围护结构构造与热工建筑传热系数计算举例
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℃。
传热系数计算-8HS
8HS+12A+6+1.52PVB+冲空夹胶玻璃+背板+保温棉的传热系数典型节点如下:根据《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93的规定，围护结构的传热阻应按下式计算：R 0= R + R+ R e式中：咼--围护结构的传热阻mk/w；R --内表面换热阻mk/W,规范规定取0.11m2k/W;R e --外表面换热阻mk/W,冬季取0.04，夏季取0.05 ;R -- 围护结构热阻mk/W;R= R 面板+ R 墙+ R 保温+ R 空气其中：8 面板、8 墙、8 保温-- 分别为幕墙面板、土建墙体和保温材料层的厚度，mm；入面板、入墙、入保温--分别为幕墙面板、土建墙体和保温材料层的导热系数，Wm2• k，玻璃取0.76，铝取203,墙1.74，保温棉取0.05 ；R空气--空气间层热阻mk/W,对中空玻璃空气层d a=6mm寸取0.10，d a=9mn时取0.12，d a=12mn时取0.14，本例取0.14 ；对于8+12A+6+1.52PVB+6中空玻璃：R 面板=8/1000 / 0.76+6/1000/0.76+6/1000/0.76=0.0263 m 2k/W 对于150mm的墙体：2R墙=150/1000/1.74=0.0862 m 2k/W对于50mn厚的保温棉：2R保温=50/1000/0.05=1 m k/W铝板的导热系数很大，故其对幕墙总热阻的影响可以忽略不计所以：R=0.0263+0.0862+1+0.14=1.2525m2k/W冬季：R0=1.2525+0.11+0.04=1.4025m 2k/W 夏季：R0=1.2525+0.11+0.05=1.4125 m 2k/W故传热系数为：2冬季：K=1/R0=1/1.4025=0.713W/m2k夏季：K=1/R0=1/1.4125=0.708 W/m 2k。
围护结构热工计算
（℃），按表4.1.1-2取值。
2.1.3 围护结构最小传热阻Ro.min的计算
围护结构冬季室外计算温度te（℃）
墙体类型 Ⅰ型
Ⅱ型
Ⅲ型
Ⅳ型
D值 长春 吉林 延吉 通化 四平
＞6.0 4.1~6.0 1.6~4.0 ≤1.5
最小传热阻——是指围护结构在规定的室外计算温 度和室内计算温度条件下，为保证围护结构内表 面不低于室内空气露点温度，从而避免结露，同 时避免人体与内表面之间辐射换热过多，而引起 的不舒适感所必需的传热阻。
2.1.3 围护结构最小传热阻Ro.min的计算
最小传热阻计算公式为： Ro.min = (ti-te)n·Ri ［Δt］
18
-23
250 0.25 1.00 1.195 0.807 5.19
18
-26
200 0.25 0.80 0.995 0.807 4.25
Байду номын сангаас18
-26
炉渣砼空心砌块 490 0.672 0.729 0.924 0.752 6.06
18
-23
390 0.672 0.58 0.775 0.807 4.93 18
δ1 = 0.02 δ2 = 0.37 δ3 = 0.02 δ4 = 0.06 λ1 = 0.87 λ2 = 0.81 λ3 = 0.93 λ4 = 0.042×1.2 = 0.05
Ro = Ri + R1+ R2 + R3 + R4 + Re
= 0.11+ 0.02 + 0.37+ 0.02 + 0.06 + 0.04 0.87 0.81 0.93 0.05
围护结构传热系数计算公式
围护结构传热系数计算公式
围护结构传热系数是指建筑围护结构所能传递的热量流量与温
度差之比，是衡量建筑围护结构保温性能的重要指标。
其计算公式如下：
围护结构传热系数 = 热量流量 / (温度差×围护结构面积)
其中，热量流量是指单位时间内穿过围护结构的热量，单位为瓦特(W)；温度差是指围护结构内外温度的差值，单位为摄氏度(℃)；
围护结构面积是指建筑围护结构所覆盖的面积，单位为平方米(m)。
通过计算围护结构传热系数，可以了解建筑围护结构的保温性能，指导建筑能耗的优化设计和改善，提高建筑的能源利用率和环保性能。
- 1 -。
围护结构传热系数计算表
导热系数 w/m.℃
0.93 0.07 1.74 0.93
1.000 0.022 1.626
0.11
0.17
内表面换 外表面换 热阻 热阻 热阻 m2.℃/w m2.℃/w m2.℃/w
0.011 0.143 0.115 0.143 0.011
0.422 0.11 0.11
内表面换 外表面换 热阻 热阻 热阻 m2.℃/w m2.℃/w m2.℃/w 0.022 0.026 0.606 0.057 0.023
共计
厚度 mm
20 45 25 100 60 20 270
导热系数 w/m.℃
0.93 1.74 0.05 1.74 0.033 0.93
不采暖地下室上部顶板
分层作法
1 水泥砂浆抹面 2 豆石混凝土 3 膨胀聚苯板 4 钢筋混凝土楼板
厚度 mm
20 45 25 100
导热系数 w/m.℃
0.93 1.74 0.05 1.74
共计
厚度 mm
20 50 200 20
导热系数 w/m.℃
0.93 0.03 1.74 0.87
290 东西外墙传热系数
项目 分层作法
1 抗裂砂浆 2 挤塑聚苯板 3 钢筋混凝土剪力墙 4 水泥石灰砂浆抹面 5
共计
厚度 mm
20 65 200 20
导热系数 w/m.℃
0.93 0.03 1.74 0.87
0.734 0.11 0.11
内表面换 外表面换 热阻 热阻 热阻 m2.℃/w m2.℃/w m2.℃/w 0.022 0.017 0.057 0.429 0.022
0.546 0.11 0.04
内表面换 外表面换 热阻 热阻 热阻 m2.℃/w m2.℃/w m2.℃/w 0.022
第二章 建筑围护结构的传热原理及计算
注意： 注意： 不使用书中的单位，全部采用国际单位。 不使用书中的单位，全部采用国际单位。
2、求各层热阻 、
(1)钢筋混凝土空心板热阻 空： 钢筋混凝土空心板热阻R 钢筋混凝土空心板热阻 取计算单元，沿垂直热流方向分三层计算。 取计算单元，沿垂直热流方向分三层计算。 R1=R3=0.035/1.74=0.02 (m2K/W) 空气间层由空气层、钢筋混凝土、填缝组成。 空气间层由空气层、钢筋混凝土、填缝组成。 空气间层热阻0.16 (m2K/W), 空气间层热阻 钢筋混凝土热阻0.13/1.74=0.075 (m2K/W) 钢筋混凝土热阻 砂浆部分热阻 0.13/0.93=0.140 (m2K/W)
221112223ddqdq??221111jjjdddq??j1j?如图81设由三层平壁组成的围护结构平壁厚度分别为如图81设由三层平壁组成的围护结构平壁厚度分别为d1dd22d33导热系数分别为11223围护结构两侧空气及其它物体表面温度分别为t围护结构两侧空气及其它物体表面温度分别为tiittee设tiitee室内通过围二平壁的稳定传热过程护结构向室外传热的整个过程要经过三个阶段
d1 d2 d 3 + + λ1 λ2 λ3
=
θi −θe
R1 + R2 + R3
（7-4）
n层多层壁的导热计算公式： q = 层多层壁的导热计算公式：
θ1 −θn+1
∑R
j=1
n
j
各层接触面的温度： 各层接触面的温度：
θ2 = θ1 − q θ3 = θ2 − q
d1
λ1
d2
λ2
= θ1 − q(
减少辐射换热量， 减少辐射换热量，最有效的是在间层壁面吐贴辐射 系数小的反射材料，目前采用的主要是铝箔。 系数小的反射材料，目前采用的主要是铝箔。 在实际设计计算中，空气间层的热阻一般采用表8 在实际设计计算中，空气间层的热阻一般采用表8-2和表 所示计算数据。 8-3所示计算数据。
围护结构传热系数
围护结构传热系数一、围护结构热阻的计算1、单层结构热阻r=δ/λa(k/w)式中：δ—材料层厚度（m）λ—材料热传导系数[w/(m.k)]2、多层结构热阻a—平壁的面积，m2r=r1+r2+----rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn式中:r1、r2、---rn—各层材料热阻（m2.k/w）δ1、δ2、---δn—各层材料厚度（m）λ1、λ2、---λn—各层材料热传导系数[w/(m.k)]二、围护结构的传热阻r0=ri+r+re式中:ri—内表面换热阻（m2.k/w）（一般取0.11）re—外表面换热阻（m2.k/w）（一般取0.04）r—围护结构热阻（m2.k/w）三、围护结构传热系数计算k=1/r0(w/(m2.k))式中:r0—围护结构传热阻外墙受到周边热桥影响条件下，其平均值传热系数的排序km=(kpfp+kb1fb1+kb2fb2+kb3fb3)/(fp+fb1+fb2+fb3)式中:km—外墙的平均值传热系数[w/（m2.k）]kp—外墙主体部位传热系数[w/（m2.k）]kb1、kb2、kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[w/（m2.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四、铝合金门窗的传热系数的排序uw=（af*uf+ag*ug+lg*ψg)/(af+ag)uw—整窗的传热系数w/m2·kug—玻璃的传热系数w/m2·kag—玻璃的面积m2uf—型材的传热系数w/m2·kaf—型材的面积m2lg—玻璃的周长mψg—玻璃周边的线性传热系数w/m2·k。
围护结构及传热系数1
16层塔楼
外墙保温厚度
mm
外墙传热系数
W/（m2·K）
耗热量指标
W/m2
热负荷指标
W/m2
外墙保温厚度
mm
外墙传热系数
W/（m2·K）
耗热量指标
W/m2
热负荷指标
W/m2
0
1.04
19.63
37.71
0
1.02
18.67
38.64
15
0.82
17.64
35.46
30
0.92
17.98
38.24
30
0.68
16.94
34.49
50
0.70
16.26
35.45
50
0.55
15.32
32.06
70
0.56
15.17
33.56
80
0.43
14.16
29.78
100
0.44
14.22
32.36
建筑耗热量与热负荷指标随外墙传热系数减小比例表4
外墙传热系数减小
耗热量减小
热负荷减小
外墙传热系数减小
耗热量减小
0.647
0.82
屋顶
加气混凝土保温屋面
0.607
0.54
加气混凝土保温屋面
0.607
0.54
楼地
混凝土保温楼地
3.239
0.29
混凝土保温楼地
3.239
0.29
楼板
钢筋混凝土保温楼板
1.895
0.32
钢筋混凝土保温楼板
1.895
0.32
门
双层实体木制外门
围护结构热工计算
0.807
1.012 0.752 0.807 0.807 0.752 0.807
4.49
3.12 6.13 5.19 4.25 6.06 4.93
18
18 18 18 18 18 18
-26
-28 -23 -26 -26 -23 -26
13.98
12.09 14.77 13.95 13.14 13.12 11.76
2.1.3 围护结构最小传热阻Ro.min的计算 若外墙为轻质材料或内侧复合轻质材料时， 为保证不因温度波动造成结露，该部位的 最小传热阻应根据外墙材料与构造增加附 加热阻: 1· 当建筑物处在连续供热采暖时，其附加值 为30%~40%; 2 当建筑物在间歇供热采暖时，其附加值为 60%~80%。
θi = 18 – 18+23 ×0.11
0.8 = 18 – 5.64 = 12.36℃
2.1.4围护结构内表面温度和内部温度的计算
2)围护结构内部第m层内表面温度的计算 θm = ti - ti-te (Ri + R1～m) 式中: R1～m——第1～m—1层热阻之和（m2· K/W）； 以长春地区370mm厚粘土实心砖墙外贴EPS板为例，计算EPS板的内表面 温度： 已知：t i=18℃ te = -23℃ R i= 0.11 Re = 0.04 δ1 = 0.02 δ2 = 0.37 δ3 = 0.02 δ4 = 0.06 λ1 = 0.87 λ2 = 0.81 λ3 = 0.93 λ4 = 0.042×1.2 = 0.05 Ro = Ri + R1+ R2 + R3 + R4 + Re = 0.11+ 0.02 + 0.37+ 0.02 + 0.06 + 0.04 0.87 0.81 0.93 0.05 = 0.11 + 0.023 + 0.457 + 0.022 + 1.20 + 0.04 = 1.852 R1～m = 0.023 + 0.457 + 0.022 = 0.502 θ4 = 18 – 18+23 ×( 0.11 + 0.502 ) 1.852 = 18 - 22.138×0.612 = 18 - 13.55 = 4.45 (℃ )
围护结构基本耗热量
第二节 围护结构基本耗热量
《工业企业设计卫生标准》GBZ 1-2010 P8
《全国民用建筑工程设计 技术措施 暖通空调·动力》
（2009年版）Pcs2-3
给出15类场所的室内设计温 度。供热设计的重要参考。
第二节 围护结构基本耗热量
层高h>4m的建筑或房间，冬季室内温度tn(℃)
– 计算地面耗热量时，tn=t工作区 – 计算屋顶和天窗耗热量时，tn=t屋顶 – 计算门、窗、墙的耗热量时，tn=tp·j=(t工作区+t屋顶)/2
—
外墙外面上的净空尺寸
th ——不供暖房间或空间的空气温度， ℃ α ——温差修正系数。
第二节 围护结构基本耗热量
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 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 3.空气间层传热系数K值 4.地面的传热系数(划分地带法）
q′= KF(tn-t′w)α W
说明
– t屋顶=t工作区+(H-2)Δt
第二节 围护结构基本耗热量
二、供暖室外计算温度t′w 围护结构的热惰性原理 不保证天数的原则 q′= KF(tn-t′w)α W
《民用建筑供暖通风与 空气调节设计规范》
GB 50736-2012 P102
第二节 围护结构基本耗热量
三、温差修正系数α q′=KF(tn-t′w)α W 计算与大气不直接接触的外围护结构的基
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
围护结构的传热系数
供暖室外计算温度
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
地 名 温 度/℃ 序 号
北京 上海 天津 哈尔滨 齐齐哈尔 海拉尔 长春 延吉 沈阳 锦州 大连 承德 保定 石家庄 唐山 太原 呼和浩特 锡林浩特
-9
19Biblioteka -220-9
21
采暖系统设计热负荷
定义：在设计室外温度下，为了达到要求的室内温 度，保持房间热平衡时，采暖系统在单位时间内向建筑物 供给的热量。
第2页/共36页
目录
9.1 围护结构的耗热量 9.2 加热进入室内的冷空气所需要的热量 9.3 采暖系统热负荷的概算 9.4 高层建筑采暖热负荷计算的特点
第3页/共36页
第32页/共36页
热压作用原理图
㈡热压作用规律
r＞０时:室外压力高于室内压力，冷风由室外渗入室内， 这时h＜hz,即这种现象产生于建筑物的下层部分。
r＜０时：室外压力低于室内压力，被房屋加热的空气 由室㈢内热渗压出与室风外压，的这综时合作h＞用h（z。供（暖季上节层）部分）
供暖季节热压与风压总是同时作用在建筑物外围护结构上。 高层建筑外门，外窗的两侧的压力差是两者同时作用的结果。
4.5～10
>10
25
35
40
20
30
35
15
25
30
第24页/共36页
民用建筑及工业辅助建筑冷风渗透耗热量占围护结构基本耗热量的百分数（% )
玻璃窗性质 单层 双层
一面有窗的房间 二面有窗的房间
10
15
5
8
三面有窗的房间
20 10
围护结构基本耗热量
《全国民用建筑工程设计 技术措施 暖通空调·动力》
（2009年版）Pcs2-3
给出15类场所的室内设计温 度。供热设计的重要参考。
第二节 围护结构基本耗热量
层高h>4m的建筑或房间，冬季室内温度tn(℃)
– 计算地面耗热量时，tn=t工作区 – 计算屋顶和天窗耗热量时，tn=t屋顶 – 计算门、窗、墙的耗热量时，tn=tp·j=(t工作区+t屋顶)/2
第二讲 围护结构基本耗热量
第二节 围护结构基本耗热量
围护结构的基本耗热量，计算公式：
q′= KF(tn-t′w)α W 式中：
K ——围护结构的传热系数，W/m2·℃； F ——围护结构的面积，㎡；
tn——冬季室内计算温度 ，℃ ； tW ——供暖室外计算温度，℃ ；
α ——温差修正系数 。
第二节 围护结构基本耗热量
式中
R0 ——贴土保温地面的热阻，m2·℃/ W ； R0 ——非保温地面的热阻，m2·℃/ W（见表1-5）；
i ——保温层的厚度，m；
i ——保温材料的导热系数，W/ m·℃
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
五、围护结构传热面积的丈量
本耗热量
tw
th
tn
q′= KF(tn-th) W
第二节 围护结构基本耗热量
q′= KF(tn-t′w)α= KF(tn-th) W
式中：
a
tn th
tn
t
' w
附录1-2 P407 表5.2.4 Ph9 表2.2.2 Pcs11
F ——供暖房间所计算的围护结构表面积，㎡
外围护结构传热系数计算
热阻值R 热惰性指标 修正系数
1.轻钢龙骨
0
0
0
0.000
0.000
0.00
加金属饰面
板
2.5厚聚合
5
11.31
0.005
0.061
1.00
物砂浆
0.93
3.20厚膨胀 20
1.56
0.200
0.312
1.25
玻化微珠保
温砂浆
0.08
4.加气混凝 200
0.79
8.42
0.253
2.132
1.00
土空心砌块
木基层垫板
3.5厚聚合
5
0.93
11.31
0.005
0.061
1.00
物砂浆
4.膨胀玻化 20
0.08
1.56
0.200
0.312
1.25
微珠保温砂
浆
5.加气混凝 200
0.79
8.42
0.253
2.132
1.00
土空心砌块
外墙各层之 235
0.517
2.779
和
外墙热阻Ro =Ri +∑R +Re = 0.68(m2.K/W)
外墙传热系数 K p =1/Ro = 1.62 W/(m2.K) 外墙K值满足《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005 外墙（包括非透明幕墙) K≤1.80的规定.
外墙（热桥柱、梁部分)传热系数（热桥柱、梁部分)
外墙(柱、 厚度D 导热系数K
蓄热系数S
热阻值R 热惰性指标 修正系数
梁部分)
每层材料名 (mm) 称
外墙各层之 225
0.459
最新围护结构热工计算PPT课件
2.1.3 围护结构最小传热阻Ro.min的计算
最小传热阻计算公式为： Ro.min = (ti-te)n·Ri ［Δt］
= 0.11 + 0.023 + 0.457 + 0.022 + 1.20 + 0.04 = 1.852
R1～m = 0.023 + 0.457 + 0.022
= 0.502
θ4 = 18 – 18+23 ×( 0.11 + 0.502 )
1.852 = 18 - 22.138×0.612 = 18 - 13.55 = 4.45 (℃ )
= 0.11 + 0.02 + 0.24 + 0.25 + 0.02 +0.04 0.87 1.74 0.81 0.93
= 0.11+ 0.023 + 0.138 + 0.309 + 0.022 = 0.642
θ = ti – R’o+ η(Ro-R’o) Ri ( ti— te ) RoR’o
= 18 – 0.642+1.24(0.8-0.642) ×0.11(18+23) 0.8×0.642
FB1、FB2、FBn——外墙周边各部位的面积（m2）。
2.1.5 外墙平均传热系数计算
我们以长春地区370mm厚粘土实心砖墙外贴60mm厚EPS板的住宅外墙为例，
计算其外墙的平均传热系数。
已知:房间开间3.6m，层高2.8m，窗户2.1×1.5m； 各层材料的导热系数λ（W/m·K）：砖墙λ=0.81，钢筋混凝土λ=1.74， EPS板λ=0.042×1.2=0.050，内抹灰λ=0.87，外抹灰λ=0.93, Ri=0.11，Re=0.04
建筑外墙传热系数计算公式
建筑外墙传热系数计算式
一、计算公式如下
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/(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（m2.k/w）
δ1、δ2、---δn—各层材料厚度（m）λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/(m.k)]
2、围护结构的传热阻R0=Ri+R+Re
式中:Ri—内表面换热阻（m2.k/w）（一般取0.11）
Re—外表面换热阻（m2.k/w）（一般取0.04）
R—围护结构热阻（m2.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/（m2.k）]
Kp—外墙主体部位传热系数[W/（m2.k）]
Kb1、Kb2、Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/（m2.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
传热系数以往称总传热系数。
国家现行标准规范统一定名为传热系数。
传热系数K值，是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1度（K，℃），1H通过1平方米面积传递的热量，单位是瓦/平方米·度（W/㎡·K，此处K可用℃代替）。