2024年1月3日发(作者:)
导热系数、传热系数、热阻值概念及热工计算方法
导热系数λ[W/(m.k)]:
导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,℃),在1小时内,通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米?度(W/m?K,此处的K可用℃代替)。导热系数可通过保温材料的检测报告中获得或通过热阻计算。
传热系数K [W/(㎡?K)]:
传热系数以往称总传热系数。国家现行标准规范统一定名为传热系数。传热系数K值,是指在稳定传热条件下,围护结构两侧空气温差为1度(K,℃),1小时内通过1平方米面积传递的热量,单位是瓦/平方米?度(W/㎡?K,此处K可用℃代替)。传热系数可通过保温材料的检测报告中获得。
热阻值R(m.k/w):
热阻指的是当有热量在物体上传输时,在物体两端温度差与热源的功率之间的比值。单位为开尔文每瓦特(K/W)或摄氏度每瓦特(℃/W)。
传热阻:
传热阻以往称总热阻,现统一定名为传热阻。传热阻R0是传热系数K的倒数,即R0=1/K,单位是平方米*度/瓦(㎡*K/W)围护结构的传热系数K值愈小,或传热阻R0值愈大,保温性能愈好。
(节能)热工计算:
1、围护结构热阻的计算
单层结构热阻: R=δ/λ
式中: δ—材料层厚度(m);λ—材料导热系数[W/(m.k)]
多层结构热阻: R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn
式中: R1、R2、---Rn—各层材料热阻(m.k/w)
δ1、δ2、---δn—各层材料厚度(m)
λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/(m.k)]
2、围护结构的传热阻
R0=Ri+R+Re
式中: Ri —内表面换热阻(m.k/w)(一般取0.11)
Re —外表面换热阻(m.k/w)(一般取0.04)
R —围护结构热阻(m.k/w)
3、围护结构传热系数计算
K=1/ R0
式中: R0—围护结构传热阻
外墙受周边热桥影响条件下,其平均传热系数的计算
Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+ Kb3Fb3 )/( Fp + Fb1+Fb2+Fb3)
式中:Km—外墙的平均传热系数[W/(m.k)]
Kp—外墙主体部位传热系数[W/(m.k)]
Kb1、Kb2、Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/(m.k)]
Fp—外墙主体部位的面积
Fb1、Fb2、Fb3—外墙周边热桥部位的面积
4、单一材料热工计算运算式
① 热阻值R(m.k/w) = 1 / 传热系数K [W/(㎡?K)]
② 导热系数λ[W/(m.k)] = 厚度δ(m) / 热阻值R(m.k/w)
③ 厚度δ(m) = 热阻值R(m.k/w) * 导热系数λ[W/(m.k)]
④ 厚度δ(m) = 导热系数λ[W/(m.k)] / 传热系数K [W/(㎡?K)]
5、 围护结构设计厚度的计算
厚度δ(m) = 热阻值R(m.k/w) * 导热系数λ[W/(m.k)] *修正系数(见下表)
R值和λ值是用于衡量建筑材料或装配材料热学性能的两个指标。R值代表建筑材料阻止热量穿过的能力。R值越高,材料的阻热和隔热性能越高。反之λ值越低,材料的阻热和隔热性能越高。
节能建筑常用材料热物理性能参数表(试行)
一、常用墙体材料
导热系序号 类别名称
容重
3数
)
蓄热系数
2(Kg/m) (W/m·KW/(m·K)
备注
1 粘土多孔砖KP1-190/240 1400
2 粘土多孔砖KM1-190/240 1400
3 灰砂砖240
4 炉渣砖240
5 煤矸石烧结砖
1900
1700
1700
0.58
0.58
1.10
0.81
0.63
7.92
7.92
12.72
10.43
9.05
6 煤矸石多孔砖
7 粉煤灰烧结砖
8 粉煤灰蒸养砖
9 混凝土双排孔砌块190
10 混凝土单排孔砌块190
11
12
13
14
混凝土多孔砖(240×115×90)
混凝土多孔砖
(240×190×90)
混凝土砌块内填膨胀珍珠岩(单排孔)
煤矸石砌块内填膨胀珍珠岩
1400
1600
1600
1300
1200
1500
1500
1300
1300
500
700
1700
1300
1300
0.54
0.50
0.62
0.68
1.02
0.80
0.86
0.33
0.27
0.20
0.22
0.50
0.48
0.45
导热系7.60
7.82
8.71
6.00
5.88
8.78
8.75
1.28
3.25
3.60
3.59
用于墙体修正系数1.35;
用于屋面修正系数1.45;
用于墙体修正系数1.35;
用于屋面修正系数1.45;
15 ALC加气混凝土砌块
16 粉煤灰加气混凝土砌块
17 烧结淤泥普通砖
18 烧结淤泥多孔砖
19 页岩模数烧结砖
7.82 修正系数1.15
6.74 修正系数1.15
6.60 修正系数1.15
二、常用保温材料
序号 类别名称
容重
3数
)
蓄热系数
2(Kg/m) (W/m·KW/(m·K)
备注
20
21
22
水泥基复合保温砂浆
(W型)
水泥基复合保温砂浆
(L型)
水泥基无机矿物轻集料保温砂浆
400
250
450
500
0.08
0.06
0.085
0.085
1.56
1.07
用于屋面修正系数1.30;
用于墙体修正系数1.25;
用于屋面修正系数1.35;用于墙体修正系数1.25;
1.80 适用于内保温
4.00 适用于内保温
0.54
用于屋面修正系数1.25;用于墙体修正系数1.15;
23 粉刷石膏保温砂浆
24 挤塑聚苯板(XPS)
25 模塑聚苯板(EPS)
26 聚氨酯(外墙外保温)
27 聚氨酯(屋面保温)
25~35 0.03
18~22 0.041
30 0.024
35~50 0.024
0.36 用于墙体修正系数1.20;
0.36 用于墙体修正系数1.20;
0.54 用于屋面修正系数1.35;
注:保温装饰板根据所选保温材料不同,选用相应的热工性能参数及修正系数。
三、混凝土
3.1普通混凝土
序号 类别名称
蓄热系数
容重 导热系数
2W/(m·K3(Kg/m) (W/m·K)
)
2500 1.74 17.06
备注
28 钢筋混凝土
3.2轻骨料混凝土
序号 类别名称
自然煤矸石、炉渣混凝土(ρ=1700)
自然煤矸石、炉渣混凝土(ρ=1500)
自然煤矸石、炉渣混凝土(ρ=1300)
粉煤灰陶粒混凝土
(ρ=1700)
粉煤灰陶粒混凝土
(ρ=1500)
粉煤灰陶粒混凝土
(ρ=1300)
粉煤灰陶粒混凝土
(ρ=1100)
粘土陶粒混凝(ρ=1600)
粘土陶粒混凝(ρ=1400)
粘土陶粒混凝(ρ=1200)
页岩渣、石灰、水泥混凝土
页岩陶粒混凝(ρ=1500)
页岩陶粒混凝(ρ=1300)
页岩陶粒混凝(ρ=1100)
修正系数1.00;
蓄热系数
容重 导热系数
2W/(m·K3(Kg/m) (W/m·K)
)
1700
1500
1300
1700
1500
1300
1100
1600
1400
1200
1300
1500
1300
1100
1700
1
0.76
0.56
0.95
0.7
0.57
0.44
0.84
0.7
0.53
0.52
0.77
0.63
0.5
0.57
备注
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
11.39 修正系数1.00;
9.33 修正系数1.00;
7.46 修正系数1.00;
11.11 修正系数1.00;
8.95 修正系数1.00;
7.52 修正系数1.00;
6.08 修正系数1.00;
10.13 修正系数1.00;
8.65 修正系数1.00;
6.97 修正系数1.00;
6.94 修正系数1.00;
9.39 修正系数1.00;
7.91 修正系数1.00;
6.48 修正系数1.00;
6.34 修正系数1.00; 43 火山灰渣、砂、水泥混
凝土
44
45
46
浮石混凝(ρ=1500)
(水泥焦渣)
浮石混凝(ρ=1300)
(水泥焦渣)
浮石混凝(ρ=1100)
(水泥焦渣)
1500
1300
1100
0.67
0.53
0.42
8.76 修正系数1.00;
7.25 修正系数1.00;
5.94 修正系数1.00;
3.3轻质混凝土
序号 类别名称
蓄热系数
容重 导热系数
2W/(m·K3(Kg/m) (W/m·K)
)
700
500
0.22
0.19
备注
47 泡沫混凝土(ρ=700)
48 泡沫混凝土(ρ=500)
3.59 用于屋面修正系数1.50;
2.69 用于屋面修正系数1.50;
四、粉刷砂浆
4.1砂浆
序号 类别名称
容重
(Kg/m)
1800
1700
1600
1500
3导热系数
0.93
0.87
0.81
0.76
蓄热系数
2(W/m·K) W/(m·K)
备注
49 水泥砂浆
50 混合砂浆
51 石灰砂浆
52 石灰石膏砂浆
11.31 修正系数1.00;
10.63 修正系数1.00;
9.95
9.33
修正系数1.00;
修正系数1.00;
五、热绝缘材料
5.1纤维材料
序号
53
54
55
56
57
58
类别名称
容重 导热系数 蓄热系数
(Kg/m) (W/m·K) W/(m·K)
80
140
70
135
70
95
150
0.05
0.045
0.05
0.045
0.05
0.045
0.07
0.60 修正系数1.20;
0.75 修正系数1.20;
0.58 修正系数1.20;
0.77 修正系数1.20;
0.46 修正系数1.20;
0.51 修正系数1.20;
1.27 修正系数1.20;
32备注
矿棉、岩棉、玻璃棉板(ρ=80以下)
矿棉、岩棉、玻璃棉板(ρ=80-200)
矿棉、岩棉、玻璃棉毡(ρ=70以下)
矿棉、岩棉、玻璃棉毡(ρ=70-200)
矿棉、岩棉、玻璃棉松散料(ρ=70以下)
矿棉、岩棉、玻璃棉松散料(ρ=70-120)
59 麻刀
六、木材、建筑板材
6.1木材
序号 类别名称
容重 导热系数 蓄热系数
(Kg/m) (W/m·K) W/(m·K)
32备注
60
61
62
63
橡木、枫树(热流方向垂直木纹)
橡木、枫树(热流方向顺木纹)
松、木、云杉(热流方向垂直木纹)
松、木、云杉(热流方向顺木纹)
700
700
500
500
0.17
0.35
0.14
0.29
4.66 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四;
6.69 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四;
3.56 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四;
5.15 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四;
6.2建筑板材
序号 类别名称
容重 导热系数 蓄热系数
(Kg/m) (W/m·K) W/(m·K)
600
300
150
1000
600
1800
500
1050
700
300
200
0.17
0.093
0.058
0.34
0.23
0.52
0.16
0.33
0.34
0.19
0.13
0.065
32备注
64 胶合板
65 软木板(ρ=300)
66 软木板(ρ=150)
67 纤维板(ρ=1000)
68 纤维板(ρ=600)
69 石棉水泥板
70 石棉水泥隔热板
71 石膏板
73 水泥刨花(ρ=700)
74 稻草板
75 木屑板
4.32 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四;
1.96 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四;
1.09 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四;
7.88 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四;
5.02 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四;
8.45 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
2.47 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
5.14 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
7.05 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
4.41 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
2.18 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
1.41 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
72 水泥刨花(ρ=1000) 1000
七、松散材料
7.1无机材料
序号
容重
类别名称 (Kg/m)
1000
1000
900
600
300
200
200
120
80
3导热系数
(W/m·K)
0.29
0.23
0.26
0.23
0.14
0.1
0.076
0.07
0.058
蓄热系数
W/(m·K)
4.41 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
3.92 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
3.96 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
3.04 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
1.79 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
1.24 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
1.01 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
0.85 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
0.63 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
2备注
76 锅炉渣
77 粉煤灰
78 高炉炉渣
79 浮石、凝灰岩
80 膨胀蛭石(ρ=300)
81 膨胀蛭石(ρ=200)
82 硅藻土
83
膨胀珍珠岩(ρ=120)
84 膨胀珍珠岩(ρ=80)
7.2有机材料
序号
类别名称
容重 导热系蓄热系数
(Kg/m3数 W/(m·K2备注
)
85 木屑
86 稻壳
87 干草
250
120
100
(W/m·K)
0.093
0.06
0.047
)
1.84 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
1.03 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
0.83 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
八、其他材料
8.1土壤
序号
容重
类别名称 (Kg/m)
夯实粘土(ρ=2000)
夯实粘土(ρ=1800)
加草粘土(ρ=1600)
加草粘土(ρ=1400)
2000
1800
1600
1400
1200
1600
3导热系数
(W/m·K)
1.16
0.93
0.76
0.58
0.47
0.58
导热系数
(W/m·K)
3.49
2.91
2.04
1.16
导热系数
(W/m·K)
0.17
1.05
0.27
0.17
蓄热系数
W/(m·K)
13.05 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
11.09 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
9.45 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
7.72 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
6.44 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
8.26 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
2备注
88
89
90
91
92 轻质粘土
93 建筑用砂
8.2石材
序号
容重
类别名称 (Kg/m)
2800
2800
2400
2000
3蓄热系数
W/(m·K)
25.57 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
23.35 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
18.10 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
12.46 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
2备注
94 花岗岩、玄武岩
95 大理石
96 砾石、石灰岩
97 石灰石
8.3卷材、沥青材料
序号
容重
类别名称 (Kg/m)
3蓄热系数
W/(m·K)
3.30 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
16.41 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
6.80 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
4.67 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
2备注
98 沥青油毡、油毡纸 600
99 沥青混凝土
石油沥青100
(ρ=1400)
石油沥青101
(ρ=1050)
8.4玻璃
2100
1400
1050
序号
容重
类别名称 (Kg/m)
2500
1800
3导热系数
(W/m·K)
0.76
0.52
导热系数
(W/m·K)
407
64
58.2
203
49.9
蓄热系数
W/(m·K)
10.77 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
9.26 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
2备注
102 平板玻璃
103 玻璃钢
8.5金属
序号
容重
类别名称 (Kg/m)
8500
8000
7850
2700
7250
3蓄热系数
W/(m·K)
325.06 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
118.950 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
126.28 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
191.50 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
112.38 摘自《民用建筑热工设计规范GB50176-93》附录四 ;
2备注
104 紫铜
105 青铜
106 建筑钢材
107 铝
108 铸铁
九、窗的传热系数(略)
注:1.本表中的窗户包括一般窗户、天窗和门上部带玻璃部分。
??? ?2.阳台门下部门肚板部位的传热系数,当下部不作保温处理时,应按表中值采用;当作保温处理时,应按计算确定。
????3.本表中未包括的新型窗户,其传热系数应按测定值采用。
????4.贴Low-E膜的玻璃等效Low-E玻璃。
????5.双层窗传热阻=组成该双层窗的两樘单层窗的传热阻之和+0.07。
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