外保温热工计算

PAGEPAGE1热工计算热阻传热系数保温材料厚度单一材料热阻R=δ/λ其中：R——热阻，m2.K/Wδ——材料厚度，mλ——导热系数，W/m.K（2）复合墙体传热阻Ro=Ri＋ΣRn＋Re其中:Ro——复合墙体传热阻，m2.K/WRi——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=0.1034m2.K/W聚苯板热阻Re=0.05/0.045=1.1111m2.K/W砂浆热阻Rm=0.005/0.93=0.0054m2.K/W复合墙体热阻Ro=0.11+0.1034+1.1111+0.0054+0.04=1.3699m2.K/W主断面传热系数Kp=1/Ro=0.730W/（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+0.004×4=0.746W/（m2.K）②内保温复合墙体，180㎜混凝土+50㎜模塑聚苯板+20㎜空气间层(热阻值取0.16)。标准单元开间3.6m，层高2.7m,窗口1.5m×1.5m，楼板和内墙厚均为120㎜。热桥面积Fb=3.6×0.12+(2.7-0.12)×0.12=0.7416m2热桥传热系数Kb=1/(0.11+0.25/1.74+0.04)=3.405W/（m2.K）主断面面积Fp=3.6×2.7-1.5×1.5-0.7416=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)=0.656W/（m2.K）墙体平均传热系数Km=KpFp+KbFb/(Fp+Fb)=(0.656×6.7284+3.405×0.7416)/(6.7284+0.7416)=0.929W/（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≤0.60W/（m2.K）,分别求内、外保温所需要的EPS厚度。①外保温，4个/㎡锚栓Km=1/(0.11+0.18/1.74+δ/0.045+0.04)+0.004×4≤0.60δ≥0.066m=66㎜内保温,墙体结构同上Kp=1/(0.11+δ/0.045+0.16+0.18/1.74+0.04)=1/(0.4134+δ/0.045)Kb=1/[0.11+(0.18+0.02+δ)/1.74+0.04]=1/(0.2649+δ/1.74)Km=(KpFp+KbFb)/(Fp+Fb)=(6.7284Kp+0.7416Fb)/7.47δ㎜KpW/（m2.K）Fp㎡KbW/（m2.K）Fb㎡KmW/（m2.K）800.45646.72843.21670.74160.73041000.37943.10200.64971200.32472.99520.58981400.28372.89550.5430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内表面温度计算θi=ti-(ti-te)×Ri/Ro从内算起第m层内表面温度θm=ti-(ti-te)×(Ri+R1～m)/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。θi=15.4℃θ1=12.9℃····ti=18℃te=-15℃θ2=-13.9θ3=-14.0混凝土聚苯板砂浆Rc=0.1034Re=1.1111Rm=0.0054Ro=0.11+0.1034+1.1111+0.0054+0.04=1.3699θi=18-(18+15)×0.11/1.3699=15.4℃θ1=18-33×(0.11+0.1034)/1.3699=12.9℃θ2=18-33×(0.11+0.1034+1.1111)/1.3699=-13.9℃θ3=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=δ/μ其中：H——材料层的水蒸气渗透阻，m2.s.Pa/ngδ——材料厚度，mμ——材料层的水蒸气渗透系数，ng/（m2.s.Pa）多层结构的总水蒸气渗透阻Ho=δ1/μ1+δ2/μ2+……+δm/μm（内外表面无渗透阻）其中：δm——第m层材料厚度，mμm——第m层材料的水蒸气渗透系数，ng/（m2.s.Pa）求各界面实际水蒸气分压力，作分布线Pm=Pi-（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，PaPi——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，PaPe——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查表，得各界面饱和蒸汽分压力Ps，作分布线若两条分布线相交，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=0.0410m2.s.Pa/ng聚苯板层的水蒸气渗透阻H2=0.05/4.36=0.0115m2.s.Pa/ng砂浆层的水蒸气渗透阻H3=0.005/3.0=0.0017m2.s.Pa/ng总水蒸气渗透阻Ho=0.041+0.0115+0.0017=0.0542Pi=2062.5×70%=1444PaPe=165.3×30%=50PaP1=1444-(1444-50)×0.0410/0.0542=389PaP2=1444-(1444-50)×(0.0410+0.0115)/0.0542=94PaP3=Pe=50Pa材料δμHPmθmPs内表面————————144415.41749第一层混凝土0.184.390.041038912.91487第二层EPS0.054.360.011594-13.9183第三层砂浆0.0053.000.001750-14.0181总计——————0.0542——————注:换算关系1g/(m.h.Pa)=0.2778×106ng/(m.s.Pa)1749Ps14441487Pm1833891819450混凝土聚苯板砂浆(6)水蒸气渗透率γ=1/Hong/(m2.s.Pa)(7)水蒸气湿流密度g=γ·Ps·Δp=Ps·Δp/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，PaΔp——相对湿度[例]一恒温恒湿仓库，240㎜粘土多孔砖墙。室内26±4℃，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=4243.6×40%=1697.4Pe=165.3×30%=50材料热阻R=δ/λ(计算结果见下表)复合墙体传热阻Ro=Ri+ΣR+Re=1.6894各层水蒸气渗透阻H=δ/μ(计算结果见下表)Ho=ΣH=0.07018θi=30-(30+15)×0.11/1.6894=27.1θm=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δλRμHθmPsPm内表面————0.11————27.13584.61697.4砂浆0.0040.930.00545.830.0008626.93543.71677EPS0.050.0451.11114.360.01147-2.7488.01408多孔砖0.240.580.41384.390.05467-13.7186.7125瓷砖0.121.0930.00913.140.00318-13.9182.750外表面————0.04——————————26±4℃Ps