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保温材料设计厚度

2020-04-07 编辑:黄佳 浏览数:

传热系数到底是怎么计算的?保温材料的设计厚度与它是什么关系?为什么同样65%节能标准要求,北方和南方的保温材料设计厚度有很大区别?

围护结构传热系数计算

假设某围护结构从内到外依次由材料1、材料2……材料n组成,若已知各材料设计厚度δ和导热系数λ(以及修正系数α)时,则该围护结构的传热系数K值可按以下步骤计算得出:

上述计算过程为理想状态下匀质材料组成的围护结构的传热系数K值计算,实际上的建筑热工计算远比此模型要复杂的多,通常还要考虑非匀质复合围护结构各面积占比、修正、热桥线传热系数影响等因素。

通过以上理想模型,大家也可注意到,若想降低最终围护结构的传热系数K值使其达标,在选材设计方面,一是可以选用导热系数较小的材料,二是可以增大材料的设计厚度。

保温材料厚度计算

围护结构通常是由多层材料结构组成的,而非保温层材料的导热系数一般较大,厚度也相对固定,可调节范围不大。因此节能设计的主要控制目标基本都在保温层材料上,一般可通过节能设计App模拟计算,然后通过调节保温材料的设计种类和厚度,来满足最终结果要求。

另外,当已知某项目节能方案保温材料的设计厚度时,也可以通过简单的比例换算关系得到拟替换的保温材料应采用的设计厚度(原理为等效热阻替换)。

 

譬如原设计采用发泡水泥板,设计厚度δ1=50mm,材料导热系数λ1=0.065,修正系数α1=1.20。如想替换成石墨聚苯板,材料导热系数λ2=0.033,修正系数α2=1.05,则替换后的石墨聚苯板设计厚度δ2应为:

根据保温材料的产品尺寸规格特点,以及为保障围护传热系数符合标准要求,可取石墨聚苯板设计厚度为25mm。

厚度为什么会有区域差异

同样是50%或65%节能设计标准要求,北方可能要用100mm左右的模塑聚苯板,而南方只要用30-50mm的模塑聚苯板就够了,为什么不同区域的保温层设计厚度差异这么大呢?

结合已学的常识点,大家不难发现,主要原因在于不同地区气候条件不同,对于地方节能设计标准中传热系数的要求不一样。

同样的低层建筑,河北可能要求设计传热系数K值小于0.4左右,而江苏可能要求小于1.0。既然目标K值都有这么大悬殊,那保温层设计厚度有差异,也就不难理解了。所以总的来讲,保温材料的设计厚度还是要因地制宜,以符合规范要求为主。 

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