供热系统设计热负荷
供暖系统的设计热负荷
—围护结构的传热热阻，m2· ℃/W； an aw —围护结构内表面、外表面的换热系数，W/ （m2· ℃）； ℃/W； Rn Rw—围护结构内表面，外表面的换热热阻m2· i —围护结构各层材料的厚度，m； ℃/W； i —围护结构各层材料的导热系数，m2· R j —围护结构本体（包括单层或多层结构材料层及封闭 的空气间层）的热阻m2· ℃/W，。
R0
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 （两维传热过程，通常采用近似计算方法或实验数 据）
F R pj n Fi R i 1 i ( R R ) n w
3、空气间层传热系数K值（难用理论公式确定） 间层中空气导热系数比组成围护结构的其他材 料小，增加了热阻。 围护结构内常用空气间层以减少传热量，如双 层玻璃、复合墙体的空气间层等。
围护结构的耗热量
围护结构的耗热量 = 基本耗热量＋附加（修正）耗热量 当室内温度tn要求并不严格时，可 近似按稳定传热过程来处理。
围护结构的基本耗热量Q
1、供暖控制对象 室内温度（干球温度） 2、按一维稳定传热过程计算 q ＝K F ( t n - t wn ) a
围护结构的 基本耗热量 围护结构的 传热系数 围护结构的 面积 冬季室内 计算温度
• 朝向修正耗热量
室内因阳光射入而得到热量 1、原因 向阳面围护结构外表面温度升高，失热量减少 向阳面围护结构较干燥，λ较小，K较小 2、方法：考虑日射有利作用各向不同。 按围护结构的不同朝向，采用不同的修正率：
北、东北、西北 0～10％ 东南、西南 ﹣10 ％～ ﹣ 15％ 东、西 ﹣5％ 南 ﹣15 ％～ ﹣ 30％
采暖热负荷计算方法
热负荷计算方法发布时间：2016-02-24城市集中供热系统的用户在单位时间内所需的热量。
它是制订城市供热规划和设计供热系统的重要依据，也是对供热系统设计进行技术经济分析的重要原始资料。
集中供热系统的热负荷主要有采暖、通风、热水供应和生产工艺等热负荷。
其中采暖和通风用热是季节性热负荷，而热水供应和生产工艺用热则多是常年性热负荷。
季节性热负荷随气候条件而变化,在一年中变化很大,但在一天内波动较小。
常年性热负荷受气候条件影响较小，在一年中变化不大，但在一天内波动大，特别是对非全天需热的用户。
采暖热负荷在冬季某一室外温度下，为达到要求的室内温度，供热系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
采暖设计热负荷是指当室外温度为采暖室外计算温度时，为了达到上述所要求的室内温度，供热系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
在制订城市或区域供热规划或设计其供热系统时，往往缺乏确切的原始资料，一般只能用热指标法估算,即用单位建筑面积的热指标乘以建筑面积，得出采暖的设计热负荷Q（瓦）。
用公式表示为：Q=qfFq仁-单位建筑面积热指标（W/叶）；F--建筑面积⑴）如已知房屋体积，也可采用每立方米建筑体积在室内外温差为1°C时的热指标qv【W/（m3・°C）】Q=qvV（tn-tw）V--建筑体积（m3）;tn--室内计算温度（°C）;tw--采暖室外计算温度（°C）。
采暖热指标qv和qf的大小与建筑物围护结构的传热系数、外围体积、密闭性或通风条件、建筑物的类型和外形以及墙窗面积比等许多因素有关，通常是依据实际工程统计分析而得，设计时可参考有关部门提供的资料，结合具体情况选用。
一、维护结构的耗热量1•维护结构的基本耗热量Qj--j部分围护结构的基本耗热量，W；Aj--j部分围护结构的表面积，m2；Kj--j部分围护结构的传热系数，W/（m2*。
）；tR--冬季室内计算温度，°C;tow--采暖室外计算温度,C;a--围护结构的温差修正系数2•维护结构附加耗热量（1）朝向修正率不同朝向的围护结构,收到的太阳辐射热量是不同的；同时,不同的朝向,风的速度和频率也不同。
供暖系统的设计热负荷
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②．室外温度计算，依椐地区不同，差异很大。标准要求该温度 为：计算地区历年平均每年不保证5天的日平均温度，可以在5 天内低于该温度。例如：北京的供暖室外设计温度为 -12℃， 表示一年之内比该温度低的天数不多于5天。
③．温差修正系数：当围护结构的外侧不是室外时要进行修正。 此外，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。
对于没有生产工艺的建筑物或房间，得热量 只考虑太阳辐射进入室内的热量。至于住宅中其 它途径的得热量，如人体散热量、炊事和照明散 热量，一般散发量不大，且不稳定，通常可不予 计入。
可整理ppt
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一．围护结构（墙，窗，地面，房顶）的耗热
围护结构的耗热量是指当室内温度高于室外 温度时，通过围护结构向外传递的热量。在工程 设计中，计算采暖系统的设计热负荷时，常把它 分成围护结构的基本耗热量和附加(修正)耗热量 两部分进行计算。基本耗热量是指在设计条件下， 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)耗热量是指围护结构的传热状况发生变化 而对基本耗热量进行修正的耗热量。附加(修正) 耗热量包括朝向修正、风力附加、高度附加等耗 热量。
国内外许多资料分析表明，根据经济热阻原 则确定的围护结构热阻值，都比目前实际使用的热 阻值大。从经济和节能角度来看，现阶段建筑外围 护结构总传热阻应逐步增大。
可整理ppt
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4．围护结构附加耗热量
围护结构实际耗热量会受到气象条件以及建 筑物情况等各种因素影响而有所增减。由于这些 因素影响，需要对房间围护结构基本耗热量进行 修正。这些修正耗热量称为围护结构附加(修正) 耗热量。通常按基本耗热量的百分率进行修正。
供暖 空调
供热采暖系统负荷计算
供热采暖系统负荷计算对采暖热负荷和生活热水负荷分别计算后，应选两者中较大的负荷确定为太阳能供热采暖系统的设计负荷，太阳能供热采暖系统的设计负荷应由太阳能集热系统和其他能源辅助加热/换热设备共同负担。
太阳能集热系统负担的采暖热负荷是在计算采暖期室外平均气温条件下的建筑物耗热量。
建筑物耗热量、围护结构传热耗热量、空气渗透耗热量的计算应符合下列规定：1 建筑物耗热量应按下式计算：Q H = Q HT + Q INF -Q IH式中Q H——建筑物耗热量，W；Q HT——通过围护结构的传热耗热量，W;Q INF——空气渗透耗热量，W；Q IH——建筑物内部得热量（包括照明、电器、炊事和人体散热等），W。
2通过围护结构的传热耗热量应按下式计算：Q HT=（t i-t e）(∑εKF)式中Q HT——通过围护结构的传热耗热量，W；t i——室内空气计算温度，按《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019中的规定范围的低限选取，℃；t e——采暖期室外平均温度，℃；ε——各个围护结构传热系数的修正系数，参照相关的建筑节能设计行业标准选取；K——各个围护结构的传热系数，W/（㎡*℃）F——各个围护结构的面积，㎡。
3空气渗透耗热量应按下式计算Q INF=（t i-t e）(CpρNV)式中Q INF——空气渗透耗热量，W；Cp——空气比热容，取*h/（kg*℃）；ρ——空气密度，取t e条件下的值，kg/㎡；N——换气次数，次/h;V ——换气体积,m³/次。
其他能源辅助加热/换热设备负担在采暖室外计算温度条件下建筑物采暖热负荷的计算应符合下列规定；1 采暖热负荷应按现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019中的规定计算。
2 在标准规定可不设置集中采暖的地区或建筑，宜根据当地实际情况，适当降低室内空气计算温度。
太阳能集热器的设置应符合下列规定：1 太阳能集热器宜朝向正南，或南偏东、偏西30°的朝向范围内设置；安装倾角宜选择在当地纬度-10°~+20°的范围内；当受实际条件限制时，应按附录A进行面积补偿，合理增加集热器面积，并应进行经济效益分析。
供热工程简答
4.围护结构的修正耗热量包括哪几部分？
朝向，风力，高度
5.写出房间围护机构基本耗热量的计算公式，说明各项的意义。
q'=KF(tn-tw')α单位w K-传热系数 F-围护结构的面积 tn-室内计算温度 tw'-供暖室外计算温度 α-温差系数
3.膨胀水箱的作用是什么？
容纳水在受热膨胀而增加的体积，在重力循环上供下回式系统中还有排气作用。膨胀水箱的另一作用是恒定供暖系统的压力。
4.为什么在机械循环热水供暖系统中，宜将膨胀水箱的膨胀管连接在循环水泵吸入侧回水干管上？
5.机械循环热水供暖系统的主要形式有哪几种，各有何特点？
1)上供下回式双管和单管；2）下供下回式双管热水供暖系统；3）中供式热水供暖系统；4）下供上回式；5）混合式；特点：单管顺流式系统的特点是立管中全部的水量顺次流过各层散热器。形式简单、施工方便、造价低。严重缺点是不能进行局部调节。中供式系统可避免由于顶层梁标高过低，致使供水干管挡住顶层窗户的不合理布置，并减轻了上供下回式楼层过多，易出现垂直失调的现象；但尚不系统要增加排气装置。下供上回式特点：无需设置集气罐等排气装置，便于布置，减少布置高架水箱的困难，相同立管供水温度下，散热器的面积要逼上供下回式面积多。
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。
如果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的传热量。
8.我国现行的《暖通规范》采用了不保证天书方法确定北方城市的供暖室外计算温度值。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。
9.围护结构中空气间层的作用是什么？
第一章供暖系统热负荷
Q2——为加热门窗缝隙渗入的冷空气耗热量
Q2 ——冷风侵入耗热量 适用条件
适用于一般的民用建筑，产热量很少且无通风系 统的公用建筑。
第二节 围护结构的基本耗热量
一、围护结构的传热过程 包括： 内表面吸热（对流 换热、辐射换热）、 结构导热（导热） 和外表面放热（对 流换热、辐射换热） 三个基本过程。
第二节 围护结构的基本耗热量
二、围护结构基本耗热量的计算
Q 计算公式： 1. j q KF (t n t w )a
式中： 1. j ——建筑物或房间围护结构的基本耗热量，W； Q
q ——各部分围护结构的基本耗热量，W； ℃)； K —— 各 部分围护结构的传热系数，W/(㎡· F —— 各部分围护结构的表面积，㎡； t n —— 冬季室内计算温度, ℃； t w —— 冬季室外空气计算温度, ℃； a —— 围护结构的温差修正系数,见表1-2。
3.温差修正系数 a值:
q KF (t n t h ) aKF (t n tW ) tn th a , 见附录 1 2 t n tW
当隔壁为非供暖房间时，通过 该围护结构的传热耗热量：
tn
供暖房间
F K
th
非供暖房间
与外界直接接触的外围护结构耗热量， α
Q1 (1 x g )[ aKF (t n tW )(1 x ch x f )] W
思考：为什么每增高1m附加2％？为什 么总附加量不超过15％？
四：其他修正方法：
工程实践中，除以上几项主要修正外，对房间围护结 构基本耗热量的修正还可能遇到下述情况。
对于公用建筑，当房间具有两面及两面以上 外墙时，可将外墙、窗、门的基本耗热量增加 5％。如果窗、墙面积之比超过1：1时，可对 窗的基本耗热量附加10％。 对于高层建筑来说，应当考虑到室外风速随 楼房高度增高而加大，从而对外窗传热耗热量 将有较大影响。对此，可按单、双层钢窗在不 同高度和室外风速下分别考虑0％-15％和0％-7 ％的传热系数K值附加率来进行修正，详细资 料可见《供热通风设计手册》。
10供暖系统设计热负荷计算例题
10、供暖系统设计热负荷计算例题
建筑设备与市政工程学院 2013年11月
项目一 供暖系统设计热负荷的确定
六、供暖系统设计热负荷计算例题
【例题】 试计算徐州市钟山影剧院供暖设计热负荷。 已知条件：
供暖室外计算温度为-3.6℃；冬季室外风速：2.3m/s。 室内设计温度：观众厅 18℃，放映厅16 ℃，售票厅18 ℃ 。 围护结构： 外墙：内表面抹灰24砖墙； K=2.08 W/(m2 ·℃) 外窗：双层钢窗，C-1：1500 mm ×1800 mm 。采用密封条封 窗，K=3.5 W/(m2 ·℃) ； 层高：4.2m（从本层地面上表面算到上层地面上表面）； 地面：不保温地面； 屋顶： K=1.1 W/(m2 ·℃)
5
3000
4
3600
3
13200
3600
2
3000
1
售票厅
5100
A
观众厅 101
观众厅 102
3900
B
3900 23400
3000
C
D
E
4500
3000
F
G
5
3000
4
3600
3
13200
3600
2
3000
1
A
放映厅 203
放映厅 204
观众厅 201
观众厅 202
5100
3900
3900 23400
1
155
三
7.8×2×2 31.2
1
81
四 7.8×(13.2-0.24- 7.49 12)
1
11
房间热负荷计算
房间 编号
供热系统热负荷
5、机械循环混和式供暖系统：
• 下供上回（倒流式）+上供下回 • 用于高温水网卫生要求不高的民用建筑、
生产厂房。
二、水平式系统：
水平顺流和跨越
三、高层建筑热水供暖系统：
10层以上的住宅和24m以上的公共建筑为高 层建筑。
需解决的问题： • 1：水静压力过大；竖向分区。 • 2：垂直失调。 • 3：水平失调。
• 2：地沟设置应分半通行和通行地 沟。
• 3：干管坡度不小于0.002，流速不 小于0.25m/s。
• 3、机械循环中供式供暖系统：
• （1）+（2）注上部应加排气装置。
4、机械循环下供上回式供暖系统 （倒流式）：
特点： • 1：可同过水箱排空气。 • 2：对于热勋失大的房间，由于底层水温高，
散热器的面积小易于布置。 • 3：减少高架水箱的标高。 • 4：立管供水温度相同的情况下，散热器面
积会增大。
注意区分： 开式系统：两个水箱有一个与大气相连。 闭式系统：两个水箱均是封闭的。
一、垂直式系统：
• 1、机械循环上供下回供暖0.003回水应顺利排出。是一种常用方式。
• 2、机械循环下供下回供暖系统：
• 下供下回供暖系统供、回水干管均设在底 层散热器下面，若没有地下室的建筑物或 步置供（回）管道有困难。
第二章 供热系统热负荷
重点： 系统供热系统热负荷；围护结构耗热量、 附加耗热量、高度附加。 供热系统热负荷 采暖面积热指标。 供热系统设计计算； 热负荷、散、热设备选用、 水力计算及主要设备选用。
第一节 围护结构耗热量
一 、基本耗热量
Q=KF(tn –tw）a • 室内
温度： 高度为1。5－2m内平均温度。 大于4m应有变化。
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。
城镇供热系统节能技术
城镇供热系统节能技术【1】设计【1.1】一般规定1、供热系统设计热负荷应按下列方式计算：（1）热源和热力网设计时，应调查核实供热范围内的建筑面积热指标，热源和热力网干线设计热负荷可根据建筑面积热指标计算；（2）热力站、热力网支线、街区供热管网设计时，宜采用建筑物设计热负荷；（3）室内采暖系统设计时，应计算每个采暖房间的设计热负荷；（4）当热用户为既有建筑时，应调查历年实际热负荷及耗热量。
对耗热量高的既有建筑，宜制定节能改造措施，并按节能改造后的设计热负荷进行设计。
2、采暖热负荷应采用热水作供热介质。
以采暖用热为主的既有蒸汽管网应改为热水热媒。
3、热水供热系统以热电厂或大型区域锅炉房为热源时，热力网设计供水温度宜取130℃，回水温度不应高于70℃。
用户小型锅炉房和热力站的街区供热管网，设计供回水温度可采用室内采暖系统的设计温度。
利用余热或天然热源时，热媒参数可根据具体情况确定。
4、热水供热系统供热建筑面积大于100×104 m²时，宜采用间接连接系统。
5、供热管网的供热距离应经过技术经济比较确定，热水管网供热半径不应大于20公里，蒸汽管网供热半径不应大于6公里。
较远的蒸汽供热系统，宜采用过热蒸汽作供热介质。
6、供热系统所有设备应采用高效率低能耗的产品，不得采用国家公布的淘汰产品。
7、介质温度大于或等于50℃的管道、管路附件、设备应保温，保温层外应有保护层。
8、供热系统附属建筑设计应符合国家现行的《公共建筑节能设计标准》的要求，照明节能设计应选用高效节能照明产品，并应符合以下要求：（1）对于高强度气体放电灯，开敞式灯具效率≥75%，格栅或透光罩灯具效率≥60%。
（2）对于荧光灯，开敞式灯具效率≥75%，透明保护罩灯具效率≥65%，格栅灯具效率≥60%。
（3）照明系统的功率因数PF≥0.9，镇流器流明系数μ≥0.95，波峰系数CF≤1.7。
【1.2】热源1、热源可行性研究和初步设计设计文件应标明下列设计参数：（1）热源设计热负荷、供热面积、热指标；（2）锅炉额定运行效率、平均运行效率；（3）热水出口设计温度、循环流量、供回水压差；（4）蒸汽出口设计温度、压力、流量、凝结水回收率；（5）供热参数调节控制方式；（6）单位供热量的平均燃料耗量、电耗量、水耗量。
供热工程负荷计算
高度附加耗热量
高度附加耗热量是考虑房屋高度对围护结构耗热量的影响而 附加的耗热量。
计算方法： 《暖通规范》规定： 1. 民用建筑筑和工业辅助建筑物(楼梯间除外)的高度附加率
，当房间高 度大于4m时，高出1m应附加2％，但总的附 加率不应大于15％。 2. 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(修正)耗热量的总和上。
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(℃)
Tg:工作地带涉及温度； Td:屋顶温度 td=tg+Δt(H-2)(式中Δt是室内空气垂直方向每米的 温度升高值,一般Δt=0.3～1.5℃/m).
工业厂房及辅助房屋的供暖设计热负荷计算
冷风侵入耗热量Q3
概念 • 在冬季受风压和热压作用下，冷空气从开启的外门侵入室内。把这部 分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量。 • 冷风侵入耗热量，可按下式计算:
Q‘3 0.278Vwcp（w tn t’ w）
• 冷风侵入耗热量可采用外门基本耗热量乘以表l—10的百 分数的简便方法进行计算,即
工业厂房及辅助房屋的供暖设计热负荷计算
围护结构基本耗热量 室内空气计算温度的确定
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。 • 层下高列超规过定采4m用的：建筑物或房间，冬季室内计算温度tn，应按
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 顶下的 温度 ，
单层厂房的大门开启冲入冷风耗热量Q3(w)
供暖系统的设计热负荷
供暖系统的设计热负荷热负荷（Heat Load）是指供暖系统需要提供的热量，是设计和选择供暖设备以及规划供暖系统的关键参数。
准确计算和评估热负荷可以保证供暖系统的高效运行和舒适度。
一、热负荷的定义与计算方法热负荷的定义：热负荷是指在指定的供暖条件下，供暖系统需要提供的热量。
热负荷的大小直接影响了供暖系统的能耗和运行效果。
热负荷的计算方法：一般而言，热负荷可以通过以下几种方法来计算。
1. 确定室内温度差：根据不同房间的室内温度要求和室外设计温度，计算出室内与室外之间的温度差。
2. 测量建筑物尺寸和材料：测量建筑物的总面积、体积以及墙体、屋顶和地面的热传导系数。
3. 考虑热损失：考虑各种热损失，如传导、对流和辐射等。
4. 考虑室内热负荷：计算家用设备、照明和人体代谢等产生的室内热负荷。
5. 综合计算：将以上数据综合计算得出整个建筑物的热负荷。
二、设计热负荷的影响因素设计热负荷的大小受多种因素的影响，主要包括以下几个方面。
1. 外部条件：室外设计温度是影响设计热负荷的重要因素之一。
不同地区的气候条件不同，室外设计温度也不同。
2. 建筑物特性：建筑物的面积、朝向、保温性能以及窗户的类型和面积等都会影响热负荷的大小。
3. 室内条件：室内设计温度、相对湿度、人员密度等因素也会对设计热负荷产生影响。
4. 活动方式：不同类型的建筑物，如住宅、办公楼、商业场所等，其使用方式和负荷也不同，因此设计热负荷也会有所差异。
三、合理设计供暖系统在计算得出设计热负荷后，需要根据热负荷的大小来合理设计供暖系统，以确保供暖系统的高效运行和舒适度。
1. 选择供暖设备：根据设计热负荷的大小选择合适的供暖设备，并考虑其热效率和能耗等性能指标。
2. 确定供暖系统参数：根据设计热负荷和建筑物特性，确定供暖系统的参数，包括供暖温度、供暖方式（如辐射供暖、空气供暖等）、管道布置等。
3. 考虑节能措施：在设计供暖系统时，应充分考虑节能措施，如保温材料的选择、建筑物隔热措施、节能调控设备的应用等，以降低能耗和维持舒适度。
供暖系统的设计热负荷
a
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1.要满足建筑结构上的强度要求；
2.要保证在建筑结构内表面不结露，即外墙 及顶棚内表面温度不应低于室内空气的露 点温度；
3.围护结构内表面温度不应过份低于室内空 气温度，否则人体将因辐射散热过大而感 到不舒适；
a
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4.要考虑建筑物的热稳定性，即由于室外温 度或室内产生的热量发生变化而使经过围 护结构的热流发生变化时，室内保持原有 温度的能力。对于不同的建筑物，若在相 同的热流变化下，室温波动越小则建筑物 的热稳定性越好；
计算温度下，通过维护结构的总耗热
量Q1,可用下式表示
Q1＝Q1.j +Q1.x
W
a
11
三、加热进入室内冷空气所需热量
1.冷风渗透耗热量 在风力和热压造成的室内外压差作用下，
室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内， 被加热后又逸出室外。把这部分冷空气从 室外温度加热到室内温度所消耗的热量， 称为冷风滲透耗热量。 影响冷风渗透耗热量的因素很多，如门窗 构造、门窗朝向、室外风向和风速、室内 外空气温差、建筑物高低以及建筑物内部 通道状况等。
对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野 上的建筑物以及营区内特别突出的建筑物， 应考虑垂直外围护结构附加5％～10％。
a
9
北、东北、西北
0％ ～－10％
东、西
－5％
东南、西南
－10％～－15％
南
－15％～－25％
选用朝向修正时，应考虑当地冬季日 照率，建筑物使用和被遮挡情况。对于冬
季日照率小于35％的地区，东南、西南和
温度。民用建筑的主要房间宜采用16～ 20℃ 。**
集中供暖系统的热负荷
1.热水供应用热
通常首先根据用热水的单位数（如人数、每人次
数、床位数等）和相应的热水用水量标准，先确 定全天的热水用量和耗热量，然后在进一步计算 热水供应系统的设计小时热负荷。
供暖期的热水供应平均小时热负荷可按下式计算：
Q 'r p c m v T tr tl 0 .0 0 1 1 6 3 m v tT r tl 产工艺热负荷是为了满足生产过程中用于加 热、烘干、蒸煮、清洗、熔化等过程的用热， 或者作为动力用于驱动机械设备（汽锤、汽泵 等）。
生产工艺热负荷和生活用热热负荷一样，属于 全年性热负荷。生产工艺设计热负荷的大小以 及需要的热媒种类和参数，主要取决于生产工 艺过程的性质、用热设备的型式、以及工厂的 工作制度等因素。
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四、生产工艺热负荷
按照工艺要求热媒温度的不同，大致可分为三种： 供热温度在130℃~150℃ 以下称为低温供热； 供热温度在130℃~150℃以上到250℃以下时，称为 中温供热； 当供热温度高于蒸汽供热250℃~300℃时，称为高 温供热。
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三、生活用热的设计热负荷
1．热水供应用热 2．其他生活用热，在工厂、医院、学校等中 ，除热水供应以外，还可能有开水供应、蒸饭 等项用热。
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1.热水供应用热
热水供应的热负荷取决于热水用量。 住宅建筑的热水用量取决于住宅内卫生设备 的完善程度和人们的生活习惯。 公共建筑（如浴池、食堂、医院等）和工厂 的热水用量还与其生产性质和工作制度有关 。 热水供应系统的工作特点是热水用量具有昼 夜的周期性。每天的热水用量变化不大，但 是小时热水用量变化较大。
室内供暖系统的设计热负荷
tw ' ——供暖室外计算温度，℃ ； a ——温度修正系数 ；
一、室内计算温度 tn
室内计算温度：指距地面2m以内人们活动地区的 平均温度。
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 ℃比较舒服，18 ℃无冷感，15 ℃为明显 冷感温度界限。
二、供暖室外计算温度 t w
围护结构的热惰性原理
第十节 建筑节能及措施
我国是社会主义国家，能源的获取一方面依靠自己生 产，另一方面是通过等价交换，必须节约使用。我国 近些年用于建筑供暖、通风及空调等（包括用电）的 建筑能耗占总能耗的1/5~1/4，建筑的能耗指标是发达 国家的1.5倍。特别是在我国的“三北”地区，供暖的 能耗又占建筑能耗的一半以上，是建筑能耗的主要部 分，通常在这一部分的浪费最多，节能的潜力与效果 也最大。可见，建筑的供暖能耗在建筑节能工作中占 有重要地位。
因此，目前规范给出各城市的冬季平均风速 V 0 是对 应基准高度 ho =10m的数值。对于不同高度处h 的室 外风速 V h
可改写为下式
V
h
(
h
0.2
)V
10
ห้องสมุดไป่ตู้
0
0.631h0.2V
0
三、风压与热压共同作用
实际作用的冷风渗透现象，都是风压与热压共同作用 的结果。理论推导在风压与热压共同作用下，建筑物 各层各朝向的门窗冷风渗透量时，考虑了下列几个假 设条件
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。
第一节 供暖系统设计热负荷
'
t t 供室暖内系温统度的n设，计供热暖负系荷统：在指单在位设时计间室内外向温建度筑物w下供，给为的达热到量要Q求'。的
热负荷计算
热负荷：变化的值
设计热负荷：定值
供暖系统的设计热负荷
一般民用建筑（没有机械通风时）：
Q2 Q3 Q Q1
Q 设计热负荷 围护结构传热耗热量 Q1 冷风渗透耗热量 Q2 冷风侵入耗热量 Q3
供暖系统的设计热负荷
又由于：
j Q1, x Q1 Q1, j 围护结构基本耗热量 Q1, x 围护结构修正（附加）耗热量 Q1,
各层材料导热系数
见有关规范和设计手册
有封闭空气间层的围护结构传热系数确定：
见民规5.1.8-4
一些常用的围护结构的传热系数可直接 从《实用供热空调设计手册》查取
地面的传热系数K值
用平均传热系数法： 当围护物是贴土的非保温地面时，其温 差传热量计算式为：，
地面的传热系数K值
Qj , d kpj.dFd tn tw
《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调. 动力（2009） 2.5.2居住建筑的室内采暖计算温度，不应低 于表中的规定值
续上表
冬季空气集中加湿耗能较大， 延续我国供暖系统设计习惯，供暖 建筑不做湿度要求。
层高较高的建筑
层高超过4m的建筑物或房间，室内 温度分布不均匀，由于对流作用，使 顶部空气温度高于底部空气温度，通 过上部围护结构的传热量增加。由于 温度梯度的存在，tn的取法不一。应按 下列规定采用：
一、朝向修正耗热量的计算
需要修正的耗热量等于垂直的外围护 结构 (门、窗、外墙及屋顶的垂直部 分)的基本耗热量乘以相应的修正率。 朝向修正率xch的取值见有关资料 。
朝向修正率的确定
民规： 选用不同朝向的修正率： 北、东北、西北 0—10％； 东、西 -5% ； 东南、西南 -10％一-15％； 南-15％一-30％。
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冬季 t
－ 9℃
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 2时2 间24
供热系统设计热负荷
二、围护结构基本耗热量计算
q/ kF (tntw 正系数
供热系统设计热负荷
注意：
不同材料（K不同），分开计算； 不同朝向，分开计算，按逆时针或顺时针顺序计算； 对一侧不与室外气温直接接触的围护结构（如楼板、
+ Q10
--Q2
--Q5
供热系统设计热负荷
3.建筑物或房间得失热量的途径： 失热量有：
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) 水分蒸发耗热量Q4； 5) 加热运入冷物料和运输工具的耗热量Q5；
6) 通风耗热量 Q6；
供热系统设计热负荷
得热量有:
在任一时刻，在室内温度恒定的情况下，
房间失热量=房间得热量
Q补充=Q失―Q得
tR=20℃
Q失
Q得
供热系统设计热负荷
供暖设计热负荷的基本公式
Q / Q 1 /Q 2 /Q 3 /Q 1 / 0
基本耗热量
Q
/ 1,
j
Q
/ 1,x
附加耗热量
Q / Q 1 /,j Q 1 /,xQ 2 / Q 3 /
围护结构 基本耗热量
7) 工艺设备散热量(生产车间最小负荷班的) Q7； 8) 非供暖通风系统的其他管道和热表面的散热量Q8； 9) 热物料的散热量Q9； 10)太阳辐射得热量Q10； 11)通过其它途径散失或获得的热量Q11。
供热系统设计热负荷
第一节 供暖系统的设计热负荷
4. 采暖系统热负荷的建立基础—保持室内温度下的 热平衡
大纲要求
重点：熟练掌握供暖系统负荷计算基本原理、组成、
及各项修正系数的物理意义。
理解：围护结构最小热阻与经济热阻的意义。 难点：得热量和失热量的热平衡、围护结构热工性能
供热系统设计热负荷
第一节 供暖系统的设计热负荷
«暖通规范»规定
累年日平均温度稳定低于或 等于5 ℃的日数大于 或等于90天的地区，宜采用集中供暖；
4. 围护结构的传热系数k
1）匀质多层材料的k 2）两种以上材料组成、两向非匀质围护结构的k 3）空气间层的k 4）地面的k
供热系统设计热负荷
5. F
原则：按散热面积丈量
供热系统设计热负荷
内屋 门 按层外
墙顶 、 外地墙
——
—— ——
中、 窗 廓面
心地 线面 计 算。外墙
内 表 面 与
外 墙 净 空 尺 寸
各房间的内外隔墙），
当内外温差△t<5℃时，可不计算其传热耗热量;
△t<5℃，且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 。
供热系统设计热负荷
1．室内计算温度tn
指距地面2m以内人们活动地区的平均空温度,各处 温度不同，随高度而变化 其主要取决于：建筑房间使用功能对舒适性的要求 与地区、冷热源情况、经济条件和节能要求等因素有关
1.供暖系统的热负荷 指在某一室外温度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。
❖ 它随着建筑物得失热量的变化而变化。
Q 随tw变化。如何确定设计依据？
供热系统设计热负荷
供暖系统的设计热负荷——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Q’。
尺寸计宽。上表面（除底层）计高，按本层地面上表面到上
地下室面积丈量
从与室外地面相平的墙面开始划分四个地带
供热系统设计热负荷
Notice of K (sup.)
Ø 研。究表明：人体着衣适宜，保暖充分且处于安静
状态时，室温20℃较舒适，18℃时无冷感，15℃ 时产生明显冷感。
供热系统设计热负荷
Ø 规范规定：
民用建筑的主要房间 16-24℃； 公共建筑和工业建筑值班温度 5℃; 采用地板辐射供暖时 18-19℃ 值班供暖温度------5 ℃保证室内工艺设备不冻结
影响因素：
室内设计温度tn 、室外设计温度t’w 、围护结构 它是设计供暖系统的最基本依据。
计算目的：
设计散热器 设计输送管道 设计热源
Ø Next:如何确定设计热负荷（计算原理）
？
供热系统设计热负荷
热负荷的确定
Q/ Qs/hQd/ Q1/ Q2/ Q3/ Q1/0
--Q6 --Q1
--Q3
--Q4
很小接近稳态
• 室内温度允许有一定波动
实践证明此法可行。 （讨论：为什么，什么情况下不可以采用稳态计算法）
供热系统设计热负荷
北京室外气温和室内控制温度比较
温 度(℃)
35 30 25 20 15 10
5 0 -5 -10 -15
0
28.6℃ 18℃
夏季 t
26℃
夏季室内控制温度 冬季室内控制温度
夏季室外气温 冬季室外气温
H——屋顶距地面高度
供热系统设计热负荷
2. 供暖室外计算温度tw/
确定原则：
1）围护结构热惰性原理。 2）不保证天数法。
规范规定:采用历年(20年)平均每年不保证5天的 日平均温度,一般取整值。
• 新版手册tw/有所提高。
供热系统设计热负荷
3. 温差修正系数a
Ø 何时进行温差修正？
Ø 如何修正？
围护结构 冷风渗透
附加耗热量 耗热量
供热系统设计热负荷
冷风侵入 耗热量
一、围护结构的传热过程
1、目前普遍采用的方法——稳态计算方法 Q = K F (tn -
实际过程tw为)a非稳态传热过程
供热系统设计热负荷
按稳态传热计算围护结构耗热量的原因
•由于不稳定传热计算比较复杂 •冬季室内外平均温差比室外温度日波动值大 连续供暖，室外温度波动时，引起内表面温度波动
室 外
tw
房非
间供
th
暖
间供
暖
tn
房
q/ kF(tn th) akF(tn tw/ )
a tn th
tn
t
/ w
见附录1-2。实测统计值。大小取决于不 供暖房间的保温状况、通风情况及周围环
境。供热系统设计热负荷
封闭阳台温差修正系数：
南向——0.5 北向——0.7 东西向——0.6
供热系统设计热负荷
供热系统设计热负荷
➢ 对层高超过4 m的房间，地面、天棚、外墙和
门窗分别采用不同的室内温度。
地面耗热量 屋顶、天窗耗热量 门、窗、墙耗热量
工作地点空气温度 tg； 屋顶下空气温度 td=tg+△t(H-2); 室内平均温度 tp,j=(tg+td)/2
△t——温度梯度。一般由实验测定或按同类厂房已有资料确定无资 料时取0.3-1.5℃/m