围护结构热工计算.doc

10 围护结构热工计算10.1 墙体热工计算10.1.1 墙体传热系数1 传热系数K应按下列公式计算： （10.1.1–1） （10.1.1–2） （10.1.1–3） （10.1.1–4）式中　Ro——传热阻，表征围护结构（包括两侧表面空气边界层）阻抗热传递的能力，(m2·K)/W； Ri——内表面换热阻，（m2·K/W）一般取Ri＝＝0.11 [（m2·K/W）]，对于分户墙，两侧表面的换热阻均取Ri＝0.11(m2·K)/W； Re——外表面换热阻，一般取Re＝＝0.04（m2·K）/W； R——墙体结构层的热阻，等于构成墙体的各材料层的热阻之和，由单一或多层材料构成的结构层的热阻R按公式（10.1.1–3）和（10.1.1–4）计算，由两种以上材料组成的、两向非匀质围护结构（包括多种形式的空心砌块、填充保温材料的墙体等，但不包括多孔粘土空心砖），其平均热阻应按《民用建筑热工设计规范》GB 50176-93中附录二的公式（附2.3）进行计算，(m2·K)/W； ——各材料层的厚度，m； ——各材料层的计算导热系数，W/(m·K)； ——各材料层材料的导热系数，一般为实验室干燥状态下的测定值，W/(m·K)； a——考虑使用位置和湿度影响的大于1.0的修正系数。

材料的导热系数和修正系数a，可在《民用建筑热工设计规范》GB 50176-93的附录表4.1和附录表4.2中查取2 外墙平均传热系数Km的计算外墙平均传热系数Km是由外墙主体部位的传热系数Kp与面积Fp和结构性热桥部位的传热系数Kb与面积Fb，用加权平均方法按下式计算：Km＝ （10.1.1–5）式中　Km——外墙平均传热系数，（m2·K）/W；　　　KP――外墙主体部位传热系数，m2·K/W；　　　FP――外墙主体部位面积，m2；　　　Kb――外墙结构性热桥部位传热系数，m2·K/W；　　　Fb――外墙结构性热桥部位面积，m2由于外墙上结构性热桥部位的传热系数Kb和主体部位与结构性热桥部位的面积Fp与Fb的计算比较复杂，而且也不易计算准确为方便外墙的建筑热工节能设计，可采用如下便捷方法计算外墙的平均传热系数Km1) 结构性热桥部位的传热系数Kb按公式（10.1.1–1）计算，计算时，取钢筋混凝土结构性热桥部位的计算厚度b与外墙主体部位的计算厚度p相同2) 根据所设计建筑的结构体系按表10.1.1-1选择外墙主体部位和结构性热桥部位的面积Fp、Fb在外墙面积中所占的比值A和B代替公式（10.1.1–5）中的Fp和Fb计算外墙的平均传热系数Km，见表10.1.1-1。

表10.1.1-1 Fp、Fb在外墙面积中所占比值A和B建筑的结构体系A1.1 B砖混结构体系2.1.1.1.1.1.1 0.750.25框架结构体系0.650.35框剪结构体系0.55（填充墙）2.1.1.1.1.1.2 0.45剪力墙结构体系0.35（填充墙）0.65（剪力墙）亦可直接取剪力墙部位的K作为Km10.1.2 结构性热桥部位的低限传热阻Ro.min应按《民用建筑热工设计规范》GB 50176-1993第4.1.1条的规定进行计算，并选择适宜的保温措施使Ro.min符合采暖期间内表面不结露的要求若外墙为轻质材料或内侧复合轻质材料时，该部位的最小传热阻Ro.min应根据外墙材料与构造进行附加：1 当建筑物处在连续供热采暖时，其附加值为30%～40%；2 当建筑物在间隙供热采暖时，其附加值为60%～80%10.1.3 严寒和寒冷地区，当采暖建筑外墙的保温层外侧有密实保护层，或内侧结构层为加气混凝土、砖等多孔材料时，应按《民用建筑热工设计规范》GB 50176-93第六章的规定，进行内部冷凝受潮验算，并采取适宜的防潮措施以防止外墙内部冷凝10.1.4 热惰性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。

热惰性指标D应按下式计算： （10.1.4）式中　Dj——外墙各材料层的热惰性指标；Rj——外墙各材料层的热阻[(m2·K)/W]，按式（10.1.1–3）和式（10.1.1–4）计算；Sc,j——各层材料的计算蓄热系数[W/(m2·K)]，为材料的蓄热系数Sj与修正系数a的乘积，即Sc,j＝Sj·a材料的蓄热系数S和修正系数a可由《民用建筑热工设计规范》GB 50176-93的附录表4.1和附录表4.2中查取空气间层的热惰性指标Da=0如某层为两种以上材料组成，应按《民用建筑热工设计规范》GB50176-93附录二中的公式（附2.7）和（附2.8）计算该层的平均蓄热系数，然后与该层的平均热阻相乘，即为该层的平均热惰性指标值同外墙取平均传热系数Km一样，也应考虑结构性热桥影响的平均热惰性指标DmDm的计算方法与Km的计算方法相同，即由外墙主体部位的热惰性指标Dp与面积Fp和外墙结构性热桥部位的热惰性指标Db与面积Fb，用如同公式（10.1.1–5）的加权平均方法计算10.1.5 保温隔热层厚度计算外墙的保温隔热层厚度（m）按下式计算：＝（） （10.1.5）式中　——保温材料的计算导热系数[W/(m·K)]，＝·a； Kre——外墙规定的传热系数限值[W/(m2·K)]，取所在地区建筑节能设计标准规定的外墙平均传热系数Km限值； Rc——外墙构造层中除保温层外的各层材料的热阻之和[(m2·K)/W]，按公式（10.1.1–3）和（10.1.1–4）计算。

10.2 屋面热工计算10.2.1 传热系数屋面的传热系数K按公式（10.1.1–1）、（10.1.1–2）、（10.1.1–3）计算，计算要点如下：1 外表面的换热阻Re＝0.04(m2·K)/W；2 内表面的换热阻Ri＝0.11(m2·K)/W；3 平屋面找坡层的计算厚度取最小厚度，即起坡高度，m；4 防水层的热阻忽略不计；5 保温层材料的导热系数应取计算导热系数，即应以实验室绝干状态下测定的导热系数乘以大于1.0的修正系数a材料的导热系数和修正系数a可由《民用建筑热工设计规范》GB 50176-93中的附表4.1和附表4.2查取；6 采用松散保温材料搅拌成的浆体材料作保温层，其导热系数应以混合后的实际材料导热系数计算10.2.2 热惰性指标屋面的热惰性指标D按公式（10.1.4）计算，计算要点是：1 材料的导热系数和蓄热系数应取计算导热系数和计算蓄热系数Sc；2 如某层材料为两种以上材料组成时，应按《民用建筑热工设计规范》GB50176-93附录二中（二）的要求，先计算该层的平均蓄热系数j，然后再计算该层的热惰性指标j10.2.3 保温隔热层厚度计算屋面的保温隔热层厚度（m）按公式（10.1.5）计算，计算要点是：1 保温材料的导热系数应取计算导热系数[W/(m·K)]，＝·a；2 屋面规定的传热系数Kre[W/(m2·K)]，取所在地区建筑节能设计标准规定的屋面传热系数K限值。

10.3 楼地面热工计算10.3.1 传热系数楼板层的传热系数K按公式（10.1.1–1）、（10.1.1–2）、（10.1.1–3）计算，计算要点是：1 上下为居室的层间楼板的上、下表面换热阻均取Ra.b＝0.11(m2·K)/W；2 底面接触室外空气的架空或外挑楼板的上表面换热阻Ra＝0.11(m2·K)/W，下表面换热阻Rb＝0.05(m2·K)/W；3 有地下室或地下室停车库楼板的上表面换热阻Ra＝0.11 (m2·K)/W，下表面换热阻Rb＝0.08(m2·K)/W；4 保温层材料的导热系数应按公式（10.1.1–4）取计算导热系数；5 有钢筋混凝土梁、肋的底面接触室外空气的架空通风或外挑楼板，当采用的外保温系统只是粘结在楼板底面时，应按公式（10.1.1–5）计算楼板的平均传热系数Km，并使Km符合标准中规定的限值10.3.2 底层地面的热阻底层地面由于上下不是空气边界层，不能采用传热系数K作为评价底层地面的热工性能指标，只能采用热阻作为评价其热工性能的指标底层地面的热阻Rg[(m2·K)/W]按下列公式计算：Rg＝Ra+R （10.3.2–1）或 Rg＝R （10.3.2–2）式中　　 Ra——地面上表面的换热阻[(m2·K)/W]，取Ra＝0.11(m2·K)/W；R——地面至垫层各层材料的热阻之和[(m2·K)/W]，包括面层、保温层、垫层，各层材料的热阻Rj按公式（10.1.1–3）、（10.1.1–4）计算。

底层地面热阻计算的要点是：1 垫层以上各层材料的导热系数可由《民用建筑热工设计规范》GB 50176-1993的附录表4.1中查取；2 严寒及寒冷地区的地面应将周边地面和非周边地面的热阻分别计算，周边地面系指距外墙2m以内的地面10.3.3 保温层厚度计算地面的保温层厚度（m）按下式计算：＝（Rre–Rc–0.11） （10.3.3）式中　——保温层材料的计算导热系数，W/(m·K)；Rre——地面要求的热阻[(m2·K)/W]，取所在地区建筑节能设计标准规定的地面热阻R限值；Rc——地面面层至垫层除保温层外的各层材料的热阻之和[(m2·K)/W]，按公式（10.1.1–2）和（10.1.1–3）计算10.4 门窗、幕墙热工计算10.4.1 建筑门窗的传热系数K应按以下公式计算： （10.4.1）式中：K——窗的传热系数，W/(m2·K)；Ag——窗玻璃面积，m2；Af——窗框的投影面积， m2；lψ——玻璃区域的周长，m；Kg——窗玻璃中央区域的传热系数，W/(m2·K)； Kf——窗框的面传热系数，W/(m2·K)；Ψ——窗框和窗玻璃之间的附加线传热系数，W/(m·K)。

10.4.2 建筑门窗的遮阳系数应按照以下方法计算1　窗的太阳能总透射比gt采用下式计算： （10.4.2-1）式中　gt——窗的太阳能总透射比；Ag——窗玻璃面积，m2；Af——窗框的投射面积，m2；gg——窗玻璃区域（或者其它镶嵌板）太阳能总透射比；gf——窗框太阳能总透射比，对给定窗的不同部分应分别计算求和；At——整窗的总投影面积，m22　窗的遮阳系数SC应为窗的太阳能总透射比与标准3mm透明玻璃的太阳能总透射比之比，按下式计算： （10.4.2-2）式中　SC——整窗的遮阳系数；gt——整窗的太阳能总透射比10.4.3 幕墙单元的传热系数KCW按下式计算： （10.4.3-1）式中 Ag ——透明面板面积，m2；lg ——透明面板边缘长度，m；Kg ——透明面板中部的传热系数，W/(m2·K)；ψg ——透明面板边缘附加线传热系数，W/(m·K)；Ap ——非透明面板面积，m2；l。