过程如所示。传热系数可用下式计算：
KR101ni n11ii a1wRnR1j Rw
用过低的 ’值，造成浪费；如采用’值过高，则在较长时间内不能保证 采暖效果。 2、采暖室外计算温度的确定方法 （1）根据围护结构的热惰性原理 （2）根据不保证天数的原则来确定
采用不保证天数方法的原则是：允许1年内有几天室外温度低于选 定的采暖室外计算温度’。不保证天数根据各国规定而有所不同，有规 定1天、3天、5天等。 3、《采暖通风与空气调节设计规范》：“采暖室外计算温度，应采用历 年平均不保证5天的日平均温度”。
说明： 当两个相邻房间的温差大于或等于5℃
时，应计算通过隔墙或楼板等的传热量。与 相邻房间的温差小于5℃时，且通过隔墙或 楼板等的传热量大于该房间热负荷的10% 时，也应计算其传热量。
对于两个Q 1 ,j已K 知(设F tn1 计tn2 温) 度的相邻房间，传 热量的计算应该采用公式：
不采用温差修正系数计算。
第1章 供热系统的设计热负荷
1-1 供热系统设计热负荷
二、采暖建筑物的热平衡
1、建筑物失热量
2、建筑物得热量
（1）围护结构传热耗热量Q1；（1）采暖系统供热量Q；
（2）冷风渗透耗热量Q2； （2）太阳辐射得热量Q10；
（3）冷风侵入耗热量Q3 ；
其他（车间等）：
其他（车间等）：
（4）水分蒸发的耗热量； （3）工艺设备散热量；