第三節(jié) 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱原理及計(jì)算
一、穩(wěn)定傳熱
在穩(wěn)定溫度場(chǎng)中所進(jìn)行的傳熱過(guò)程稱為穩(wěn)定傳熱。
㈠一維穩(wěn)定傳熱的特點(diǎn)
1.通過(guò)平壁內(nèi)各點(diǎn)的熱流強(qiáng)度處處相等;
2.同一材質(zhì)的平壁內(nèi)部各界面溫度分布呈直線關(guān)系。
、嫱ㄟ^(guò)平壁的穩(wěn)定導(dǎo)熱
1.通過(guò)單層均質(zhì)平壁的穩(wěn)定導(dǎo)熱
2.通過(guò)多層均質(zhì)平壁的穩(wěn)定導(dǎo)熱
、缤ㄟ^(guò)平壁的穩(wěn)定傳熱
1.通過(guò)多層平壁傳熱的熱流強(qiáng)度
2.傳熱阻與傳熱系數(shù)的計(jì)算
、艂鳠嶙鑂0
傳熱阻是熱量從平壁一側(cè)空間傳至另一側(cè)空間時(shí)所受到的總阻力,在穩(wěn)定傳熱條件下的一個(gè)重要的熱工性能指標(biāo),單位:(m2·K)/W。
⑵傳熱系數(shù)K0
傳熱系數(shù)為當(dāng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)溫差為1K(1℃)時(shí),在單位時(shí)間內(nèi)、通過(guò)單位面積的傳熱量。用傳熱系數(shù)也能說(shuō)明圍護(hù)結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定傳熱條件下的熱工性能,單位:W/(m2·K)。K0=1/R0
、璺忾]空氣間層的熱阻
1.封閉空氣間層的傳熱機(jī)理
封閉空氣間層的傳熱過(guò)程與固體材料層內(nèi)的不同,它實(shí)際上是在一個(gè)有限空間內(nèi)的兩個(gè)表面之間的熱轉(zhuǎn)移過(guò)程,包括對(duì)流換熱、輻射換熱,而非純導(dǎo)熱過(guò)程,所以封閉空氣間層的熱阻與間層厚度之間不存在成比例的增長(zhǎng)關(guān)系。
2.影響封閉空氣間層熱阻的因素
、匍g層表面溫度、②間層厚度、③間層放置位置(水平、垂直或傾斜)、④熱流方向、⑤間層表面材料的輻射系數(shù)。
、槠奖趦(nèi)的溫度分布
在穩(wěn)定導(dǎo)熱中,溫度隨距離的變化為一次函數(shù),所以同一材料層內(nèi)的溫度分布為直線,直線的斜率與材料層的導(dǎo)熱系數(shù)成反比。
在由多層材料構(gòu)成的平壁內(nèi),溫度的分布是由多條直線組成的一條折線。