围护结构的传热原理及计算PPT演示文稿
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式中 C ——空气比热容，取0.28 W h /（kg k）；
—— 空气密度（kg/m3），取te条件下的 值；
N—— 换气次数，住宅建筑取0.51/h; V—— 换气体积（m3），
木、塑料 单层实体门
3.5
夹板门和蜂窝夹板门 2.5
双层玻璃门
2.5
单层玻璃(30%)门
4.5
单层玻璃(30-60%)门
5.0
金属
单层实体门
6.5
单层玻璃门
6.5
单框双玻门
4.5
无框单层玻璃门
6.5
28
（3） 一些特殊构造传热系数计算
K2 F2 K1 F1
K2 F2 K1 F1
K3 F3
K = k1k2F2/(k1F1+k2F2)
K = (k1k2F2+k1k3F3) (k1F1+k2F2+k3F3)
29
三、围护结构内表面及内部温度分布
n
30
围护结构内表面及内部温度计算 1）、一般构造部分的内表面及内部温度
n-1
θn= ti - {（Ri +Σ R）/ R0}（ ti - te）
1
2）、热桥部位的局部内表面温度计算
θi‘= ti {（Ro‘+ η（Ro -Ro‘）/ R0 Ro‘}Ri（ ti - te）
34
te——采暖期室外平均温度（0C），按标 准附录规定选用；
i——围护结构传热系数的修正系数， 应按标准规定 选用；
Ki——围护结构的传热系数[W/（m2 K）]，对于外墙应取其平均传热 系数；
Fi ——围护结构的面积（m2）； Ao——建筑面积 （m2）；
35
3、单位建筑面积的空气渗透耗热量计算 q INF = （ti —te）（C N V）/Ao
αi----内表面热转移系数W /（ m2.K） qi----- 热流量，又称热流强度，单位时间
单位面积吸收或放出的热量。 ti----- 空气温度（K或0C） θi----- 表面温度温度（K或0C） Ri=1/ αi——内表面热转移阻。
10
ห้องสมุดไป่ตู้
2、外表面吸热、放热量：
qe=αe（te –θe） =Re （te –θe） （w/m2）
单框双玻窗 12
20--30 3.9
16
20--30 3.7
20--30 20--30 3.6 双层窗 100--140 20---30 3.0 单层+ 单框双玻窗 100--140 20--30 2.5
26
窗户的传热系数和传热阻
窗框材料 窗户类型 空气层 窗框窗洞 传热系数K
厚度mm 面积比% W/（m2.K）
αe----外表面热转移系数W /（ m2.K） αe 、αi 统称为表面热转移系数α， α=αc + αr （对流换热系数+辐射换热系数） Re=1/ αe——外表面热转移阻。
11
12
热阻：
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15
16
三、围护结构热阻、传热系数及计算：
Ri-----结构内表面热转移阻，Ri=1/αi Re----结构外表面热转移阻，Re=1/αe R1、R2、R3------分别为材料1、2、3层的热 阻。 R0------围护结构总热阻， K0------围护结构总传热系数
6
2、非稳定周期性传热过程------温度随时间 变化，且呈现周期性变化特点。即认为 在外围结构的一侧或两侧有周期性的热 作用。
7
第二节 稳定传热原理
平壁一维稳定传热
吸 热
传
热
放
热
8
9
一、表面吸放热 1、内表面吸热、放热量：
qi =αi（ti –θi） = （ti –θi） /Ri（w/m2）
31
作业：请设计北京地区一保温屋顶（R>2）， 并计算屋顶的总热阻和屋顶的温度分布。设 室内温度为18度，室外计算温度为-11度。见 P29。
32
四、标准规定的基本节能计算 1、建筑物耗热量
q H = q HT + q INF — q I.H 式中 q H—— 建筑物耗热量指标（W/m2）；
q HT ——单位建筑面积通过围护结构的传热 耗热量（W/m2）；
R1= d1 /λ1， R2= d 2 /λ2 ， R3= d3 /λ3 R= R1+R2 +R3
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重点
（3）用多层空气层。
23
一一
24
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五 窗户的传热系数和传热阻
窗框材料 铝、钢
窗户类型 空气层 窗框窗洞 传热系数K
厚度mm 面积比% W/(m2.K)
单层窗
20—30 6.4
木、塑料 单层窗
30—40 4.7
单框双玻窗 12
30--40 2.7
16
30--40 2.6
20--30 30--40 2.5
双层窗 100--140 30---40 2.3
单层+
单框双玻窗 100--140 30--40 2.0
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六、门的传热系数和传热阻
门框材料 门的类型
传热系数
K/[W/（m2。K）
建筑物理环境学
建筑热工学
1
建筑热工学
第一章 建筑热工学基本知识 第二章 围护结构传热与计算 第三章 建筑保温 第四章 外围护结构的湿状况 第五章 建筑防热热 第六章 建筑日照
2
第二章 围护结构传热及计算
第一节 围护结构的传热 过程
第二节 稳定传热原理 第三节 周期性不稳定传
热原理
3
第一节 围护结构的传热过程
一、建筑得热和失热 二、围护结构的传热过程
吸 传放 热 热热
表面吸热 结构传热 表面放热
4
◆表面热转移：
吸热、放热—— 对流换热和辐射换热； 对流换热包括导热和对流。
◆结构本身传热：实体材料----导热为主。
空气间层----辐射为主。
5
三、围护结构传热模型
1、稳定传热---室内、室外温度 及结构内部温度 分布不随时间变 化。
17
18
R0 = Ri + R1 + R2 + R3 + Re = Ri + R + Re,
R =R1+R2+R3=∑R (材料层总热阻) K----围护结构传热系数K0=1/ R0
注意：要计算围护结构的传热系数必须先 计算总热阻。
19
热阻、传热系数计算： 1）、结构内表面热转移阻，Ri=1/αi 2）、结构外表面热转移阻，Re=1/αe 3）、均匀实体材料层热阻：
q INF——单位建筑面积的空气渗透耗热量 （W/m2）；
33
q I.H——单位建筑面积的建筑物内部得热（包 括吹事、照明、家用电器和人体散 热），住宅建筑取3.8(W/m2)
2、单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量 计算 q H.T = ( ti — te）（ i Ki Fi ）/ Ao
ti——全部房间平均室内计算温度，一 般住宅建筑，取16 0C；
—— 空气密度（kg/m3），取te条件下的 值；
N—— 换气次数，住宅建筑取0.51/h; V—— 换气体积（m3），
木、塑料 单层实体门
3.5
夹板门和蜂窝夹板门 2.5
双层玻璃门
2.5
单层玻璃(30%)门
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单层玻璃(30-60%)门
5.0
金属
单层实体门
6.5
单层玻璃门
6.5
单框双玻门
4.5
无框单层玻璃门
6.5
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（3） 一些特殊构造传热系数计算
K2 F2 K1 F1
K2 F2 K1 F1
K3 F3
K = k1k2F2/(k1F1+k2F2)
K = (k1k2F2+k1k3F3) (k1F1+k2F2+k3F3)
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三、围护结构内表面及内部温度分布
n
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围护结构内表面及内部温度计算 1）、一般构造部分的内表面及内部温度
n-1
θn= ti - {（Ri +Σ R）/ R0}（ ti - te）
1
2）、热桥部位的局部内表面温度计算
θi‘= ti {（Ro‘+ η（Ro -Ro‘）/ R0 Ro‘}Ri（ ti - te）
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te——采暖期室外平均温度（0C），按标 准附录规定选用；
i——围护结构传热系数的修正系数， 应按标准规定 选用；
Ki——围护结构的传热系数[W/（m2 K）]，对于外墙应取其平均传热 系数；
Fi ——围护结构的面积（m2）； Ao——建筑面积 （m2）；
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3、单位建筑面积的空气渗透耗热量计算 q INF = （ti —te）（C N V）/Ao
αi----内表面热转移系数W /（ m2.K） qi----- 热流量，又称热流强度，单位时间
单位面积吸收或放出的热量。 ti----- 空气温度（K或0C） θi----- 表面温度温度（K或0C） Ri=1/ αi——内表面热转移阻。
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ห้องสมุดไป่ตู้
2、外表面吸热、放热量：
qe=αe（te –θe） =Re （te –θe） （w/m2）
单框双玻窗 12
20--30 3.9
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20--30 3.7
20--30 20--30 3.6 双层窗 100--140 20---30 3.0 单层+ 单框双玻窗 100--140 20--30 2.5
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窗户的传热系数和传热阻
窗框材料 窗户类型 空气层 窗框窗洞 传热系数K
厚度mm 面积比% W/（m2.K）
αe----外表面热转移系数W /（ m2.K） αe 、αi 统称为表面热转移系数α， α=αc + αr （对流换热系数+辐射换热系数） Re=1/ αe——外表面热转移阻。
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热阻：
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三、围护结构热阻、传热系数及计算：
Ri-----结构内表面热转移阻，Ri=1/αi Re----结构外表面热转移阻，Re=1/αe R1、R2、R3------分别为材料1、2、3层的热 阻。 R0------围护结构总热阻， K0------围护结构总传热系数
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2、非稳定周期性传热过程------温度随时间 变化，且呈现周期性变化特点。即认为 在外围结构的一侧或两侧有周期性的热 作用。
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第二节 稳定传热原理
平壁一维稳定传热
吸 热
传
热
放
热
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一、表面吸放热 1、内表面吸热、放热量：
qi =αi（ti –θi） = （ti –θi） /Ri（w/m2）
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作业：请设计北京地区一保温屋顶（R>2）， 并计算屋顶的总热阻和屋顶的温度分布。设 室内温度为18度，室外计算温度为-11度。见 P29。
32
四、标准规定的基本节能计算 1、建筑物耗热量
q H = q HT + q INF — q I.H 式中 q H—— 建筑物耗热量指标（W/m2）；
q HT ——单位建筑面积通过围护结构的传热 耗热量（W/m2）；
R1= d1 /λ1， R2= d 2 /λ2 ， R3= d3 /λ3 R= R1+R2 +R3
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重点
（3）用多层空气层。
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一一
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五 窗户的传热系数和传热阻
窗框材料 铝、钢
窗户类型 空气层 窗框窗洞 传热系数K
厚度mm 面积比% W/(m2.K)
单层窗
20—30 6.4
木、塑料 单层窗
30—40 4.7
单框双玻窗 12
30--40 2.7
16
30--40 2.6
20--30 30--40 2.5
双层窗 100--140 30---40 2.3
单层+
单框双玻窗 100--140 30--40 2.0
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六、门的传热系数和传热阻
门框材料 门的类型
传热系数
K/[W/（m2。K）
建筑物理环境学
建筑热工学
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建筑热工学
第一章 建筑热工学基本知识 第二章 围护结构传热与计算 第三章 建筑保温 第四章 外围护结构的湿状况 第五章 建筑防热热 第六章 建筑日照
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第二章 围护结构传热及计算
第一节 围护结构的传热 过程
第二节 稳定传热原理 第三节 周期性不稳定传
热原理
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第一节 围护结构的传热过程
一、建筑得热和失热 二、围护结构的传热过程
吸 传放 热 热热
表面吸热 结构传热 表面放热
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◆表面热转移：
吸热、放热—— 对流换热和辐射换热； 对流换热包括导热和对流。
◆结构本身传热：实体材料----导热为主。
空气间层----辐射为主。
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三、围护结构传热模型
1、稳定传热---室内、室外温度 及结构内部温度 分布不随时间变 化。
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R0 = Ri + R1 + R2 + R3 + Re = Ri + R + Re,
R =R1+R2+R3=∑R (材料层总热阻) K----围护结构传热系数K0=1/ R0
注意：要计算围护结构的传热系数必须先 计算总热阻。
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热阻、传热系数计算： 1）、结构内表面热转移阻，Ri=1/αi 2）、结构外表面热转移阻，Re=1/αe 3）、均匀实体材料层热阻：
q INF——单位建筑面积的空气渗透耗热量 （W/m2）；
33
q I.H——单位建筑面积的建筑物内部得热（包 括吹事、照明、家用电器和人体散 热），住宅建筑取3.8(W/m2)
2、单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量 计算 q H.T = ( ti — te）（ i Ki Fi ）/ Ao
ti——全部房间平均室内计算温度，一 般住宅建筑，取16 0C；