保溫建筑維護結(jié)構(gòu)熱橋傳熱分析_第1頁
保溫建筑維護結(jié)構(gòu)熱橋傳熱分析_第2頁
保溫建筑維護結(jié)構(gòu)熱橋傳熱分析_第3頁
保溫建筑維護結(jié)構(gòu)熱橋傳熱分析_第4頁
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保溫建筑維護構(gòu)造熱橋傳熱分析隨著建筑節(jié)能工作的開展,型保溫建筑大量涌現(xiàn),熱橋在型保溫建筑中的影響遠能,從而指導維護構(gòu)造的節(jié)能方案設計。引言40%下降到15%,720%。熱橋的危害還在于其增加了墻體局部傳熱,降低了墻體平均熱阻,惡化了圍護構(gòu)造內(nèi)外表的溫度環(huán)境,節(jié)點處內(nèi)外表溫度有可能低于室內(nèi)露點溫度,使得墻體內(nèi)外表結(jié)露,傳熱在濕工況下進展,形成惡性循環(huán)。熱橋影響耗,以促進保溫構(gòu)造的進一步完善。熱橋是指建筑圍護構(gòu)造中的一些部位,在室內(nèi)外溫差的作用下,形成熱流相對密集、內(nèi)外表溫度較低的區(qū)域,這些部位成為傳熱較多的橋梁,故稱為熱橋,有時又可稱為冷橋。這是一種格外常見的現(xiàn)象。我國對熱橋的爭論較少,建筑設計者在進展熱負荷計算及節(jié)能橋附加耗熱系數(shù),其結(jié)果使得熱負荷計算值不準確,因此對熱橋進展準確的計算分析,有利于更好地了解熱橋能耗對整個建筑傳熱的影響。1熱橋主要類型及其能耗分析陽臺、屋頂、地角、其他。各類型熱橋由于構(gòu)造不同對建筑熱負荷的影響也不同。算傳熱量是比較安全的。在墻體構(gòu)造局部不發(fā)生變化的狀況下,計算得出的傳熱量大于實際傳熱量;當有構(gòu)造柱穿過外墻時或由于構(gòu)造上的要求保溫層消滅斷點(內(nèi)保溫間墻)的狀況下,計算得出的傳熱量要小于真實傳熱量。窗左右側(cè)熱橋是由于窗洞口造成,窗框?qū)挾刃∮趬w厚度,形成熱流通路。窗上下側(cè)熱橋一方面是由于窗洞口造成,另一方面是由于窗上有過梁、窗下有窗臺板這也形成熱流通路。此外,復合墻體在窗洞口處,由于構(gòu)造及施工的要求,保溫層有可能消滅斷點,也是形成熱橋的緣由。通常設計時習慣承受的窗的傳熱系數(shù)[雙層木窗為2.91W/(m2?K),雙層3.26W/(m2?K)]目前繁多的外墻形式和外窗形式狀況下,窗洞口的熱橋傳熱差異很大,國際標準中規(guī)定:荷明顯是不行的。計算窗熱負荷時必需考慮到窗口周邊熱橋的影響。陽臺由于構(gòu)造上的要求,大量使用混凝土,尤其對于復合保溫墻體,陽臺處外墻保溫材料被切斷,陽臺門、陽臺窗、陽臺板處均存在著熱橋。同時,由于陽臺的封閉及其他保溫措施的實行,陽臺內(nèi)溫度提高,相對的陽臺熱橋也得到了確定程度的緩解。屋頂熱橋指屋頂和外墻相交的部位,頂層房間過梁、圈梁離屋頂較近,將其歸類為屋頂熱橋一起考慮。屋頂處受熱面積小于放熱面積,同時屋頂內(nèi)角對流換熱和輻射換熱差,造成3%左右。2保溫建筑圍護構(gòu)造熱橋傳熱計算方法僅在于加大了建筑采暖熱負荷,還在于轉(zhuǎn)變房間之間的負荷比例,即各房間采暖熱負荷增好的供熱系統(tǒng)。針對以上的熱橋類型,有以下三種熱橋傳熱計算方法。數(shù)值傳熱計算方法值傳熱計算方法。有限元法是數(shù)值傳熱計算方法進展熱橋傳熱分析較常用的方法之一。改進為數(shù)值計算,特別適用于物體的外形簡潔、變物性、非均質(zhì)或具有非線性邊界條件導熱問題分析。有限元法導熱問題求解步驟概括如下:①承受加權(quán)余量法將導熱問題轉(zhuǎn)換為變分問題;②將所分析的區(qū)域離散化;③構(gòu)造單元內(nèi)的溫度差值函數(shù);④依據(jù)變分計算式導出單元變分計算的代數(shù)方程組;⑤進展總體合成;⑥代數(shù)方程組求解。承受穩(wěn)態(tài)下的二維導熱過程,與外界的換熱僅發(fā)生在內(nèi)、外兩個外表上,其二維穩(wěn)態(tài)無內(nèi)熱源導熱微分方程為:假設承受ANSYS要的步驟:①前處理:創(chuàng)立或讀入幾何模型,定義材料屬性,劃分網(wǎng)格(節(jié)點及單元),施加載荷選項、設定約束條件。②求解:計算,查看分析結(jié)果(分析是否正確)。③后處理:依據(jù)需要做出各種圖像。用有限元分析單元網(wǎng)格計算時建議承受精度高、運算時間短的三角形六節(jié)點等參單元進展計算[4]。內(nèi)外表溫度驗算方法幾種常用熱橋形式內(nèi)外表溫度計算2.2.2單一材料內(nèi)外表溫度計算有些建筑物的圍護構(gòu)造承受的是單一材料外墻板,在外墻轉(zhuǎn)角處,因吸熱面小,散熱面大而形成熱橋,內(nèi)外表溫度較低,簡潔消滅結(jié)露,因而應驗算其內(nèi)外表溫度。依據(jù)外墻總熱阻的大小先確定一個比例系數(shù)值,然后計算內(nèi)外表溫度,再依據(jù)內(nèi)外表溫度和露點溫度(5)和式(6)計算:墻體平均傳熱系數(shù)計算方法外墻平均傳熱系數(shù)是外墻包括主墻體及其周邊構(gòu)造性熱橋(外墻局部等)系數(shù)作為外墻的一項熱工性能指標和把握指標,這是符合建筑物實際狀況的。因此,在進展主墻體和周邊熱橋部位的傳熱系數(shù)計算主墻體和周邊熱橋均為建筑物外墻的組成局部,但兩者在構(gòu)造和用料上可能不同。如主墻體可承受混凝土空心砌塊、混凝土多孔磚、加氣混凝土砌塊、粘土多孔磚等砌筑,或鋼筋混凝土現(xiàn)澆;而構(gòu)造柱、圈梁和樓板則大多為鋼筋混凝土構(gòu)造(目前已有少數(shù)承受鋼結(jié)構(gòu))。然而,對它們傳熱系數(shù)的計算在方法上是一樣的,都是通過對構(gòu)造熱阻R和總熱阻RoR0R與內(nèi)、外外表換熱阻(Ri、Re)之和;而在一般狀況下,Ri、Re0.11m2?K/W0.04m2?K/W(按冬季條件)。因此,外墻各部位傳熱系數(shù)的計算式均可表達為:丁字墻構(gòu)造柱部位和樓板端頭部位傳熱系數(shù)的計算外墻主墻體的周邊熱橋主要包括構(gòu)造柱、圈梁和樓板端頭三局部。其中構(gòu)造柱位于有內(nèi)隔墻的丁字墻部位,而樓板端頭是與樓板整體相連,因而這兩個熱橋部位的傳熱系數(shù)計算有其確定的特別性(圈梁或如有位于主墻體中間的構(gòu)造柱,其計算與主墻體完全一樣),其K值的計算應明確以下二項要求:熱阻(R)的構(gòu)造計算厚度應與主墻體一樣。如主墻體有內(nèi)保溫層或內(nèi)抹灰層,應分別計人與內(nèi)保溫層或內(nèi)抹灰層一樣厚度的內(nèi)隔墻或樓板的熱阻;如主墻體有外保溫或外抹灰層.則熱橋部位也應計入其熱阻(2)。(Ro)0.11+0.04=0.15m2K/W。2可列出丁字墻構(gòu)造柱部位傳熱系數(shù)(Ke,)和樓板端頭部位傳熱系數(shù)(KB3

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