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保溫材料設(shè)計厚度

2020-04-07 作者:黃佳 瀏覽數(shù):

傳熱系數(shù)到底是怎么計算的?保溫材料的設(shè)計厚度與它是什么關(guān)系?為什么同樣65%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求,北方和南方的保溫材料設(shè)計厚度有很大區(qū)別?

圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)計算

假設(shè)某圍護(hù)結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外依次由材料1、材料2……材料n組成,若已知各材料設(shè)計厚度δ和導(dǎo)熱系數(shù)λ(以及修正系數(shù)α)時,則該圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K值可按以下步驟計算得出:

上述計算過程為理想狀態(tài)下勻質(zhì)材料組成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K值計算,實(shí)際上的建筑熱工計算遠(yuǎn)比此模型要復(fù)雜的多,通常還要考慮非勻質(zhì)復(fù)合圍護(hù)結(jié)構(gòu)各面積占比、修正、熱橋線傳熱系數(shù)影響等因素。

通過以上理想模型,我們也可注意到,若想降低最終圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K值使其達(dá)標(biāo),在選材設(shè)計方面,一是可以選用導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料,二是可以增大材料的設(shè)計厚度。

保溫材料厚度計算

圍護(hù)結(jié)構(gòu)通常是由多層材料結(jié)構(gòu)組成的,而非保溫層材料的導(dǎo)熱系數(shù)一般較大,厚度也相對固定,可調(diào)節(jié)范圍不大。因此節(jié)能設(shè)計的主要控制目標(biāo)基本都在保溫層材料上,一般可通過節(jié)能設(shè)計軟件模擬計算,然后通過調(diào)節(jié)保溫材料的設(shè)計種類和厚度,來滿足最終結(jié)果要求。

另外,當(dāng)已知某項(xiàng)目節(jié)能方案保溫材料的設(shè)計厚度時,也可以通過簡單的比例換算關(guān)系得到擬替換的保溫材料應(yīng)采用的設(shè)計厚度(原理為等效熱阻替換)。

 

譬如原設(shè)計采用發(fā)泡水泥板,設(shè)計厚度δ1=50mm,材料導(dǎo)熱系數(shù)λ1=0.065,修正系數(shù)α1=1.20。如想替換成石墨聚苯板,材料導(dǎo)熱系數(shù)λ2=0.033,修正系數(shù)α2=1.05,則替換后的石墨聚苯板設(shè)計厚度δ2應(yīng)為:

根據(jù)保溫材料的產(chǎn)品尺寸規(guī)格特點(diǎn),以及為保障圍護(hù)傳熱系數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)要求,可取石墨聚苯板設(shè)計厚度為25mm。

厚度為什么會有區(qū)域差異

同樣是50%或65%節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求,北方可能要用100mm左右的模塑聚苯板,而南方只要用30-50mm的模塑聚苯板就夠了,為什么不同區(qū)域的保溫層設(shè)計厚度差異這么大呢?

結(jié)合已學(xué)的知識點(diǎn),我們不難發(fā)現(xiàn),主要原因在于不同地區(qū)氣候條件不同,對于地方節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中傳熱系數(shù)的要求不一樣。

同樣的低層建筑,河北可能要求設(shè)計傳熱系數(shù)K值小于0.4左右,而江蘇可能要求小于1.0。既然目標(biāo)K值都有這么大懸殊,那保溫層設(shè)計厚度有差異,也就不難理解了。所以總的來講,保溫材料的設(shè)計厚度還是要因地制宜,以符合規(guī)范要求為主。 

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