保温建筑维护结构热桥传热分析

保温建筑维护构造热桥传热分析随着建筑节能工作的开展，型保温建筑大量涌现，热桥在型保温建筑中的影响远能，从而指导维护构造的节能方案设计。引言40％下降到15％，720％。热桥的危害还在于其增加了墙体局部传热，降低了墙体平均热阻，恶化了围护构造内外表的温度环境，节点处内外表温度有可能低于室内露点温度，使得墙体内外表结露，传热在湿工况下进展，形成恶性循环。热桥影响耗，以促进保温构造的进一步完善。热桥是指建筑围护构造中的一些部位，在室内外温差的作用下，形成热流相对密集、内外表温度较低的区域，这些部位成为传热较多的桥梁，故称为热桥，有时又可称为冷桥。这是一种格外常见的现象。我国对热桥的争论较少，建筑设计者在进展热负荷计算及节能桥附加耗热系数，其结果使得热负荷计算值不准确，因此对热桥进展准确的计算分析，有利于更好地了解热桥能耗对整个建筑传热的影响。1热桥主要类型及其能耗分析阳台、屋顶、地角、其他。各类型热桥由于构造不同对建筑热负荷的影响也不同。算传热量是比较安全的。在墙体构造局部不发生变化的状况下，计算得出的传热量大于实际传热量；当有构造柱穿过外墙时或由于构造上的要求保温层消灭断点(内保温间墙)的状况下，计算得出的传热量要小于真实传热量。窗左右侧热桥是由于窗洞口造成，窗框宽度小于墙体厚度，形成热流通路。窗上下侧热桥一方面是由于窗洞口造成，另一方面是由于窗上有过梁、窗下有窗台板这也形成热流通路。此外，复合墙体在窗洞口处，由于构造及施工的要求，保温层有可能消灭断点，也是形成热桥的缘由。通常设计时习惯承受的窗的传热系数[双层木窗为2．91W／(m2•K)，双层3．26W／(m2•K)]目前繁多的外墙形式和外窗形式状况下，窗洞口的热桥传热差异很大，国际标准中规定：荷明显是不行的。计算窗热负荷时必需考虑到窗口周边热桥的影响。阳台由于构造上的要求，大量使用混凝土，尤其对于复合保温墙体，阳台处外墙保温材料被切断，阳台门、阳台窗、阳台板处均存在着热桥。同时，由于阳台的封闭及其他保温措施的实行，阳台内温度提高，相对的阳台热桥也得到了确定程度的缓解。屋顶热桥指屋顶和外墙相交的部位，顶层房间过梁、圈梁离屋顶较近，将其归类为屋顶热桥一起考虑。屋顶处受热面积小于放热面积，同时屋顶内角对流换热和辐射换热差，造成3％左右。2保温建筑围护构造热桥传热计算方法仅在于加大了建筑采暖热负荷，还在于转变房间之间的负荷比例，即各房间采暖热负荷增好的供热系统。针对以上的热桥类型，有以下三种热桥传热计算方法。数值传热计算方法值传热计算方法。有限元法是数值传热计算方法进展热桥传热分析较常用的方法之一。改进为数值计算，特别适用于物体的外形简洁、变物性、非均质或具有非线性边界条件导热问题分析。有限元法导热问题求解步骤概括如下：①承受加权余量法将导热问题转换为变分问题；②将所分析的区域离散化；③构造单元内的温度差值函数；④依据变分计算式导出单元变分计算的代数方程组；⑤进展总体合成；⑥代数方程组求解。承受稳态下的二维导热过程，与外界的换热仅发生在内、外两个外表上，其二维稳态无内热源导热微分方程为：假设承受ANSYS要的步骤：①前处理：创立或读入几何模型，定义材料属性，划分网格(节点及单元)，施加载荷选项、设定约束条件。②求解：计算，查看分析结果(分析是否正确)。③后处理：依据需要做出各种图像。用有限元分析单元网格计算时建议承受精度高、运算时间短的三角形六节点等参单元进展计算[4]。内外表温度验算方法几种常用热桥形式内外表温度计算2．2．2单一材料内外表温度计算有些建筑物的围护构造承受的是单一材料外墙板，在外墙转角处，因吸热面小，散热面大而形成热桥，内外表温度较低，简洁消灭结露，因而应验算其内外表温度。依据外墙总热阻的大小先确定一个比例系数值，然后计算内外表温度，再依据内外表温度和露点温度(5)和式(6)计算：墙体平均传热系数计算方法外墙平均传热系数是外墙包括主墙体及其周边构造性热桥(外墙局部等)系数作为外墙的一项热工性能指标和把握指标，这是符合建筑物实际状况的。因此，在进展主墙体和周边热桥部位的传热系数计算主墙体和周边热桥均为建筑物外墙的组成局部，但两者在构造和用料上可能不同。如主墙体可承受混凝土空心砌块、混凝土多孔砖、加气混凝土砌块、粘土多孔砖等砌筑，或钢筋混凝土现浇；而构造柱、圈梁和楼板则大多为钢筋混凝土构造(目前已有少数承受钢结构)。然而，对它们传热系数的计算在方法上是一样的，都是通过对构造热阻R和总热阻RoR0R与内、外外表换热阻(Ri、Re)之和；而在一般状况下，Ri、Re0．11m2•K／W0．04m2•K／W(按冬季条件)。因此，外墙各部位传热系数的计算式均可表达为：丁字墙构造柱部位和楼板端头部位传热系数的计算外墙主墙体的周边热桥主要包括构造柱、圈梁和楼板端头三局部。其中构造柱位于有内隔墙的丁字墙部位，而楼板端头是与楼板整体相连，因而这两个热桥部位的传热系数计算有其确定的特别性(圈梁或如有位于主墙体中间的构造柱，其计算与主墙体完全一样)，其K值的计算应明确以下二项要求：热阻(R)的构造计算厚度应与主墙体一样。如主墙体有内保温层或内抹灰层，应分别计人与内保温层或内抹灰层一样厚度的内隔墙或楼板的热阻；如主墙体有外保温或外抹灰层．则热桥部位也应计入其热阻(2)。(Ro)0．11+0．04=0．15m2K／W。2可列出丁字墙构造柱部位传热系数(Ke，)和楼板端头部位传热系数(KB3