1 室内供暖系统的设计热负荷 供暖热负荷的估算
对于只设供暖系统的建筑物，在进行方案初选或只做技术方案比较时，其供暖的供热量可采用下面方法之一进行估算。
1） 单位面积热指标法
当只知道总面积时，其供暖热指标可参考表2-6的数值。
表2-6 供暖指标 （单位 W/m2）
建筑物功能 供暖 指标 住宅 办公、学校 医院、 旅馆 幼儿园 图书馆 商店 单层 住宅 食堂、 餐厅 影剧院 大礼堂、 体育场 46~ 70 60~ 80 65~ 80 60~ 70 46~ 76 65~ 80 80~ 105 115~ 140 95~ 115 115~ 165 若建筑物总面积大，外围护结构热工性能好，窗户面积小，采用下限的指标；反之，采用较大的上限指标。
2） 窗墙比公式法
当已知外墙面积、窗墙比及建筑面积时，供暖指标也可按下式估算： q={(1.163κ(6a+1.5)A)} ?(tN-tW)/F (W/m2) 式中 q——建筑物供暖热负荷指标，W/m,按表2-6选取； κ——新风系数，1.3~1.5；
a——外窗面积与外墙面积（包括窗）之比； A——外墙总面积（包括窗），m F——总建筑面积，m
tN——冬季空调室内计算温度，℃； tW——冬季空调室外计算温度，℃。
在冬季，人们为了满足正常活动和生产工艺的需要，要求室内具有一定的温度。为此 就得向房间供给一定的热量，以维持供暖房间在该温度下的热平衡。所谓供暖系统的设计 热负荷，是指在某一室外温度下，为了维持所要求的室内温度，供暖系统在单位时间内向 建筑物供给的热量。该热量随着房间失热量与得热量的变化而变化。当室内能维持在一定 温度时，必须保持供暖房间在该温度下的热平衡。通过对供暖房间热平衡时得热量和失热
2
2
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量情况的分析和计算，就可以确定供暖系统的设计热负荷。
供暖系统的热负荷是指在某一室外温度下，为了达到要求的室内温度，供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。它随建筑物得失热量的变化而变化，是一个动态的概念。 1．1供暖房间的热平衡
冬季供热通风系统的热负荷应根据建筑物或房间的得、失热量确定，即根据(建筑物 或房间的)热平衡确定热负荷Q。 (1)失热量
失热量(Qsh)包括以下几部分： (1)围护结构传热耗热量Q1。；
(2)冷风渗透耗热量Q2(加热由门窗缝隙渗入的冷空气的耗热量)；
(3)冷风渗入耗热量Q3(加热由外门、孔洞及相邻房间侵入的冷空气的耗热量)； (4)水分蒸发耗热量Q4；
(5)加热外部进入的冷物料和运输工具的耗热量Q5；
(6)通风耗热量Q6(通风系统将空气从室内排到室外所带走的热量)。 (2)得热量
得热量(Qd)包括以下几部分：
(1)工艺设备散热量Q7，以工艺设备最小负荷时散热量计，即最小负荷班散热量； (2)非供暖通风系统的其他管道和热表面的散热量Q8； (3)热物料散热量Q9；
(4)太阳辐射进入室内热量Q10； (5)其他途径散失或获得的热量Q11; (3)热负荷.
热负荷的计算公式如下
Q?Qsh?Qd (1-1) 对于没有由于生产工艺所带来的得失热量，不需设置通风系统，不考虑其他途径的得 失热量(如人体、照明散热量，散热量小且不稳定)，建筑物或房间的热平衡就简单多了。 失热量Qsh只需考虑(2)所述前三项耗热量；得热量Qd只需考虑太阳辐射进入室内的热量，即
[5]
Q?Qsh?Qd?Q1?Q2?Q3?Q10 (1-2)
1．2供暖系统的设计热负荷
, 供暖系统的设计热负荷Q'是指在设计室外温度tw下，为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。设计热负荷是一个静态的概念，它是设计供暖系统最基本的依据，是供暖设计中最基本的数据；影响供暖系统方案的确定、管径的大小、设备的大小、使用效果、经济效果；影响集中供热系统热源设备的容量、管网的管径、投资和使用效果。
对于没有设置机械通风系统的民用建筑，供暖系统的设计热负荷Q'可用下式表示：
/、、‘、' Q/?Qsh?Qd?Q1?Q2?Q3-Q10 (1-3)
. 式中带上标“ˊ”的符号均表示在设计工况下的各种参数，如Qsh表示设计工况下的
失热量。
1．3工程设计中供暖系统热负荷的计算方法
围护结构的传热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，计算供暖系统的设计热负荷时，常把它分成围护结构传热的基本耗热 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综合。
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)耗热量包括风力附加、高度附加和朝向修正耗热量。朝向修正是考虑 围护结构的朝向不同，太阳辐射得热量不同而对基本耗热量进行的修正。
, 太阳辐射得热量Q10不易精确确定，而且地理位置、朝向、时间、围护结构材料等影响,因素太多，一般将Q10的计算并入到围护结构传热耗热量Q1计算之中。围护结构传热耗热
,量Q1是室内温度高于室外温度时，通过围护结构向外传递的热量。可将它分成基本耗热量和附加耗热量分别进行计算。
因此，在工程设计中，供暖系统的设计热负荷，一般可分几部分进行计算。
Q?QIj?QIs?Q2?Q3 (1-4)
,,,,,,
,式中 QIj——围护结构的基本耗热量，是在设计条件下，通过围护结构传到室外的稳定
传热量的总和；
, QIs ——围护结构的附加(修正)耗热量，包括指风力附加、高度附加和朝向附加。其
中朝向附加是考虑围护结构的朝向不同，太阳辐射得热量不同而对基本耗热量进行的修正
,(减去部分基本耗热量)，这样将Q10的计算并入到Q1,的计算中加以考虑； ,,------室内通风换气的耗热量。 Q2?Q3在工程设计中，一般建筑物的室内供暖系统允许室温有一定波动幅度，围护结构的基 本耗热量按一维稳定传热过程进行计算，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而变化。实际上，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，所以对室内温度允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，可参考其他相关书籍。 1. 3.1 通过围护物的温差传热量用下式计算
Qj?KF(tn?tw)a (1-5) 式中
Qj—通过供暖房间某一面围护物的温差传热量(或称基本耗热量)，W； K—该面围护物的传热系数， W/（m2.℃） F—该面围护物的散热面积，rn2。
tn—室内空气计算温度，见表4.1-1,℃; tw—室外供暖计算温度，℃; a— 温差修正系数。
整个建筑物或房间的基本耗热量等于各部分围护结构基本耗热量的总和：
,,QIj??q,??KF(tn?tw)a (1-6)
[1]
当围护物是贴上的非保温地面时，其温差传热量为Qj.d(W)，用下式计算:
Qj.d?Kpj.dFd(tn?tw) （1-7）
式中Kpj.d一房间非保温贴土地面的平均传热系数，见表4.1-2及表4. 1 . 3, W/
（m2.℃）；
Fd—房间地面面积，m2。
当房间仅有一面外墙时的Kpj?d(W/m2?℃) 表4.1-2 房间宽度（进深）（m） Kpj?d 3.0~3.6 0.40 3.9~4.5 0.35 4.8~6.0 0.30 6.6~8.4 0.25 9 0.20 注：具有两面不相邻外墙的房间，应将房间分割为两个彼此相等，具有一面外墙的部分，使用此Kpj?d。
当房间具有两面相邻外墙时的Kpj?d(W/m2?℃) 表4.1-3 房间长度（开间）（m） 3.0 3.6 4.2 4.8 5.4 6.0 房间宽度 （深度）（m） 3.0 3.6 4.2 4.8 5.4 6.0 0.65 0.60 0.57 0.55 0.53 0.52 0.60 0.56 0.54 0.52 0.50 0.48 0.57 0.54 0.52 0.49 0.47 0.46 0.55 0.52 0.49 0.47 0.45 0.44 0.53 0.50 0.47 0.45 0.43 0.41 0.52 0.48 0.46 0.44 0.41 0.40 注 1、当房间长或宽度超出6cm时，超出部分可按表4.1-2查Kpj?d；
2、当房间有三面外墙时，需将房间先划分为两个相等的部分，每部分包含一个冷拐角。
然后，据分割后的长与宽，使用本表。
3、当房间有四面外墙时，需将房间先划分为四个相等的部分，作法同2。
高层建筑外窗的传热系数随高度的增加而增加，表4.1-4给出了增加以后的Kj值，将此Kj值代入式(1-2)计算窗户的温差传热量[3]。
高层建筑窗户的计算传热系数Kj(W/m2?℃) 表4.1-4 外窗中心距室外 地坪高度（m） 单层金属窗K=6.4（W/m2?℃） 当地室外风速（m/s） 3 1.6 4.5 7.5 10.5 13.5 16.5
双层金属窗（W/m2?℃） 3 3.26 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 4 3.3 3.3 3.3 3.3 3.3 3.4 5 3.3 3.3 3.4 3.4 3.4 3.4 K=3.26 当地室外风速（m/s） 6 3.3 3.4 3.4 3.4 3.4 3.4 4 6.4 6.4 6.5 6.6 6.7 6.7 5 6.4. 6.7 6.8 6.8 6.8 6.9 6 6.6 6.8 6.9 7.0 7.0 7.1 6.4 6.4 6.4 6.4 6.4 6.4