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建筑围护结构热阻及保温计算

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。R值代表建筑材料阻止热量穿过的能力。R值越高,材料的阻热和隔热性能越高。
根据机械行业标准 JB/T 10286—2001《日光温室结构》中规定,围护结构的总热阻值应达到设计低限热阻以上。哈尔滨地区,室外设计温度为-32℃,维护结构的最低热阻为2.8 m2 K·W-1,根据传热学的相关理论,当室外设计温度为-40℃,围护结构的最低热阻为3.8 m2 K·W-1,以1.15为保险系数,墙体的设计最低热阻均为4.4 m2 K·W-1.由传热学可知,
建筑围护结构热阻及保温计算
式中:R为复合墙体的总热阻:(m2·K)·W-1
hj 室北墙体内表面空气的对流换热系数,取hj= 23 W·(m2·K) -1
δj为墙体第j层的厚度/m;
λj为墙体第j层的导热系数:W·(m·K)-1
h0为墙体外表面空气的对流换热系数: W·(m2·K) -1,h0=8.7 W·(m2·K) -1[59]
根据JGJ-26-2010《严寒与寒冷地区居住建筑节能设计标准》,在哈尔滨地区,不透明围护结构的K≤0.3 W/(m2·K)
K=1/R
K为墙体的传热系数:W/(m2·K),试验墙体的K均为0.22 W/(m2·K),符合国家规定的节能要求。


QY-RG37建筑围护结构热阻测试及影响因素装置

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