建筑围护结构传热得热量计算方法的比较
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℃。
暖通房间热负荷计算方法
暖通房间热负荷计算方法
宝子，咱来唠唠暖通房间热负荷咋计算哈。
还有一种更精确的计算方法，得考虑好多因素呢。
像房间的围护结构，这就包括墙、窗户、屋顶啥的。
墙的导热系数很关键，如果墙比较厚，保温性能好，那热量散失就慢。
窗户也是个大问题，单层玻璃的窗户肯定比双层玻璃的散热快多啦。
咱得算出这些围护结构每小时能传导出去多少热量，这就用到一些公式啦。
比如说Q = K×F ×Δt，这里的Q就是传热量，K是围护结构的传热系数，F是面积，Δt是室内外的温差。
室内外温差也很重要哦。
如果冬天外面是零下10度，室内想要20度，那温差就是30度呢。
这温差越大，房间热量散失得就越快，需要补充的热量就越多。
另外，房间里如果有人，人也会散发一定的热量呢。
一个成年人安静的时候大概散发100瓦左右的热量。
还有房间里如果有电器设备，像电脑、电视啥的，它们运行的时候也会产生热量。
这些热量在计算热负荷的时候都得考虑进去。
要是把这些额外的热量也算上，那实际需要暖通系统提供的热量就可以稍微少一点啦。
宝子，总的来说，暖通房间热负荷计算就是要把这些零零碎碎的因素都考虑周全。
这样算出来的结果才准确，咱的暖通系统才能既让房间暖和，又不浪费能源。
这就像给房间量身定制一件温暖的“小棉袄”，不多不少，刚刚好呢。
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。
围护结构热阻及保温计算
导热系数、传热系数（热阻值R、导热系数λ、修正系数、厚度---节能计算）概念及热工计算方法导热系数：导热系数是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度(K,℃),在1小时内，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米•度(W/m•K,此处的K可用℃代替)。
传热系数：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，℃)，1小时内通过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)。
（节能）热工计算：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(m.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(m.k/w)(一般取0.11)Re —外表面换热阻(m.k/w)(一般取0.04)R —围护结构热阻(m.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/(m.k)]Kp—外墙主体部位传热系数[W/(m.k)]Kb1、Kb2、Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/(m.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4、单一材料热工计算运算式①厚度δ(m) = 热阻值R(m.k/w) * 导热系数λ[W/(m.k)]②热阻值R(m.k/w) = 1 / 传热系数K [W/(㎡•K)]③厚度δ(m) = 导热系数λ[W/(m.k)] / 传热系数K [W/(㎡•K)]5、围护结构设计厚度的计算厚度δ(m) = 热阻值R(m.k/w) * 导热系数λ[W/(m.k)] *修正系数R 值和U 值是用于衡量建筑材料或装配材料热学性能的两个指标。
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。
第二章建筑围护结构的传热原理及计算分析
d2
i q(
1
d1
2
d2
)
………… 多层壁内第j层与第j+1层之间接触面温度：
j 1 i q(
1
d1
2
d2
dj
j
)
第二章 建筑围护结构的传热原理及计算
1.2 对流换热
层流边界层：由于摩擦力作用，在紧贴固体壁面处有一平行于固体壁 面流动的流体薄层称为层流边界层。
第二章 建筑围护结构的传热原理及计算
q1
1
d1
( i 2 )
q2
2
d2
( 2 3 )
q3
3
d3
( 3 e )
对于多层复合壁体而言，由于每一层都是由单一材料组成的，在壁体两 侧稳定温度场的作用下，流经各层材料的热流强度都是相等的： q=q1=q2=q3 由上面四式可得：
第二章 建筑围护结构的传热原理及计 算
q
d
(i e )
i e
d
i e
R
我们将上式中的R=d/λ 称为热阻，单位m2*K/W。热阻是热流通过壁体 时受到的阻力，反映了壁体抵抗热流通过的能力。 说明： 1）在同样的温差条件下，热阻越大，通过壁体的热量就越少，如 果要增加热阻，可以加大平壁的厚度d，或者选用导热系数小的材料 2）导热系数λ 它反映了壁体材料的导热能力，当材料层单位厚度 内的温差为1摄氏度时，在单位时间内通过1m2表面积的热量 3）影响材料导热系数的因素：
第二章 建筑围护结构的传热原理及计算
1.3.4 辐射换热计算
以上仅是对单一物体热辐射能力的讨论，由于通常情况下自然
围护结构周期传热计算方法一
一、单向周期传热内表面热流 第k小时内表面热流: qk K (tk ti ) （k =1，2，…，24） tk为第k小时室外温度加权平均值
tk W0te,k W1te,k 1 W2te,k 2 W23te,k 23
W0, W1, … W23为权重
1
权重W1, W2, …W23 解释 W0 W1 W2 W23 1
2
二、双向周期传热内表面温度 分解成一个稳定传热过程和两个单向周期传热过程, 分别计算每个过程内表面温度,再叠加
3
稳定传热过程内表面温度:
4
单向周期传热过程内表面温度:
5
三、数值计算方法 中国建筑科学研究院编制的围护结构周期传热计算软件
•
围护结构传热强度:
q
ti te R0
K (ti
te )
• 围护结构总热阻: R0= Ri+ R+ Re 传热系数: K=1/ R0
• 组合墙传热系数: K F1K1 F2 K 2 Fn K n F1 F2 Fn
10
作业题
1. 由多层空气层组成的隔热构造层与热阻相同的实体材料层 在热性能上有什么差别？
2. 已知下列材料层导热系数满足：λ3 >λ1 >λ2 画出材料层中温度分布线
11
操作步骤: (1) 围护结构构造建模 (2) 边界条件选择 (3) 结果显示
6
（苯板；20mm水泥砂浆
室内
室外
7
（2）边界条件选择
8
（3）结果显示 内表面温度最大值38.8℃，平均值32.9℃，衰减倍数7.65，
延迟时间6 h，
保温建筑围护结构热桥传热分析
保温建筑围护结构热桥传热分析发布日期：2010-04-03 点击次数：780摘要：随着建筑节能工作的开展，新型保温建筑大量涌现，热桥在新型保温建筑中的影响远远大于传统建筑。
本文分析了建筑中的热桥类型及其能耗，提供了在住宅建筑的节能设计中热桥传热系数计算方法。
通过热桥传热计算的方法，分析并准确把握建筑围护构件的热工性能，从而指导围护结构的节能方案设计。
关键词：围护结构热桥传热系数引言研究表明，目前，我国在节能建筑中，墙体耗热占总能耗的比例已经由40％下降到15％，而热桥耗热占总能耗的比例却由7％提高到20％。
热桥的危害还在于其增加了墙体局部传热，降低了墙体平均热阻，恶化了围护结构内表面的温度环境，节点处内表面温度有可能低于室内露点温度，使得墙体内表面结露，传热在湿工况下进行，形成恶性循环。
热桥影响着围护结构的整体保温效果，有必要对热桥进行准确的分析，采取各种技术措施降低热桥能耗，以促进保温结构的进一步完善。
热桥是指建筑围护结构中的一些部位，在室内外温差的作用下，形成热流相对密集、内表面温度较低的区域，这些部位成为传热较多的桥梁，故称为热桥，有时又可称为冷桥。
热桥往往是由于该部位的传热系数比相邻部位大得多、保温性能差得多所致，在围护结构中这是一种十分常见的现象。
我国对热桥的研究较少，建筑设计者在进行热负荷计算及节能工作者在计算建筑耗热量时，对热桥热损失很难进行定量分析，一般经常经验地假定一个热桥附加耗热系数，其结果使得热负荷计算值不准确，因此对热桥进行准确的计算分析，有利于更好地了解热桥能耗对整个建筑传热的影响。
1热桥主要类型及其能耗分析根据建筑结构和构造特点，将热桥分为九大类：内墙角、外墙角、窗左右侧、窗上下侧、阳台、屋顶、地角、其他。
各类型热桥由于结构不同对建筑热负荷的影响也不同。
内墙角和外墙角统称为阴角，此部位的受热面积小于放热面积，我国以放热面积为准计算传热量是比较安全的。
在墙体结构局部不发生变化的情况下，计算得出的传热量大于实际传热量；当有构造柱穿过外墙时或由于构造上的要求保温层出现断点(内保温间墙)的情况下，计算得出的传热量要小于真实传热量。
建筑围护结构热工性能的权衡计算
建筑围护结构热工性能的权衡计算参照建筑和设计建筑的热工参数和计算结果 (*)为外墙加权平均传热系数1.设计建筑能耗计算计算方法：建筑物的节能综合指标采用《重庆市工程建设标准-居住建筑节能50%设计围护结构部位 参照建筑K W/(m 2.k)设计建筑K W/(m 2.k)体形系数 0.32 0.32 屋面 1.00 0.83（d=3.07） 外墙 1.50 1.61（d=3.29） 外窗（包括透明幕墙） 朝向窗墙比 传热K W/(m 2.k) 遮阳系数SW 窗墙比 传热K W/(m 2.k) 遮阳系数SW单一朝向幕墙东 0.22普通窗4.00；凸窗-- 夏季--；冬季-- 0.22普通窗2.80；凸窗-- 夏季0.65；冬季0.65南 0.07 普通窗4.00；凸窗-- 夏季--；冬季-- 0.07 普通窗2.80；凸窗-- 夏季0.65；冬季0.65西 0.11 普通窗4.00；凸窗-- 夏季--；冬季-- 0.11 普通窗2.80；凸窗-- 夏季0.65；冬季0.65北0.10 普通窗4.00；凸窗--夏季--；冬季--0.10 普通窗2.80；凸窗--夏季0.65；冬季0.65天窗 传热系数K=--W/（m 2*k ）、遮阳系数SW=-- 传热系数K=--W/（m 2*k ）、遮阳系数SW=--底面接触室外空前的架空或外挑楼板 1.50 0.89 分户墙 2.00 0.93 户门 2.50 2.47 楼板 2.503.03围护结构部位 参照建筑R （m 2*k ）/W设计建筑R （m 2*k ）/W采暖空调房间与土壤直接接触的地面 1.201.12采暖空调房间与土壤直接接触的地下室（半地下室）外墙 1.20 --标准》（DBJ50-102-2010）所提供建筑节能综合指标计算方法进行计算。
计算条件如下：(1)居室室内计算温度，冬季全天为18°C；夏季全天为26°C。
(2)采暖和空调时，换气次数为1.0次/h。
建筑物围护结构传热系数及采暖供热量检测方法
建筑物围护结构传热系数及采暖供热量检测方法建筑物围护结构传热系数及采暖供热量检测方法建筑物围护结构传热系数和采暖供热量是衡量建筑物热性能的重要指标之一。
正确的检测方法可以为建筑节能提供可靠的数据支持，从而降低能源消耗和减少环境污染。
本文将介绍一种比较常见的检测方法。
建筑物围护结构传热系数检测方法：传热系数是指单位时间内单位面积上的热流密度与温度差之比。
建筑物围护结构传热系数与建筑材料、构造、局部构造细节等因素有关，可以通过实际测量获得。
建筑物围护结构传热系数检测方法如下：1.在室内外隔热层的外表面和内表面安装温度传感器，每个位置至少安装两个温度传感器，并与数据采集仪相连。
2.对外表面和内表面施加不同的热流密度，来实现温度差的测量。
可以使用恒温水槽或加热板等设备对外表面和内表面进行加热或冷却。
3.根据测量到的温度差数据，通过传热系数计算公式计算得到建筑物围护结构传热系数。
采暖供热量检测方法：采暖供热量是指单位时间内供热系统传递的热量，与建筑采暖性能密切相关。
采暖供热量检测方法如下：1.在热源侧和散热侧分别安装流量计、压力计、温度传感器等仪器，并与数据采集仪相连。
2.记录热源进口和出口的温度、压力和流量，计算得到热源的热流量。
3.记录供热系统内的温度、压力和流量，计算得到供热系统内的热流量。
4.根据热源的热流量和供热系统内的热流量，计算得到实际供热量。
总之，建筑物围护结构传热系数和采暖供热量是衡量建筑物热性能的重要指标之一，使用科学的检测方法可以为建筑节能提供可靠的数据支持。
建筑行业应加强技术创新和标准制定，提高建筑能效和热舒适度，促进可持续发展。
围护结构热工计算共享
现以490mm厚粘土实心砖墙为例，计算它的传热阻、传热系数：（图4） 已知 Ri = 0.11 Re = 0.04 δ1 = 0.02 λ1= 0.87 δ2 = 0.49 λ2 δ3 = 0.02 λ3 = 0.93 S1 = 10.75 S2 = 10.63 S3 Ro= Ri + R1 + R2 + R3 + Re R=δ λ 0.87 0.81 0.93 Ro
4.65
18
-26
10.63
页岩陶粒砼 空心砌块
390
0.288
1.357
1.552
0.807
5.87
18
-26
14.88
290
0.288
1.009
1.204
0.807
4.49
18
-26Βιβλιοθήκη 13.981900.288
0.661
0.856
1.012
3.12
18
-28
12.09
加气砼砌块 (B06)
2.1 墙体热工计算 2.1.2 围护结构热惰性指标D值的计算
现以长春地区490mm厚粘土实心砖墙为例，计算它的传热阻和热隋性指标D值： 已知 Ri = 0.11 Re = 0.04 δ1 = 0.02 λ1= 0.87 δ2 = 0.49 λ2 δ3 = 0.02 λ3 = 0.93 S1 = 10.75 S2 = 10.63 S3 Ro= Ri + R1 + R2 + R3 + Re R=δ λ 0.87 0.81 0.93 D= R1 S1 + R2 S2 + R3 S3
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
建筑物理(热)-2 建筑围护结构的传热原理及计算
周期性 热作用
常用于空调房间 的隔热设计
单向
双向
常用于自然通风房 间的夏季隔热设计
2.建筑围护结构的传热原理与计算
本章仅讨论通过围护结构主体部分一
维的稳定传热和周期性不稳定传热问题。
打好基础，才 能解决更复杂 的问题！
2.建筑围护结构的传热原理及计算 2.1 稳定传热
2.1.1 一维稳定传热特征 2.1.2 平壁的导热和热阻
q1
i 2
1
θi
R1
θ2
R2
θ3
R3 θe
q
q
i e 1
d1
2
d2
3
d3
i e
θi
θ2
R1 R2 R3
θ3
θe
对于n层 d 3
平壁θn ?
R1 i e 从右侧算起也可！ λ λ2 R1 R2 R3 1 d1 d2 R3 R1 R2 i e 3 e i e 3 i R1 R2 R3 R1 R2 R3
建筑物耗热量指标计算
建筑物耗热量指标qh"和"采暖设计热负荷指标q 建筑物耗热量指标index of heatloss of build1ng按照冬季室内热环境设计标准和设定的计算条件，计算出的单位建筑面积在单位时间内消耗的需要由采暖设备提供的热量。
建筑物耗热量指标应按下式计算：qH=qH.T+qINF-qI.H式中qH：建筑物耗热量指标(W/m2)；qH.T：单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量(W/m2)；qINF：单位建筑面积的空气渗透耗热量(W/m2)；qI.H：单位建筑面积的建筑物内部得热(包括炊事、照明、家电和人体散热)，住宅建筑，取3.80W/m2。
单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量应按下式计算：qH.I=(ti-te)(ΣmI=Iεi.Ki.Fi)/A (式3.0.2)式中ti：全部房间平均室内计算温度，一般住宅建筑，取16- 18℃；te：采暖期室外平均温度(℃)，应按本标准附录A附表A采用；εi：围护结构传热系数的修正系数，应按本标准附录B附表B采用；Ki：围护结构的传热系数[W/(m2.K)]，对于外墙应取其平均传热系数，计算方法见本标准附录C；Fi：围护结构的面积(m2)，应按本标准附录D的规定计算；Ai：建筑面积(m2)，应按本标准附录D的规定计算。
单位建筑面积的空气渗透耗热量应按下式计算：qINF=(ti-te)(Cρ.ρ.N.V)/A (式3.0.3)式中Cρ：空气比热容，取0.28W.h/(kg.k)；ρ：空气密度(kg/m2)，取te条件下的值；N：换气次数，住宅建筑取0.51/h；V：换气体积(m2)，应按本标准附录D的规定计算。
采暖设计热负荷指标(g)indexOfdesignloadforheatingOfbuilding 在采暖室外计算温度条件下，为保持室内计算温度，单位建筑面积在单位时间内需由锅炉房或其他供热设施供给的热量，单位：W／m。
建筑物耗热量指标和采暖耗煤量指标
建筑物耗热量指标和采暖耗煤量指标３．０．１建筑物耗热量指标应按下式计算：３．０．２单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量应按下式计算：３．０．３单位建筑面积的空气渗透耗热量应按下式计算：３．０．４采暖耗煤量指标应按下式计算：３．０．５不同地区采暖住宅建筑耗热量指标和采暖耗煤量指标不应超过本标准附录Ａ附表Ａ规定的数值。
３．０．６集体宿舍、招待所、旅馆、托幼建筑等采暖居住建筑围护结构的保温应达到当地采暖住宅建筑相同的水平。
2．1 设计规范采暖设计热负荷指标计算方法采暖设计热负荷指标q(W/m2)。
采暖设计热负荷指标是指在采暖室外计算温度条件下，为保持室内计算温度，单位建筑面积在单位时间内需由锅炉房向其它供热设施供给的热量。
采暖设计热负荷指标q计算公式如下：q=Q/Ao (1) 式中Q，Ao分别为冬季采暖通风系统的热负荷（W）和建筑面积（m2），且Q值应根据建筑物下列散失的获得的热量确定：1）围护结构的耗热量，包括基本耗热量和附加耗热量，且基本大批量计算公式为Q1=Afk(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）、面积（m2）、传热系数[W/（m2?K）]、温差修正系数及冬季室内计算温度（℃）、采暖室外（℃）。
围护结构附加耗热量，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。
2）加热由门窗隙渗入室内的冷空气的耗热量旧设计规范中的计算公式为：Q2=acpρwnLlm(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）、a表示单位换算系数、cp表示空气的定压比热容[kJ/(kg?K)]、L表示在基准高度（10m）风压的单独作用一，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）、tn和twn与上同、ρwn表示采暖室外计算温度下的空气温度（kg/m3）、m表示综合修正系数。
2、围护结构的基本耗热量.
2、围护结构的基本耗热量
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
二、围护结构的基本耗热量 围护结构的耗热量是指当室内温度高于室外温度时， 通过房间的墙、窗、门、屋顶、地面等围护结构由室内向 室外传递的热量。 基本耗热量
是指在设计的室内、外温度条件下通过房间各围 护结构稳定传热量的总和。
t np
td t g 2
项目一 供暖系统设计热负荷的确定
供暖室外计算温度 twn 4.1.2 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。
• 供暖室外计算温度是将统计期内的历年日平均温度进行升序排列，
按历年平均不保证5天时间的原则对数据进行筛选计算得到。
• 统计时间选取1971年1月1日至2000年12月31日。
t d t g t H ( H 2)
注：对于散热量小于23W／m3的工业建筑，当其温度梯度值不能确 定时，可用工作地点的温度计算围护结构耗热量，但应按后面讲述 的高度附加的方法进行修正，增大计算耗热量。
项目一 供暖系统设计热负荷的确定
(3)计算门、窗和墙的耗热量时，应采用室内平均温度。 室内平均温度，应按下式计算：
供暖室内设计温度是指距地面2m以内人们活动地 区的平均空气温度。 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பைடு நூலகம்有关。
项目一 供暖系统设计热负荷的确定
民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50736-2012：
0.50
0.75 0.60 0.40 0.70
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d1 d2
0 1
d1
0 0 1
… d3 … d4 … d5
d2 d3 d4
d1 d2 d3
q1 q2 q3 =
b0 b1 b2
0 0
b0
… b3 … b4 … b5 … b2
b2 b3 b4 b1
b1 b2 b3
ts ,1 ts ,2 ts ,3 -
tr tr tr
… 0 令
… 0
… … … 0 … d2 d1
23
q θ =
j =0
∑Y
pj
( t s ,θ-
Δ τ j
- tr )
( 1)
θ时刻围护结构逐时传热得热量 ,W/ 式中 q θ— — —
m2 ;
Yp j — — — 第 j 个周期性反应系数 ( 以 24 h 为周
来自于对墙体一维导热微分方程的求解 。与式 ( 1) 相比 ,式 ( 2) 计算某时刻墙体传热得热量时需要知 道此时刻之前 6 h 的得热量 。将式 ( 2 ) 展开成线性 方程组 ,对此方程组需选用合适的迭代矩阵才能确 保收敛 ( 例如高斯 赛德尔矩阵) 。由此可知采用式 ( 2) 的计算量要大于式 ( 1) 。
(0) 13873175668 E2mail : gu_xiao_song @163. co m 收稿日期 :2005 11 22 一次修回 :2006 02 13 二次修回 :2006 09 07
2006 年第 36 卷第 10 期 ・2 6 ・ 专题研讨 暖通空调 HV &A C
…
…
q24
… 0
… … 0 0
… …
…
b0
…
ts ,24
c ∑ c ∑ c ∑ c ∑
n
n
n
( 3)
…
tr
n
式中 Q — — — 包含逐时传热得热量的列向量 ;
1
d1 d2
0 1
d1
0 0 1
… d3 … d4 … d5
d2 d3 d4
d1 d2 d3 = D q1 q2
Ts — — — 包含逐时室外空气综合温度的列向量 ; Tr — — — 包含逐时室内空气设计温度的列向量。
★ Changs ha University of Science & Technology , Changs ha , China
0 引言
计算围护结构传热得热量最常用的方法是传 递函数法 ,它使用围护结构传递函数系数来计算通 过建筑屋顶和墙壁的传热得热量 。A S H RA E 的 研究项目 RP 472 [ 1 ] 已经给出了 41 种具有代表性 的屋顶和墙体的传递函数系数 ,并且建立了相应的 数据库 RP 626 [ 2 ] 。 为简化计算 ,A S H RA E 提出了一种计算设计 日空调负荷的新方法 — — — 辐射时间序列系数法 [ 3 ] , 它在计算围护结构的传热得热量时 ,采用了周期性 3
湖南省教育厅资助项目 ( 编号 :04C111)
反应系数法 。 1 两种计算方法的比较 1. 1 计算式比较 利用周期性反应系数计算通过围护结构传热 得热量的计算式为
☆ 顾小松 , 男 ,1978 年 3 月生 , 在读博士研究生 , 讲师 410076 长沙市赤岭路 9 号长沙理工大学能源与动力工程学 院建环教研室
式 ( 1) 写成矩阵形式为
Yp0 = Yp1 Yp23 Yp0 Yp22 Yp23
… … 0 0
b0 b1 b2
… … … … 0 … d2 d1 1
0 0
b0
… Yp3 … Yp4 … … Yp2
pj
Yp2 Yp3
Yp1 Yp2
0
b0 b1
… b3 … b4 … b5
b2 b3 b4
b1 b2 b3
…
Yp21
…
Y p1
…
Yp0
= Y
式 ( 5) 可表示为 Q = Y( Ts - Tr ) 联立式 ( 4) 和 ( 6) ,可得
Y = D B
-1
( 6) ( 7)
Y p0 Y p1 Y p2 Y p3 Y p4 Y p5 Y p6 Y p7 Y p8 Y p9 Y p10 Y p11
1. 2 周期性反应系数与传递函数系数的关系 式 ( 1) 除了周期性反应系数 Y p j 以外 ,其他都是
); 期) ,W/ ( m2 ・℃ Δ τ— τ= 1 h ; — — 时间间隔 ,一般取 Δ θ 时 刻 前 jΔ τ的 室 外 空 气 综 合 温 ts θ Δ τ— — — , - j 度 , ℃;
4) 从矩阵 D - 1 B 中提取周期性反应系数 ( 矩
阵的第一列即为系列周期性反应系数) ; 5 ) 输出计算结果 。
1. 3 周期性反应系数的物理意义 传递函数系数与墙体对外扰 ( 室外空气综合温
图1 20 号墙体周期性反应系数的变化
根据自动控制原理中有关离散控制系统的介 绍 ,结合式 ( 1) ,可将建筑围护结构看作一个离散系 统 ,各时刻室外空气综合温度作为输入量 ,输出量为 各时刻传热得热量 ,而周期性反应系数为此离散系 统的单位阶跃响应[ 7 ] 。响应曲线能反映离散系统的 动态性能指标 , 从图 1 可知 , 响应曲线的峰值时间 (出现峰值所需时间) 为 7 h ,说明墙体对外扰的响应 时间长 ,因此可以推断此墙体热稳定性好 ,为厚重型 墙体。为了说明这一问题 ,再以 RP 626 数据库中 3 号墙体 (100 mm 厚混凝土块 + 25 mm 厚绝热层) 为例进行计算。其传递函数系数如表 3 所示 ,计算 出的周期性反应系数如表 4 和图 2 所示。
暖通空调 HV &A C 2006 年第 36 卷第 10 期 专题研讨 令
Yp0 Yp1 Yp23 Yp0 Yp22 Yp23
表2 20 号墙体的周期性反应系数
・2 7 ・
… Yp3 … Yp4 … … Yp2
Y p2 Y p3
Yp1 Yp2
…
Yp23
…
Yp22
0
b0 b1
式中 bn , cn , d n — — — 传递函数系数 , bn 和 c n 的单位 ); 为 W/ ( m2 ・℃
ts ,θ-
θ时刻前 nΔ τ的室外空气综合 — — — 温度 , ℃; θ时刻前 nΔ τ的传热得热量 , θ- n Δ τ— q — —
Δ τ n
W/ m2 。
式 ( 1) 和式 ( 2) 虽然形式不同 ,但计算结果基本 相等[ 4 ] ( 误差是由计算精度不同引起的) ,因为从本 质上无论是传递函数系数还是周期性反应系数都
C o m p a ris o n of c a l c ul a ti o n m e t h o d s f or h e a t g a i n b y h e a t tr a nsf e r of b uil d i n g e n v e l o p e s
By Gu Xiaosong ★ , Fu Junping and Zhao Litie
…
q24
…
Yp23 ts , 1 ts ,2
…
Yp22 tr tr
…
Yp21
…
Yp1
…
Yp0
・
= B
… … 0 0 由于
c ∑
-1
n
… … … … 0 … b2 b1 b0
= b ∑
-1
n
∑Y ∑Y ∑Y
pj
[4 ]
,式 ( 3 ) 可简化为
-1
…
ts ,24
…
tr
pj
( 5)
Q = D BTs - D BTr = D B ( Ts - Tr ) ( 4 )
暖通空调 HV &A C 2006 年第 36 卷第 10 期 专题研讨
・2 5 ・
建筑围护结构传热得热量 3 计算方法的比较
长沙理工大学 顾小松 ☆ 傅俊萍 赵李铁
摘要 比较了围护结构传热得热量的两种计算方法 : 周期性反应系数法和传递函数法 。 与传递函数法相比 ,周期性反应系数法简化了计算 ,而且周期性反应系数能反映围护结构对周 期性扰量的热响应 ,可作为评价围护结构热稳定性的指标 。推导了传递函数系数与周期性反 应系数间的关系式 ,可根据 A S H RA E 的数据库 RP 626 建立典型围护结构周期性反应系数 的数据库 ,从而减少周期性反应系数法的计算量 。 关键词 围护结构 传热得热量 传递函数 周期性反应系数 热稳定性
A bs t r a ct Comp ares t he p e riodic resp onse f act or met hod a nd t he t ra nsf e r f unction met hod. Comp a red wit h t he t ra nsf e r f uncti on f act or met h od , t he p eri odic resp onse f act or met hod si mp lif ies t he calculation p r oce dure , a nd t he p e riodic resp onse f act or ca n ref lect t he r mal resp onse of buildi ng e nvelop es t o a p e riodic p ulse a nd be t a ke n as t her mal st abilit y i ndicat or of buildi ng e nvelop es . De duces t he relati on exp ression betwee n t he t ra nsf e r f unction f act or a nd t he p eriodic resp onse f act or , by w hic h a dat a base of t he p e riodic resp onse f act or f or t yp ical buil di ng e nvelop es base d on t he existe d dat a base R P 626 of AS H RA E ca n be built so as t o si mplif y calculation by t he p e riodic resp onse f act or met hod. Ke yw or ds buildi ng e nvelop e , heat gai n by heat t ra nsf e r , t ra nsf er f unction , p eriodic resp onse f act or , t he r mal st abilit y