公共建筑热工计算
建筑热工计算书
狄林老年公寓楼服务楼公共建筑节能计算书
设计人：
审核人：
济宁市工业设计院
2012-04-20
一、工程概况
二、计算依据
山东省工程建设标准《公共建筑节能设计标准》（DBJ 14-036-2006）三、计算参数
注： 1、窗墙面积比计算时应取耗热最不利的开间计算。
2、体形系数计算，工程项目为小区时，应取体形系数最大的建筑单体计算
3、建筑面积A
应按《标准》附录A中A.0.1计算。
四、围护结构传热系数计算
注：除外墙外保温做法外的其他节能构造措施均应计算外墙平均传热系数（附：外墙平均传热系数计算过程）。
五、结论：根据《公共建筑节能设计标准》山东省地方标准DBJ14-036-2006
3.4建筑节能设计的判定的3.
4.1指标判定设计建筑围护结构的传热耗热量不超过参照建筑围护结构的传热耗热量，判定设计建筑的建筑热工设计符合节能标准要求。
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。
外窗热工参数选用及计算在公共建筑节能设计中的应用与探讨
外窗热工参数选用及计算在公共建筑节能设计中的应用与探讨2.2.中海企业发展集团南京公司3. 3.中海企业发展集团南京公司摘要：随着2022年4月1日实施的《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-2021，公共建筑节能率从原（甲类）65%提升到72%。
针对夏热冬冷地区，外窗热工系数要求提高，加之绿建星级标准的提升，窗型材很难直接在现有的规范、图集中找到满足要求的类型。
这就需要通过计算得出外窗热工参数。
关键词：标准提升；外窗热工计算。
新国标《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-2021在2022年4月1日正式实施。
相对于旧版《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015，节能率提升到72%。
夏热冬冷地区在屋面、外墙、挑空楼板等处的传热系数提升较小。
主要提升的是外窗的热工，包括外窗传热系数和太阳得热系数。
除此之外，在满足规范标准的前提下，根据《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019的要求，不同的绿建星级等级，需要提升对应的建筑外围护结构热工性能。
在实际的项目工作中，因为公共建筑相对于居住建筑，在外立面造型设计上更加追求立面效果，比如经常会使用大面积的玻璃幕墙。
这就使得公共建筑单一立面的窗墙比会非常大。
相应的外窗的热工标准就提升较高。
绿建二星标准下，还需要外窗的热工性能再提升10%。
当外窗的传热系数限值达到K≤2.0时，对于铝合金型材外窗，很难直接在相应的规范图集中选到依据，比如《全国民用建筑工程设计技术措施—节能专篇》中传热系数最小的隔热金属型材多腔密封6中透光Low-E+12氩气+6透明的传热系数K=2.1，无法满足设计要求。
这就需要通过对窗框、玻璃的选用参数进行计算，作为满足要求的依据。
以实际的工程项目为例。
2022年9月图审并通过的，南京地区的尤家凹九年一贯制学校项目。
此教学楼从平面到立面都较为复杂。
单一立面划分较多。
最不利单一立面的窗墙比达到0.48和0.75（报告厅），对应的传热系数限值为K≤2.0（二星）、K≤1.8（二星）。
大体积规范热工计算
筏板基础大体积混凝土热工计算1、筏板基础混凝土配合比（C35，P10） （1）配合比（2）实测3d 、7d 水泥水化热水泥采用“中材、亨达”牌PO42.5R ，厂家提供水化热数据为：2、水泥水化热总量计算kJ/kg 58.322)250/3287/7/(4/3/74370=-=-=Q Q Q3、胶凝材料水化热总量计算==0kQ Q （0.934+0.926-1）Q 0=0.86×322.58=277.42kJ/kg4、混凝土绝热温升计算)1(t mt e C WQT --=ρ）（ W -每立方米混凝土的胶凝材料用量, 取360kg/m 3；Q -胶凝材料水化热总量，取277.42kJ/kg ；C -混凝土比热容，取0.98kJ/（kg ·°C ）； ρ-混凝土质量密度，取2371.12kg/m 3；m -与水泥品种、浇筑温度等有关的系数，取0.40d -1；t -龄期d 。
98.422371/98.0/42.277360max =⨯==ρC WQT °C 经计算得出不同龄期下的混凝土绝热升温值,见下表：5、混凝土入模温度计算估算浇筑时大气平均温度为25°C，搅拌机棚内温度为24°C，此时，砂、石等原材料的温度大致为：砂温度为21°C；石子温度为21°C；水泥温度为45°C；水温度为18°C；砂含水量为5%，石子含水量为：0.5%；计算此时混凝土拌合物的温度为：T C=∑T i WC/(∑WC)式中：T C----混凝土混凝土拌合物温度（℃）W------混凝土组成材料重量（kg）C-------混凝土组成材料比热（KJ/Kg.K）T i----混凝土组成材料温度（℃）材料名称重量W（kg）比热C（KJ/Kg·k）W×C（KJ/℃）材料温度（℃）Ti×W×C水156 4.2 672 18 12096 水泥180 0.84 151.2 50 6804 砂741 0.84 676.2 20 13524 石子1070 0.84 873.6 20 17472砂、石子含水率50 4.2 210 20 4200合计2583 54096 T C=∑T i WC/(∑WC)=22℃6、温度场计算本工程筏板基础厚度为4.50m，采用一维差分法计算温度场，其计算公式如下：计算参数取值：α—导温系数，取0.0035m 2/h ；混凝土入模板温度取22℃，地基温度取18℃，大气温度取20℃。
公共建筑节能标准要求及幕墙门窗热工参数的计算
《公共建筑节能设计标准》的门窗幕墙节能――幕墙门窗节能性能计算（内部资料）2005年6月6日目录1 《公共建筑节能设计标准》介绍1.1 标准的特点1.2 标准对门窗幕墙的节能要求2 建筑节能设计标准对门窗和幕墙节能指标的要求3 建筑门窗幕墙节能指标计算的一般条件4 建筑玻璃的光学热工性能计算5 门窗、幕墙框的热工性能计算6 门窗的节能指标计算7 幕墙的节能指标计算8 外遮阳的计算9 通风间层的计算第1章《公共建筑节能设计标准》介绍1.1 《公共建筑节能设计标准》的特点1) 《公共建筑节能设计标准》分不同地区对透明部分的遮阳系数提出了详细的量化要求；2) 引入了与《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》“对比评定法”类似的“权衡判断”方法进行围护结构节能的综合评价。
所谓“权衡判断”是指当建筑设计不能完全满足规定的围护结构热工设计要求时，计算并比较参照建筑和所设计建筑的全年采暖和空气调节能耗，判定围护结构的总体热工性能是否符合节能设计要求。
“参照建筑”是对围护结构热工性能进行权衡判断时，作为计算全年采暖和空气调节能耗用的假想建筑。
1.2 《公共建筑节能设计标准》的节能要求1.2.1 标准的适用范围和相关标准《公共建筑节能设计标准》的编制是为了贯彻国家有关法律法规和方针政策，改善公共建筑的室内环境，提高能源利用效率。
标准适用于建筑、改建和扩建的公共建筑节能设计。
标准要求在保证相同的室内环境参数条件下，与未采取节能措施前相比，全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗应减少50％。
与《公共建筑节能设计标准》相关的节能标准还有：《建筑照明设计标准》GB50034-2004《建筑采光设计标准》GB/T50033-2001《民用建筑热工设计规范》GB 50176-93《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019-2003《通风与空调工程施工及验收规范》GB 50243-97《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准》GB 50189-931.2.2 室内环境节能设计计算参数集中采暖系统室内计算温度符合下表的规定：空气调节系统室内计算参数符合下表的规定：公共建筑主要空间的设计新风量，应符合表3.0.2的规定。
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。
热工计算
计算依据《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005《民用建筑热工设计规范》GB50176-93杭州属于冬冷夏热地区规范要求 屋面K 值<0.7 W/m 2k 墙面K 值<1.0W/m 2k 室外计算温度取t 1=-7℃ 室内空气露点温度确定室内空气计算温度t 2=20℃；相对湿度m=60%时人体感觉舒适。
根据规范查表可得此条件下室内结露温度t 3=12℃屋面Cu-DHP 钢 玻璃纤维保温棉 导热系数λw/(mk)364 50.2 0.035 厚度t （mm ） 0.7 1.2 100内表面换热阻：（冬季和夏季一样）R 内=0.11m 2k/W外表面换热阻：冬季：R 外1=0.04m 2k/W 夏季R 外2=0.05m 2k/W 夏季空气层渐热阻值0.18 m 2k/W冬季空气层渐热阻值0.15m 2k/W结构热阻：冬季：R 1=R Cu +R 钢材+R 保温棉+R 空气=∑t/λ=0.7/1000/364+1.2/1000/364+100/1000/0.035+0.18=3.037m 2k/W夏季：R 2=R Cu +R 钢材+R 保温棉+R 空气=∑t/λ=0.7/1000/364+1.2/1000/364+100/1000/0.035+0.15=3.007m 2k/W 冬季热阻总值：R 01=R1+R 内+R 外1=3.037+0.11+0.04=3.187m 2k/WK值=1/R01=1/3.187=0.3137W/m2k <0.7W/m2k夏季热阻总值：R02=R2+R内+R外=3.007+0.11+0.05=3.167m2k/WK值=1/R02=1/3.167=0.3157W/m2k <0.7W/m2k屋面K值满足规范冬季内表面温度计算已知室内内表面换热阻R内=0.11m2k/WT=t2-R内*（t-2-t1)/R01=20-0.11*（20-（-7））/3.187=19.068℃>12℃符合要求墙面已知面材KME氧化铜蜂窝板 U值=5.57W/m2k所以热阻率R=1/U=1/5.57=0.180m2k/W其它条件同屋面结构热阻：冬季：R1=R Cu+R钢材+R保温棉+R空气=∑t/λ=0.180+1.2/1000/364+100/1000/0.035+0.18=3.217m2k/W夏季：R2=R Cu+R钢材+R保温棉+R空气=∑t/λ=0.180+1.2/1000/364+100/1000/0.035+0.15=3.187m2k/W冬季热阻总值：R01=R1+R内+R外1=3.037+0.11+0.04=3.367m2k/WK值=1/R01=1/3.367=0.297W/m2k <1W/m2k夏季热阻总值：R02=R2+R内+R外=3.007+0.11+0.05=3.347m2k/WK值=1/R02=1/3.347=0.299W/m2k <1W/m2k冬季内表面温度计算已知室内内表面换热阻R内=0.11m2k/WT=t2-R内*（t-2-t1)/R01=20-0.11*（20-（-7））/3.367=19.118℃>12℃符合要求。
大型建筑物热工计算书
大型建筑物热工计算书第一步：确定建筑物的尺寸和材料属性根据建筑物的平面图和立面图，确定建筑物的尺寸和形状。
此外，还需要获取建筑材料的热传导系数、密度、比热容等属性。
第二步：计算热传导利用热传导公式来计算建筑物不同部分的热传导热流。
这可以通过以下公式实现：Q = (k * A * ΔT) / L其中，Q为热传导热流，k为材料的热传导系数，A为热流通过的面积，ΔT为温度差，L为热传导路径长度。
第三步：计算热对流和辐射建筑物的外表面通常会受到室外空气的对流和太阳辐射的影响。
为了计算这些影响，可以使用下面的公式：Q = h * A * (T - T∞) + ε * σ * A * (T⁴ - T∞⁴)其中，Q为热对流和辐射热流，h为对流传热系数，A为表面积，T为表面温度，T∞为环境温度，ε为辐射率，σ为斯特藩-玻尔兹曼常数。
第四步：能量平衡和室内热负荷计算根据建筑物的热传导、热对流和辐射计算结果，可以计算整个建筑物的能量平衡和室内热负荷。
这可以通过使用以下公式来实现：Q_total = Q_conduction + Q_convection_radiation其中，Q_total为整个建筑物的热负荷，Q_conduction为热传导热负荷，Q_convection_radiation为热对流和辐射热负荷。
第五步：结果分析和优化建议根据能量平衡和室内热负荷计算的结果，可以评估建筑物的热能性能，并提出相应的优化建议。
例如，使用更好的绝热材料、改善建筑物外墙的保温性能等。
希望本文档提供的热工计算方法和步骤能够对大型建筑物的能源效率评估和优化提供一定的帮助。
[参考文献]- 张三. (2021). 建筑物热工计算原理与应用. 施工出版社.- 李四. (2020). 建筑能源计算与评价. 建筑科学出版社.以上为简要内容，具体热工计算的过程和公式可参考相关参考文献。
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公共建筑热工计算
公共建筑热工计算是指对公共建筑的热能传递过程进行计算，包括热
传导、对流、辐射等热传递方式的热阻、热容、热传递效率等参数的计算。
通过热工计算，可以评估建筑的热工性能，优化建筑的热工设计，提高建
筑的能源利用效率。
本文将从热工计算的基本原理、方法和一些实际应用
场景进行详细介绍。
一、热工计算的基本原理
热工计算是通过分析建筑热传递的基本原理和热传递过程的参数来计
算建筑的热工性能。
主要基于热传导、对流和辐射三种方式进行分析和计算。
1.热传导：指物质内部的热能传递，主要通过物质内部的分子、原子
间的碰撞传递热能。
热传导主要通过热传导系数进行计算，可以通过热传
导方程计算材料的热导率。
2.对流：指流体介质（如空气、水等）中的热能传递，主要通过流体
的传热系数和表面的传热面积进行计算。
对流传热可以分为自然对流和强
制对流两种情况，其中传热系数受到流体性质、速度和表面状态等因素的
影响。
3.辐射：指通过电磁波（如热辐射）传递热能，主要通过热辐射的辐
射率、温度差和表面积进行计算。
辐射传热是建筑中重要的传热方式，特
别是在太阳辐射和建筑外墙、屋面的热传递过程中。
通过以上三种方式的热传递计算，可以得到建筑各个部分的热阻、热
容和热传递效率等参数，进而评估建筑的热工性能。
二、热工计算的方法
热工计算主要通过数学模型和计算方法进行分析和计算，主要包括建
筑热工性能计算、热阻计算和传热系数计算等。
1.建筑热工性能计算：通过建筑的热工性能计算，可以评估建筑的热阻、热容和热传递效率等参数。
常用的计算方法包括建筑热工性能系数法、传导―对流耦合法和有限差分法等。
2.热阻计算：热阻是指阻碍热传导的物理过程，可以通过计算建筑构
件（如墙体、窗户、屋顶等）的热阻来评估建筑的保温性能。
常用的计算
方法包括单位热阻法和综合热阻法等。
3.传热系数计算：传热系数是评估传热效果的参数，可以通过计算建
筑构件内部和外部的传热系数来评估热传递效果。
常用的计算方法包括电
阻传热法、潜热传热法和热阻传热法等。
三、热工计算的实际应用场景
热工计算在公共建筑中具有重要应用价值，可以用于评估建筑的能源
利用效率、优化建筑的热工设计，并提供科学依据和技术支持。
1.节能评估与设计优化：通过热工计算，可以评估建筑的热工性能，
包括热工性能系数、传热效率等指标，从而进行节能评估和设计优化，提
高建筑能源利用效率。
2.建筑物传热和空调系统设计：通过热工计算，可以分析建筑内部的
热传递过程，评估传热路径和传热系数，为建筑物的传热设计提供科学依据。
同时，也可以计算和评估空调系统的热负荷，为空调系统的设计和运
行提供技术支持。
3.建筑外墙保温和屋面防水设计：通过热工计算，可以评估建筑外墙
的保温性能，选择合适的保温材料和保温层厚度，提高建筑的节能性能。
同时，也可以计算和评估屋面的防水性能，选择合适的防水材料和屋面结构，提高建筑的防水性能。
总结：公共建筑热工计算是评估建筑热工性能、优化建筑设计和提高
能源利用效率的重要手段。
通过热工计算，可以分析建筑的热能传递过程，计算和评估热阻、热容和热传递效率等参数。
热工计算主要基于热传导、
对流和辐射三种传热方式，通过数学模型和计算方法进行分析和计算。
热
工计算在节能评估与设计优化、建筑传热和空调系统设计、建筑外墙保温
和屋面防水设计等方面具有重要应用价值。