外保温热工计算

1、1 热工计算（一）热阻传热系数保温材料厚度（1）单一材料热阻 r = / 其中： r 热阻， m2.k/w 材料厚度， m 导热系数， w/m.k （2）复合墙体传热阻 ro = rirnre 其中: ro复合墙体传热阻， m2.k/w ri内表面转移阻， m2.k/w。取 0.11rn各层材料的热阻， m2.k/wre外表面转移阻， m2.k/w。取 0.04 （3）复合墙体主断面传热系数ko = 1 / ro 其中： ko复合墙体主断面传热系数, w/（m2.k） 例 外保温复合墙体： 180 混凝土 +50模塑聚苯板 +5抹灰，求主断面传热系数。混凝土热阻 rc = 0.18/1.74

2、= 0.1034 m2.k/w 聚苯板热阻 re = 0.05/0.045 = 1.1111 m2.k/w 砂浆热阻 rm = 0.005/0.93 = 0.0054 m2.k/w 复合墙体热阻 ro = 0.11+0.1034+1.1111+0.0054+0.04 = 1.3699 m2.k/w 主断面传热系数 kp = 1/ro = 0.730 w/（m2.k）（4）墙体平均传热系数 外保温复合墙体，做法同上，窗口小面有效解决热桥问题，4 个/m2锚栓。 km = kp+0.0044 = 0.746 w/（m2.k）内保温复合墙体， 180 混凝土 +50 模塑聚苯板 +20 空2 气间层

3、( 热阻值取 0.16) 。 标准单元开间 3.6m， 层高 2.7m,窗口 1.5m1.5m，楼板和内墙厚均为120 。热桥面积 fb = 3.6 0.12+(2.7-0.12)0.12 = 0.7416 m2 热桥传热系数 kb=1/(0.11+0.25/1.74+0.04)= 3.405 w/ （m2.k）主断面面积 fp=3.62.7-1.5 1.5-0.7416=6.7284 主断面传热系数kp= 1/(0.11+0.05/0.045+0.16+0.18/1.74+0.04) = 0.656 w/ （m2.k）墙体平均传热系数km = kpfp+kbfb/(fp+fb) =(0.65

4、66.7284+3.405 0.7416)/(6.7284+0.7416) =0.929 w/（m2.k）比 0.656 增加 42%! （5）按要求的传热系数计算保温材料厚度 例 节能 65% 要求 km 0.60 w/（m2.k）, 分别求内、外保温所需要的 eps厚度。外保温， 4 个/ 锚栓 km = 1/(0.11+0.18/1.74+/0.045+0.04)+0.00440.60 0.066 m = 66 内保温, 墙体结构同上kp = 1/(0.11+/0.045+0.16+0.18/1.74+0.04) = 1/(0.4134+/0.045) kb = 1/0.11+(0.18

5、+0.02+)/1.74+0.04 = 1/(0.2649+/1.74) km = (kpfp+kbfb)/(fp+fb) = (6.7284kp+0.7416fb)/7.47 kp w/（m2.k）fp kb w/（m2.k）fb km w/（m2.k）80 0.4564 6.7284 3.2167 0.7416 0.7304 100 0.3794 3.1020 0.6497 120 0.3247 2.9952 0.5898 3 140 0.2837 2.8955 0.5430 内保温所需 eps厚度最少需要120mm! ( 二)复合墙体内部温度的计算(1)内表面温度计算i = ti-(ti

6、-te)ri/ro(2)从内算起第 m层内表面温度m = ti-(ti-te)(ri+r1m)/ro 例 外保温复合墙体，构造同前。冬季室外-15 ，室内18。求内外表面及各层间温度。i =15.41=12.9 ti=18 te=-15 2=-13.9 3=-14.0 混凝土聚苯板砂浆 rc=0.1034 re=1.1111 rm=0.0054 ro = 0.11+0.1034+1.1111+0.0054+0.04 = 1.3699 i = 18-(18+15)0.11/1.3699 = 15.4 1 = 18-33 (0.11+0.1034) /1.3699 = 12.9 2 = 18-33

7、 (0.11+0.1034+1.1111) /1.3699 = -13.9 3 = 18-33 (0.11+0.1034+0.0054) /1.3699 = -14.0 ( 三)水蒸气渗透结露（1）材料层的水蒸气渗透阻 h = / 其中： h材料层的水蒸气渗透阻，m2.s.pa/ng 材料厚度， m 材料层的水蒸气渗透系数，ng/ （m2.s.pa ）（2）多层结构的总水蒸气渗透阻4 ho = 1/ 1+2/ 2+m/ m （内外表面无渗透阻 ）其中： m第 m层材料厚度， m m 第 m层材料的水蒸气渗透系数， ng/（m2.s.pa ）（3）求各界面实际水蒸气分压力，作分布线 pm = p

8、i- （pi-pe）（h1+h2+pm）/ho其中：pm从里往外第 m层内侧实际水蒸气分压力，pa pi内壁实际水蒸气分压力，取室内空气温度下饱和蒸汽压与相对湿度的乘积，pa pe外墙面实际水蒸气分压力，取室外空气温度下饱和蒸汽压与相对湿度的乘积，pa （4）查表，得各界面饱和蒸汽分压力ps，作分布线（5）若两条分布线相交，则有结露；反之，不结露。 例 外保温墙体，构造与室内外温度同前，室内相对湿度70% ，室外相对湿度 30%,问会否结露？混凝土层的水蒸气渗透阻h1=0.18/4.39=0.0410 m2.s.pa/ng 聚苯板层的水蒸气渗透阻h2=0.05/4.36=0.0115 m2.s

9、.pa/ng 砂浆层的水蒸气渗透阻 h3=0.005/3.0=0.0017 m2.s.pa/ng 总水蒸气渗透阻 ho=0.041+0.0115+0.0017=0.0542 pi = 2062.5 70% = 1444 pa pe = 165.3 30% = 50 pa p1 = 1444-(1444-50)0.0410/0.0542 = 389 pa p2 = 1444-(1444-50)(0.0410+0.0115)/0.0542 =94 pa p3 = pe = 50 pa 材料h pmmps内表面1444 15.4 1749 第一层混凝土0.18 4.39 0.0410 389 12.

10、9 1487 第二层eps 0.05 4.36 0.0115 94 -13.9 183 5 第三层砂浆0.005 3.00 0.0017 50 -14.0 181 总计0.0542 注: 换算关系 1 g/(m.h.pa) = 0.2778106 ng/(m.s.pa) 1749 ps 1444 1487 pm 183 389 181 94 50 混凝土聚苯板砂浆(6) 水蒸气渗透率 = 1 / ho ng/(m2.s.pa) (7) 水蒸气湿流密度g =psp = psp / ho其中: g 复合结构的水蒸气湿流密度，ng/(m2.s) ps工作温度下的饱和蒸汽分压力，pa p相对湿度 例

11、一恒温恒湿仓库， 240 粘土多孔砖墙。室内264，相对湿度 40% 。内保温， 50 厚聚苯板，抹灰 5 。墙外贴瓷砖，瓷砖和粘结剂厚 12 。问复合墙体内会否结露？取： ti = 26+4 = 30 te = -15，室外相对湿度 30% pi = 4243.640% = 1697.4 6 pe = 165.3 30% = 50 材料热阻 r = / ( 计算结果见下表 ) 复合墙体传热阻 ro = ri+ r+re = 1.6894 各层水蒸气渗透阻 h = / ( 计算结果见下表 ) ho = h = 0.07018 i = 30-(30+15)0.11/1.6894 = 27.1 m = 30-(30+15) (0.11+r1 m)/1.6894 (计算结果见下表 ) 各界面实际蒸汽分压 pm = 1697.4-(1697.4-50)(h1+)/0.07018 (计算结果见下表 ) 材料rhmpspm内表面0. 11 27. 1 3584.6 1697.4 砂浆0.004 0.93 0.0054 5.83 0.00086 26.9 3543.7 1677 eps 0. 05 0.045 1.1111 4.36 0