平均传热系数计算方法的修订

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1、《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ26-2010）平均传热系数计算方法的修订建筑物理研究所董宏主要内容•修订的原因•新计算方法•使用方法•计算详解•工程实例修订的原因95标准中的计算方法FB2KB2FB1KB3FB3KPFPKFKFKFKFPPB1B1B2B2B3B3KmFFFFPB1B2B32K:外墙平均传热系数[W/(mK)]；m2K:外墙主体部位的传热系数[W/(mK)]；KB1KPp2K:外墙周边第i个热桥部位的传热系数[W/(mK)]；Bi2F:外墙主体部位的面积(m)；P2F:外墙周边第i

2、个热桥部位的面积(m)；Bi计算假设•一维传热问题K值计算结果表[W/(㎡·K)]一维计算结果二维计算结果相对误差左图2.612.514.0%右图1.911.3343.6%新计算方法基于Ψ的Km计算方法jljKKmA•式中：Km——单元墙体的平均传热系数[W/（m2·K）]；K——单元墙体的主断面传热系数[W/（m2·K）]；ψj——单元墙体上的第j个结构性热桥的线传热系数[W/（m·K）]；lj——单元墙体第j个结构性热桥的计算长度（m）；A——单元墙体的面积（m2）。2D2DQKA(tt)QneKCl(tt)l(t

3、t)nene•式中：A——以热桥为一边的某一块矩形墙体的面积（m2）；l——热桥的长度（m），计算Ψ时通常取1m；C——该块矩形另一条边的长度（m），即A=l∙C，一般情况下C≥1m；Q2D——流过该块墙体的热流（W），上角标2D表示二维传热；K——墙体主断面的传热系数[W/（m2·K）]；tn——墙体室内侧的空气温度（K）；te——墙体室外侧的空气温度（K）。•―线传热系数（Ψ）”的概念–ISO10211-2:2001Thermalbridgesinbuildingconstruction--Calculationofheatflows

4、andsurfacetemperatures--Part2:Linearthermalbridges[S]–单位温差下，通过单位长度热桥节点所增加的热流[W/(m·K)]–Ψ值的大小，直观地反映了某种热桥对主体传热系数的影响程度典型的结构性热桥外保温构造中的热桥部位外墙阳角外墙阴角内外墙交接门窗口楼板阳台檐口Ψ的特点•热桥部位的构造沿长度方向是线性的•通过热桥部位的热流要通过二维传热计算得到•平行热桥间距很小时，应合并计算•Ψ值的大小与节点构造、主体结构和热桥部位传热系数的相对大小密切相关外外外DDD200200200内内内D5060801

5、00120D506080100120D506080100120Ψ0.430.440.470.480.50Ψ0.100.100.110.120.13Ψ0.610.630.660.680.703030外外外DDD200200200内内内D506080100120D506080100120D506080100120Ψ0.090.100.100.110.11Ψ0.130.140.140.150.16Ψ0.670.680.700.710.72Ψ0.31Ψ0.73新计算方法的运用Km的计算•确定建筑中存在的热桥部位•按B.0.4式计算出每种热桥的线传热

6、系数（Ψ）•按标准B.0.1式计算墙体的平均传热系数（Km）–整栋建筑外墙平均传热系数的计算可以参照上述方法进行计算，此时，公式中外墙的面积A是建筑全部外墙的面积，而热桥线传热系数与热桥长度乘积的和，应当包括建筑中全部的热桥在内。–当建筑各面外墙主体部位传热系数不一致时，标准B.0.9条规定，可以先计算各个不同单元墙的平均传热系数，然后再按照面积加权的原则，计算整栋建筑的平均传热系数。关键问题•通过热桥部位热流的计算–开发了二维传热的计算软件PTemp。•计算模型采用图形化方式输入•二维传热计算•结果以图形或文字的方式输出•可进行节点结露验

7、算，以图形方式输出节点中低于露点温度的区域解决途径1•通过公式B.0.1、B.0.4，二维传热软件PTemp，计算Ψ和Km。–优点：可以解决任意热桥计算问题–缺点：Ψ值的计算，仍然要通过人工建模的方式完成，花费时间、精力。解决途径2•对结构性热桥按照出现的位置进行了分类，并分别对各种保温形式下常用的节点构造，当取不同结构材料和保温层厚度时的Ψ值进行了计算，编制成表。•按构造查表，代入公式B.0.1计算K值m–优点：避免重复计算相同构造的Ψ值–缺点：仍然需要手工计算Km值；构造数量有限解决途径3•标准引入“外墙主断面传热系数的修正系数φ‖，选

8、择最常用构造，按照保温形式、外窗类型等，计算出热桥有与无两种情况下墙体传热系数的比值，即为修正系数φ，见表B.0.11，Km＝φ·K–优点：快速、简便，一般性工程均可采用–缺点：