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。
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。
围护结构的基本耗热量
• i ——保温层的厚度，m； i
• ——保温材料的导热系数，W/ m·℃
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第二节 围护结构的基本耗热量
• （3）铺设在地垄墙上的保温地面各地带的换
热阻值，可按下式计算
• R0 1.18R0
m2·℃/ W
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第二节 围护结构的基本耗热量
五、维护结构传热面积的丈量
第3页/共13页
第二节 围护结构的基本耗热量
K 1
1
1
R0 1 i 1 Rn R j Rw3页
第二节 围护结构的基本耗热量
• 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。首
先求出围护结构的平均
传热阻
R
p
j
A n Ai
Rn Rw
i1
R0i
四、围护结构的传热系数K值 1.均质多层材料的传热系数K值，一般建筑物的外墙和屋顶都属 于均质多层材料的平壁结构。 2.由两种以上材料组成的、两向非均质围护结构的传热系数K值， 比如从节能的角度出发，采用各种形式的空心砌块，或保温材料。 3.空气间层传热系数K值。 4.地面的传热系数。(划分地带法）
W/ m2·℃
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第二节 围护结构的基本耗热量
划分地带法
非保温地面的传热系数和热阻
地带
第一地带 第二地带 第三地带 第四地带
（㎡·℃／W）
2.15 4.30 8.60 14.2
（W／㎡·℃）
0.47 0.23 0.12 0.07
地面传热地带的划分
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第二节 围护结构的基本耗热量
第5页/共13页
第二节 围护结构的基本耗热量
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。
采暖设计热负荷指标q计算公式定稿版
采暖设计热负荷指标q计算公式HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】采暖设计热负荷指标q计算一、比较准确的计算方法，公式如下：(1) q=Q/A式中Q，A0分别为冬季采暖通风系统的热负荷（W）和建筑面积（m2）。
Q=Q1+Q21）围护结构的耗热量，包括基本耗热量和附加耗热量，且基本耗热量计算公式为 Q1=A×F×K×(tn-twn)（2)式中Q1、F、K、a、tn、twn分别表示围护结构的基本耗热量（W）、维护结构的面积（m2）、传热系数[W/(m2·K)]、温差修正系数（采暖通风与空气调节设计规范，表4.1.8-1）是根据围护结构与室外空气接触的状况对室内外温差采取的修正系数、冬季室内计算温度（℃）、采暖室外温度（℃）。
围护结构附加耗热量Q1，包括朝向附加、风力附加、外门附加和高度附加，各项附加应按其占基本耗热量的百分比确定。
根据采暖通风与空气调节设计规范4.2.6中规定进行修正。
2）加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量，计算公式为：Q2=0.28×cp×ρwn×L×(tn-twn) （3）式中Q2表示由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量（W）、tn和twn与上同、Cp表示空气的定压比热容[kJ/(kg·K)] ,温度为250K时,空气的定压比热容cp=1.003kJ/(kg·K),300K时,空气的定压比热容cp=1.005kJ/(kg·K),冬天可按250K时的值算。
ρwn表示采暖室外计算温度下的空气密度（kg/m3）、L表示渗透空气量（m3/h)、其计算公式如下：L=L×l×m×b （4) 0式中L0表示在基准高度（10m）风压的单独作用下，通过每米门缝进入室内的空气量[m3/(m·h)] 、l表示门窗缝隙的计算长度（m）、m表示冷风渗透压差综合修正系数（采暖通风与空气调节设计规范，附录D），b表示门窗缝渗风指数，b=0.56～0.78。
采暖说明书
采暖设计说明书一、负荷计算：1.围护结构的基本耗热量按稳态传热计算：q′=F×K×(t n−t w′)×α (W) (1-1)式中：α——温差修正系数，F——计算传热面积（m2）；K——计算传热系数［w／（m2·℃）］；t n——冬季室内计算温度（℃）；t w′——供暖室外计算温度（℃）。
整个建筑物或房间的基本耗热量Q1.j′等于它的围护结构各部分（门、窗、墙、地板、屋顶等）基本耗热量q′的总和：Q1.j′=q′=KF(t n−t w′)α W (1-2)1.1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温度，对于一般民用建筑可以用其他房间无冷热源影响的几何中心处的温度来代表。
2）严寒和寒冷地区主要房间应采用18℃～24℃；3）夏热冬冷地区主要房间宜采用16℃～22℃；4）公共卫生间温度取16℃，住宅、公寓卫生间温度取25℃；5）电梯机房、管理用房、设备用房、车库取值班温度，不小于5℃；6）其他房间具体温度可参考《使用供热空调设计手册》。
7）严寒或寒冷地区设置供暖的公共建筑，在非使用的时间内，室内温度必须保持在0℃以上；当利用房间蓄热量不能满足要求是，应按保证室内温度5℃设置值班供暖。
注：值班温度的房间和正常供暖的房间分系统设置，防止夜间整个系统值班供暖时，值班供暖房间因供暖热备散热量减少而产生水管冻结的问题。
1.2围护结构两侧温差大于5℃或通过隔墙或楼板等的传热量大于该房间热负荷的10%时，应计算隔墙或楼板等的传热量或通过温差修正；表1-1温差修正系数α注：由于内墙两侧的温差无法确定，在计算内墙户间传热时，可将内墙当做外墙计算，采用温差系数修正。
1.3 围护结构面积的丈量：1）围墙面积的丈量，高度从本层地面算到上层地面（底层除外）。
对平屋顶的建筑物，最顶层的丈量是从最顶层的地面到平屋顶的外表面的高度；而对有闷屋顶的斜屋面，算到闷顶内的保温层表面。
围护结构的基本耗热量
h
27
门
门
窗
墙
墙墙
窗
地、顶
墙
窗
墙
地、顶
窗 墙
地、顶
窗 墙
图2-7 维护结构传热面积的尺寸丈量规则
h
28
h
13
2、室外计算温度tw
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： 一是根据围护结构的热惰性原理； 二是根据不保证天数的原则来确定。
h
14
我国供暖室外计算温度值的确定原则
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。
采用不保证天数方法的原则
• 人为允许有几天时间可以低于规定的供暖室外 计算温度值，亦即容许这几天室内温度可能稍 低于室内计算温度值。
Q Q s hQ d Q 1 Q 2 Q 1 0
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。
QQ 1j Q 1xQ 2Q 3
维护结构耗热量
通风耗热量
h
5
二 维护结构的基本耗热量
• 围护结构基本耗热量指经过墙、窗、门、地面 和屋顶等，由于室内外的空气温差而造成的从 室内传向室外的热量。
• 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 (如右 图） 。
h
6
注：
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
h
7
围护结构基本耗热量计算公式
qK（ Ftntw ）
h
8
整个建筑物或房间的基本耗热量
Q 1 j q K（ F tntw ）
筑物供给的热量。它 供给的热量Q＇。它
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Q Qsh Qd Q1 Q2 Q10
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。
Q Q1 j Q1x Q2 Q3
维护结构耗热量
通风耗热量
二 维护结构的基本耗热量
• 围护结构基本耗热量指经过墙、窗、门、地面 和屋顶等，由于室内外的空气温差而造成的从 室内传向室外的热量。
贴土保温地面
贴土保温地面(组成地面的各层材料中，有导热 系数小于1．16w／m．℃的保温层） 。贴土保温地 面各地带的热阻值，可按下式计算:
R‘0
R0
n i 1
i i
地带划分
第四地带 第三地带 第二地带 第一地带 图2-6 地面传热地带的划分
地带
R
K
第一地带
(㎡．℃ ．ｗ)
2.15
(㎡.℃. ｗ)
筑物供给的热量。它 物供给的热量Q＇。
随着建筑物得失热量 它是设计供暖系统的
的变化而变化。
最基本依据。
也是运行热负荷
建筑物或房间的得、失热量的确定
失热量：
1．围护结构传热耗热量Q1；
2．冷风渗透耗热量Q2 ；
3．冷风侵入耗热量Q3 ； 4．水分蒸发的耗热量Q4； 5．加热由外部运入的冷物料和运输工具的耗
• 贴土保温地面(组成地面的各层材料中，有导
热系数小于1．16w／m．℃的保温层） 。
• 铺设在地垄墙上的保温地面
贴土非保温地面
• 贴土非保温地面(组成地面的各层材料导热
系数都大于1.16W／m．℃）。
• 第一地带靠近墙角的地面面积需要计算两次 （点击看动画）。
• 工程计算中，也有采用对整个建筑物或房间 地面以平均传热系数进行计算的简易方法, 见《供暖通风设计手册》
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： 一是根据围护结构的热惰性原理； 二是根据不保证天数的原则来确定。
我国供暖室外计算温度值的确定原则
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。
采用不保证天数方法的原则
• 人为允许有几天时间可以低于规定的供暖室外 计算温度值，亦即容许这几天室内温度可能稍 低于室内计算温度值。
门
门
窗
墙
墙
窗
地、顶
墙
墙
墙
窗
地、顶
窗 墙
地、顶
窗 墙
图2-7 维护结构传热面积的尺寸丈量规则
1、室内计算温度tn
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。
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
0.17
第二地带 4.30
0.23
第三地带 8.60
0.12
第四地带 14.2
0.07
铺设在地垄墙上的保温地面
铺设在地垄墙上的保温地面各地带的换热阻 值可按下式计算
R‘0’ 1.08 R‘0
图2-7 地下室面积的丈量
自己看书
两向非匀质围护结构的传 热系数值
空气间层传热系数K值
五、围护结构传热面积的丈量
4、围护结构的传热系数K值
（1） 匀质多层材料(平壁)的传热系数K值
1
1
பைடு நூலகம்
1
K R0
1 i
1
Rn R j Rw
n
i w
内外表面换热热阻及 换热系数看表2-2， 2-3
（2）地面传热系数
室内地面的传热系数(热阻)随着离外墙的远近而有 变化，但在离外墙约8米以远的地面，传热量基本不变。 在工程上一般采用近似方法计算，把地面沿外墙平行 的方向分成四个计算地带。
热量Q5 ；
6．通风耗热量Q6 ；
失热量：
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Q 9； 10．太阳辐射热量Q10 通过其它途径散失或获得的热量Q11。
供暖系统的设计热负荷
对没有装置机械通风系统的建筑物，供暖系 统的设计热负荷可用下式表示：
• 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 (如右 图） 。
注：
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
围护结构基本耗热量计算公式
q KF（tn tw）
整个建筑物或房间的基本耗热量
Q1 j q KF（tn tw）
的温度，td(℃)
(3)计算门、窗和墙的耗热量时，应采用室内
平均温度tp.j=(tg+td)/2(℃)
屋顶下的空气温度td确定公式
td＝tg+ (H—2) △t 对于散热量小于23w／m2的生产厂房，其温
度梯度值不能确定时，可用工作地点温度计算 围护结构耗热量，但应按高度附加的方法进行 修正。
2、室外计算温度tw
• 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、温差修正系数a值
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，通过该围护结构的传热量的计算采用 了围护结构的温差修正系数。
q/
KF（tn
tw/ ）
KF（t n
t
）
h
图1-1
计算温差修正系数的示意图 1—供暖房间 2—非供暖房间
本讲主要内容
1. 供暖系统设计热负荷 2. 维护结构的基本耗热量
一 供暖系统的设计热负荷
• 供暖系统的热负荷 • 供暖系统设计热负荷
• 是指某一室外温度tw • 是指在设计室外温度 下 , 为 了 达 到 要 求 的 tw'下，为达到要求
室内温度tn，供暖系 的室内温度tn ',系统 统在单位时间内向建 在单位时间内向建筑
外墙面积的丈量：
✓ 高度从本层地面算到上层的地面。 对平屋顶的建筑物，最顶层的丈量是从最顶层的
地面到平屋顶的外表面的高度； 而对有闷顶的斜屋面，算到闷顶内的保温层表面。
✓ 平面尺寸 应按建筑物外廓尺寸计算； 两相邻房间以内墙中线为分界线。
门、窗的面积按外墙外面上的净空尺寸 计算。
闷顶和地面的面积，应按建筑物外墙以 内的内廓尺寸计算。对平屋顶，顶棚面 积按建筑物轮廓尺寸计算。
23
5 技术资料室
16 10 女工卫生室 23
《采暖通风与空气调节设计规范规定
对于高度较高的生产厂房，通过上部围护结构 的传热量增加。
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，tg(℃)
(2)计算屋顶和天窗耗热量时，应采用屋顶下