热负荷计算
热负荷量的计算公式
热负荷量的计算公式热负荷量是指建筑物或设备需要排除的热量的量度。
在建筑设计和工程领域中，热负荷量的计算是非常重要的，它可以帮助工程师和设计师确定建筑物所需的制冷或供暖能力，以确保建筑物内部的舒适性和能源效率。
热负荷量的计算公式是根据建筑物的尺寸、材料、朝向、使用情况等因素来确定的，下面我们将详细介绍热负荷量的计算公式及其应用。
热负荷量的计算公式通常包括以下几个主要因素，传导热、对流热和辐射热。
传导热是指热量通过建筑物的墙壁、屋顶、地板等传导到室内的过程；对流热是指空气或水通过对流传热的方式将热量传递到室内；辐射热是指太阳辐射或室内设备产生的热量通过辐射的方式传递到室内。
这些因素都会对建筑物的热负荷量产生影响，因此在计算热负荷量时需要综合考虑这些因素。
传导热的计算公式通常采用热传导方程来确定，该方程可以根据建筑物的尺寸、材料的热传导系数和温度差来计算传导热的量。
对流热的计算公式通常采用对流传热方程来确定，该方程可以根据空气或水的流速、温度差和表面积来计算对流热的量。
辐射热的计算公式通常采用辐射传热方程来确定，该方程可以根据辐射源的温度、表面积和辐射率来计算辐射热的量。
在实际的热负荷量计算中，通常会将传导热、对流热和辐射热的计算结果进行综合考虑，以确定建筑物所需的制冷或供暖能力。
一般来说，热负荷量的计算公式可以表示为以下形式：Q = U × A ×ΔT。
其中，Q表示热负荷量，U表示传导热系数或对流传热系数，A表示传热表面积，ΔT表示温度差。
这个公式可以根据具体的情况进行调整，以满足不同建筑物的需求。
在实际的工程项目中，热负荷量的计算通常会结合建筑物的设计参数、使用情况和环境条件来确定。
例如，建筑物的朝向、材料的热传导系数、空调系统的效率等因素都会对热负荷量产生影响，因此在计算热负荷量时需要综合考虑这些因素。
除了热负荷量的计算公式外，建筑物的能源消耗和能源效率也是非常重要的考虑因素。
供暖热耗量的估算公式
供暖热耗量的估算公式
供暖热耗量的估算可以使用热负荷计算公式来进行。
一般而言，热负荷是指建筑物或特定空间需要供暖的能量量，其计算方法可以通过以下公式进行估算：
热负荷= 建筑物的散热量+ 人员、设备、照明等的热负荷+ 空气变化热负荷+ 其他附加热负荷
这些要素的计算可以使用不同的方法，但总体考虑以下几个方面：
1.建筑物的散热量：建筑物的散热量是指在保持室内温度的情况下，建筑物因传导、
对流和辐射等方式失去的热量。
这个部分的计算通常需要考虑建筑物的尺寸、材料、隔热性能、窗户和门等因素。
2.人员、设备、照明等的热负荷：人员在室内活动、设备的运行以及照明等都会产生
热量。
这部分的计算通常基于人数、设备功率和照明的能耗等因素。
3.空气变化热负荷：这指的是因为室内外温度差异而进行通风换气引起的热量损失。
它的计算涉及到室内空气变化的频率、通风量和室内外温度差等因素。
4.其他附加热负荷：包括特殊需求下的附加热负荷，比如厨房、暖气设备的额外热量
需求等。
需要指出的是，计算热负荷是一个复杂的过程，涉及多个因素和变量。
最准确的方法是由专业的供暖、通风和空调（HVAC）工程师进行详细的热负荷计算，考虑到建筑物的具体特征和需求，使用专业的软件工具和标准公式来进行估算。
热负荷计算方法
风量后，再计算其耗热。
4. 外门开启冲入冷风耗热量 Q3(W)
请参考《实用供热空调设计手册》第二版
P314 。
5. 单层厂房的大门开启冲入冷风耗热量
Q3(W)
每班开启时间等于或者小于 15min 的大门，采用附加率法确定其大门冲入冷风耗热
附加在大门的基本耗热量上，附加率为 200% ~ 500%
每班开启时间大于 15min 的大门，按下面经验公式确定其大门开启冲入冷风量
V 的计算方法：
V = ∑（l ·L ·n ）
(3.1.1)
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， m3/(m ? h) ；
n — 渗风量的朝向修正系数。
考虑热压与风压的联合作用， 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 = l1 ·L0 ·pow(m, b) 式中：
式中：
Qj — 该围护物的基本耗热量， W ；
βch — 朝向修正；
βf — 风力修正；
βlang — 两面外墙修正；
βm —窗墙面积比过大修正；
βfg —房高修正；
βjian —间歇附加。
3. 通过门、窗缝隙的冷风渗透耗热量
Q2(W)
Q2 = 0.28 ·Cp ·V ·ρｗ·(tn - tw)
式中：
F—车间上部可能开启的排风窗或排气孔的面积，
m2
多层厂房大门开启冲入冷风耗热量可按民用多层建筑外门开启冲入冷风耗热量计算，
条
件是车间内无机械通风造成的余压（或正或负） ，无天窗，无大量余热。
3
G
（ kg/s ）: G=A+(a+N · vw) ·F 式中：
热负荷计算公式
热负荷计算公式在我们的日常生活和工业生产中，热负荷的计算是一项非常重要的工作。
热负荷指的是在某一特定条件下，为了维持室内或设备的温度，所需供应的热量。
准确计算热负荷对于合理设计供暖、空调、制冷等系统至关重要，它不仅能够保证系统的正常运行，还能有效地节约能源和降低成本。
热负荷的计算涉及到多个因素，包括室内外温度差、建筑物的围护结构特性、室内人员数量、设备的散热量等等。
下面我们就来详细介绍一下常见的热负荷计算公式及其应用。
一、围护结构传热引起的热负荷围护结构包括墙壁、屋顶、窗户、门等，它们的传热会导致热量的散失或增加。
围护结构传热引起的热负荷可以通过以下公式计算：Q1 ＝ K × F ×（tn tw)其中，Q1 表示围护结构的传热热负荷（W）；K 表示围护结构的传热系数 W/（m²·℃）；F 表示围护结构的面积（m²）；tn 表示室内计算温度（℃）；tw 表示室外计算温度（℃）。
传热系数 K 取决于围护结构的材料和构造，不同的材料和构造具有不同的传热性能。
例如，砖墙的传热系数比保温材料的传热系数大，意味着热量更容易通过砖墙散失。
在实际计算中，需要分别计算不同朝向的墙壁、屋顶、窗户和门的传热热负荷，然后将它们相加得到总的围护结构传热热负荷。
二、冷风渗透引起的热负荷在建筑物中，由于门窗的缝隙等原因，室外的冷空气会渗入室内，从而带走热量。
冷风渗透引起的热负荷可以通过以下公式计算：Q2 ＝028 × cp × ρ × L × （tn tw)其中，Q2 表示冷风渗透热负荷（W）；cp 表示空气的定压比热容kJ/（kg·℃），约为 101 kJ/（kg·℃）；ρ 表示室外空气的密度（kg/m³）；L 表示渗透冷空气量（m³/h）。
渗透冷空气量 L 的计算比较复杂，通常可以根据建筑物的类型、门窗的密封性等因素，采用经验公式或查表的方法来确定。
热负荷计算
SET-FREE
朝向修正率、风力附加率和外门附加率
朝 向 修 正
朝 向 北、东北、西北 东、西 东南、西南 南 修 正 率 备 注
1.根据当地冬季的日照率、 辐射照度、建筑物使用和背 遮挡等情况选用修正率。 2.冬季日照率小于35%的地 区，东南、西南和南向的修 正率，宜采用-10%~0，东西 向可不修正。
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
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 与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙 与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙 伸缩缝墙、沉降缝墙
0.60
0.40 0.70 0.40 0.30
防震缝墙
0.70
SET-FREE
注 意
1.与相邻房间的温差大于或等于5℃时，应计算 通过隔墙和楼板的传热量。 2.与相邻房间的温差小于5℃时，通过隔墙和楼 板的传热量大于该房间热负荷的10%时，尚应 计算其传热量。
L=L0 l1 mb
l1 ---外门窗缝隙长度(m)，按朝向上可开启的门窗缝隙计算；
L0 ---在基准高度单纯风压作用下，每米门窗缝隙的理论渗风量， m3/h· m，不 考虑朝向修正和建筑物内部隔断情况。。。 m --- 风压与热压共同作用下，考虑建筑体形、内部隔断和空气流通等因素 后，不同朝向、不同高度的门窗冷风渗透压差综合系数，。。。 b ---门窗缝隙渗风指数，b=0.56~0.78，无实测数据时可取b=0.67.
0~10% -5% -10%~-15% -15%~-30% 风力附加率
在不避风的高地、河边、海岸、 旷野上的建筑物 一道门 两道门(有门斗) 三道门(有两个门斗) 公共建筑和工业建筑的主要入口
5%~10%
垂直的外围护结构附加
热负荷计算
热负荷计算地面辐射供暖是一种高效、节能、舒适的新型采暖方式。
随着人们生活水平和对采暖要求的提高，这几年地面辐射供暖系统得到了突飞猛进的发展，对地暖系统的设计也有了更高的要求。
本文将从建筑物能耗，地面散热量，地热电缆的功率这三方面同广大读者一起探讨地暖系统设计过程中的热负荷计算。
地暖系统的功能就在于弥补建筑物热量损失，维持房间温度，提供舒适、温暖的环境。
要使地暖系统实现这一功能，就必须准确了解建筑物的热量损失。
建筑物热量损失即建筑耗热量是指建筑物围护结构的传热量和空气渗透热损失。
据此定义建筑物耗热量按如下式1计算：Q=qH.T+qINF-qI.H式1Q-建筑物单位面积耗热量。
W/㎡qH.T-单位建筑面积通过围护结构的耗热量。
W/㎡qINF-单位建筑面积的空气渗透热量。
W/㎡qI.H-单位建筑面积的建筑物内部得热量。
（包括炊事，照明，家电和人体散热等）其中单位建筑面积的空气渗透热量qINF式中：qINF=（ti-te）(CP.ρ.N.V/S)式2qINF-单位建筑面积的空气渗透热量。
W/㎡ti-全部房间平均室内计算温度。
te-采暖期平均计算温度。
CP-空气比热容。
（寒冷地区参考值0.28w.h/(kg.k)ρ-温度为te时，空气密度。
N-单位时间房间换气次数。
S-建筑面积。
房间换气次数N参照表（次/h）（表1）一面有外窗房间两面有外窗房间三面有外窗房间门厅0.50.5-1.01.0-1.52单位面积通过围护结构的散热量qH.T按式3计算：式中:mqH.T=（ti-te）(∑ξi.ki.Fi)/S式3i=1qH.T-单位面积通过围护结构的散热量。
ti-全部房间平均室内计算温度。
te-采暖期平均计算温度。
-围护结构传热系数修正。
Ki-围护结构传热系数。
Fi-围护结构面积。
S-建筑面积。
建筑物的围护结构是指建筑物及房间各面的围护物，分为透明和不透明两种类型；不透明围护结构包括：墙、屋面、地板、顶棚等，透明围护结构包括：窗户、天窗、阳台门、玻璃幕墙等。
供热工程第2章热负荷计算
强 围护结构保温；
2）提高门窗气密性降低渗透与侵入耗热量 3）整体规划、单供体热工程设第2计章热负、荷计朝算 向与间距上提
a) 供暖设计热负荷计算
体积热指标影响因素： ✓ 围护结构：传热系数、采光率 ✓ 外形 ：体形系数（建筑物与室外大气接触的
无储水箱的连接:供水管加装 温度调节阀，避免温度波 动频繁。用于民用建筑。
上部储水箱的连接:水箱 起储热水稳压作用，用于 浴室、大工业企业。
下部储水箱的 连接:水泵强 制循环，不会 出现开式放冷 水的情况。水 量小时水箱储 存部分热水， 不够时靠上水 挤出部分供热 水，用于对热 水要求较高的 宾馆或者住宅。
两种算法：准确计算->已建成、室内系统设计。 指标概算->新建建筑未建成。
供热工程第2章热负荷计算
第二章 城市供热工程热负荷计算
a) 供暖设计热负荷计算
2）热指标概算法 ➢ 体积热指标法
Q n qvV w(tntw )
供热工程第2章热负荷计算
a) 供暖设计热负荷计算
➢ 体积热指标法
建筑物的得热与失热 失热：热负荷（通过围护结构） 得热：散热设备、太阳辐射、内部得热
供热工程第2章热负荷计算
b) 通风设计热负荷计算
(2 ) 百分数法
对有通风空调的民用建筑(如旅馆、体育馆等)， 通风设计热负荷可按该建筑物的供暖设计热负荷
的百分数概算
Q/t=Kt·Q/n
KW
供热工程第2章热负荷计算
c) 空调设计热负荷计算
在冬季，为保证空调建筑室内空气的清洁度和 温湿度，需要由空调设备向室内提供的、热量， 称为空调冬季设计热负荷。
供热计算
六、城市供热工程规划(一)城市热负荷计算1.计算法①采暖热负荷计算Q=q·A·10-3(6-11)式中，Q为采暖热负荷(MW)，q为采暖热指标(W/m2，取60～67W/m2)，A为采暖建筑面积(m2)。
②通风热负荷计算Q T=KQn (6-12)式中，Q T为通风热负荷(MW)，K为加热系数(一般取0.3～0.5)，Qn为采暖热负荷(MW)。
③生活热水热负荷计算Qw=Kq w F (6-13)式中，Qw为生活热水热负荷(W)，K为小时变化系数，q w为平均热水热负荷指标(W/m2)，F为总用地面积(m2)。
当住宅无热水供应、仅向公建供应热水时，q w取2.5～3W/m2；当住宅供应洗浴用热水时，q w取15～20W/m2。
④空调冷负荷计算Qc=βq c A10-3 (6-14) 式中，Qc为空调冷负荷(MW)，β为修正系数，q c为冷负荷指标(一般为70～90W/m2)，A为建筑面积(m2)。
对不同建筑而言，β的值不同，详见表6-6。
表6-50 城市建筑冷负荷指标注：当建筑面积<5000m2时，取上限；建筑面积>10000m2时，取下限。
⑤生产工艺热负荷计算对规划的工厂可采用设计热负荷资料或根据相同企业的实际热负荷资料进行估算。
该项热负荷通常应由工艺设计人员提供。
⑥供热总负荷计算将上述各类负荷的计算结果相加，进行适当的校核处理后即得供热总负荷，但总负荷中的采暖、通风热负荷与空调冷负荷实际上是同一类负荷，在相加时应取两者中较大的一个进行计算。
2.概算指标法对民用热负荷，亦可采用综合热指标进行概算。
①民用建筑供热面积热指标概算值详见表6-51。
表6-51 城市民用建筑供暖面积热指标概算值注：1.总建筑面积大，外围护结构热工性能好，离户面积小，可采用表中较小的数值；反之，则采用表中较大的数值。
2.上表推荐值中，已包括了热网损失在内(约6%)。
②对居住小区而言，包括住宅与公建在内，其采暖热指标建议取值为60～67W/m2。
热负荷计算
2.1室内外空气计算参数
一 、室外空气计算参数
（1）室外空气计算参数：指在负荷计算中所采用 的室外空气参数。
（2）确定室外空气计算参数：按现行的《民用建 筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB507362012）中规定的计算参数。
（3）我国确定室外空气计算参数的基本原则：按不 保证天数（小时数）法，即全年允许有少数时间不 保证室内温湿度标准。若必须全年保证时，参数需 另行确定。 （4）室外空气计算参数主要有： 供暖室外计算温度： 供暖室外计算温度的确定：《规范》规定取冬季历 年平均不保证5天的日平均温度。
1、冷负荷：为补偿房间得热，保持一定热湿环境，在单位时 间内所需向房间供应的冷量，称为冷负荷。 2、热负荷：为补偿房间失热在单位时间内所需向房间供应的 热量，称为热负荷。 3、湿负荷：为了维持房间湿度恒定需从房间除去湿量称为湿 负荷。 4、正确确定冷热湿负荷的意义：负荷计算是暖通空调设计的 依据，关系到环境指标，保证设备容量大小，方案确定，系统 管道大小等。
a. 主要原因： 考虑室外风速变化而对围护结构基本耗热量 的修正。
b. 修正方法： 规范5.2.6规定：设在不避风的高地、河边、 海岸、旷野上的建筑物、以及城镇中明显高出周围其他建筑 物的建筑物，其垂直外围护结构宜附加5%—10%。
一般城市中建筑物可不附加。
.
Qf X f Qj
③ 外门附加率
a. 产生原因：在冬季受风压和热压作用下，冷空气由开启的 外门侵入室内，这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热 量。
第2章 热负荷计算
2.1室内外空气计算参数 2.2冬季建筑的热负荷 2.3计算例题
建筑热工分区：
严寒地区：最冷月平均温度 < －10℃。 设计要求：必须充分满足冬季保温要求， 一般可不考虑夏季防热。 寒冷地区：最冷月平均温度0~－10℃。 设计要求：应满足冬季保温要求，部分地区兼 顾夏季防热。
换热器的热负荷计算公式
换热器的热负荷计算公式
换热器的热负荷计算公式通常是根据热传导的原理推导得出的。
其一般形式可表示为：
Q = U x A x ΔT
其中，Q表示热负荷（单位为热量/时间，如千瓦或BTU/h）；U表示换热器的传热系数（单位为热传导率，如W/m²·K或BTU/（ft²·h·°F））；
A表示换热器的传热面积（单位为平方米或平方英尺）；
ΔT表示热源与热媒之间的温度差（单位为摄氏度或华氏度）。
根据具体应用场景，不同的换热器可能会有一些修正因子或附加项，例如，修正因子可以考虑管壁和流体之间的传热阻力，还可以考虑传热过程中的辐射损失等。
需注意的是，换热器的热负荷计算还可能涉及其他因素，如流体的热容量等。
因此，在实际应用中，可能需要根据具体情况对计算公式进行调整或使用更为复杂的模型进行计算。
热负荷的计算
则kw s KJ r q Q m 931/9314.223436001500==⨯==热 归纳：（3）潜热法（仅用于热交换中发生相变化），如冷凝或蒸发。
热热热r q Q Q m ==' 冷冷冷r q Q Q m =='热r 、冷r ：热、冷流体的汽化潜热，J/kg把例2和例3加起来与例1比较结果？说明：例2和例3就是例1题得分解，在缺少焓值时，亦可用其他的方法来计算。
过渡：前面我们讨论的是忽略热损失时热负荷的计算，如果考虑热损失，那么热负荷如何计算？学生计算例2和例3的和kwQ Q Q 8.10358.10493121=+=+=热有点出入，但近似相等。
通过比较加深对显热法和潜热法的应用场合发现问题 探求新知二、考虑热损失，热负荷的计算（10分钟）4-17（a ）冷流体走管内， 热流体走管外（多媒体展示）看图分析， 小组交流小组学生回答： 如图所示，热损失在热流体这边 分析：Q 损并没有通过传热面，通过传热面的热量只是冷流体得到的热量，那么损热冷Q Q Q Q -=='通过图形分析，进一步加深理解热损失没有通过传热面热流体走管内，冷流体走管外结论：计算热负荷'Q时，抓住管内流体放出或吸收的热量进行计算。
如图所示，热损失在冷流体这边分析：Q损是热流体把热量传给冷流体后损失的，那么损冷热QQQQ+=='通过让学生看图分析，培养其分析问题的能力分析思考加深理解（10分钟）例：某换热器中用pa5102.1⨯的饱和水蒸气加热苯，苯的流量为hm/53，从20℃加热到70℃。
其换热情况如图4-17（a）所示。
若设备的热损失估计为冷Q的8%，试求热负荷及蒸汽用量。
（多媒体展示解题步骤）解：（1）依题意可知热负荷的计算，依冷QQ=’，根据苯的平均温度45℃，查知：C苯=1.756KJ/(kg2·k)，密度为879kg/m3kwttCqQQm5.107)2070(756.187936005)(12'=-⨯⨯⨯=-==苯苯冷（2）蒸汽用量的计算，查kpa2102.1⨯饱和水蒸气的冷凝潜热kgKJr/8.2246=气，依题意知损热冷QQQQ-=='小组讨论分析：已知量，要求量，分析热负荷等于冷流体吸收的热量及热流体放出的热量采用哪种计算方法尝试计算，与给出的解题过程比较通过对例题分析讨论使学生达到初步掌握知识应用的目的。
第2讲供暖热负荷计算全
Q KF(tn tw' )
传热系数
供暖室外计算温度 供暖室内计算温度
第2讲 供暖设计热负荷的计算
（2）与非供暖房间或空间相邻的围护结构，两种计算方法：
供
tn
暖 房
间
q′
非
供 暖
th
房
间
t′w
不知道相邻房间温度时，按温差修正系数的方法
5、两面及两面以上外墙附加xlmwq 将外墙、外窗、外门的基本耗热量附加5%。
6、窗墙比附加xcqb 当窗墙比大于0.5，窗的基本耗热量附加10%。
第2讲 供暖设计热负荷的计算
7、间歇附加xjx 仅白天使用的建筑物，间歇附加率取20%； 对不经常使用的建筑物，间歇附加率可取30%。
8、与相邻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℃时，但通过隔墙或楼板的传热量大于该房间热 负荷的10%时，应计算其传热量。
第2讲 供暖设计热负荷的计算
五、围护结构耗热量Q1计算公式
Q1 (1 xjx)(1 xg ) [aKF(tn tw' )(1 xch xf xwm xchqb xlmwq )]
三、居住建筑对流供暖热负荷的计算 1、基本公式
Qn Qsh Qd Q1 Q2 Q1j Q1f Q2
Q1—围护结构传热耗热量（包括基本耗热量 Q1j和附加耗热量Q1 f）
Q2 —冷风渗透耗热量。
第2讲 供暖设计热负荷的计算
2、围护结构基本耗热量 基本耗热量是指在设计条件下通过房间各部分
第2讲 供暖设计热负荷的计算
1、朝向修正率xch 北、东北、西北向：0～10％； 东、西：－5％； 东南、西南：－10％～－15％； 南向：－15％～30％。 冬季日照率小于35％的地区，东南、西南和南 向的修正率宜采用－10％～0％，东西可不修正。
供热工程热负荷计算
3
建筑物热负荷计算的方法包括稳态计算法和动态 计算法，其中稳态计算法是最常用的方法。
系统热负荷计算
01
系统热负荷计算是在建筑物热负荷计算的基础上进行的，主要 目的是确定供热系统所需的热量和供热面积。
02
系统热负荷计算需要考虑供热系统的运行方式、管网布局、散
热设备等因素，以及室外温度和供热时间等要求。
冬季较温暖，建筑物的热负荷相对较小。
04
室内环境要求越高，所需的热负荷越大，例如要求室 内温度较高或要求保持恒温等情况下，需要增加热负 荷。
03
供热工程中的热负荷计算
建筑物热负荷计算
1
建筑物热负荷计算是供热工程中的基础工作，主 要目的是确定建筑物所需的热量，以便为供热系 统提供准确的供热量。
2
建筑物热负荷计算需要考虑建筑物的保温性能、 朝向、窗户面积等因素，以及室内温度和湿度等 要求。
智能化计算方法
利用人工智能和大数据技术，通过机器学习和神经网络等算法，实现热负荷的 快速、准确计算。
自动化计算工具
开发自动化计算软件和工具，减少人工干预和误差，提高计算效率和精度。
热负荷计算与节能减排的结合
节能设计
通过精确的热负荷计算，优化供热系统的设计，降低能源消 耗和运行成本。
减排策略
根据热负荷计算结果，制定针对性的减排措施，减少温室气 体排放和环境污染。
实际测量法是在供热系统运行过程中， 通过测量建筑物的实际供热量和回水温 度等参数，计算出热负荷。
体积热指标法是根据建筑物的体积和单 位体积的热指标来计算热负荷，适用于 住宅、学校等建筑。
稳态热负荷的计算方法主要包括面积热 指标法、体积热指标法和实际测量法等 。
面积热指标法是根据建筑物的建筑面积 和单位面积的热指标来计算热负荷，适 用于初步设计阶段。
热负荷的计算
热负荷的计算一、供暖系统的设计热负荷——指在设计室外温度tw'下，为了达到要求的室内温度tn，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
影响房间内空气温度升降的因素是房间得热量与失热量。
在供暖设计热负荷计算中，通常涉及到的房间得失热量有：1.失热量：（1）.通过建筑围护结构的传热耗热量；（2）.加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量，称为冷风渗透耗热量；（3）.加热由门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气耗热量，称为冷风侵入耗热量。
2.得热量：太阳辐射进入室内的热量（人体散热量、炊事和照明散热量，一般散发量不大，且不稳定，通常可不计入）。
二、通过围护结构的温差传热量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，即假设在计算时间内，室内外空气温度和其他传热过程参数都不随时间变化。
围护结构传热耗热量，可按下式计算：Q’=KF(tn-tw’)a·（1+β）K—围护结构的传热系数，W/㎡℃，查询表二及“2005年公共建筑节能设计标准”；F —围护结构的面积，㎡；tn —冬季室内计算温度，℃，查询表三；tw’—供暖室外计算温度，℃，查表一；a—围护结构的温差修正系数，通常情况下取值为1；β—朝向修正系数，由于太阳辐射对耗热量的修正。
《暖通规范》规定，β宜按下列规定数值，选用不同朝向修正率。
北、东北、西北 0—10﹪；东南、西南 -10﹪—-15﹪；东、西 -5﹪；南 -15﹪—-30﹪。
选用修正率时，应考虑当地冬季日照率、建筑物使用和被遮挡情况。
整个建筑物或房间的传热耗热量等于他的围护结构各个部分传热耗热量的总和。
表一常见城市供暖室外计算温度' w t表 二 非节能建筑常用围护结构的传热系数K 值（C m W ︒∙2/）表三 室内计算温度n t （推荐值）2005年公共建筑节能设计标准注：建筑物体型系数S指建筑物与室外大气接触的外表面积与所包围的体积的比值。
外表面积中不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。
数据中心热负荷计算
热负荷计算数据中心热负荷及其计算方法1、机房热负荷计算方法一：各系统累加法（1）设备热负荷：Q1=P×η1×η2×η3（KW）Q1：计算机设备热负荷P：机房内各种设备总功耗（KW）η1：同时使用系数η2：利用系数η3：负荷工作均匀系数通常，η1、η2、η3取0.6～0.8之间，考虑制冷量的冗余，通常η1×η2×η3取值为0.8。
（2）机房照明热负荷：Q2=C×S（KW）C：根据国家标准《计算站场地技术要求》要求，机房照度应大于2001x，其功耗大约为20W/M2。
以后的计算中，照明功耗将以20W/M2为依据计算。
S：机房面积（3）建筑维护结构热负荷Q3=K×S/1000（KW）K：建筑维护结构热负荷系数（50W/m2机房面积）S：机房面积（4）人员的散热负荷：Q4=P×N/1000（KW）N：机房常有人员数量P：人体发热量，轻体力工作人员热负荷显热与潜热之和，在室温为21℃和24℃时均为130W/人。
（5）新风热负荷计算较为复杂，我们以空调本身的设备余量来平衡，不另外计算。
以上五种热源组成了机房的总热负荷，即机房热负荷Qt=Q1+Q2+Q3+Q4。
由于上述（3）（4）（5）计算复杂，通常是采用工程查表予以确定。
但是因为数据中心的规划与设计阶段，非常难以确定，所以实际在数据中心中通常采用设计估算与事后调整法。
以上五种热源组成了机房的总热负荷，即机房热负荷Qt=Q1+Q2+Q3+Q4。
由于上述（3）（4）（5）计算复杂，通常是采用工程查表予以确定。
但是因为数据中心的规划与设计阶段，非常难以确定，所以实际在数据中心中通常采用设计估算与事后调整法。
2、机房热负荷计算方法二：设计估算与事后调整法数据中心机房主要的热负荷来源于设备的发热量及维护结构的热负荷。
因此，要了解主设备的数量及用电情况以确定机房专用空调的容量及配置。
根据以往经验，除主要的设备热负荷之外的其他负荷，如机房照明负荷、建筑维护结构负荷、补充的新风负荷、人员的散热负荷等，如不具备精确计算的条件，也可根据机房设备功耗及机房面积，按经验进行测算。
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4. 窗户层数、面积和气密性 玻璃窗的传热热阻比砖墙要小很多，且随着窗面积的增加， 窗缝隙长也要增大，冷风渗透耗热量也会增大，这对于窗户 的密封性能要求非常重要。为减少热负荷，应尽量减少窗的 面积，当外墙的总热阻不小于低限热阻时，窗墙面积比，北 向不大于0.20；东西向不大于0.25(单层窗)或0.30(双层窗)；南 向不大于0.35。且在严寒地区，窗户总热阻不小于0.307 m2· ℃/W；寒冷地区，北向不小于0.307 m2· ℃/W，其余朝向 不小于0.156 m2· ℃/W。且应采用气密性良好的窗户。当窗户 密闭性达不到要求时，应加强气密措施。 5. 建筑设计和构造 建筑物外表面积与其包围的体积之比宜控制在0.35以下，并 尽可能小。
Rk =1/α1+δ/
+1/α2
传热过程的热阻等于热流体、冷流体的换热热阻和壁面 的导热热阻之和，类似于电阻的计算方法，掌握这一点 对于分析和计算传热过程十分方便。
3.1.2 热负荷 采暖系统设计热负荷是在设计室外温度tw’下，为了达到室 内温度tn，保持房间的热量平衡，供暖系统在单位时间向建 筑物供给的热量Q’。 建筑物热负荷有两部分：一部分是维护结构热负荷，即通 过建筑物门、窗、地板、屋顶等维护结构由室内向室外散失 的热量；另一部分是加热由门、窗缝隙渗入到室内的冷空气 的冷风渗透耗热量和加热由于门、窗开启而进入到室内的冷 空气的冷风侵入耗热量。
3. 温差修正系数(a) 引入温差修正系数的目的是：当有些维护结构的外侧
并不是室外，而是不采暖的房间或空间时，通过该维护结
构的传热量计算公式应为，其中是传热达到平衡时非采暖 房间的温度，为了计算上的方便，工程上用代替进行计算， 所以称为维护结构温差修正系数。
4. 维护结构的传热系数
1 K 1 R0
三 加热进入室内的冷空气所需的热量
加热进入室内的冷空气所需要的热量包括冷 风侵入耗热量和冷风渗透耗热量。 （一）冷风渗透耗热量
Q 0.278CP wV (tn t )
' 2 ' w
V 的确定： 1.缝隙法：V (lLn) 2.换气次数法：V nVn
（二）冷风侵入耗热量
t n t w R 0 min aR n t y
t y —采暖室内温度与围护结构内表面温度的允许温差，℃
2. 经济热阻 经济热阻就是在一个规定年限内，使建筑物的建造费用与 经营费用之和最小的外围护结构总的传热热阻。建造费用包 括土建部分和采暖系统的建造费用；经营费用包括维护结构 和采暖系统的折旧费、维修费及其运行费用。 国内外许多资料分析表明，按经济热阻原则确定的围护结 构传热热阻，比目前采用的实际传热热阻值要大很多。但目 前能源紧缺、价格上涨，因此从节能和经济角度出发，现阶 段建筑外围护结构总的传热热阻应逐渐增大。 3. 围护结构的防潮 当水蒸汽侵入维护结构内部后，会使维护结构的导热性能 增强，恶化隔热效果，因此应采取措施防止水分子的入侵。
4. 传热过程 热量从壁面一侧的流体通过平壁传递给另一侧的流体， 称为传热过程。实际平壁的传热过程非常复杂，为研究 方便，将这一过程理想化，看作是一维的、稳定的传热 过程。
t tf1
平壁的传热过程
tf2 tw1 tw2
2 2 x O Q x
Q=KF(tf1-tf2) K=1/(1/α1+δ/ +1/α2)=1/Rk
8
9
浴室
盥洗室
25
18
2. 室外计算温度(tw’) 采暖室外计算温度是某一固定数值，这一数值的确定 应保证采暖期内绝大多数时间，室内空气温度是维持在设
计所要求的温度。我国制定的《工业企业采暖通风与空气
调节设计规范》里规定：“供暖室外计算温度，应采用历 年平均每年不保证5天的日平均温度”。
长春：tw’= -23℃；大连：tw’= -11℃；大连 tw’= -9℃
3 高度附加
《暖通规范》规定：民用建筑和工业辅助建筑（楼梯间除外）的高 度附加，当房间高度大于4m时，每高出1m应附加2％，但总的附加 率不大于15％。应注意：高度附加率应附加于房间各围护结构基本 耗热量和其它附加耗热量的总和之上。
围护结构的耗热量：
Q1' Q1' j Q1' x Q1' j Q1' j ( ch f li m )(1 g )(1 j )
3.1 采暖系统的热负荷与采暖系统的计算 3.1.1 传热学的基本理论 热量传递有三种基本方式：导热、对流和热辐射。 1. 导热 导热就是物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分 子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量 dt 传递方式，或称为热传导。
Q F
2. 对流 Q Ft 对流就是指流体各部分之间发生相对位移，冷热流体 相互掺混所引起的热量传递方式。对流仅发生在流体中， 而且必然伴随着有导热现象。工程上常遇到的不是单纯 的对流方式，而是流体流过另一物体表面时对流与导热 联合作用的热量传递过程。后者称为对流换热。
3.1.3 围护结构的热工要求 围护结构必须满足建筑结构的要求，但为了减少采暖热负 荷，也必须对围护结构的热工性能有一定的要求，使建筑物 保持热稳定性。 1. 低限热阻(最小传热热阻) 围护结构的传热热阻越小，墙壁的厚度可适当减小，可节 省建筑的初投资。但从上述采暖耗热量的分析计算可知，围 护结构的传热热阻越小，则采暖耗热量越大，同时也会影响 房间的卫生要求和使用条件。因此对围护结构的传热热阻要 有一个基本的要求。
ห้องสมุดไป่ตู้
dx
3. 热辐射 物体因为热的原因而发出辐射能的现象称为热辐射。热辐 射可以在真空中传播，这是热辐射区别于导热、对流，作 为一种独立的基本热量传递方式的有力说明。 斯蒂芬-玻耳兹曼定律： Eb= Cb(T/1000)4 一切实际物体的辐射力E都低于同温度下绝对黑体的辐射 力，有： Eb=εCb(T/1000)4 式中，ε为实际物体表面的发射率，也叫黑度。其值在0～ 1之间。
Q3' N Q1' jm
外门布置状况 一道外门 两道外门 三道外门 公共建筑和生产厂房主要出入口 n－－建筑物层数 附加率 65n% 80n% 60n% 500%
7. 热负荷的概算法 热负荷概算法一般有两种：单位面积热指标法和单位体 积热指标法。 8. 高层建筑采暖热负荷的特点 • 高层建筑中，高层建筑物的高层部分的室外风速大，因此 对流换热更加剧烈，根据对流换热原理可知，高层部分的外表 面的对流换热系数也会比较大。 • 高层建筑高层部分的外表面的辐射换热系数也显著增大。 • 建筑物在不同的高度，其外维护结构所受的风力作用是不同 的 • 冷风渗透耗热量在采暖设计热负荷计算中所占比重很大，为 了尽量减少冷风渗透量，节约能耗，则对高层建筑物的门、窗 等的密封性能有了更高要求。
表6-3 部分民用建筑采暖室内计算温 度
序号 房 间 名 称 一、居住建筑 1 2 3 4 5 6 7 饭店、宾馆的卧室 起居室 住宅、宿舍的卧室 起居室 厨房 走廊 厕所 20 20 18 18 10 16 15 1 2 3 4 5 6 室内温 度(oC) 序 号 房 间 名 称 二、体育建筑 比赛厅 休息厅 练习厅 运动员更衣室 运动员休息室 游泳馆 16 16 16 22 20 26 室内温度(oC)
1
i 1 n i w
保温墙体 K＝0.9～1.1; 双层钢窗及外门： K＝3.26 地面的传热系数：“地带划分的方法”
二 维护结构的附加耗热量
1 朝向附加
《暖通规范》规定：宜按下列规定的数值选用不同朝向 的修正率。 长春市：北、西北、东北（＋8％）
2 风力附加
一般不考虑。（＋5％～10％）
维护结构的耗热量计算 维护结构传热是一个很复杂的过程，它通过导热、对流、 辐射三种基本传热方式将热量传到室外。
' ' Q ' Q1' j Q1' x Q2 Q3
一 维护结构的基本耗热量计算
' Q1' J q' KF (tn tw )a
1. 室内计算温度（tn’) 室内空气计算温度一般指距离地面2.0m以内人们活动 地区的环境平均温度，应满足人的生活和生产的工艺要求。