围护结构构造与热工建筑传热系数计算举例
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第二节围护结构的基本耗热量在工程设计中,围护结构的基本耗热量是按一维稳定传热过程进行计算的,实际上,室内散热设备散热不稳定,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,所以对室内温度容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,具体计算参考有关资料。
围护结构基本耗热量,可按下式计算:α)(''w n t t FK q -=W (1--3)式中K ——围护结构的传热系数,W/m2·℃;F ——围护结构的面积,㎡;n t ——冬季室内计算温度,℃;'wt ——供暖室外计算温度,℃;α——温度修正系数。
整个建筑物或房间围护结构的基本耗热量等于它的围护结构各部分基本耗热量的总和。
应该注意,在进行计算时一定要注意单位的统一。
α)('''1w n j t t FK q Q -∑=∑=⋅W (1--4)一、室内计算温度nt 室内计算温度是指距地面2m 以内人们活动地区的平均空气温度。
室内空气温度的选择,应满足人们生活和生产工艺的要求。
生产工艺要求的室温,一般由工艺设计人员提出。
生活用房间的温度,主要决定于人体的生理热平衡,它和许多因素有关,如与房间的用途、室内的潮湿状况和散热强度、劳动强度以及生活习惯、生活水平等有关。
许多国家所规定的冬季室内温度标准,大致在16~22℃范围内。
根据国内有关卫生部门的研究结果认为:当人体衣着适宜,保暖量充分且处于安静状况时,室内温度20℃比较舒适,18℃无冷感,15℃是产生明显冷感的温度界限。
《暖通规范》规定,设计采暖系统时,冬季室内计算温度应根据建筑物用途,按下列规定采用:1.民用建筑的主要房间,宜采用16~24℃;2.工业建筑的工作地点,宜采用轻作业18~21℃;中作业16~18℃;重作业14~16℃;过重作业12~14℃。
8HS+12A+6+1.52PVB+冲空夹胶玻璃+背板+保温棉的传热系数典型节点如下:根据《民用建筑热工设计规范》(GB50176-93的规定,围护结构的传热阻应按下式计算:R 0= R + R+ R e式中:咼--围护结构的传热阻mk/w;R --内表面换热阻mk/W,规范规定取0.11m2k/W;R e --外表面换热阻mk/W,冬季取0.04,夏季取0.05 ;R -- 围护结构热阻mk/W;R= R 面板+ R 墙+ R 保温+ R 空气其中:8 面板、8 墙、8 保温-- 分别为幕墙面板、土建墙体和保温材料层的厚度,mm;入面板、入墙、入保温--分别为幕墙面板、土建墙体和保温材料层的导热系数,Wm2• k,玻璃取0.76,铝取203,墙1.74,保温棉取0.05 ;R空气--空气间层热阻mk/W,对中空玻璃空气层d a=6mm寸取0.10,d a=9mn时取0.12,d a=12mn时取0.14,本例取0.14 ;对于8+12A+6+1.52PVB+6中空玻璃:R 面板=8/1000 / 0.76+6/1000/0.76+6/1000/0.76=0.0263 m 2k/W 对于150mm的墙体:2R墙=150/1000/1.74=0.0862 m 2k/W对于50mn厚的保温棉:2R保温=50/1000/0.05=1 m k/W铝板的导热系数很大,故其对幕墙总热阻的影响可以忽略不计所以:R=0.0263+0.0862+1+0.14=1.2525m2k/W冬季:R0=1.2525+0.11+0.04=1.4025m 2k/W 夏季:R0=1.2525+0.11+0.05=1.4125 m 2k/W故传热系数为:2冬季:K=1/R0=1/1.4025=0.713W/m2k夏季:K=1/R0=1/1.4125=0.708 W/m 2k。
围护结构传热系数计算公式
围护结构传热系数是指建筑围护结构所能传递的热量流量与温
度差之比,是衡量建筑围护结构保温性能的重要指标。
其计算公式如下:
围护结构传热系数 = 热量流量 / (温度差×围护结构面积)
其中,热量流量是指单位时间内穿过围护结构的热量,单位为瓦特(W);温度差是指围护结构内外温度的差值,单位为摄氏度(℃);
围护结构面积是指建筑围护结构所覆盖的面积,单位为平方米(m)。
通过计算围护结构传热系数,可以了解建筑围护结构的保温性能,指导建筑能耗的优化设计和改善,提高建筑的能源利用率和环保性能。
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围护结构传热系数一、围护结构热阻的计算1、单层结构热阻r=δ/λa(k/w)式中:δ—材料层厚度(m)λ—材料热传导系数[w/(m.k)]2、多层结构热阻a—平壁的面积,m2r=r1+r2+----rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn式中:r1、r2、---rn—各层材料热阻(m2.k/w)δ1、δ2、---δn—各层材料厚度(m)λ1、λ2、---λn—各层材料热传导系数[w/(m.k)]二、围护结构的传热阻r0=ri+r+re式中:ri—内表面换热阻(m2.k/w)(一般取0.11)re—外表面换热阻(m2.k/w)(一般取0.04)r—围护结构热阻(m2.k/w)三、围护结构传热系数计算k=1/r0(w/(m2.k))式中:r0—围护结构传热阻外墙受到周边热桥影响条件下,其平均值传热系数的排序km=(kpfp+kb1fb1+kb2fb2+kb3fb3)/(fp+fb1+fb2+fb3)式中:km—外墙的平均值传热系数[w/(m2.k)]kp—外墙主体部位传热系数[w/(m2.k)]kb1、kb2、kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[w/(m2.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四、铝合金门窗的传热系数的排序uw=(af*uf+ag*ug+lg*ψg)/(af+ag)uw—整窗的传热系数w/m2·kug—玻璃的传热系数w/m2·kag—玻璃的面积m2uf—型材的传热系数w/m2·kaf—型材的面积m2lg—玻璃的周长mψg—玻璃周边的线性传热系数w/m2·k。
建筑外墙传热系数计算式
一、计算公式如下
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(m2.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(m2.k/w)(一般取0.11)
Re—外表面换热阻(m2.k/w)(一般取0.04)
R—围护结构热阻(m2.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/(m2.k)]
Kp—外墙主体部位传热系数[W/(m2.k)]
Kb1、Kb2、Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/(m2.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
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,℃),1H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)。