技术交流丨采暖热负荷的计算详解

热负荷的定义及计算

定义：维持室内空气热湿参数恒定值时，在单位时间内需要的从室内加入的热量，分为显热负荷和潜热负荷。

潜热：是指在物质发生相变（如熔化、凝固、汽化、凝结等）时，温度保持不变的情况下吸收或者放出的热量，潜热的主要特点是它不会导致物质温度的升高或降低，而是使物质从一种相态转变为另一种相态。

显热：是指物质在加热或冷却过程中，温度升高或者降低而不发生相变（如固态、液态、气态之间的转变）时所吸收或放出的热量。这种热量的转移会导致物体温度的明显变化，通常可以使用温度计测量出来，显热的特点是它使人们有明显的冷热变化感觉。

采暖（供暖）的基本要求，需要考虑生产工艺情况、人员舒适度、以及能耗等多方面综合考量。通过计算书计算后进行选型以及施工。尤其是针对初次建设以及二次扩充时，因此不可避免的就需要对冷、热负荷进行计算。

根据暖通规范：GB50736-2012（民用建筑供暖通风与空气调节设计规范）中规定集中供暖系统的施工图设计时，必须对每个房间进行热负荷计算。该规范适用于：

1：围护结构的耗热量

2：加热由门外、窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量

3：加热由门外开启时经外门进入室内的空气耗热量

4：通风耗热量

5：通过其他途径散失或获得的热量

计算：

围护结构的传热系数

αn——围护结构内表面换热系数[W/（㎡·K）]，按本规范表5.1.8-1采用；

αw——围护结构外表面换热系数[W/（㎡·K）]，按本规范表5.1.8-2采用；

δ——围护结构各层材料厚度（m）；

λ——围护结构各层材料导热系数[W/（m·K）]；

αλ——材料导热系数修正系数，按本规范表5.1.8-3采用；

Rk——封闭空气间层的热阻（㎡·K/W），按本规范表5.1.8-4采用；

对于有顶棚的坡屋面，当用顶棚面积计算其传热量时，屋面和顶棚的综合传热系

数，可按下式计算：

式中：K——屋面的顶棚的综合传热系数[W/（㎡.K）]；

      K1——顶棚的传热系数[W/（㎡.K）]；

      K2——屋面的传热系数[W/（㎡.K）]；

      a——屋顶和顶棚的夹角。

一、围护结构的基本耗热量

Q=αFK（tn—twn）         （5.2.4）

式中：Q——围护结构的基本耗热量（W）；

      α——围护结构温差修正系数，按本规范表5.2.4采用；

       F——围护结构的面积（㎡）

       K——围护结构的传热系数[W/（㎡.K）]；

      tn——供暖室内设计温度（℃），按本规范第3章采用；

      twn——供暖室外计算温度（℃），按本规范第4章采用；

注：当已知或可求出冷侧温度时，twn一项可直接用冷

侧温度值代入，不再进行α值修正。

与相邻房间的温差大于或等于5℃，或通过隔墙和楼板等的传热量大于该房间热负荷的10％时，应计算通过隔墙或楼板等的传热量。

二、围护结构附加耗热量

围护结构的附加耗热量应按其占基本耗热量的百分率确定

Q1=Qj(1+βch+βf+ βli+ βm)(1+ βf.g)(1+ βj)

βch– 朝向修正；

βf– 风力修正；

βli– 两面外墙修正；

βm – 窗墙面积比过大修正；

βf.g– 房高附加修正；

βj – 间歇附加修正；

三、门外、窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量

V=∑( l L m)

l---房间某朝向上的门窗缝隙长度，m

L---每米门窗缝隙的基准渗风量，m3/h·m

m---门窗缝隙的渗风量综合修正系数

四、门外开启时经外门进入室内的空气耗热量

当建筑物的楼层数为n时，外门附加率：

    1)一道门按65％×n；

    2)两道门(有门斗)按80％×n；

    3)三道门(有两个门斗)按60％×n；

    4)公共建筑的主要出入口按500％。

 建筑(除楼梯间外)的围护结构耗热量高度附加率，散热器供暖房间高度大于4m时，每高出1m应附加2％，但总附加率不应大于15％；地面辐射供暖的房间高度大于4m时，每高出1m宜附加1％，但总附加率不宜大于8％。

工业厂房及辅助房间供暖设计热负荷

1.基本耗热量及附加耗热量

a. 室内空气温度的确定

1）工作地带的设计温度 tg

2）室内空气的计算温度 t n

当车间高度 ≤4m时，tn=tg;

当车间高度>4m时，对地面 tn=tg，

对外墙、外窗和外门 tn=(tn+td)/2；

对屋顶 tn=td=tg+Δt(H-2)

Δt = 0.3~1.5℃/m (温度梯度)

b .当 tn分别按照地面、外墙及屋顶取不同值时，

房高附加修正率βf .g=0 ， 两面 外墙修正βli =0 ；

窗墙面积比过大修正 βm =0

2.厂房的门窗缝隙冷风渗透耗热量

3.厂房的大门开启冲入的冷风耗热量

a.每班开启时间≤15min的大门，附加率 为200~500%；

b.每班开启时间>15min的外门，按照下  列经验公式计算：

G=A +(a +Nνw )  F

G--冲入的冷风量，kg/s; N—常数，0.15~0.25

a, A—系数，查表 ;Vw---冬季室外平均风速，m /s

F--车间上部可能开启的排气窗或排气孔的面积，m2

建筑物热负荷可按建筑体积估算

Q N =a q N.VV (t n .p- t w)

Q f=a q f. V V (tn .p- t w. f)

建筑物热负荷可按建筑面积估算（方案设计）

Q N= q N.S S

本文仅分享热负荷计算，具体参依据国标：GB50736-2012（民用建筑供暖通风与空气调节设计规范）。

本文转载自：公众号暖通学习吧

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