混凝土热工计算公式
大体积混凝土热工计算

大体积混凝土热工计算本工程底板混凝土厚度为1.9m,面积580m2,混凝土浇筑量达1200m3,属大体积混凝土。
为控制混凝土内外温差和混凝土表面温度与大气温度之差在25℃之内,防止混凝土产生温度裂缝,事先对大体积混凝土进行计算。
一、相关数据混凝土的浇筑温度Tj=25℃底板施工期间平均气温Tq=20℃混凝土中水泥投量W=425Kg混凝土中粉煤灰投量W=75Kg混凝土用草垫子覆盖δ=6cm二、大体积砼温度计算公式1、最大绝热温升(1)Th =(mc+k·f)Q/C·ρ=(425+73×0.25)××2400)℃2砼中心温度计算T1(t) =Tj+Th·ζ(t)=25℃℃×℃3、砼表面温度(1)保护材料温度δ·λx(T2-Tq)kb/λ(Tmax-T2)××[0.14 ×20]×1.3/[2.33 ×25]=0.06m =6cm(2)保温层导热系数β(3)砼虚厚度h’=k·λ/β=(2/3)×(4)砼计算厚度H=h+2 h’×2(5)砼表层温度T2(t)=Tq+4h’(H- h’)[T1(t)- Tq]/H2T2(t)=20℃+4·×2℃4、砼平均温度℃℃。
未超过25℃℃,超过了25℃。
为了防止砼表面温度下降过快,温度应力将砼拉裂,采取在草垫子上铺一层塑料布和一层彩条布的办法与大气隔绝。
经验算此措施能将砼表面温度与大气温度之间的温度梯度控制在25℃以内。
(新)混凝土热工计算

混凝土热工计算:依据《建筑施工手册》(第四版)、《大体积混凝土施工规范》(GB_50496-2009)进行取值计算。
砼强度为:C40 砼抗渗等级为:P6砼供应商提供砼配合比为:水:水泥:粉煤灰:外加剂:矿粉:卵石:中砂155: 205 : 110 : 10.63 : 110 : 1141 : 727一、温度控制计算1、最大绝热温升计算T MAX= W·Q/c·ρ=(m c+K1FA+K2SL+UEA)Q/Cρ式中:T MAX——混凝土的最大绝热温升;W——每m3混凝土的凝胶材料用量;m c——每m3混凝土的水泥用量,取205Kg/m3;FA——每m3混凝土的粉煤灰用量,取110Kg/m3;SL——每m3混凝土的矿粉用量,取110Kg/m3;UEA——每m3混凝土的膨胀剂用量,取10.63Kg/m3;K1——粉煤灰折减系数,取0.3;K2——矿粉折减系数,取0.5;Q——每千克水泥28d 水化热,取375KJ/Kg;C——混凝土比热,取0.97[KJ/(Kg·K)];ρ——混凝土密度,取2400(Kg/m3);T MAX=(205+0.3×110+0.5×110+10.63)×375/0.97×2400T MAX=303.63×375/0.97×2400=48.91(℃)2、各期龄时绝热温升计算Th(t)=W·Q/c·ρ(1-e-mt)= T MAX(1-e-mt);Th——混凝土的t期龄时绝热温升(℃);е——为常数,取2.718;t——混凝土的龄期(d);m——系数、随浇筑温度改变。
根据商砼厂家提供浇注温度为20℃,m值取0.362Th(t)=48.91(1-e-mt)计算结果如下表:3、砼内部中心温度计算T1(t)=T j+Thξ(t)式中:T1(t)——t 龄期混凝土中心计算温度,是该计算期龄混凝土温度最高值;T j——混凝土浇筑温度,根据商砼厂家提供浇注温度为20℃;ξ(t)——t 龄期降温系数,取值如下表T1(t)=T j+Thξ(t)=20+ Thξ(t)计算结果如下表:由上表显示,砼中心温度最高值出现在第三天。
混凝土热工计算步骤及公式

冬季混凝土施工热工计算步骤1:出机温度T1应由预拌混凝土公司计算并保证,现场技术组提出混凝土到现场的出罐温度要求。
计算入模温度T2:(1)现场拌制混凝土采用装卸式运输工具时T2=T1-△T y(2)现场拌制混凝土采用泵送施工时:T2=T1-△T b(3)采用商品混凝土泵送施工时:T 2=T 1-△T y -△T b其中,△T y 、△T b 分别为采用装卸式运输工具运输混凝土时的温度降低和采用泵管输送混凝土时的温度降低,可按下列公式计算:△T y=(αt 1+0.032n )×(T 1- T a)式中:T 2——混凝土拌合物运输与输送到浇筑地点时温度(℃)△T y ——采用装卸式运输工具运输混凝土时的温度降低(℃) △T b ——采用泵管输送混凝土时的温度降低(℃)△T 1——泵管内混凝土的温度与环境气温差(℃),当现场拌制混凝土采用泵送工艺输送时:△T 1= T 1- T a ;当商品混凝土采用泵送工艺输送时:△T 1= T 1- T y - T aT a ——室外环境气温(℃)t 1——混凝土拌合物运输的时间(h )t 2——混凝土在泵管内输送时间(h )n ——混凝土拌合物运转次数C c ——混凝土的比热容[kj/(kg ·K)]ρc ——混凝土的质量密度(kg/m 3) 一般取值2400λb ——泵管外保温材料导热系数[W/(m ·k )]d b ——泵管外保温层厚度(m )D L ——混凝土泵管内径(m )D w ——混凝土泵管外围直径(包括外围保温材料)(m )ω——透风系数,可按规程表A.2.2-2取值α——温度损失系数(h -1);采用混凝土搅拌车时:α=0.25;采用开敞式大型自卸汽车时:α=0.20;采用开敞式小型自卸汽车时:α=0.30;采用封闭式自卸汽车时:α=0.1;采用手推车或吊斗时:α=0.50步骤2:考虑模板和钢筋的吸热影响,计算成型温度T3 T3=ss f f c c s s s f f f c c m C m C m C T m C T m C T m C ++++2 C c ——混凝土比热容(kj/kg ·K )普通混凝土取值0.96C f ——模板比热容(kj/kg ·K )木模2.51,钢模0.48C s ——钢筋比热容(kj/kg ·K )0.48m c ——每m 3混凝土重量(kg )2500m f ——每m 3混凝土相接触的模板重量(kg )m s ——每m 3混凝土相接触的钢筋重量(kg )T f ——模板的温度,未预热时可采用当时的环境温度(℃)T s ——钢筋的温度,未预热时可采用当时的环境温度(℃)步骤3:计算T=0℃时的t 3T 4——混凝土蓄热养护开始到任一时刻的温度(℃)T m,a ——混凝土蓄热养护开始到任一时刻t 的平均气温(℃)t 3——混凝土蓄热养护开始到任一时刻的时间(h )V ce ——水泥水化速度系数(h -1)ηθϕ——综合系数cc ce C V M K ρωθ∙∙∙∙= M k C V m Q V c c ce ce ce ce ∙∙-∙∙∙∙=ωρϕ ϕη+-=a m T T ,3 ρc ——混凝土的质量密度(kg/m 3) 一般取值2400Q ce ——水泥水化累积最终放热量(kj/kg )ω——透风系数M ——结构表面系数(m -1) M=A/V=表面积/体积k ——结构围护层的总传热系数(kj/m2·h ·K )d i ——第i 层围护层厚度(m )λi ——第i 层围护层的导热系数[W/(m ·k )]此时的已知条件:T m,a 、V ce 、ρc 、Q ce 、ω、M 、k设T=0℃,计算出t 3步骤4:计算出T=0℃时的平均养护温度a m t V t V ce m T t V T ce ce ,3331+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=∙∙-∙-ϕθηθηϕθ 由步骤3中计算出的t 3,带入求出T m 。
混凝土结构热工计算技术规程

混凝土结构热工计算技术规程一、前言混凝土结构在建筑中应用广泛,其热工计算是保证建筑物节能性能的关键。
本文旨在提供混凝土结构热工计算的详细技术规程,包括热阻计算、温度场分析、水热耦合分析等方面的内容。
二、热阻计算热阻计算是混凝土结构热工计算的基础,其计算公式为:R = d/λ其中,R为热阻,单位为K·m²/W;d为材料厚度,单位为m;λ为材料的导热系数,单位为W/(m·K)。
在热阻计算中,需要准确获取混凝土结构不同部位的厚度和导热系数。
在实际计算中,常使用标准值作为导热系数,需要注意的是,不同标准值适用于不同的混凝土品种和密度等级。
三、温度场分析温度场分析是混凝土结构热工计算中的重要内容,其目的是预测混凝土结构在不同温度下的变形和应力状态,为结构设计和施工提供依据。
温度场分析可以分为静态分析和动态分析两种。
静态分析适用于稳态温度场下的分析,可以通过解析方法或有限元方法来实现。
动态分析适用于非稳态温度场下的分析,通过数值模拟方法来实现。
在温度场分析中,需要准确获取混凝土结构的材料参数、边界条件和温度载荷等信息。
同时,需要选择合适的分析方法和计算软件,进行模型建立、计算参数设置和结果分析等工作。
四、水热耦合分析水热耦合分析是混凝土结构热工计算中的高级内容,其目的是预测混凝土结构在水热耦合作用下的变形和应力状态,为结构设计和施工提供更为精确的依据。
水热耦合分析需要考虑混凝土结构内部的水分传输、热传输和化学反应等过程,同时还需要考虑外部环境的影响。
在水热耦合分析中,需要使用相应的数值模拟方法和计算软件,进行模型建立、计算参数设置和结果分析等工作。
在水热耦合分析中,需要准确获取混凝土结构的材料参数、边界条件和水热载荷等信息。
同时,需要进行模型验证和参数敏感性分析等工作,以提高模型的准确性和可靠性。
五、结论混凝土结构热工计算是保证建筑物节能性能的关键,其热阻计算、温度场分析和水热耦合分析等方面的技术规程对于混凝土结构的设计和施工具有重要的意义。
钢筋混凝土热工计算步骤及公式

钢筋混凝土热工计算步骤及公式本文档将介绍钢筋混凝土热工计算的步骤和相关公式。
热工计算是针对钢筋混凝土结构进行热力学分析,以评估其热特性和应对温度变化的能力。
步骤进行钢筋混凝土热工计算的一般步骤如下:1. 确定计算范围:确定需要计算的钢筋混凝土结构的范围,包括墙体、梁、柱等。
2. 收集材料参数:收集所使用的钢筋混凝土材料的热物理参数,如导热系数、比热容等。
3. 建立数学模型:根据实际情况建立数学模型,可以采用传热方程来描述材料的热传导过程。
4. 选择计算方法:根据具体情况选择适合的计算方法,如数值法、解析法等。
5. 进行计算:将所收集的参数和建立的模型带入选择的计算方法进行计算。
6. 分析结果:分析计算结果,评估钢筋混凝土结构的热特性和稳定性。
7. 调整设计:根据分析结果进行必要的设计调整,以提高钢筋混凝土结构的热工性能。
公式以下是钢筋混凝土热工计算中常用的一些公式:1. 热传导方程:$$\frac{\partial T}{\partial t} = \alpha \cdot \nabla^2T$$其中,$T$为温度,$t$为时间,$\alpha$为热传导率,$\nabla^2T$为温度的二阶梯度。
2. 热传导率计算公式:$$\lambda = \frac{\Delta q}{\Delta T \cdot A \cdot d}$$其中,$\lambda$为热传导率,$\Delta q$为通过材料的热量,$\Delta T$为材料两端的温度差,$A$为材料截面积,$d$为材料的厚度。
3. 热传导热阻计算公式:$$R = \frac{d}{\lambda \cdot A}$$其中,$R$为热传导热阻,$d$为材料的厚度,$\lambda$为热传导率,$A$为材料截面积。
请根据具体情况选择适用的公式进行热工计算。
以上是关于钢筋混凝土热工计算步骤及公式的介绍。
在进行热工计算时,确保准确收集材料参数,并选择合适的数学模型和计算方法,以得出准确的分析结果。
冬季施工砼热工计算

冬季施工砼热工计算外墙厚度:300mm地下室层高:4.8m顶板厚度:200mm底板厚度:400mm水泥品种:普通硅酸盐水泥混凝土配合比:C30P6水泥:280砂:747石:1070掺合料:133外加剂:43.9水:180混凝土养护初温的计算书一、混凝土入模温度1、计算公式式中:T1 -- 混凝土拌合物出机温度(℃);T2 -- 混凝土伴合物运输到浇筑时温度(℃);-- 采用装卸式运输工具运输混凝土时的温度降低(℃); T a -- 混凝土伴合物运输时环境温度(℃);t1 -- 混凝土伴合物自运输到浇筑时的时间(h);n -- 混凝土伴合物运转次数。
α -- 温度损失系数(h-1):当用混凝土搅拌车输送时,α = 0.25;当用开敞式大型自卸车时,α = 0.20;当用开敞式小型自卸车时,α = 0.30;当用封闭式自卸车时,α = 0.10;当用手推车时,α= 0.50。
-- 采用泵管输送混凝土时的温度降低(℃);-- 泵管内混凝土的温度与环境气温差(℃);t2 -- 混凝土伴在泵管内输送时间(h);c c -- 混凝土的比热容[kJ/(kg.K)];p c -- 混凝土的质量密度(kg/m3);λb -- 泵管外保温材料导热系数(W/(m.K));d b -- 泵管外保温层厚度(m);D l -- 混凝土泵管内径(m);D w -- 混凝土泵管外围直径(包括外围保温材料)(m);w -- 透风系数。
2、计算参数1、混凝土现场出机温度T0 = 12℃;(对商品砼提出技术要求)2、温度损失系数α= 03、混凝土拌合物运输时的环境温度T a = -4℃;4、选择运输工具为:封闭式自卸车;5、混凝土拌合物运转次数n = 0;6、混凝土拌合物自运输到浇筑的时间t1 = 0(h)7、混凝土伴在泵管内输送时间t2 = 0.05(h)8、混凝土的比热容c c = 0.96[kJ/(kg.K)]9、混凝土的质量密度p c = 2400(kg/m3)10、泵管外保温材料导热系数λb = 58(W/(m.K)泵管外不保温11、泵管外保温层厚度d b = 0.01(m)12、混凝土泵管内径D l = 0.105(m)13、混凝土泵管外围直径(包括外围保温材料)D w = 0.125(m)14、透风系数w = 1.315、混凝土拌合物运输到浇筑时温度T2 = 10.17℃。
混凝土热工计算步骤及公式

冬季混凝土施工热工计算步骤1:出机温度T1应由预拌混凝土公司计算并保证,现场技术组提出混凝土到现场的出罐温度要求。
计算入模温度T2:(1)现场拌制混凝土采用装卸式运输工具时T2=T1-△T y(2)现场拌制混凝土采用泵送施工时:T2=T1-△T b(3)采用商品混凝土泵送施工时:T 2=T 1-△T y -△T b其中,△T y 、△T b 分别为采用装卸式运输工具运输混凝土时的温度降低和采用泵管输送混凝土时的温度降低,可按下列公式计算:△T y=(αt 1+0.032n )×(T 1- T a)式中:T 2——混凝土拌合物运输与输送到浇筑地点时温度(℃)△T y ——采用装卸式运输工具运输混凝土时的温度降低(℃)△T b ——采用泵管输送混凝土时的温度降低(℃)△T 1——泵管内混凝土的温度与环境气温差(℃),当现场拌制混凝土采用泵送工艺输送时:△T 1= T 1- T a ;当商品混凝土采用泵送工艺输送时:△T 1= T 1- T y - T aT a ——室外环境气温(℃)t 1——混凝土拌合物运输的时间(h )t 2——混凝土在泵管内输送时间(h )n ——混凝土拌合物运转次数C c ——混凝土的比热容[kj/(kg ·K)]ρc ——混凝土的质量密度(kg/m 3) 一般取值2400λb ——泵管外保温材料导热系数[W/(m ·k )]d b ——泵管外保温层厚度(m )D L ——混凝土泵管内径(m )D w ——混凝土泵管外围直径(包括外围保温材料)(m )ω——透风系数,可按规程表A.2.2-2取值α——温度损失系数(h -1);采用混凝土搅拌车时:α=0.25;采用开敞式大型自卸汽车时:α=0.20;采用开敞式小型自卸汽车时:α=0.30;采用封闭式自卸汽车时:α=0.1;采用手推车或吊斗时:α=0.50步骤2:考虑模板和钢筋的吸热影响,计算成型温度T3 T3=ss f f c c s s s f f f c c m C m C m C T m C T m C T m C ++++2 C c ——混凝土比热容(kj/kg ·K )普通混凝土取值0.96C f ——模板比热容(kj/kg ·K )木模2.51,钢模0.48C s ——钢筋比热容(kj/kg ·K )0.48m c ——每m 3混凝土重量(kg )2500m f ——每m 3混凝土相接触的模板重量(kg )m s ——每m 3混凝土相接触的钢筋重量(kg )T f ——模板的温度,未预热时可采用当时的环境温度(℃)T s ——钢筋的温度,未预热时可采用当时的环境温度(℃)步骤3:计算T=0℃时的t 3T 4——混凝土蓄热养护开始到任一时刻的温度(℃)T m,a ——混凝土蓄热养护开始到任一时刻t 的平均气温(℃)t 3——混凝土蓄热养护开始到任一时刻的时间(h )V ce ——水泥水化速度系数(h -1)ηθϕ——综合系数cc ce C V M K ρωθ∙∙∙∙= M k C V m Q V c c ce ce ce ce ∙∙-∙∙∙∙=ωρϕ ϕη+-=a m T T ,3 ρc ——混凝土的质量密度(kg/m 3) 一般取值2400Q ce ——水泥水化累积最终放热量(kj/kg )ω——透风系数M ——结构表面系数(m -1) M=A/V=表面积/体积k ——结构围护层的总传热系数(kj/m2·h ·K )d i ——第i 层围护层厚度(m )λi ——第i 层围护层的导热系数[W/(m ·k )]此时的已知条件:T m,a 、V ce 、ρc 、Q ce 、ω、M 、k设T=0℃,计算出t 3步骤4:计算出T=0℃时的平均养护温度a m t V t V ce m T t V T ce ce ,3331+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=∙∙-∙-ϕθηθηϕθ 由步骤3中计算出的t 3,带入求出T m 。
大体积混凝土热工计算表 实测可用

Th= m c Q/C ρ(1-е-mt)式中:Th—混凝土的绝热温升(℃);m c ——每m 3 混凝土的水泥用量,取3;Q——每千克水泥28d 水化热,取C——混凝土比热,取0.97[KJ/(Kg·K)];ρ——混凝土密度,取2400(Kg/m3);е——为常数,取2.718;t——混凝土的龄期(d);m——系数、随浇筑温度改变,取2、混凝土内部中心温度计算T 1(t)=T j +Thξ(t)式中:T 1(t)——t 龄期混凝土中心计算温度,是混凝土温度最高值T j ——混凝土浇筑温度,取由上表可知,砼第9d左右内部温度最高,则验算第9d砼温差2、混凝土养护计算1、绝热温升计算计算结果如下表ξ(t)——t 龄期降温系数,取值如下表大体积混凝土热工计算计算结果如下表:混凝土表层(表面下50-100mm 处)温度,底板混凝土表面采用保温材料(阻燃草帘)蓄热保温养护,并在草袋上下各铺一层不透风的塑料薄膜。
地下室外墙1200 厚混凝土表面,双面也采用保温材料(阻燃草帘)蓄热保温养护,并在草袋上下各铺一层不透风的塑料薄膜。
①保温材料厚度δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·(T max -T 2)式中:δ——保温材料厚度(m);λi ——各保温材料导热系数[W/(m·K)] ,取λ——混凝土的导热系数,取2.33[W/(m·K)]T 2——混凝土表面温度:39.6(℃)(Tmax-25)T q ——施工期大气平均温度:30(℃)T 2-T q —-9.6(℃)T max -T 2—21.0(℃)K b ——传热系数修正值,取δ= 0.5h·λi (T 2-T q )K b /λ·(T max -T2)*100=4.46cm故可采用两层阻燃草帘并在其上下各铺一层塑料薄膜进行养护。
②混凝土保温层的传热系数计算β=1/[Σδi /λi +1/βq ]δi ——各保温材料厚度λi ——各保温材料导热系数[W/(m·K)]βq ——空气层的传热系数,取23[W/(m 2·K)]代入数值得:β=1/[Σδi /λi +1/βq ]= 2.76③混凝土虚厚度计算:hˊ=k·λ/βk——折减系数,取2/3;λ——混凝土的传热系数,取2.33[W/(m·K)]hˊ=k·λ/β=0.5628④混凝土计算厚度:H=h+2hˊ= 3.63m⑤混凝土表面温度T 2(t)= T q +4·hˊ(H- h)[T 1(t)- T q ]/H 2式中:T 2(t)——混凝土表面温度(℃)T q —施工期大气平均温度(℃)hˊ——混凝土虚厚度(m)H——混凝土计算厚度(m)式中: hˊ——混凝土虚厚度(m)式中:β——混凝土保温层的传热系数[W/(m 2·K)]T 1(t)——t 龄期混凝土中心计算温度(℃)不同龄期混凝土的中心计算温度(T 1(t))和表面温度(T 2(t))如下表。
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冬季施工混凝土热工计算步骤冬季施工混凝土热工计算步骤如下:1、混凝土拌合物的理论温度:T0=【0.9(mceTce+msaTsa+mgTg)+4.2T(mw+wsamsa-wgmg)+c1(wsamsaTsa+wgmgTg)-c2(wsamsa+wgmg)】÷【4.2mw+0.9(mce+msa+mg)】式中T0——混凝土拌合物温度(℃)mw、mce、msa、mg——水、水泥、砂、石的用量(kg)T0、Tce、Tsa、Tg——水、水泥、砂、石的温度(℃)wsa、wg——砂、石的含水率(%)c1、c2——水的比热容【KJ/(KG*K)】及熔解热(kJ/kg)当骨料温度>0℃时,c1=4.2,c2=0;≤0℃时,c1=2.1,c2=335。
2、混凝土拌合物的出机温度:T1=T0-0.16(T0-T1)式中T1——混凝土拌合物的出机温度(℃)T0——搅拌机棚内温度(℃)3、混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度:T2=T1-(at+0.032n)(T1-Ta)式中T2——混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度(℃);tt——混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间;a——温度损失系数当搅拌车运输时,a=0.254、考虑模板及钢筋的吸收影响,混凝土浇筑成型时的温度:T3=(CcT2+CfTs)/( Ccmc+Cfmf+Csms)式中T3——考虑模板及钢筋的影响,混凝土成型完成时的温度(℃);Cc、Cf、Cs——混凝土、模板、钢筋的比热容【kJ/(kg*k)】;混凝土取1 KJ/(kg*k);钢材取0.48 KJ/(kg*k);mc——每立方米混凝土的重量(kg);mf、mc——与每立方米混凝土相接触的模板、钢筋重量(kg);Tf、Ts——模板、钢筋的温度未预热时可采用当时的环境温度(℃)。
根据现场实际情况,C30混凝土的配比如下:水泥:340 kg,水:180 kg,砂:719 kg,石子:1105 kg。
砂含水率:3%;石子含水率:1%。
材料温度:水泥:10℃,水:60℃,砂:0℃,石子:0℃。
搅拌楼内温度:5℃混凝土用搅拌车运输,运输自成型历时30分钟,时气温-5℃。
与每立方米混凝土接触的钢筋、钢模板的重量为450Kg,未预热。
那么,按以上各步计算如下:1、T0=【0.9(340×10+719×0+1105×0)+4.2×60×(180-0.03×719-0.01×1105)+2.1×0.03×719×0+2.1×0.01×1105×0-335×(0.03×719+0.01×1105)】/【4.2×180+0.9(340+719+1105)】=13.87℃2、T1= T0-0.16(T0- T1)=13.87-0.16×(13.78-5)=12.45℃3、T2= 12.45-(0.25×0.5+0.032×1)(12.45+5)=9.7℃4、T3= (2400×1×9.7-450×0.48×5)/(2400×1+450×0.48)=8.5℃以上为混凝土热工计算,以下资料公供参考:谢谢建筑热工设计计算公式及参数(一)热阻的计算1.单一材料层的热阻应按下式计算:式中R——材料层的热阻,㎡·K/W;δ——材料层的厚度,m;λc——材料的计算导热系数,W/(m·K),按附录三附表3.1及表注的规定采用。
2.多层围护结构的热阻应按下列公式计算:R=R1+R2+……+Rn(1.2)式中R1、R2……Rn——各材料层的热阻,㎡·K/W。
3.由两种以上材料组成的、两向非均质围护结构(包括各种形式的空心砌块,以及填充保温材料的墙体等,但不包括多孔粘土空心砖),其平均热阻应按下式计算:(1.3)式中——平均热阻,㎡·K/W;Fo——与热流方向垂直的总传热面积,㎡;Fi——按平行于热流方向划分的各个传热面积,㎡;(参见图3.1);Roi——各个传热面上的总热阻,㎡·K/WRi——内表面换热阻,通常取0.11㎡·K/W;Re——外表面换热阻,通常取0.04㎡·K/W;φ——修正系数,按本附录附表1.1采用。
图3.1 计算图式4.围护结构总热阻应按下式计算:Ro=Ri+R+Re(1.4)式中Ro——围护结构总热阻,㎡·K/W;Ri——内表面换热阻,㎡·K/W;按本附录附表1.2采用;Re——外表面换热阻,㎡·K/W,按本附录附表1.3采用;r——围护结构热阻,㎡·K/W。
内表面换热系数αi及内表面换热阻Ri值附表1.2 表面特性αi[W/(㎡·K)] Ri[(㎡·K/W)]墙、地面;表面平整的顶棚、屋盖或楼板以及带肋的顶棚h/s≤0.3 8.72 0.11有井形突出物的顶棚、屋盖或楼板h/s>0.3 7.56 0.13注:表中h为肋高,s为肋间净距。
5.空气间层热阻值的确定(1)不带铝箔,单面铝箔、双面铝箔封闭空气间层的热阻值应按附表1.4采用。
(2)通风良好的空气间层热阻,可不予考虑。
这种空气间层的间层温度可取进气温度,表面换热系数可取11.63W/(㎡·K)。
外表面换热系数αe及外表面换热阻Re值附表1.3 外表面状况αe (W/㎡·K) Re(㎡·K/W)与室外空气直接接触的表面23.26 0.04不与室外空气直接接触的表面:阁楼楼板上表面不采暖地下室顶棚下表面8.145.820.120.17(二)围护结构热惰性指标D值的计算1.单一材料层的D值应按下式计算:D=R·S (1.5)式中R——材料层的热阻,㎡·K/W;S——材料的蓄热系数,W/(㎡·K);空气间层热阻值[㎡·K/W] 附表1.4 位置、热流状况及材料特性冬季状况夏季状况间层厚度[cm] 间层厚度[cm]0.5 1 2 3 4 5 6以上0.5 1 2 3 4 5 6以上一般空气间层热流向下(水平、倾斜)热流向上(水平、倾斜)垂直空气层0.102.多层围护结构的D值应按下式计算:D=D1+D2+……+Dn=R1S1+R2S2+……+RnSn (1.6)式中R1,R2……Rn——分别为各层材料的热阻,㎡·K/W;S1,S2……Sn——分别为各层材料的蓄热系数,W/(㎡·K),空气间层的蓄热系数取S=O。
注:如某层有两种以上材料构成,则可按下式求得其平均导热系数:(1.7)然后按下式计算其平均热阻:该层的平均蓄热系数按下式计算:(1.8)式中F1,F2……Fn——按平行于热流方向划分的各个传热面,㎡;λ1,λ2……λN——各个传热面积上材料的导热系数,W/(m·k)。
(三)地面吸热指数B值的计算地面吸热指数B值,应根据地面中影响吸热的界面位置,按下列几种情况计算:1.影响吸热的界面在最上一层内,即当:(1.9)式中δ1——最上一层材料的厚度,m;α1——最上一层材料的导温系数,㎡/h;τ——人脚与地面接触的时间,取0.2H。
这时,B值可按下式计算(1.10)式中b1——最上一层材料的热渗透系数,W/(㎡··K);λ1——最上一层材料的导热系数。
W/(m·K);c1——最上一层材料的比热,W·h/(kg·K);1——最上一层材料的容重,kg/。
2.影响吸热的界面在第二层内,即当:(1.11)式中δ2——第二层材料的厚度,m;α2——第二层材料的导温系数,㎡/h。
这时,B值可按下式计算:B=b1(1+K1,2) (1.12)式中K1,2——第1,2两层地面吸热计算系数,根据b2/b1和两值按附表1.5查得;b2——第2层材料的热渗透系数,W/㎡··K)。
3.影响吸热的界面在第二层以下,即按(1.11)式求得的结果小于3.0,则影响吸热的界面位于第三层或更深处。
此时可仿照(1.12)式求出B2,3或B3,4等,然后按顺序依此求出B1,2值,这时式中的K1,2值应根据和值按附表1.5查得。
太阳辐射吸收系数ρ值(四)室外综合温度的计算1.室外综合温度各小时值按下式计算:(1.13)式中tsa——室外综合温度,℃;te——室外空气温度,℃;I——水平或垂直面上的太阳辐射强度,W/㎡ρ——太阳辐射吸收系数,按附表1.6采用;αe——外表面换热系数,通常取23.26W/(㎡·K)。
注:tsa计算式中未考虑外表面的长波辐射散热,它对顶层房间的降温是有一定作用的。
2.室外综合温度平均值按下式计算:(1.14)式中——室外综合温度平均值,℃;——室外计算温度平均值,℃,按附录二附表2.2采用;_I——水平或垂直面上太阳辐射强度平均值,W/㎡,按附录二附表2.4采用;ρ——太阳辐射吸收系数,按附表1.6采用;αe——外表面换热系数,W/(㎡·K)。
3.室外综合温度波幅按下式计算:At·sa=(Ate+Ats)β(1.15)式中At·sa——室外综合温度波幅,℃;Ate——室外计算温度波幅,℃,按附录二附表2.2采用;Ats——太阳辐射当量温度波幅,℃,按下式计算:(1.16)Imax——水平或垂直面上太阳辐射强度最大值,W/㎡,按附录二附表2.4采用;_I——水平或垂直面上太阳辐射强度平均值,W/㎡,按附录二附表2.4采用;αe——外表面换热系数,W/(㎡·K);β——相位差修正系数,根据Ate与Ats的比值以及φte与φl之间的差值按附表1.7采用;φte——室外空气温度最大值出现时间,通常取15:00;φl——太阳辐射强度最大值出现时间。
通常取:水平及南向12:00,东向8:00,西向16:00;ρ——太阳辐射吸收系数,按附表1.6采用。
(五)围护结构总衰减倍数和总延迟时间的计算1.多层围护结构的总衰减倍数按下式计算:(1.17)式中νo——围护结构的总衰减倍数;ΣD——围护结构的热惰性指标,按本附录(二)的规定计算;ai,ae——分别为内、外表面换热系数,W/(㎡·K),S1,s2……Sn——由内到外各层材料的蓄热系数,W/(㎡·K),这气间层取S=O;y1,y2……yn——由内到外各层材料外表面蓄热系数,W/(㎡·K),按本附录(七)1的规定计算。
2.多层围护结构总延迟时间按下式计算:(1.18)式中ξo——围护结构的总延迟时间,h;ye——围护结构外表面(亦即最后一层外表面)蓄热系数,W/(㎡·K);yi——围护结构内表面蓄热系数,W/(㎡·K),按本附录(七)2的规定计算。