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1、第20卷第4期华 中 科 技 大 学 学 报(城市科学版)Vol.20No.42003年12月 J.ofHUST.(UrbanScienceEdition)Dec.2003热桥对居住建筑外墙传热性能的影响分析12胡平放 胡幸生(1.华中科技大学 环境科学与工程学院,湖北 武汉 430074;2.华中科技大学 土木工程与力学学院,湖北 武汉 430074)摘 要:热桥的主要影响是增加了墙体局部传热.选取几种夏热冬冷地区常用外墙,分别对其平均传热系数进行计算,与主体部位传热系数进行了比较,分析了不同结构、不同外墙宽度及不同窗墙比情况下热桥对墙体平均传热系数的影响.关键
2、词:墙体; 平均传热系数; 热桥中图分类号:TU831.2 文献标识码:A 文章编号:100025730(2003)04200312032 当围护结构墙体高度和宽度是厚度的10倍(m·K)),按GB50176293《民用建筑热工设计以上时,可近似将其传热过程作为一维传热过程规范》的规定计算,KB1,KB2及KB3为各热桥部位2考虑.在实际建筑物中,某些部位不能划分出足以的传热系数(Wö(m·K));FP为主体部位的面积保证一维温度场的面积范围22,围护结构存在以嵌(m);FB1,FB2及FB3为各热桥部位的面积(m).入墙体的混凝土梁、柱,墙体和屋面板内的混
3、凝土外墙主体部位和周边热桥部位如图1.肋,屋顶檐口,窗框、外墙角等形式出现的导热体.在这些地方会形成复杂的二维及三维温度场,这些部位称为热桥.热桥增加了墙体局部传热,增加能耗.热桥的影响与围护结构的构造、尺寸有关.作者拟选取夏热冬冷地区部分常用墙体,就不同尺寸时的热桥对其平均传热系数的影响程度进行分析.对热桥有一维、二维及三维计算方法,因热桥附近传热过程是二维及三维的传热过程,故用二维三维方法计算更准确.但有研究表明,对无保温墙体和外保温墙体,通过二维方法计算得到的平均传热系数与用一维方法得到的结果相差不[1]大(一般情况下,后者比前者约小2%～6%).图1 外墙
4、主体部位和周边热桥部位作者分析的对象均属此范围,故拟采用一维传热为简化起见,选取几种夏热冬冷地区常用外方法(加权平均法)计算.墙,在一定热桥构成下,对不同窗墙比及不同房间1 平均传热系数及其影响因素宽度情况下的外墙平均传热系数与主体部位传热系数的差别进行了分析,以定性反映热桥对外墙一维传热计算方法的基本思路是将内隔墙及传热性能的影响.楼板沿内墙面截断,使外墙变成由主断面和四周由同样厚度的内隔墙及楼板构成的平板,并假设2 计算结果及分析都是一维传热,然后按下式计算选取6种常用外墙,其由内到外构造如表1.Km=(KP·FP+KB1·FB1+KB2·FB2+为突出主要因
5、素(构造材料及尺寸)的影响,对墙KB3·FB3)ö(FP+FB1+FB2+FB3),(1)体作以下假定:所有墙体均带钢筋混凝土圈梁(兼式中,Km为围护结构各部位的平均传热系数窗过梁),抗震柱长度尺寸与主体墙尺寸一致,屋2(Wö(m·K));KP为主体部位的传热系数(Wö收稿日期:2003206227.作者简介:胡平放(19632),男,副教授;武汉,华中科技大学环境科学与工程学院(430074).©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.· 华 中 科 技
6、大 学 学 报32·(城市科学版)2003年面板厚140mm,圈梁厚160mm;对框架和剪力墙高均为3m.墙体1～3和墙体4～6分别有相墙结构,抗震柱尺寸依次为400mm×400mm(房同的内墙.统一设定了三种窗墙比为0.25,0.30,间宽2.2～5.3m)和500mm×500mm(房间宽0.35.5.4～7m),屋面板厚140mm,圈梁厚260mm,表1 墙体构造墙体1墙体2墙体3项 目水泥粘土水泥水泥KP1RE保温水泥水泥KM1RE保温水泥砂浆实心砖砂浆砂浆多孔砖砂浆砂浆砂浆多孔砖砂浆砂浆材料厚度ömm202402021524051510190155-1Kö
7、W·(m·K)0.930.810.930.930.580.0850.930.930.580.0850.93墙体4墙体5墙体6项 目水泥混凝土水泥水泥挤塑水泥水泥加气水泥岩棉板混凝土砂浆空心砌块砂浆砂浆聚苯板砂浆砂浆混凝土砂浆材料厚度ömm3019040301518016202020020-1KöW·(m·K)0.930.610.06830.930.931.740.0220.930.930.190.93表2 因热桥影响传热系数增加比例% 房间宽FBöF墙体1墙体2墙体3墙体4墙体5墙体6öm墙体1～3墙体4～62.226.435.112.318.812.67.3
8、0.286
