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建筑保温隔热节能计算中的基本概念

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    1、导热系数:
      导热系数也称热导率,通常以λ表示。可以理解为在稳态条件下,1m厚物体,两侧表面温差为1K,1h内通过1m2面积传递的能量。习惯上将导热系数小于0.25W/(m·K)的材料称为保温隔热材料或者绝热材料,把导热系数在0.05W/(m·K)以下的材料称为高效保温材料或者高效绝热材料。影响导热系数的因素:导热系数是材料的固有特性,取决于材料的成分、内部结构、孔隙率、孔隙特征和含水率等因素,其中尤以密度和湿度对材料导热系数的影响最大。对于一般材料来说,材料越密实,其导热性能就越好,导热系数就越大;相反孔隙率越大,密度越低,导热系数就越小;孔隙相互连通比封闭而不连通的导热系数要高,这是因为空气对流会使材料的导热性能提高。
    2、比热容:
      1Kg物质,温度升高或降低1K吸收或放出的热量,通常以c表示,单位为KJ/(Kg·K)。材料的热容量对保持建筑物内的温度稳定性具有很大意义。比热容大的材料,能够在热流变动或者在采暖和空调设备不均匀时适当调节室内温度的变化。例如,在炎热的夏天,白天室外温度很高,如果建筑物围护结构材料的热容量大,升高温度所需要吸收的热量就较多,因此室内温度升高较慢;而在冬季,房屋采暖后,热容量较大的建筑物,其本身储存的热量较多,在短时间停止采暖后,室内的温度不会很快降低。
    3、蓄热系数
      建筑材料在周期性波动的热作用下,均有蓄存热量或者放出热量的能力,借以调节材料表面温度的波动。在建筑热工学中,把半无限厚物体表面热流波动的振幅与温度波动振幅的比值称为物体在谐热波作用下的材料蓄热系数,常用S表示,单位为W/(m2·K)。材料的蓄热系数是衡量材料保温储热能力的重要指标,蓄热系数大的材料蓄热性能好,热稳定性相应也较好。
    4、传热系数
      建筑围护结构保温隔热性能的一个最重要的指标是传热系数,以K表示。它的定义是在稳定传热条件下,围护结构两侧空气温差1K时,1h内通过1m2面积所传递的热量,单位是W/(m2·K)。由此可以理解为,在同一时间内,相同厚度和单位面积相等的情况下传热系数越低的材料它的保温隔热性能就越好
    5、传热阻
      传热阻R是传热系数K的倒数,单位是(m2·K)/W。传热阻表征了物体阻止传热的能力。显然,建筑物围护结构的传热系数K值越小,或传热阻R值越大,保温性能越好,通过围护结构的传热损失就越小。与导热系数或者传热系数不同的是,传热阻R与传热物体的厚度有关。例如,在建筑围护结构中,对同一种材料构成的墙体而言,墙体越厚,热阻越大。
    6、热惰性指标
      表征围护结构反抗温度波动和热流波动能力的无量纲指标。单一材料围护结构热惰性指标D=R•S;多层材料围护结构热惰性指标D=Σ(R•S)。式中R、S分别为围护结构材料层的热阻和材料的蓄热系数。热惰性指标越大,说明围护结构在室外温度变化大时减缓室内的温度变化的作用就越大。
    7、热桥
      热桥也称冷桥,是指在外墙和屋面等围护结构中的钢筋混凝土或金属梁、柱、肋等传热阻较小的结构部位,因这些部位传热能力强,热流较密集,内表面温度较低,故称为热桥。在建筑物围护结构中常见的热桥又处在外墙周边的钢筋混凝土抗震柱、圈梁、门窗过梁、钢筋混凝土或钢框架梁、柱,钢筋混凝土或金属屋面板中的边肋或小肋,以及金属玻璃窗幕墙中和金属窗中的金属框和框料等。
    8、节能计算
    (1)分层热阻R的计算
    R=d/(λ×a)
    d——分层厚度
    λ——分层导热系数
    a——分层修正系数
    (2)分层热惰性指标
              D=R×S×a
                 R——分层热阻
                 S——分层蓄热系数
                 a——分层修正系数
    (3)维护结构的主体部位传热阻R0
              R0=ΣRn+Ri+Re
                 ΣRn——分层热阻之和,n=1,2,3,4,……,n
                 Ri——内表面换热阻,一般取0.11m2·K/W
                 Re——外表面换热阻,一般取0.04m2·K/W
    (4)主体部位传热系数Kp
              Kp=1/ R0
                        R0 ——维护结构的主体部位传热阻
    (5)主体部位热惰性指标
              D0=ΣDn
                        Dn——分层热惰性指标,n=1,2,3,4,……,n
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