围护结构的传热原理及计算推荐演示文稿课件

建筑物理环境学建筑热工学1建筑热工学第一章建筑热工学基本知识第二章围护结构传热与计算第三章建筑保温第四章外围护结构的湿状况第五章建筑防热热第六章建筑日照2第二章围护结构传热及计算第一节围护结构的传热过程第二节稳定传热原理第三节周期性不稳定传热原理3第一节围护结构的传热过程一、建筑得热和失热二、围护结构的传热过程

表面吸热结构传热表面放热

吸热传热放热4

◆表面热转移：吸热、放热——

对流换热和辐射换热；

对流换热包括导热和对流。◆结构本身传热：实体材料----导热为主。空气间层----辐射为主。5三、围护结构传热模型

1、稳定传热----室内、室外温度及结构内部温度分布不随时间变化。62、非稳定周期性传热过程------温度随时间变化，且呈现周期性变化特点。即认为在外围结构的一侧或两侧有周期性的热作用。7第二节稳定传热原理

平壁一维稳定传热

吸热传热放热89一、表面吸放热1、内表面吸热、放热量：

qi=αi（ti–θi）

=（ti–θi）

/Ri（w/m2）

αi----内表面热转移系数W/（m2.K）

qi-----热流量，又称热流强度，单位时间单位面积吸收或放出的热量。

ti-----空气温度（K或0C）

θi-----表面温度温度（K或0C）

Ri=1/αi——内表面热转移阻。102、外表面吸热、放热量：

qe=αe（te–θe）

=Re（te–θe）

（w/m2）

αe----外表面热转移系数W/（m2.K）

αe、αi统称为表面热转移系数α，

α=αc+αr（对流换热系数+辐射换热系数）

Re=1/αe——外表面热转移阻。1112热阻：13141516三、围护结构热阻、传热系数及计算：

Ri-----结构内表面热转移阻，Ri=1/αiRe----结构外表面热转移阻，Re=1/αeR1、R2、R3------分别为材料1、2、3层的热阻。

R0------围护结构总热阻，

K0------围护结构总传热系数1718

R0=Ri+R1+R2+R3+Re=Ri+R+Re,R=R1+R2+R3=∑R(材料层总热阻)K----围护结构传热系数K0=1/R0注意：要计算围护结构的传热系数必须先计算总热阻。19202122（3）用多层空气层。重点23一一2425

五窗户的传热系数和传热阻窗框材料窗户类型空气层窗框窗洞传热系数K

厚度mm面积比%W/(m2.K)铝、钢单层窗20—306.4

单框双玻窗1220--303.91620--303.720--3020--303.6

双层窗100--14020---303.0

单层+

单框双玻窗100--14020--302.526窗户的传热系数和传热阻窗框材料窗户类型空气层窗框窗洞传热系数K

厚度mm面积比%W/（m2.K）木、塑料单层窗30—404.7

单框双玻窗1230--402.71630--402.620--3030--402.5

双层窗100--14030---402.3

单层+

单框双玻窗100--14030--402.027六、门的传热系数和传热阻门框材料门的类型传热系数

K/[W/（m2。K）木、塑料单层实体门3.5

夹板门和蜂窝夹板门2.5

双层玻璃门2.5

单层玻璃(30%)门4.5

单层玻璃(30-60%)门5.0金属单层实体门6.5

单层玻璃门6.5

单框双玻门4.5

无框单层玻璃门6.5

28三、围护结构内表面及内部温度分布n2930作业：请设计北京地区一保温屋顶（R>2），并计算屋顶的总热阻和屋顶的温度分布。设室内温度为18度，室外计算温度为-11度。31第三节周期性不稳定传热◆围护结构所受到的周期热作用可近似认为是以正弦或余弦函数规则变化，温度（某一点的温度）也是时间的正弦或余弦函数。

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1、周期热作用的传热特征

（1）、室外温度和平壁表面温度、内部任一截面处的温度都是以同一周期波动。（2）、从室外空间到平壁内部，温度波动振幅逐渐减少，这种现象叫做温度波动的衰减。（3）、从室外空间到平壁内部，温度波动的相位逐渐向后推象叫做温度波动的相位延迟，亦即出现最高温度的时间向后推延。

3536AqAqt37

组合材料层的蓄热系数：

S=（S1F1+S2F2+…）/（F1+F2+…）

S1、S2--------组合材料层内各分部材料热系数；

F1、F2--------垂直于热流方向的各分部材料的表面积。S表示材料蓄热能力的大小，（S越大材料的蓄热能力越强）亦表示材料对波动热作用的敏感程度。38问题：1）、在同样周期热作用下，蓄热系数s越大，则表面温度波动越大还是越小？

2）、如墙体表层材料的蓄热系数s越大，当室内温度快速升高时，墙体内表面的温度上升的快还是慢？当室内温度下降时表面温度下降的快还是慢？3）、对于表面材料s值大的间歇采暖房间，当开始供暖时，室温升的快还是慢？当停止供暖时，室温下降的快还是慢？392)、有限厚度材料层表面的蓄热系数（1）、当材料层为薄层材料（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）、当材料层为厚层材料Yn=Sn（D≧1）

4321热404142问题：在外表面有周期性热作用的情况下，围护结构D值越大，其内表面的温度波动越小还是越大？D------也表明了围护结构内部温度波幅衰减的快慢程度。D越大，温度波幅衰减的越快。

43444546一级注册建筑师考题:1下述围护结构的传热系数，（）最小。A．250mm厚加气混凝土（干密度为500kg/m3）B．200mm钢筋混凝土C．240mm厚重砂浆烧结普通砖砌体D．40mm厚岩棉板（干密度<80kg/m3）2.下列窗户中，哪一种窗户的传热系数最大？

A.单层木窗B.单框双玻璃钢窗C.单层铝合金窗D.单层彩板钢窗472、下列（）窗户的传热系数最小。A．单层钢窗B．单层塑料窗C．单框双玻塑料窗D．单框双玻钢窗3、按有关规范，夏热冬暖地区的热工设计应该满足（）。A．只满足冬季保温B．必须满足冬季保温并适当兼顾夏季防热C．必须满足夏季防热并适当兼顾冬季保温D．必须满足夏季防热484、已知2cm厚垂直式一般封闭空气间层的热阻为Rg（（m2·K）/W），下列封闭空气间层热阻R的表示式，（）不正确。A．热流向上的2cm厚水平式一般封闭空气间层，R<RgB．热流向下的2cm厚水平式一般封闭空气间层，R>RgC．4cm厚垂直式一般封闭空气间层，R＝2RgD．热流向下2cm厚水平式封闭空气间层，R<2Rg495在稳定传热条件下，若室内气温高于室外气温，下列有关围护结构传热特征的叙述（）不正确。A．围护结构内部的温度不随时间变化