围护结构热工计算

围护结构热工计算
1 常用名词解释
名词 符号
热阻 R
单位
㎡K/W ㎡K/W
名词解释
表征围护结构本身或其中某层材料阻抗传热能力的物理量。
传热阻 传热 系数 导热 系数
Ro K λ
（也称总热阻）即表征结构（包括两侧空气边界层） 阻抗传热能力的物理量。Ro=Ri+R+Re
W/㎡K 在稳态条件下，围护结构两侧温差为1℃，1h内通过1 ㎡面积传递的热量。为传热阻的倒数。K=1/Ro W/mK 在稳态条件下，1m厚的物体两侧温差为1℃，1h内通 过1㎡面积传递的热量。
2.1.5 外墙平均传热系数计算
2.1.5 外墙平均传热系数计算
2.1.5 外墙平均传热系数计算
2.1.6 关于简化外墙平均传热系数Km值的计算方法
根据图 KB1、KB2、…KBn是由于砼梁、柱的 断面尺寸不同而其值不同，如果均按最 不利部位KB4考虑，就可以使KB1、 KB2、…KBn统一为KB，FB1、FB2、…FBn 统一为FB。
2.1.3 围护结构最小传热阻Ro.min的计算
2.1.3 围护结构最小传热阻Ro.min的计算 围护结构冬季室外计算温度te（℃）
墙体类型 D值 长春 吉林 延吉 通化 四平 白城 Ⅰ型 ＞6.0 -23 -25 -20 -24 -22 -23 Ⅱ型 4.1~6.0 -26 -29 -22 -26 -24 -25 Ⅲ型 1.6~4.0 -28 -31 -24 -28 -26 -27 Ⅳ型 ≤1.5 -30 -34 -26 -30 -28 -28
2.1.3 围护结构最小传热阻Ro.min的计算
表4.1.1-2 室内空气与围护结构内表面之间的 允许温差［Δt］（℃）
建筑物和房间类 外 平屋顶和坡 型 墙 屋顶顶棚 居住建筑、医院 和幼儿园等 办公楼、学校和 门诊部等 6.0 6.0 4.0 4.5
礼堂、食堂和体 育馆等
7.0
5.5
2.1.3 围护结构最小传热阻Ro.min的计算
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
a、单一材料围护结构或单一材料层的D值： D=R S 式中R——材料层的热阻（m2· K/W） S——材料的畜热系数（W/m2· K） b、多层围护结构的D值： D=D1 + D2 +¨¨¨+ Dn=R1 S1 + R2 S2 +¨¨¨ + Rn Sn 式中 D1、D2¨¨¨Dn——各层材料的热随性指标 R1、R2¨¨¨Rn——各层材料的热阻 S1、S2¨¨¨Sn——各层材料的畜热系数
2.1.3 围护结构最小传热阻Ro.min的计算
2.1 墙体热工计算 2.1.4 围护结构内表面温度和内部温度的计算
2.1.4围护结构内表面温度和内部温度的计算
2.1.4 围护结构内表面温度和内部温度的计算
3）热桥部位内表面温度的计算
θ = ti – R’o+ η(Ro-R’o) Ri ( ti— te ) RoR’o
Fp+FB1+FB2+…FBn=Fp+FB=立面面积-窗面 积。
设立面面积为1，窗面积取窗墙面积比值c， FB为热桥与墙面积比值（简称桥墙比） 则：Fp+FB=1-c； Fp=1-c-FB； Km = K p· Fp+KB· FB 1-c
= Kp(1-c-FB)+KB· FB
1-c
2.1.6 关于外墙平均传热系数Km的简化计算方法
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
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。” 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。
材料畜 热系数 热隋性 指标
S
W/㎡K
D
1 常用名词解释
名词κ 露点温度
冷凝或 结露 水蒸气分 压力 饱和水蒸 汽分压力 相对湿度 φ 热桥 （冷桥） Pa Ps Pa Pa %
符号 tc
单位 ℃
名词解释 在大气压力一定、含湿量不变的情况下，未饱和的 空气Βιβλιοθήκη Baidu冷却而达到饱和状态时的温度
特指围护结构表面温度低于附近空气露点温度时， 表面出现冷凝水的现象。 在一定温度下湿空气中水蒸气部分所产生的压力。 空气中水蒸气呈饱和状态时，水蒸气部分所产生的 压力 空气中实际的水蒸气分压力与同一温度下饱和水蒸 气分压力的百分比。 Φ=Pa/Ps×100% 围护结构中含金属、钢筋混凝土或混凝土梁、柱、 肋等部位在室内外温差作用下，形成传热密集，内 表面温度较低的部位。
外墙受周边热桥影响条件下,其平均传热系数Km可按下简化公式计算: Km = Kp(1-c-FB)+KB· FB 1-c 式中: Km——平均传热系数 Kp——主墙部位传热系数 KB——混凝土梁、柱等热桥部位的传热系数;其构造为：20厚混合 砂浆+钢筋混凝土（厚度同主墙）+20厚水泥砂浆+保温层（厚度同主 墙） FB——混凝土梁、柱等热桥部位与外墙的面积比（简称桥墙比）， 取值见下表： 结构形式 砖混 框架 剪力墙
2.1.4围护结构内表面温度和内部温度的计算
注：α/δ〉1.5热桥部位内表面温度按下式计算 θ’i = ti – ti-te Ri
Ro
修正系数η值
热桥 形式 (5) δi/δ
附表2
α/δ
0.04
0.50 0.25
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
0.011 0.025 0.044 0.071 0.102 0.136 0.170 0.205 0.006 0.014 0.025 0.040 0.054 0.074 0.092 0.112
αe
Re
㎡K/W
Rmin
㎡K/W
特指设计计算中容许采用的围护结构传热阻的下限 值。目的是为了限制通过围护结构的传热量过大， 防止内表面冷凝，以及限制内表面下人体之间的福 射换热量过大使人体受凉 当某一足够厚度单一材料层一侧受到谐波热作用时， 表面温度将按同一周期波动，通过表面的热流波幅 的比值。比值越大，材料的热稳定性越好。 表征围护结构对温度波衰减快慢程度的无量纲指标。 单一材料D=RS；多层材料D=∑RS；D值越大，温度 波在其中的衰减越快，围护结构的热稳定性越好。
13.03 10.63 14.88
290
190 300 250 200 490 390
0.288
0.288 0.25 0.25 0.25 0.672 0.672
1.009
0.661 1.2 1.00 0.80 0.729 0.58
1.204
0.856 1.395 1.195 0.995 0.924 0.775
2.1.4 围护结构内表面温度和内部温度的计算
2.1.4 围护结构内表面温度和内部温度的计算
2.1.5 外墙平均传热系数计算
Km = Kp· FB+KB1· FB1+KB2· FB2+…+KBn· FBn Fp+FB1+FB2+…+FBn
式中: Km——外墙的平均传热系数（W/m2K）； Kp——外墙主体部位的传热系（W/m2K）； KB1、KB2、KBn——外墙周边各热桥部位的传热系数（W/m2K） Fp——外墙主体部位的面积（m2）； FB1、FB2、FBn——外墙周边各部位的面积（m2）。
Ro.min = (ti-te)n· Ri ［Δt］
2.1.3 围护结构最小传热阻Ro.min的计算
常用单一材料墙体的内表面温度和传热阻
墙体名称 δ 490 370 粘土空心砖 煤矸石多孔砖 煤矸石空心砖 页岩陶粒砼 空心砌块 加气砼砌块 (B06) 炉渣砼空心砌块 370 240 370 λc 0.81 0.81 0.58 0.58 0.50 R 0.605 0.457 0.845 0.638 0.740 Ro 0.80 0.652 1.04 0.833 0.935 Ro.min 0.752 0.807 0.807 1.012 0.752 D 6.93 5.35 5.55 3.78 6.36 ti 18 18 18 18 18 te -23 -26 -26 -28 -23 θ 12.36 10.57 12.19 9.69 13.18
2.1 墙体热工计算
2.1.1 传热阻、传热系数、热阻的计算
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。 热惰性指标是目前居住建筑节能设计标准中评价外墙 和屋面隔热性能的一个设计指标，它是表征在夏季周期 传热条件下，外围护结构抵抗室外温度波和热流波动能 力的一个无量纲指标，以符号D表示，D值越大，温度波 与热流波的衰减程度也越大，热稳定性越好。
2 围护结构热工计算 2.1 墙体热工计算
2.1.1 传热阻、传热系数、热阻的计算 1）围护结构传热阻： Ro=Ri＋∑R＋Re 式中 Ri——内表面换热阻，取0.11(m2· K/W) Re——外表面换热阻，取0.04 (m2· K/W) ∑R——围护结构各层材料热阻总和（m2· K/W） 2）围护结构传热系数： K = 1/ Ro 式中Ro——围护结构传热阻（m2· K/W)
长春地区居住、办公建筑外墙最小传热阻
类型 Ⅰ型 Ⅱ型 Ⅲ型 Ⅳ型 D ＞6.0 4.1~6.0 1.6~4.0 ≤1.5 ti 18 18 18 18 te -23 -26 -28 -30 n 1.0 1.0 1.0 1.0 Ri 0.11 0.11 0.11 0.11 ［Δt］ 6.0 6.0 6.0 6.0 Ro.min 0.752 0.807 1.012 1.056
2.1 墙体热工计算
2.1.1 传热阻、传热系数、热阻的计算
3）围护结构热阻的计算 a、单层结构热阻： R=δ λ 式中δ——材料厚度（m） λ——材料导热系数（W/m· K） b、多层结构热阻 R = R1 + R2 +….+ Rn = δ1 + δ2 + …… + δn λ1、λ2 λn 式中 R1、R2¨¨¨Rn——各层材料热阻(m2· 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）
粘土实心砖
240
370 240 390
0.50
0.52 0.52 0.288
0.480
0.808 0.524 1.357
0.675
0.907 0.657 1.552
0.807
0.752 0.807 0.807
4.30
6.13 4.65 5.87
18
18 18 18
-26
-23 -26 -26
10.83
0.807
1.012 0.752 0.807 0.807 0.752 0.807
4.49
3.12 6.13 5.19 4.25 6.06 4.93
18
18 18 18 18 18 18
-26
-28 -23 -26 -26 -23 -26
13.98
12.09 14.77 13.95 13.14 13.12 11.76
内表面 换热系 数
内表面 换热阻
αi
Ri
W/㎡K 围护结构内表面与室内空气温差为1℃，1h内通过1㎡ 面积传递的热量。
㎡K/W
内表面换热系数的倒数。Re=1/α
1 常用名词解释
名词 外表面 换热系 数 外表面 换热阻 最小传 热阻 符号 单位 W/㎡K 名词解释 围护结构外表面与室外空气温差为1℃，1h内通过1㎡ 面积传递的热量。 外表面换热系数的倒数。Re=1/αe
式中 ti、te——室内和室外计算温度（℃） Ro——主墙部位传热阻（m2· K/W） R’ o——热桥部位传热阻（m2· K/W） η——修正系数（见附表1、2） 修正系数η值 附表1
热桥 形式
(1) (2) (3) (4)
α/δ
0.02 0.12 0.07 0.25 0.04 0.06 0.24 0.15 0.50 0.10 0.10 0.38 0.26 0.96 0.17 0.20 0.55 0.42 1.26 0.32 0.40 0.74 0.62 1.27 0.50 0.60 0.83 0.73 1.21 0.62 0.80 0.87 0.81 1.16 0.71 1.00 0.90 0.85 1.10 0.77 1.05 0.95 0.94 1.00 0.89