建筑热工计算祥解

混凝土热工计算：依据《建筑施工手册》（第四版）、《大体积混凝土施工规范》（GB_50496-2009）进行取值计算。

砼强度为：C40 砼抗渗等级为：P6砼供应商提供砼配合比为：水：水泥：粉煤灰：外加剂：矿粉：卵石：中砂155: 205 : 110 : 10.63 : 110 : 1141 : 727一、温度控制计算1、最大绝热温升计算T MAX= W·Q/c·ρ=(m c+K1FA+K2SL+UEA)Q/Cρ式中：T MAX——混凝土的最大绝热温升；W——每m3混凝土的凝胶材料用量；m c——每m3混凝土的水泥用量，取205Kg/m3；FA——每m3混凝土的粉煤灰用量，取110Kg/m3；SL——每m3混凝土的矿粉用量，取110Kg/m3；UEA——每m3混凝土的膨胀剂用量，取10.63Kg/m3；K1——粉煤灰折减系数，取0.3；K2——矿粉折减系数，取0.5；Q——每千克水泥28d 水化热，取375KJ/Kg；C——混凝土比热，取0.97[KJ/（Kg·K）]；ρ——混凝土密度，取2400（Kg/m3）；T MAX=（205+0.3×110+0.5×110+10.63）×375/0.97×2400T MAX=303.63×375/0.97×2400=48.91（℃）2、各期龄时绝热温升计算Th（t）=W·Q/c·ρ（1-e-mt）= T MAX（1-e-mt）；Th——混凝土的t期龄时绝热温升（℃）；е——为常数，取2.718；t——混凝土的龄期（d）；m——系数、随浇筑温度改变。

根据商砼厂家提供浇注温度为20℃，m值取0.362Th（t）=48.91（1-e-mt）计算结果如下表：3、砼内部中心温度计算T1（t）=T j+Thξ（t）式中：T1（t）——t 龄期混凝土中心计算温度，是该计算期龄混凝土温度最高值；T j——混凝土浇筑温度，根据商砼厂家提供浇注温度为20℃；ξ（t）——t 龄期降温系数，取值如下表T1（t）=T j+Thξ（t）=20+ Thξ（t）计算结果如下表：由上表显示，砼中心温度最高值出现在第三天。

热工计算公式及参数热工计算是指通过一系列公式和参数来计算热量、功率、效率等热力学参数的过程。

热工计算在工程设计、能源管理和热力学研究等领域起着重要的作用。

本文将介绍一些常用的热工计算公式和参数。

1.热功率计算公式：热功率（Q）是表示单位时间内传输的热量的物理量。

常用的热功率计算公式如下：Q=m×c×ΔT其中，Q表示热功率，m表示物体的质量，c表示物体的比热容，ΔT表示物体的温度变化。

2.传热系数计算公式：传热系数（k）是表示单位时间内在单位面积上传输的热量的物理量。

常用的传热系数计算公式如下：k=Q/(A×ΔT)其中，k表示传热系数，Q表示传输的热量，A表示传热面积，ΔT表示温度差。

3.热效率计算公式：热效率（η）是指燃烧设备、热交换设备或热动力系统中实际产生的热量与理论上可能产生的最大热量之比。

常用的热效率计算公式如下：η=(实际产生的热量/理论可能产生的最大热量)×100%4.压力与体积关系公式：热工系统中的工质一般按照多种状态方程进行描述，其中最常用的是理想气体状态方程：PV=nRT其中，P表示压力，V表示体积，n表示物质的摩尔数，R表示气体常数，T表示温度。

5.比容与温度关系公式：比容（v）是指单位质量的物质占据的体积。

对于理想气体，比容与温度的关系可以用热力学公式来表示：v=(R×T)/P其中，v表示比容，R表示气体常数，T表示温度，P表示压力。

6.热辐射传热计算公式：热辐射传热是指两个物体之间通过热辐射方式传输热量的过程。

常用的热辐射传热计算公式如下：Q=ε×σ×A×(T1^4-T2^4)其中，Q表示传输的热量，ε表示发射率，σ表示热辐射常数，A表示辐射面积，T1和T2分别表示两个物体的温度。

7.热导率计算公式：热导率（λ）是指单位时间内通过单位厚度、单位面积的热流量。

常用的热导率计算公式如下：λ=(Q×L)/(A×ΔT)其中，λ表示热导率，Q表示传输的热量，L表示传热路径的长度，A表示传热的面积，ΔT表示温度差。

第三章建筑门窗玻璃幕墙热工计算一、整樘窗热工性能计算窗由多个部分组成，窗框、玻璃（或其它面板）等部分的光学性能和传热特性各不一样，在计算整窗的传热系数、遮阳系数以及可见光透射比时，应采用各部分的相应数值按面积进行加权平均计算。

窗玻璃(或者其它镶嵌板)边缘与窗框的组合传热效应所产生的附加传热以附加线传热系数（ψ）表达，简称“线传热系数”，应按照本章“框的传热计算”进行计算。

窗框的传热系数、太阳能总透射比按照本章“框的传热计算”进行计算。

窗玻璃的传热系数、太阳能总透射比、可见光透射比按照本章“玻璃光学热工性能计算”进行计算。

（一）整樘窗几何描述整樘窗应根据框截面的不同对窗框进行分类，每个不同类型窗框截面均应计算框传热系数、线传热系数。

不同类型窗框相交部分的传热系数可采用邻近框中较高的传热系数代替。

1、窗面积划分窗在进行热工计算时应按图3-1进行面积划分：（1）窗框的投影面积A f：从室内、外两侧分别投影，得到的可视框投影面积中的较大值，简称“窗框面积”；（2）玻璃的投影面积A g（或其它镶嵌板的投影面积A p）：指从室内、外侧可见玻璃（或其它镶嵌板）边缘围合面积的较小值，简称“玻璃面积”；（3）整樘窗的总投影面积A t：窗框面积A f与窗玻璃面积A g（或其它镶嵌板的面积A p）之和，简称“窗面积”。

A f= max(A t= A f+A gA d,i= A1+A2A d,e= A5+A6图3-1 窗各部件面积划分示图2、窗玻璃区域周长划分玻璃和框结合处的线传热系数对应的边缘长度l ψ应为框与玻璃室内、外接缝长度的较大值，见图3-2所示。

（二）整樘窗传热系数计算整樘窗的传热系数U t 采用下式计算：tf f ggtA U A U A U ∑∑∑++=ψψ （3-1）式中：U t ——整樘窗的传热系数［W/(m 2·K)］；A g ——窗玻璃（或者其它镶嵌板）面积（m 2）； A f ——窗框面积（m 2）； A t ——整樘窗面积（m 2）；l ψ——玻璃区域（或者其它镶嵌板区域）的边缘长度（m ）；U g ——窗玻璃（或者其它镶嵌板）的传热系数［W/(m 2·K)］，按本章“玻璃光学热工性能计算”计算；U f ——窗框的传热系数［W/(m 2·K)］，按本章“框的传热计算”计算；ψ——窗框和窗玻璃（或者其它镶嵌板）之间的线传热系数［W/(m 2·K)］，按本章“框的传热计算”计算。

建筑热工指标计算及其标准皖源集团—安徽节源节能科技有限公司2011年12月一、适用范围新标准（JGJ 26-95）中规范适用于严寒和寒冷地区，主要包括东北、华北和西北地区（简称三北地区）等年日平均温度低于或等于5℃的天数，一般都在90天以上，最长的满洲里达211天。

这一地区习惯上称为采暖区，其面积占我国国土面积的70%。

新标准适用于集中采暖的新建和扩建居住建筑热工与采暖节能设计。

居住建筑主要包括住宅建筑（约占92%）和集体宿舍、招待所、旅馆、托幼建筑等。

集中采暖系指由分散锅炉房、小区锅炉房和城市热网等资源，通过管道向建筑物供热的采暖方式。

二、相关的热工指标计算方法的规定1、建筑物耗热量指标计算H H T INF IHq q q q =+-式中：H q —建筑物耗热量指标（2/W m ）；H T q —单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量（2/W m ）； INF q —单位建筑面积的空气渗透耗热量（2/W m ）； IHq —单位建筑面积的建筑内部得热（包括炊事、照明、家电和人体散热），住宅建筑取3.80（2/W m ）。

2、单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量计算1()()/mi c i i i i H T t t K F A q ε==-∑式中：it —全部房间平均室内计算温度，一般住宅建筑取16℃；e t —采暖期室外平均温度（℃）；i ε—围护结构传热系数的修正系数（取用方式详见附录1）；i K —围护结构的传热系数()2/m K W ，对于外墙应取其平均传热系数（计算方法详见附录2）；i F —围护结构的面积（2m ）（计算方法详见附录3）； 0A —建筑面积（2m ）（计算方法详见附录3）。

3、单位建筑面积的空气渗透耗热量计算0()()/i e INF t t C N V A q ρρ=-式中：C ρ—空气比热容，取0.28/()W h kg K ；ρ—空气密度（3/kg m ），取e t 条件下的值；N —换气次数，住宅建筑取0.5（1/h ）； V —换气体积（3m ）（计算方法详见附录3）。

大型建筑物热工计算书第一步：确定建筑物的尺寸和材料属性根据建筑物的平面图和立面图，确定建筑物的尺寸和形状。

此外，还需要获取建筑材料的热传导系数、密度、比热容等属性。

第二步：计算热传导利用热传导公式来计算建筑物不同部分的热传导热流。

这可以通过以下公式实现：Q = (k * A * ΔT) / L其中，Q为热传导热流，k为材料的热传导系数，A为热流通过的面积，ΔT为温度差，L为热传导路径长度。

第三步：计算热对流和辐射建筑物的外表面通常会受到室外空气的对流和太阳辐射的影响。

为了计算这些影响，可以使用下面的公式：Q = h * A * (T - T∞) + ε * σ * A * (T⁴ - T∞⁴)其中，Q为热对流和辐射热流，h为对流传热系数，A为表面积，T为表面温度，T∞为环境温度，ε为辐射率，σ为斯特藩-玻尔兹曼常数。

第四步：能量平衡和室内热负荷计算根据建筑物的热传导、热对流和辐射计算结果，可以计算整个建筑物的能量平衡和室内热负荷。

这可以通过使用以下公式来实现：Q_total = Q_conduction + Q_convection_radiation其中，Q_total为整个建筑物的热负荷，Q_conduction为热传导热负荷，Q_convection_radiation为热对流和辐射热负荷。

第五步：结果分析和优化建议根据能量平衡和室内热负荷计算的结果，可以评估建筑物的热能性能，并提出相应的优化建议。

例如，使用更好的绝热材料、改善建筑物外墙的保温性能等。

希望本文档提供的热工计算方法和步骤能够对大型建筑物的能源效率评估和优化提供一定的帮助。

[参考文献]- 张三. (2021). 建筑物热工计算原理与应用. 施工出版社.- 李四. (2020). 建筑能源计算与评价. 建筑科学出版社.以上为简要内容，具体热工计算的过程和公式可参考相关参考文献。

建筑外墙保温热工节能计算分析外墙外保温围护结构基本组成：面砖（不计入）+ 热镀锌电焊网复合抗裂砂级黑色聚苯板（外保温）（50mm）+混凝土墙（200mm）+ 混合浆（8－10mm）+B1砂浆（内墙抹灰）（20mm）依据《北京市建筑节能设计标准》（采暖居住建筑部分）及建筑热工设计常用计算方法（见附录），按体形系数小于计算，得出如下表计算分析结果：级黑色聚苯板（外保温）厚度为50mm时，墙体热阻R0＝，墙体传热系当B1数K＝<符合《北京市建筑节能设计标准》节能65％的设计要求。

附录 建筑热工设计常用计算方法1 传热系数的计算围护结构传热系数K 按下式计算： 01R K =式中 R 0――围护结构传热阻（单位：m 2·K/W ）。

2 传热阻的计算围护结构传热阻R 0按下式计算： ei e i a R a R R R R 110++=++= 式中 R i ,a i ――内表面换热阻（单位：m 2·K/W ）和换热系数[单位：W/(m 2·K)]，按附表2-1采用；Re,a e ――外表面换热阻（单位：m 2·K/W ）和换热系数[单位：W/(m 2·K)]，按附表2-2采用；R ――围护结构热阻（单位：m 2·K/W ）。

附表2-1 内表面换热系数a i 及内表面换热阻R i 值附表2-2 外表面换热系数a e 及外表面换热阻R e 值i i 3 热阻的计算单层结构或单一材料层热阻R 按下式计算： λδ=R 式中δ――材料层厚度（单位：m ）；λ――材料导热系数〔单位：W/(m ·K)〕，见附图1。

λδ附图1多层结构热阻R 按下式计算：式中 R 1,R 2,…，R n ――围护结构各材料层热阻（单位：m 2·K/W ）。

{4 围护结构的热惰性系数D （无量纲）nR R R R +⋅⋅⋅++=21单层结构或单一材料层热惰性系数D按下式计算：D=R*S多层结构热惰性系数D按下式计算：D=ΣR*S多层围护结构的热惰性指标DD=ΣR•S=R1S1+R2S2+……RnSn围护结构保温隔热层厚度δ（m）δ=λR=λ(1/K-R0)=λ(Rmin-Σ(冬季)(夏季)以上各式中：Rmin—围护结构按节能标准要求的最小传热阻（M2•K/W），Rmin=1/K；R、R1、R2、Rn—各层材料层的热阻（M2•K/W）；Ri—围护结构内表面换热阻，Ri=㎡•K/W；Re—围护结构外表面换热阻，Re=(冬)或Re=（夏）；λ、λ1、λ2、λn—各层材料的导热系数（W/m•K），查表；S、S1、S2、Sn—各层材料的蓄热系数（W/ M2•K），查表。

附录一建筑热工设计计算公式及参数(一)热阻的计算1.单一材料层的热阻应按下式计算：式中R——材料层的热阻，㎡·K/W；δ——材料层的厚度，m；λc——材料的计算导热系数，W/(m·K)，按附录三附表3.1及表注的规定采用。

2.多层围护结构的热阻应按下列公式计算：R＝R1＋R2＋……＋Rn(1.2)式中R1、R2……Rn——各材料层的热阻，㎡·K/W。

3.由两种以上材料组成的、两向非均质围护结构（包括各种形式的空心砌块，以及填充保温材料的墙体等，但不包括多孔粘土空心砖），其平均热阻应按下式计算：(1.3)式中——平均热阻，㎡·K/W；Fo——与热流方向垂直的总传热面积，㎡；Fi——按平行于热流方向划分的各个传热面积，㎡；（参见图3.1）；Roi——各个传热面上的总热阻，㎡·K/WRi——内表面换热阻，通常取0.11㎡·K/W；Re——外表面换热阻，通常取0.04㎡·K/W；φ——修正系数，按本附录附表1.1采用。

图3.1 计算图式修正系数φ值附表1.1λ2/λ1或/λ1φ0.09～0.19 0.20～0.39 0.40～0.69 0.70～0.990.86 0.93 0.96 0.98注：(1)当围护结构由两种材料组成时，λ2应取较小值，λ1应取较大值，然后求得两者的比值。

(2)当围护结构由三种材料组成，或有两种厚度不同的空气间层时，φ值可按比值/λ1确定。

(3)当围护结构中存在圆孔时，应先将圆孔折算成同面积的方孔，然后再按上述规定计算。

4.围护结构总热阻应按下式计算：Ro＝Ri＋R＋Re(1.4)式中Ro——围护结构总热阻，㎡·K/W；Ri——内表面换热阻，㎡·K/W；按本附录附表1.2采用；Re——外表面换热阻，㎡·K/W，按本附录附表1.3采用；r——围护结构热阻，㎡·K/W。

内表面换热系数αi及内表面换热阻Ri值附表1.2注：表中h为肋高，ｓ为肋间净距。

建筑热工计算的补充说明一、热工计算方法补充说明3 朝向窗墙面积比M 11） 地下室为非采暖空间时，±0.00以下的建筑物垂直外立面不参与计算。

2） 地下室为采暖空间时，±0.00以下与室外空气接触的建筑物垂直外立面参与计算（包括：±0.00至室外地平、至窗井底部、至下沉庭院地平的外墙和门窗）。

4 建筑物体形系数S1） 没有地下室，或有地下室但地下室为非采暖空间时，建筑物外表面积及其所包围的空间从首层地面（±0.00）算起，±0.00以下不参与计算。

2） 有地下室且地下室为采暖空间时（1）参与计算的建筑物外表面积F Σ，为地上和地下所有与大气接触的围护结构外表面积的总和（其中凸窗和封闭式阳台计算方法见上述1、2）。

（2）参与计算的建筑物体积0V ，为±0.00以上体积上V 和±0.00以下计算体积’下V 两部分之和。

（3）±0.00以下计算体积’下V 按下式确定：下下’下’下V f f V 式中：’下f ——±0.00以下与室外空气接触的垂直外立面面积（包括：±0.00至室外地平、至窗井底部、至下沉庭院地平的外立面）；下f ——±0.00以下垂直外立面总面积（包括与室外空气接触和与土壤接触的外立面）；下V ——±0.00以下下f 包围的总体积。

5 当建筑物各部分层数不统一（阶梯式错层）时，该建筑热工参数限值可按面积所占比例最大部分的层数统一确定取值。

6 采用附录权衡判断表B.1.3.-2进行温差传热量计算时， 楼梯间和封闭外走廊的屋面、地面（或楼板）不单独计算，简化为与户内部分统一计算，即室内外温差均为17.9℃。

二、其他补充说明和更正1《标准》表3.2.2注释和3.2.12-4：变形缝除要求缝隙两边填充深度不小于300mm的保温材料外，顶部水平方向也应向下填充深度不小于300mm的保温材料。