围护结构的传热原理及计算PPT演示文稿
合集下载
围护结构热工计算资料课件

射等计算。
用户友好
界面设计简洁直观,方 便用户快速上手。
高效计算
采用先进的算法,确保 计算结果的准确性和高
效性。
数据可视化
提供丰富的图表和图形 ,帮助用户更好地理解
计算结果。
软件操作流程与技巧
参数设置
根据实际情况,合理设置各项 参数,如材料属性、边界条件 等。
结果分析
对计算结果进行深入分析,确 保其符合预期。
围护结构热工性能优化
优化目标
提高围护结构的保温性能和隔热性能 ,降低建筑能耗。
优化措施
选择合适的保温材料和构造做法,如 增加空气层、采用真空玻璃等;同时 加强建筑的遮阳和通风设计,减少不 必要的热量传递。
03
围护结构热工性能评价
评价标准与指标
评价标准
围护结构的热工性能应符合国家相关标准和规范,如《民用 建筑热工设计规范》等。
节能设计原则与方法
原则
提高建筑的保温和隔热性能,降低建筑能耗,保护环境。
方法
采用合理的建筑布局,选择高效保温材料,加强门窗、屋顶、墙体等部位的保温措施。
节能材料的选择与应用
材料
选用高效保温材料,如聚苯乙烯、聚氨酯等。
应用
将高效保温材料应用于门窗、屋顶、墙体等部位,提高建筑的保温性能。
节能设计案例分析
03
参数选择
选择准确的材料参数,如 导热系数、比热容等。
模型简化
根据实际情况对复杂结构 进行合理简化。
误差分析
对计算结果进行误差分析 ,确保结果的准确性和可 靠性。
02
围护结构传热计算
传热原理与计算方法
传热原理
传热是能量从高温向低温转移的过程。在建筑中,传热主要通过导热、对流和 辐射三种方式进行。
用户友好
界面设计简洁直观,方 便用户快速上手。
高效计算
采用先进的算法,确保 计算结果的准确性和高
效性。
数据可视化
提供丰富的图表和图形 ,帮助用户更好地理解
计算结果。
软件操作流程与技巧
参数设置
根据实际情况,合理设置各项 参数,如材料属性、边界条件 等。
结果分析
对计算结果进行深入分析,确 保其符合预期。
围护结构热工性能优化
优化目标
提高围护结构的保温性能和隔热性能 ,降低建筑能耗。
优化措施
选择合适的保温材料和构造做法,如 增加空气层、采用真空玻璃等;同时 加强建筑的遮阳和通风设计,减少不 必要的热量传递。
03
围护结构热工性能评价
评价标准与指标
评价标准
围护结构的热工性能应符合国家相关标准和规范,如《民用 建筑热工设计规范》等。
节能设计原则与方法
原则
提高建筑的保温和隔热性能,降低建筑能耗,保护环境。
方法
采用合理的建筑布局,选择高效保温材料,加强门窗、屋顶、墙体等部位的保温措施。
节能材料的选择与应用
材料
选用高效保温材料,如聚苯乙烯、聚氨酯等。
应用
将高效保温材料应用于门窗、屋顶、墙体等部位,提高建筑的保温性能。
节能设计案例分析
03
参数选择
选择准确的材料参数,如 导热系数、比热容等。
模型简化
根据实际情况对复杂结构 进行合理简化。
误差分析
对计算结果进行误差分析 ,确保结果的准确性和可 靠性。
02
围护结构传热计算
传热原理与计算方法
传热原理
传热是能量从高温向低温转移的过程。在建筑中,传热主要通过导热、对流和 辐射三种方式进行。
最新围护结构热工计算PPT课件

最小传热阻——是指围护结构在规定的室外计算温 度和室内计算温度条件下,为保证围护结构内表 面不低于室内空气露点温度,从而避免结露,同 时避免人体与内表面之间辐射换热过多,而引起 的不舒适感所必需的传热阻。
2.1.3 围护结构最小传热阻Ro.min的计算
最小传热阻计算公式为: Ro.min = (ti-te)n·Ri [Δt]
= 0.11 + 0.023 + 0.457 + 0.022 + 1.20 + 0.04 = 1.852
R1~m = 0.023 + 0.457 + 0.022
= 0.502
θ4 = 18 – 18+23 ×( 0.11 + 0.502 )
1.852 = 18 - 22.138×0.612 = 18 - 13.55 = 4.45 (℃ )
= 0.11 + 0.02 + 0.24 + 0.25 + 0.02 +0.04 0.87 1.74 0.81 0.93
= 0.11+ 0.023 + 0.138 + 0.309 + 0.022 = 0.642
θ = ti – R’o+ η(Ro-R’o) Ri ( ti— te ) RoR’o
= 18 – 0.642+1.24(0.8-0.642) ×0.11(18+23) 0.8×0.642
FB1、FB2、FBn——外墙周边各部位的面积(m2)。
2.1.5 外墙平均传热系数计算
我们以长春地区370mm厚粘土实心砖墙外贴60mm厚EPS板的住宅外墙为例,
计算其外墙的平均传热系数。
已知:房间开间3.6m,层高2.8m,窗户2.1×1.5m; 各层材料的导热系数λ(W/m·K):砖墙λ=0.81,钢筋混凝土λ=1.74, EPS板λ=0.042×1.2=0.050,内抹灰λ=0.87,外抹灰λ=0.93, Ri=0.11,Re=0.04
2.1.3 围护结构最小传热阻Ro.min的计算
最小传热阻计算公式为: Ro.min = (ti-te)n·Ri [Δt]
= 0.11 + 0.023 + 0.457 + 0.022 + 1.20 + 0.04 = 1.852
R1~m = 0.023 + 0.457 + 0.022
= 0.502
θ4 = 18 – 18+23 ×( 0.11 + 0.502 )
1.852 = 18 - 22.138×0.612 = 18 - 13.55 = 4.45 (℃ )
= 0.11 + 0.02 + 0.24 + 0.25 + 0.02 +0.04 0.87 1.74 0.81 0.93
= 0.11+ 0.023 + 0.138 + 0.309 + 0.022 = 0.642
θ = ti – R’o+ η(Ro-R’o) Ri ( ti— te ) RoR’o
= 18 – 0.642+1.24(0.8-0.642) ×0.11(18+23) 0.8×0.642
FB1、FB2、FBn——外墙周边各部位的面积(m2)。
2.1.5 外墙平均传热系数计算
我们以长春地区370mm厚粘土实心砖墙外贴60mm厚EPS板的住宅外墙为例,
计算其外墙的平均传热系数。
已知:房间开间3.6m,层高2.8m,窗户2.1×1.5m; 各层材料的导热系数λ(W/m·K):砖墙λ=0.81,钢筋混凝土λ=1.74, EPS板λ=0.042×1.2=0.050,内抹灰λ=0.87,外抹灰λ=0.93, Ri=0.11,Re=0.04
围护结构热工计算培训PPT课件

= 0.247 + 6.431 + 0.25 = 6.928
精品文档
2.1 墙体热工计算
2.1.3 围护结构最小传热阻Ro.min的计算
《热工规范》第3.2.5条“ 外墙、屋顶、直接接触室 外空气的楼板和不采暖楼梯间的隔墙等围护结构, 应进行保温验算,其传热阻应大于或等于建筑物 所在地区要求的最小传热阻。”
Ro= Ri + R1 + R2 + R3 + Re R=δ λ
= 0.11+0.02 + 0.49 +0.02 + 0.04 0.87 0.81 0.93
= 0.11+ 0.023 + 0.605 + 0.022 + 0.04 = 0.80
D==0.R0123S×1 +10R.72 5S2++0R.6305S×3 10.63 + 0.022×11.37
= 0.11+0.02 + 0.49 +0.02 + 0.04 0.87 0.81 0.93
= 0.11+ 0.023 + 0.605 + 0.022 + 0.04 = 0.80 K= 1 = 1 = 1.25
Ro 0.8
精品文档
2.1 墙体热工计算
2.1.2 围护结构热惰性指标D值的计算
热惰性指标: 表征围护结构对温度波衰减快慢程度的无量纲指标。
现以490mm厚粘土实心砖墙为例,计算它的传热阻、传热系 数:(图4)
已知 Ri = 0.11 Re = 0.04 δ1 = 0.02 λ1= 0.87 δ2 = 0.49 λ2 = 0.81 δ3 = 0.02 λ3 = 0.93 S1 = 10.75 S2 = 10.63 S3 = 11.37
精品文档
2.1 墙体热工计算
2.1.3 围护结构最小传热阻Ro.min的计算
《热工规范》第3.2.5条“ 外墙、屋顶、直接接触室 外空气的楼板和不采暖楼梯间的隔墙等围护结构, 应进行保温验算,其传热阻应大于或等于建筑物 所在地区要求的最小传热阻。”
Ro= Ri + R1 + R2 + R3 + Re R=δ λ
= 0.11+0.02 + 0.49 +0.02 + 0.04 0.87 0.81 0.93
= 0.11+ 0.023 + 0.605 + 0.022 + 0.04 = 0.80
D==0.R0123S×1 +10R.72 5S2++0R.6305S×3 10.63 + 0.022×11.37
= 0.11+0.02 + 0.49 +0.02 + 0.04 0.87 0.81 0.93
= 0.11+ 0.023 + 0.605 + 0.022 + 0.04 = 0.80 K= 1 = 1 = 1.25
Ro 0.8
精品文档
2.1 墙体热工计算
2.1.2 围护结构热惰性指标D值的计算
热惰性指标: 表征围护结构对温度波衰减快慢程度的无量纲指标。
现以490mm厚粘土实心砖墙为例,计算它的传热阻、传热系 数:(图4)
已知 Ri = 0.11 Re = 0.04 δ1 = 0.02 λ1= 0.87 δ2 = 0.49 λ2 = 0.81 δ3 = 0.02 λ3 = 0.93 S1 = 10.75 S2 = 10.63 S3 = 11.37
第二章 建筑围护结构的传热原理及计算

3、屋顶结构总热阻 、
内表面热转移阻 Ri=0.11 (m2K/W) 外表面转移阻 Re=0.05 (m2K/W) 总热阻 R=0.11+0.17+0.421+0.022+0.059+0.05=0.832 (m2K/W)
2-1-3 平壁内部温度的计算及图解法
一、平壁内部温度的计算 二、壁体内部温度的图解法
试计算某屋顶结构的热阻( 试计算某屋顶结构的热阻(夏)
1、由附录4查各种材料的导热系数 、由附录 查各种材料的导热系数
钢筋混凝土: 钢筋混凝土:λ=1.74 (W/mK) 加气混凝土: 加气混凝土:λ=0.19 (W/mK) 水泥砂浆: 水泥砂浆: λ=0.93 (W/mK)
油毡防水层: 油毡防水层: λ=0.17 (W/mK)
Q=
λ
d
(θi −θe )Fτ
单位时间内通过单位面积的热流量,称为热流强度。 单位时间内通过单位面积的热流量,称为热流强度。 热流强度
θi −θe θi −θe q = (θi −θe ) = = λ d R
d
λ
(7-3)
说明: 说明:
在同样温差条件下,热阻越大, 热阻 R = :在同样温差条件下,热阻越大,通过材料 λ 层的热量越少;增加热阻的方法: 层的热量越少;增加热阻的方法:加大平壁厚度或选用导 热系数小的材料。 热系数小的材料。 导热系数 λ :当材料层单位厚度内的温差为 10C 时,在 1小时内通过 1m2 表面积的热量。 表面积的热量。 小时内通过 的最大因素是:容重和湿度。 影响 λ 的最大因素是:容重和湿度。
平壁内的导热过程: 一、平壁内的导热过程:
定义:指通过围护结构材料传热。 定义:指通过围护结构材料传热。 经过单层平壁导热 经过多层平壁导热
第二章 建筑围护结构的传热原理及计算

注意: 注意: 不使用书中的单位,全部采用国际单位。 不使用书中的单位,全部采用国际单位。
2、求各层热阻 、
(1)钢筋混凝土空心板热阻 空: 钢筋混凝土空心板热阻R 钢筋混凝土空心板热阻 取计算单元,沿垂直热流方向分三层计算。 取计算单元,沿垂直热流方向分三层计算。 R1=R3=0.035/1.74=0.02 (m2K/W) 空气间层由空气层、钢筋混凝土、填缝组成。 空气间层由空气层、钢筋混凝土、填缝组成。 空气间层热阻0.16 (m2K/W), 空气间层热阻 钢筋混凝土热阻0.13/1.74=0.075 (m2K/W) 钢筋混凝土热阻 砂浆部分热阻 0.13/0.93=0.140 (m2K/W)
221112223ddqdq??221111jjjdddq??j1j?如图81设由三层平壁组成的围护结构平壁厚度分别为如图81设由三层平壁组成的围护结构平壁厚度分别为d1dd22d33导热系数分别为11223围护结构两侧空气及其它物体表面温度分别为t围护结构两侧空气及其它物体表面温度分别为tiittee设tiitee室内通过围二平壁的稳定传热过程护结构向室外传热的整个过程要经过三个阶段
d1 d2 d 3 + + λ1 λ2 λ3
=
θi −θe
R1 + R2 + R3
(7-4)
n层多层壁的导热计算公式: q = 层多层壁的导热计算公式:
θ1 −θn+1
∑R
j=1
n
j
各层接触面的温度: 各层接触面的温度:
θ2 = θ1 − q θ3 = θ2 − q
d1
λ1
d2
λ2
= θ1 − q(
减少辐射换热量, 减少辐射换热量,最有效的是在间层壁面吐贴辐射 系数小的反射材料,目前采用的主要是铝箔。 系数小的反射材料,目前采用的主要是铝箔。 在实际设计计算中,空气间层的热阻一般采用表8 在实际设计计算中,空气间层的热阻一般采用表8-2和表 所示计算数据。 8-3所示计算数据。
建筑围护结构的传热ppt

李明. 基于数值模拟的建筑围护结构 传热特性研究[J]. 西安建筑科技大学 学报, 2019, 38(3): 45-51.
王芳. 基于实测数据的建筑围护结构 传热性能评估与优化[J]. 建筑科学, 2020, 36(4): 56-62.
THANKS
感谢观看
将传热区域分解成许多小的离散 单元。
建立离散方程
将传热方程离散化,得到一组线 性或非线性方程。
计算机程序实现
选择合适的编程语言和计 算软件
如Python、MATLAB、ANSYS等。
编写程序代码
根据数值计算方法和传热模型编写程序代码。
进行程序调试和验证
对程序进行多次测试和验证,确保程序的正 确性和精度。
常见材料热传导系数比较
混凝土 > 砖 > 木材 > 玻璃纤维
材料的热对流系数
定义
表示在流体和固体接触的界面上,由于温差引起的热对流传递速率
影响
材料的热对流系数越大,对流传热能力越强,热量传递越快
影响因素
流体的性质、流速、流体与固体接触面的状态等
材料的热辐射系数
定义
表示材料吸收和发射热辐射的能力
影响
未来可以结合微观和宏观的角 度,发展多尺度传热模型,更 准确地预测材料的传热性能。
探索新型材料
随着材料科学的不断发展,未 来可以探索新型材料,改善建 筑围护结构的传热性能。
加强跨学科合作
建筑、材料科学、物理学、工 程热物理等领域的跨学科合作 ,有助于提供更全面的理解和 解决传热问题。
研究建议与改进方向
节能措施
使用高效节能材料
如保温隔热材料、节能玻璃等,提高围护结构的 热工性能。
合理设计保温层
围护结构的基本耗热量ppt课件

热 天的日平均温度。
工
采用不保证天数方法的原则
• 人为允许有几天时间可以低于规定的供暖室外
计算温度值,亦即容许这几天室内温度可能稍
低于室内计算温度值。
• 不保证天数根据各国规定而有所不同,有规定
1天、3天、5天等。
精选ppt
15
第二讲 维护结构的基本耗热量
程供 热 工
3、温差修正系数a值
对供暖房间围护结构外侧不是与室外空气 直接接触,而中间隔着不供暖房间或空间的 场合,通过该围护结构的传热量的计算采用 了围护结构的温差修正系数。
0.12
第四地带 14.2
0.07
精选ppt
23
第二讲 维护结构的基本耗热量
程供 热 工
铺设在地垄墙上的保温地面
铺设在地垄墙上的保温地面各地带的换热阻 值可按下式计算
R‘ 0’1.08R‘ 0
精选ppt
24
第二讲 维护结构的基本耗热量
程供 热 工
图2-7 地下室面积的丈量
精选ppt
自己看书
两向非匀质围护结构的传 热系数值
分为几部分进行计算。
QQ 1j Q 1xQ 2Q 3
维护结构耗热量
通风耗热量
精选ppt
5
第二讲 维护结构的基本耗热量
二 维护结构的基本耗热量
程 供 • 围护结构基本耗热量指经过墙、窗、门、地面
热
和屋顶等,由于室内外的空气温差而造成的从 室内传向室外的热量。
工
• 在工程设计中,围护
结构的基本耗热量是
空气间层传热系数K值
25
第二讲 维护结构的基本耗热量
五、围护结构传热面积的丈量
程供 ✓ 热 工
✓
课件模块二单元1围护结构传热耗热量.

单元1 围护结构的传热耗热量
对于空间高度超过4 m,室内设备
注意 散热量大于23W/m3的生产厂房,
由于对流作用,热空气上升的影响,
房间上部空气温度高于下部温度,
使上部围护结构的散热量增加。因
此,室内计算温度 tn有相应调整。
单元1 围护结构的传热耗热量
室内计算温度 tn有如下规定:
1)计算地面传热量采用工作地点温度tg 2)计算屋顶、天窗传热量采用屋顶下温度td td = tg +△t (H- 2) 3)计算墙、门和窗传热量采用室内平均温度 tp tp =(tg +td)/2
围 护 结 构 的 传 热 系 数 K : 直接铺在土壤上非保温地面传热系数K
距外墙8 m以内地 面 沿与外墙 平行的方 向分成四 个地带
单元1 围护结构的传热耗热量
Ro (㎡ •℃)/W 2.15
4.30
非保温地面的传热热阻和传热系数
Ko W/ (㎡•℃) 地带
0.47 0.23 第三 地带 第四 地带
地带 第一 地带 第二 地带
Ro (㎡ •℃)/W 8.60
14.20
Ko W/ (㎡ •℃) 0.12
0.07
非保温地面 组成地面各层材料的导热系数λ 均大于1.16 W /(m•℃)。
单元1 围护结构的传热耗热量
围 护 结 构 的 传 热 系 数 K : 直接铺在土壤上保温地面传热系数K
i R Ro i
附加(修正)耗热量
考虑气象条件和建筑结构特点的影响而对基 本耗热量的修正,包括朝向修正、风力附加、 外门附加和高度附加等耗热量。
单元1 围护结构的传热耗热量
围护结构传热耗热量 =基本耗热量+附加耗热量 围护结构稳定传热时,基本耗热量: Q = a KF(tn – twn)
围护结构传热原理与计算PPT78页

Higher temp
Lower temp
back
二、传热的三种基本方式
传热的动力是温差
导热(conduction)
1)导热的机理 当物体各部分之间不发生相对位移或不同的物体直接接触时,依靠
物质的分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热量传 递称导热。理论上在固体、液体、气体中均可发生。
四、围护结构周期性传热过程
单纯的稳定传热过程 单纯的外侧谐波作用过程 单纯的内侧谐波作用过程
五、衰减倍数和延迟时间的计算
Building Information Modeling 建筑信压力(湿空气总压力):环绕地球的空气层对单位 地球表面积形成的压力p
西部荒漠区—银川生态民居示范规划设计
方案1 草砖墙体系、 被动太阳能采暖、自然通风技术
方案2 多孔砖保温体系、 太阳能供暖、自然通风技术
方案3 生土结构、 太阳能采暖与热水、
被动式降温技术
分别适应不同户型、面积和等级
(建筑节能率均为80%)
多孔砖、草砖墙 构造、石材基础
落成后实景
(4万余平方米)
➢ 渗风对空气层热阻的影响
思考:从辐射 换热的角度考 虑,空气层宜 设于围护结构 冷侧还是热侧?
降低间层平均 温度,减少辐 射换热量,宜 设于冷侧。
例1-6
三、围护结构内部的温度分布计算
qi q1 q2 q3 q
室内外空气温度一定,空气温度分布是平直线 表面边界层内的温度分布是曲线,当空气温度高于
表面温度时曲线上凸,反之,曲线向下凹 各材料层内部的温度分布是一条从高温界面到低温
界面的折线,折线的斜率与材料层热阻成正比
§1.3 围护结构周期性不稳定传热 原理与计算
围护结构的传热系数

第9页/共36页
供暖室外计算温度
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
地 名 温 度/℃ 序 号
北京 上海 天津 哈尔滨 齐齐哈尔 海拉尔 长春 延吉 沈阳 锦州 大连 承德 保定 石家庄 唐山 太原 呼和浩特 锡林浩特
-9
19Biblioteka -220-9
21
采暖系统设计热负荷
定义:在设计室外温度下,为了达到要求的室内温 度,保持房间热平衡时,采暖系统在单位时间内向建筑物 供给的热量。
第2页/共36页
目录
9.1 围护结构的耗热量 9.2 加热进入室内的冷空气所需要的热量 9.3 采暖系统热负荷的概算 9.4 高层建筑采暖热负荷计算的特点
第3页/共36页
第32页/共36页
热压作用原理图
㈡热压作用规律
r>0时:室外压力高于室内压力,冷风由室外渗入室内, 这时h<hz,即这种现象产生于建筑物的下层部分。
r<0时:室外压力低于室内压力,被房屋加热的空气 由室㈢内热渗压出与室风外压,的这综时合作h>用h(z。供(暖季上节层)部分)
供暖季节热压与风压总是同时作用在建筑物外围护结构上。 高层建筑外门,外窗的两侧的压力差是两者同时作用的结果。
4.5~10
>10
25
35
40
20
30
35
15
25
30
第24页/共36页
民用建筑及工业辅助建筑冷风渗透耗热量占围护结构基本耗热量的百分数(% )
玻璃窗性质 单层 双层
一面有窗的房间 二面有窗的房间
10
15
5
8
三面有窗的房间
20 10
供暖室外计算温度
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
地 名 温 度/℃ 序 号
北京 上海 天津 哈尔滨 齐齐哈尔 海拉尔 长春 延吉 沈阳 锦州 大连 承德 保定 石家庄 唐山 太原 呼和浩特 锡林浩特
-9
19Biblioteka -220-9
21
采暖系统设计热负荷
定义:在设计室外温度下,为了达到要求的室内温 度,保持房间热平衡时,采暖系统在单位时间内向建筑物 供给的热量。
第2页/共36页
目录
9.1 围护结构的耗热量 9.2 加热进入室内的冷空气所需要的热量 9.3 采暖系统热负荷的概算 9.4 高层建筑采暖热负荷计算的特点
第3页/共36页
第32页/共36页
热压作用原理图
㈡热压作用规律
r>0时:室外压力高于室内压力,冷风由室外渗入室内, 这时h<hz,即这种现象产生于建筑物的下层部分。
r<0时:室外压力低于室内压力,被房屋加热的空气 由室㈢内热渗压出与室风外压,的这综时合作h>用h(z。供(暖季上节层)部分)
供暖季节热压与风压总是同时作用在建筑物外围护结构上。 高层建筑外门,外窗的两侧的压力差是两者同时作用的结果。
4.5~10
>10
25
35
40
20
30
35
15
25
30
第24页/共36页
民用建筑及工业辅助建筑冷风渗透耗热量占围护结构基本耗热量的百分数(% )
玻璃窗性质 单层 双层
一面有窗的房间 二面有窗的房间
10
15
5
8
三面有窗的房间
20 10
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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)
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。
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)
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);
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)
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;
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
2 100--140 30---40 2.3
单层+
单框双玻窗 100--140 30--40 2.0
27
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
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:
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),
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
2、外表面吸热、放热量:
qe=αe(te –θe) =Re (te –θe) (w/m2)
R1= d1 /λ1, R2= d 2 /λ2 , R3= d3 /λ3 R= R1+R2 +R3
20
21
22
重点
(3)用多层空气层。
23
一一
24
25
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
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:
13
14
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
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)
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
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)
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。
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)
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);
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)
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;
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
2 100--140 30---40 2.3
单层+
单框双玻窗 100--140 30--40 2.0
27
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
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:
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),
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
2、外表面吸热、放热量:
qe=αe(te –θe) =Re (te –θe) (w/m2)
R1= d1 /λ1, R2= d 2 /λ2 , R3= d3 /λ3 R= R1+R2 +R3
20
21
22
重点
(3)用多层空气层。
23
一一
24
25
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
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:
13
14
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
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)
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