围护结构热阻及保温计算

导热系数、传热系数（热阻值R、导热系数λ、修正系数、厚度---节能计算）概念及热工计算方法

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 m 2 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 m 2 K·W -1，以1.15为保险系数，墙体的设计最低热阻均为4.4 m 2 K·W -1．由传热学可知， R=0

1h +∑∂j j λ +j h 1 式中:R 为复合墙体的总热阻:(m 2·K)·W -1：

h j 室北墙体内表面空气的对流换热系数,取h j = 23 W·(m 2·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；

h 0为墙体外表面空气的对流换热系数: W·(m 2·K) -1,h 0=8.7 W·(m 2·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/(m 2·K)

K=1/R

K 为墙体的传热系数：W/(m 2·K)，试验墙体的K 均为0.22 W/(m 2·K)，符合国家规定的节能要求。