混凝土热工计算公式

冬季施工混凝土热工计算步骤冬季施工混凝土热工计算步骤如下：1、混凝土拌合物的理论温度：T0=【0.9（mceTce+msaTsa+mgTg）+4.2T(mw+wsamsa-wgmg)+c1(wsamsaTsa+wgmgTg)-c2(wsamsa+wgmg)】÷【4.2mw+0.9(mce+msa+mg)】式中 T0——混凝土拌合物温度（℃）mw、 mce、msa、mg——水、水泥、砂、石的用量（kg）T0、Tce、Tsa、Tg——水、水泥、砂、石的温度（℃）wsa、wg——砂、石的含水率（%）c1、c2——水的比热容【KJ/（KG*K）】及熔解热（kJ/kg）当骨料温度＞0℃时， c1=4.2， c2=0；≤0℃时， c1=2.1， c2=335。

2、混凝土拌合物的出机温度：T1=T0-0.16（T0-T1）式中 T1——混凝土拌合物的出机温度（℃）T0——搅拌机棚温度（℃）3、混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度：T2=T1-(at+0.032n)（T1-Ta）式中 T2——混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度（℃）；tt——混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间；a——温度损失系数当搅拌车运输时， a=0.254、考虑模板及钢筋的吸收影响，混凝土浇筑成型时的温度：T3=（CcT2+CfTs）/( Ccmc+Cfmf+Csms)式中 T3——考虑模板及钢筋的影响，混凝土成型完成时的温度（℃）；Cc、Cf、Cs——混凝土、模板、钢筋的比热容【kJ/（kg*k）】；混凝土取1 KJ/（kg*k）；钢材取0.48 KJ/（kg*k）；mc——每立方米混凝土的重量（kg）；mf、mc——与每立方米混凝土相接触的模板、钢筋重量（kg）；Tf、Ts——模板、钢筋的温度未预热时可采用当时的环境温度（℃）。

根据现场实际情况，C30混凝土的配比如下：水泥：340 kg，水：180 kg，砂：719 kg，石子：1105 kg。

砂含水率：3%；石子含水率：1%。

材料温度：水泥：10℃，水：60℃，砂：0℃，石子：0℃。

搅拌楼温度：5℃混凝土用搅拌车运输，运输自成型历时30分钟，时气温-5℃。

与每立方米混凝土接触的钢筋、钢模板的重量为450Kg，未预热。

那么，按以上各步计算如下：1、 T0=【0.9（340×10+719×0+1105×0）+4.2×60×（180-0.03×719-0.01×1105）+2.1×0.03×719×0+2.1×0.01×1105×0-335×（0.03×719+0.01×1105）】/【4.2×180+0.9（340+719+1105）】=13.87℃2、 T1= T0-0.16（T0- T1）=13.87-0.16×（13.78-5）=12.45℃3、 T2= 12.45-(0.25×0.5+0.032×1)(12.45+5)=9.7℃4、 T3= (2400×1×9.7-450×0.48×5)/(2400×1+450×0.48)=8.5℃以上为混凝土热工计算，以下资料公供参考：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——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——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。

表面换热系数αi及表面换热阻Ri值附表1.2 表面特性αi[W/(㎡·K)] Ri[(㎡·K/W)]墙、地面；表面平整的顶棚、屋盖或楼板以及带肋的顶棚h/s≤0.3 8.72 0.11有井形突出物的顶棚、屋盖或楼板h/s＞0.3 7.56 0.13注：表中h为肋高，ｓ为肋间净距。

5.空气间层热阻值的确定(1)不带铝箔，单面铝箔、双面铝箔封闭空气间层的热阻值应按附表1.4采用。

(2)通风良好的空气间层热阻，可不予考虑。

这种空气间层的间层温度可取进气温度，表面换热系数可取11.63W/(㎡·K)。

外表面换热系数αe及外表面换热阻Re值附表1.3 外表面状况αe (W/㎡·K) Re(㎡·K/W)与室外空气直接接触的表面 23.26 0.04不与室外空气直接接触的表面：阁楼楼板上表面不采暖地下室顶棚下表面8.145.820.120.17(二)围护结构热惰性指标D值的计算1.单一材料层的D值应按下式计算：D＝R·S (1.5)式中R——材料层的热阻，㎡·K/W；S——材料的蓄热系数，W/(㎡·K)；空气间层热阻值[㎡·K/W] 附表1.4 位置、热流状况及材料特性冬季状况夏季状况间层厚度[cm] 间层厚度[cm]0.5 1 2 3 4 5 6以上 0.5 1 2 3 4 5 6以上一般空气间层热流向下(水平、倾斜)热流向上(水平、倾斜)垂直空气层 0.102.多层围护结构的D值应按下式计算：D＝D1＋D2＋……＋Dn＝R1S1＋R2S2＋……＋RnSn (1.6)式中R1，R2……Rn——分别为各层材料的热阻，㎡·K/W；S1，S2……Sn——分别为各层材料的蓄热系数，W/(㎡·K)，空气间层的蓄热系数取S＝O。

注：如某层有两种以上材料构成，则可按下式求得其平均导热系数：(1.7)然后按下式计算其平均热阻：该层的平均蓄热系数按下式计算：(1.8)式中F1，F2……Fn——按平行于热流方向划分的各个传热面，㎡；λ1，λ2……λN——各个传热面积上材料的导热系数，W/(m·k)。

(三)地面吸热指数B值的计算地面吸热指数B值，应根据地面中影响吸热的界面位置，按下列几种情况计算：1.影响吸热的界面在最上一层，即当：(1.9)式中δ1——最上一层材料的厚度，m；α1——最上一层材料的导温系数，㎡/h；τ——人脚与地面接触的时间，取0.2H。

这时，B值可按下式计算(1.10)式中b1——最上一层材料的热渗透系数，W/(㎡··K)；λ1——最上一层材料的导热系数。

W/(m·K)；c1——最上一层材料的比热，W·h/(kg·K)；1——最上一层材料的容重，kg/。

2.影响吸热的界面在第二层，即当：(1.11)式中δ2——第二层材料的厚度，m；α2——第二层材料的导温系数，㎡/h。

这时，B值可按下式计算：B＝b1(1＋K1，2) (1.12)式中K1，2——第1，2两层地面吸热计算系数，根据b2/b1和两值按附表1.5查得；b2——第2层材料的热渗透系数，W/㎡··K)。

3.影响吸热的界面在第二层以下，即按(1.11)式求得的结果小于3.0，则影响吸热的界面位于第三层或更深处。

此时可仿照(1.12)式求出B2，3或B3，4等，然后按顺序依此求出B1，2值，这时式中的K1，2值应根据和值按附表1.5查得。

太阳辐射吸收系数ρ值(四)室外综合温度的计算1.室外综合温度各小时值按下式计算：(1.13)式中tsa——室外综合温度，℃；te——室外空气温度，℃；I——水平或垂直面上的太阳辐射强度，W/㎡ρ——太阳辐射吸收系数，按附表1.6采用；αe——外表面换热系数，通常取23.26W/(㎡·K)。

注：tsa计算式中未考虑外表面的长波辐射散热，它对顶层房间的降温是有一定作用的。

2.室外综合温度平均值按下式计算：(1.14)式中——室外综合温度平均值，℃；——室外计算温度平均值，℃，按附录二附表2.2采用；＿Ｉ——水平或垂直面上太阳辐射强度平均值，W/㎡，按附录二附表2.4采用；ρ——太阳辐射吸收系数，按附表1.6采用；αe——外表面换热系数，W/(㎡·K)。

3.室外综合温度波幅按下式计算：At·sa＝(Ate＋Ats)β(1.15)式中At·sa——室外综合温度波幅，℃；Ate——室外计算温度波幅，℃，按附录二附表2.2采用；Ats——太阳辐射当量温度波幅，℃，按下式计算：(1.16)Imax——水平或垂直面上太阳辐射强度最大值，W/㎡，按附录二附表2.4采用；＿Ｉ——水平或垂直面上太阳辐射强度平均值，W/㎡，按附录二附表2.4采用；αe——外表面换热系数，W/(㎡·K)；β——相位差修正系数，根据Ate与Ats的比值以及φte与φl之间的差值按附表1.7采用；φte——室外空气温度最大值出现时间，通常取15:00；φl——太阳辐射强度最大值出现时间。

通常取：水平及南向12:00，东向8:00，西向16:00；ρ——太阳辐射吸收系数，按附表1.6采用。

(五)围护结构总衰减倍数和总延迟时间的计算1.多层围护结构的总衰减倍数按下式计算：(1.17)式中νo——围护结构的总衰减倍数；ΣD——围护结构的热惰性指标，按本附录(二)的规定计算；ai，ae——分别为、外表面换热系数，W/(㎡·K)，S1，s2……Sn——由到外各层材料的蓄热系数，W/(㎡·K)，这气间层取S＝O；y1，y2……yn——由到外各层材料外表面蓄热系数，W/(㎡·K)，按本附录(七)1的规定计算。

2.多层围护结构总延迟时间按下式计算：(1.18)式中ξo——围护结构的总延迟时间，h；ye——围护结构外表面（亦即最后一层外表面）蓄热系数，W/(㎡·K)；yi——围护结构表面蓄热系数，W/(㎡·K)，按本附录(七)2的规定计算。