钢外护管直埋热力管道中设置空气层或将空气层抽真空后形成的真空层是提高热力管网输送效率和增强防腐的新方法。分析了国内外相关资料，结合钢外护管真空复合保温直埋管道热力分析的研究成果，提出了空气层环形空间内导热、对流和辐射换热的当量导热系数计算方法，并分析了在不同空气层压力（1000Pa-101325Pa）、不同热媒温度（200℃、250℃、300℃）下空气层换热量的变化规律。计算值和实验值的偏差低于8.6%，说明本文计算方法正确。以热媒温度250℃的情况为例，当空气层绝对压力从101325Pa降到5000Pa时，空气层换热量降幅较小（1.3%）。当空气层绝对压力低于2000Pa时，空气层换热量降幅较明显（21.2%）。本文方法也适用于计算其它环形空间内导热、对流和辐射换热并存的气体复合换热问题。