圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱原理及計(jì)算推薦演示文稿課件

建筑物理環(huán)境學(xué)建筑熱工學(xué)1建筑熱工學(xué)第一章建筑熱工學(xué)基本知識(shí)第二章圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱與計(jì)算第三章建筑保溫第四章外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的濕狀況第五章建筑防熱熱第六章建筑日照2第二章圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱及計(jì)算第一節(jié)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱過(guò)程第二節(jié)穩(wěn)定傳熱原理第三節(jié)周期性不穩(wěn)定傳熱原理3第一節(jié)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱過(guò)程一、建筑得熱和失熱二、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱過(guò)程

表面吸熱結(jié)構(gòu)傳熱表面放熱

吸熱傳熱放熱4

◆表面熱轉(zhuǎn)移：吸熱、放熱——

對(duì)流換熱和輻射換熱；

對(duì)流換熱包括導(dǎo)熱和對(duì)流?！艚Y(jié)構(gòu)本身傳熱：實(shí)體材料----導(dǎo)熱為主?？諝忾g層----輻射為主。5三、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱模型

1、穩(wěn)定傳熱----室內(nèi)、室外溫度及結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度分布不隨時(shí)間變化。62、非穩(wěn)定周期性傳熱過(guò)程------溫度隨時(shí)間變化，且呈現(xiàn)周期性變化特點(diǎn)。即認(rèn)為在外圍結(jié)構(gòu)的一側(cè)或兩側(cè)有周期性的熱作用。7第二節(jié)穩(wěn)定傳熱原理

平壁一維穩(wěn)定傳熱

吸熱傳熱放熱89一、表面吸放熱1、內(nèi)表面吸熱、放熱量：

qi=αi（ti–θi）

=（ti–θi）

/Ri（w/m2）

αi----內(nèi)表面熱轉(zhuǎn)移系數(shù)W/（m2.K）

qi-----熱流量，又稱(chēng)熱流強(qiáng)度，單位時(shí)間單位面積吸收或放出的熱量。

ti-----空氣溫度（K或0C）

θi-----表面溫度溫度（K或0C）

Ri=1/αi——內(nèi)表面熱轉(zhuǎn)移阻。102、外表面吸熱、放熱量：

qe=αe（te–θe）

=Re（te–θe）

（w/m2）

αe----外表面熱轉(zhuǎn)移系數(shù)W/（m2.K）

αe、αi統(tǒng)稱(chēng)為表面熱轉(zhuǎn)移系數(shù)α，

α=αc+αr（對(duì)流換熱系數(shù)+輻射換熱系數(shù)）

Re=1/αe——外表面熱轉(zhuǎn)移阻。1112熱阻：13141516三、圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻、傳熱系數(shù)及計(jì)算：

Ri-----結(jié)構(gòu)內(nèi)表面熱轉(zhuǎn)移阻，Ri=1/αiRe----結(jié)構(gòu)外表面熱轉(zhuǎn)移阻，Re=1/αeR1、R2、R3------分別為材料1、2、3層的熱阻。

R0------圍護(hù)結(jié)構(gòu)總熱阻，

K0------圍護(hù)結(jié)構(gòu)總傳熱系數(shù)1718

R0=Ri+R1+R2+R3+Re=Ri+R+Re,R=R1+R2+R3=∑R(材料層總熱阻)K----圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)K0=1/R0注意：要計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)必須先計(jì)算總熱阻。19202122（3）用多層空氣層。重點(diǎn)23一一2425

五窗戶(hù)的傳熱系數(shù)和傳熱阻窗框材料窗戶(hù)類(lèi)型空氣層窗框窗洞傳熱系數(shù)K

厚度mm面積比%W/(m2.K)鋁、鋼單層窗20—306.4

單框雙玻窗1220--303.91620--303.720--3020--303.6

雙層窗100--14020---303.0

單層+

單框雙玻窗100--14020--302.526窗戶(hù)的傳熱系數(shù)和傳熱阻窗框材料窗戶(hù)類(lèi)型空氣層窗框窗洞傳熱系數(shù)K

厚度mm面積比%W/（m2.K）木、塑料單層窗30—404.7

單框雙玻窗1230--402.71630--402.620--3030--402.5

雙層窗100--14030---402.3

單層+

單框雙玻窗100--14030--402.027六、門(mén)的傳熱系數(shù)和傳熱阻門(mén)框材料門(mén)的類(lèi)型傳熱系數(shù)

K/[W/（m2。K）木、塑料單層實(shí)體門(mén)3.5

夾板門(mén)和蜂窩夾板門(mén)2.5

雙層玻璃門(mén)2.5

單層玻璃(30%)門(mén)4.5

單層玻璃(30-60%)門(mén)5.0金屬單層實(shí)體門(mén)6.5

單層玻璃門(mén)6.5

單框雙玻門(mén)4.5

無(wú)框單層玻璃門(mén)6.5

28三、圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面及內(nèi)部溫度分布n2930作業(yè)：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)北京地區(qū)一保溫屋頂（R>2），并計(jì)算屋頂?shù)目偀嶙韬臀蓓數(shù)臏囟确植?。設(shè)室內(nèi)溫度為18度，室外計(jì)算溫度為-11度。31第三節(jié)周期性不穩(wěn)定傳熱◆圍護(hù)結(jié)構(gòu)所受到的周期熱作用可近似認(rèn)為是以正弦或余弦函數(shù)規(guī)則變化，溫度（某一點(diǎn)的溫度）也是時(shí)間的正弦或余弦函數(shù)。

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1、周期熱作用的傳熱特征

（1）、室外溫度和平壁表面溫度、內(nèi)部任一截面處的溫度都是以同一周期波動(dòng)。（2）、從室外空間到平壁內(nèi)部，溫度波動(dòng)振幅逐漸減少，這種現(xiàn)象叫做溫度波動(dòng)的衰減。（3）、從室外空間到平壁內(nèi)部，溫度波動(dòng)的相位逐漸向后推象叫做溫度波動(dòng)的相位延遲，亦即出現(xiàn)最高溫度的時(shí)間向后推延。

3536AqAqt37

組合材料層的蓄熱系數(shù)：

S=（S1F1+S2F2+…）/（F1+F2+…）

S1、S2--------組合材料層內(nèi)各分部材料熱系數(shù)；

F1、F2--------垂直于熱流方向的各分部材料的表面積。S表示材料蓄熱能力的大小，（S越大材料的蓄熱能力越強(qiáng)）亦表示材料對(duì)波動(dòng)熱作用的敏感程度。38問(wèn)題：1）、在同樣周期熱作用下，蓄熱系數(shù)s越大，則表面溫度波動(dòng)越大還是越?。?/p>

2）、如墻體表層材料的蓄熱系數(shù)s越大，當(dāng)室內(nèi)溫度快速升高時(shí)，墻體內(nèi)表面的溫度上升的快還是慢？當(dāng)室內(nèi)溫度下降時(shí)表面溫度下降的快還是慢？3）、對(duì)于表面材料s值大的間歇采暖房間，當(dāng)開(kāi)始供暖時(shí)，室溫升的快還是慢？當(dāng)停止供暖時(shí)，室溫下降的快還是慢？392)、有限厚度材料層表面的蓄熱系數(shù)（1）、當(dāng)材料層為薄層材料（D〈1）Yi=Y4=(R4S4

2+Y3)/(1+R4Y3)Y3=(R3S32+Y2)/(1+R3Y2)Y2=(R2S22+Y1)/(1+R2Y1)Y1=(R1S12+αe)/(1+R1αe)Yn=(RnS22+Yn-1)/(1+RnYn-1)（2）、當(dāng)材料層為厚層材料Yn=Sn（D≧1）

4321熱404142問(wèn)題：在外表面有周期性熱作用的情況下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)D值越大，其內(nèi)表面的溫度波動(dòng)越小還是越大？D------也表明了圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度波幅衰減的快慢程度。D越大，溫度波幅衰減的越快。

43444546一級(jí)注冊(cè)建筑師考題:1下述圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，（）最小。A．250mm厚加氣混凝土（干密度為500kg/m3）B．200mm鋼筋混凝土C．240mm厚重砂漿燒結(jié)普通磚砌體D．40mm厚巖棉板（干密度<80kg/m3）2.下列窗戶(hù)中，哪一種窗戶(hù)的傳熱系數(shù)最大？

A.單層木窗B.單框雙玻璃鋼窗C.單層鋁合金窗D.單層彩板鋼窗472、下列（）窗戶(hù)的傳熱系數(shù)最小。A．單層鋼窗B．單層塑料窗C．單框雙玻塑料窗D．單框雙玻鋼窗3、按有關(guān)規(guī)范，夏熱冬暖地區(qū)的熱工設(shè)計(jì)應(yīng)該滿(mǎn)足（）。A．只滿(mǎn)足冬季保溫B．必須滿(mǎn)足冬季保溫并適當(dāng)兼顧夏季防熱C．必須滿(mǎn)足夏季防熱并適當(dāng)兼顧冬季保溫D．必須滿(mǎn)足夏季防熱484、已知2cm厚垂直式一般封閉空氣間層的熱阻為Rg（（m2·K）/W），下列封閉空氣間層熱阻R的表示式，（）不正確。A．熱流向上的2cm厚水平式一般封閉空氣間層，R<RgB．熱流向下的2cm厚水平式一般封閉空氣間層，R>RgC．4cm厚垂直式一般封閉空氣間層，R＝2RgD．熱流向下2cm厚水平式封閉空氣間層，R<2Rg495在穩(wěn)定傳熱條件下，若室內(nèi)氣溫高于室外氣溫，下列有關(guān)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱特征的敘述（）不正確。A．圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度不隨時(shí)間變化