热工计算

热工计算书

一、 基本计算数据

C30普通硅酸盐混凝土，每方立方原材料用量：水:175kg ； 水泥:300kg; 砂:825kg; 石:1000kg ； 一级粉煤灰:70kg; 防冻剂：12kg 。

顶板厚度1.0m 。

二、最大绝热温升

ρ••+=c Q F K m T c h /)(

h T —混凝土最大绝热温升（℃）

c m —混凝土中水泥（包括膨胀剂）用量（3/m kg ）

F —混凝土活性掺和料用量（3/m kg ）

K —掺和料折减系数。粉煤灰取0.25。

Q —水泥28d 水化热（kJ/kg ），取300。

c —混凝土比热、取0.97)]/([K kg kJ •

ρ—混凝土密度、计算得23823/m kg

h T =（300+0.25×70）×300/（0.97×2382）

=44.43℃

三、混凝土中心计算温度

)()(1t h j t T T T ξ•+=

)(1t T —t 龄期混凝土中心计算温度（℃）

j T —混凝土浇筑温度(入模温度)，取10℃。

)(t ξ—t 龄期降温系数

浇注层厚度１.0m对应各龄期降温系数查表取得。见下表。

从上表中可知：3d龄期时混凝土中心计算温度最大。计算得：T1(3d)= 10+0.49×44.43=31.77℃

四、暖棚热源计算

因31.77-25=6.77°C

即当满足温度高于6.77℃时，可满足设计要求的“混凝土内外温差不大于25℃”。

考虑到暖棚的热流失以及棚内架子管吸热等因素，控制暖棚内空气温度平均温度为15℃

由Q=cm△t，可计算出将暖棚内空气由-15℃升高到15℃需要的热量：

其中c—空气比热容，1.01 kJ/（kg·℃）

m—闭合框架内的空气质量，按西区第7仓计算。

m=nρv=1.293×9.5×30×26.62=9809.6 kg

计算得Q=1010×9809.6×30=297×103 (kJ)

煤发热量按3800大卡/kg计算即15.96×103（kJ）

需用煤量18.6kg。考虑热损失系数0.7。由此可计算出煤的一次燃烧量为27kg。

因7仓闭合框架内放置了16个火炉，即每个火炉有1.7kg煤同

时燃烧即可满足要求。综上，火炉热源设置满足要求。

五、顶板顶面覆盖蓄热保温保温计算

1、保温材料厚度计算：

)/()(5.02max 2T T K T T h b q x --•=λξ

ξ—保温材料厚度（m ）

x λ—所选保温材料（阻燃岩棉被）的导热系数（W/(m ·k)）取0.04。

x T 2—混凝土表面温度（2m ）

x q T —施工期大气平均温度（2m ）

m ax T —计算得混凝土最高温度。

2max T T -—一般取20~25（℃），取20。

q T T -2—一般取15~20（℃），取20。

λ—混凝土导热系数，取2.33[W/(m ·K)]

K b —传热修正值，取1.3

计算得：ξ=0.011m 即 1.1cm 。两层阻燃岩棉被的平均厚度为

2.5cm 满足此理论计算要求。

2、混凝土保温层传热系数[kJ/m 2·K]：

]/1//[1∑+=q i i βλδβ

β—混凝土表面模板及保温层的传热系数[kJ/m 2·K] i δ—各保温材料厚度

计算得： β=1/[（0.025/0.04）+1/23]=1.5

(2）混凝土虚厚度

βλ/'•=k h

式中，'h —混凝土虚厚度（m ）；

k —折减系数，取2/3；

λ—混凝土导热系数，取2.33[W/(m ·K)]；

'h =2/3×2.33/1.5=1.04m

(3）混凝土计算厚度

'2h h H +=

式中：H —混凝土计算厚度（m ）；

h —混凝土实际厚度；

H=1.00+2×1.04=3.08m

(4)混凝土表层温度

21q )(2/]))[('('4T H T T h H h T q t t --•+=

式中：)(2t T —混凝土表面温度（℃）；

q T —施工期大气平均温度（℃），取-10℃。

'h —混凝土虚厚度（m ）

t T 1—混凝土中心温度（℃）

T 2(3d)= -10+4×1.04×(3.08-1.04)（T 1(3d)+10）/3.082 =27.37℃

（5）混凝土内平均温度

]2/][)()(2)(1t t T T t Tm +=

T m(3d)=(27.37+31.77)/2=29.57℃

△ T 1= T 1(3d)—T 2(3d)=4.4℃<25℃

综上，采取两层岩棉被覆盖顶板顶面的保温方法可以满足设计要求。