第四讲建筑围护结构的传热计算与应用.pptVIP

3、建筑物耗热量指标计算：当建筑物耗热量指标小于《民用建筑节能设计标准》JCJ26-95所规定值，判断建筑符合建筑围护结构热工设计性能要求第28页，共64页，星期日，2025年，2月5日4.2.2建筑采暖耗煤量采暖耗煤量是指在采暖期室外平均温度条件下，为保持室内计算温度，单位建筑面积在一个采暖期内消耗的标准煤量，单位：kg/m2一般用建筑采暖耗煤量指标来衡量建筑物是否达到节能标准要求，或用来计算比较节能节煤的具体成效。第29页，共64页，星期日，2025年，2月5日4.4周期性不稳定传热在建筑实践中真正的稳定传热是不存在的，围护结构所受到的环境热作用是随时间变化的，尤其是室外环境因不能进行人工调节，所以每时每刻都在变化。外界热随时间发生变化时，维护结构内部的温度和通过维护结构的热流量也将发生变化。若外界热作用随时间出现周期性变化，这种传热过程叫周期性不稳定传热。第30页，共64页，星期日，2025年，2月5日4.4.1谐波热作用在周期性波动的热作用中，最简单最基本的是谐波热作用：即温度随时间的正弦或余弦函数作规则变化。一般用余弦函数表示，如下式：在τ时刻的温度，在一周期内的平均温度温度波的振幅，即最高温度与平均温度之差温度波的周期，h。对室外温度波，一般以24h为一周期以某一指定时刻（如从午夜零点）起算的计算时间，h.温度波的初相角，度，即从起算时刻（一般为午夜零点）到温度波达到最高点的时间差，以角度计（如以24小时为一周期即360℃，则1小时相当于15℃）。若起算时刻区在温度出现最大值处则φ=0第31页，共64页，星期日，2025年，2月5日4.4.2谐波热作用的传热特征平壁在谐波热作用下具有以下几个基本传热特性：1）室外温度和平壁表面温度、内部任意截面处的温度都是同一周期的谐波动，都可用余弦函数表示。2）从室外空间到平壁内部，温度波动振幅逐渐减小，即：室外温度波的振幅（Ａe）＞平壁外表面温度波的振幅（Ａeｆ）＞平壁内表面温度波的振幅（Ａiｆ），这种现象叫做温度波的衰减。（niu）传热衰减的程度，即为平壁的总衰减度，用表示3）从室外空间到平壁内部，温度波的相位逐渐向后推延，即：室外温度波的初相位（Φe）＜平壁外表面温度波的初相位（Φeｆ）＜平壁内表面温度波的初相位（Φiｆ）。第32页，共64页，星期日，2025年，2月5日谐波热作用的传热特征第33页，共64页，星期日，2025年，2月5日单向周期性热作用的外围护结构的内部温度变化情况第34页，共64页，星期日，2025年，2月5日4.4.3谐波热作用下材料和围护结构的热特性指标在周期性传热过程中，传热量的多少与材料、材料层的蓄热系数及材料层的热惰性有关。1）材料的蓄热系数（S）:一匀质半无限大壁体，在其一侧受到周期性波动热作用，迎波面（即直接受到外界热作用的一侧表面）上接受的热流振幅Aq与材料表面温度波动的振幅Aθ之比，叫材料的蓄热系数。材料的蓄热系数（S）反映了材料对波动热作用反应的敏感程度，在同样波动热作用下，蓄热系数大的材料，表面温度波动较小，即热稳定性好。第35页，共64页，星期日，2025年，2月5日材料的蓄热系数（S）的计算公式右式中：z----热流波动周期，以小时计，当热流波动周期为24小时，则得到24小时为周期的材料蓄热系数S24。各种主要建筑材料的S24查附录1。热流波动的周期，以小时计，如以一天为周期的供热则z=24h材料的导热系数，比热，密度第36页，共64页，星期日，2025年，2月5日材料的蓄热系数（S）的计算公式当遇到某一材料层是有几种材料组合而成时，则组合材料层的蓄热系数（）应由各材料蓄热系数按下式加权平均：组合材料层内各分部材料的蓄热系数；各分部材料的表面积。第37页，共64页，星期日，2025年，2月5日2）围护结构内表面蓄热系数内表面蓄热系数用Yi来表示，定义、计算公式如下：通过围护结构内表面热流波动的振幅A与内表面温度波动振幅A之比，称为维护结构内表面蓄热系数Y，以公式表示如下：第38页，共64页，星期日，2025年，2月5日多层围护结构内表面蓄热系数内表面蓄热系数的数值和围护结构各层材料的性质及厚度有关，大致可分为两种情况加以考虑：当围护结构内表面有较厚的一种材料组成时，内表面蓄热系数可用这层材料的材料蓄热系数()值来表示。当围护结构内表面材料层不很厚时，如由多层材料构成的屋顶或外墙，其内表面温度的波动振幅不仅与面层材料的物理性质有关，而且与其后面材料的性能有关,即在顺着热流波动前进的方向与该材料相接触的介质（另一种材料或空气）的热物理性能和散热条件