结构性热桥的线传热系数对建筑节能设计计算的影响

2010年以前,我国各类建筑热工、建筑节能设计标准中对热桥部位应加强保温仅有笼统要求。2010年以后开始实施GJ26—2010《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》,新引入了"结构性热桥线传热系数"这一传热学中"二维传热"范畴的概念,对加强保温有了具体量化的要求。而建筑学背景的建筑师、工程技术人员的传热学知识范畴通常仅仅局限于"一维均匀平壁传热",和与之相关的物理量,对"二维传热"的原理缺乏理性认识,对建筑能耗和热桥线传热系数之间的数据关系缺乏感性了解,在设计实践中不能真正实现有效的低碳节能。面对这种情况,借助中国建筑科学研究院建筑物理研究所针对围护结构热桥问题开发的二维温度场计算软件,对各种类型的围护结构进行传热量计算和对比,用直观的数据和图形揭示结构性热桥线传热系数的特征,并结合工程设计实例阐述在实际设计中处理热桥线传热系数相关问题的具体手段和注意要点。

墙体保温热桥线传热系数限值的探讨

简要介绍了热桥线传热系数ψ及我国相关规范的认识和完善过程,分析比较了围护结构K值的不同计算方法,得到了ψ和T字形外墙内保温的相关关系。结果表明,墙体二维传热在我国常用的保温厚度情况下对整体围护结构的K值影响很小;当热桥热损失与周边热围护结构的热损失差异增大时,二维传热对ψ及墙体整体K值的影响会逐渐增大。同时发现,在T字形外墙内保温节点工况下,内隔墙的保温厚度对降低此种二维传热导致的热损失增大起到关键作用。

被动式低能耗建筑外窗外挂式安装热桥数值模拟研究

窗户的安装方式在一定程度上影响围护结构热工性能,对窗户安装方式的研究对被动式低能耗建筑节能有重要意义。本文主要研究了被动式低能耗建筑中几种不同窗户安装方式和保温层厚度对围护结构整体性能的影响。通过有限元模拟软件THERM分别模拟窗户的下口、侧口(上口),得到窗口处的温度场和热流量,利用热桥计算方法得到安装热桥系数,对多种安装方式进行定量比较分析,得出各种安装方案的优劣,为被动式低能耗建筑中窗的外挂式安装提供参考。

近零能耗居住建筑典型结构性热桥对围护结构传热系数影响模拟分析

以某近零能耗居住建筑为例,应用围护结构热桥二维温度场计算软件P-Temp,对几种典型结构性热桥进行线传热系数计算,分析我国严寒及寒冷地区外墙保温材料厚度对结构性热桥线传热系数引起的平均传热系数分项的影响,进一步分析热桥对围护结构整体传热系数的影响。结果表明:在严寒和寒冷地区外墙平均传热系数限值内,随着保温材料厚度的增加,由热桥线传热系数引起的传热系数修正系数可达1.2~1.8,为我国近零能耗居住建筑围护结构传热量计算和热桥优化处理提供参考。

寒冷地区近零能耗装配式复合墙保温构造设计

“装配式+近零能耗建筑”的协同发展对装配式建筑外墙板和墙板连接节点的保温性能提出了更高要求。以装配式复合墙结构体系(Prefabricated Composite Wall,PCW)为例,应用二维稳态传热模拟软件THERM和有限元数值模拟计算软件ANSYS,对其采用干式连接的4类关键构造节点进行传热模拟,分析了各节点室内表面最低温度和线传热系数。并以近零能耗为导向,提出了寒冷地区PCW装配式复合墙板的保温构造设计方案。研究表明:当墙板结构层内部填充保温材料为180 mm厚EPS、外保温层为110 mm厚聚氨酯时,预制外墙板的整体厚度相对较小,且同时满足近零能耗建筑外墙传热系数和节点热桥线传热系数的规范限值要求。

玻化微珠再生混凝土柱外墙角部位的P-Temp计算分析

为了量化分析玻化微珠再生混凝土柱应用于建筑构件与剪力墙时对围护结构中外墙角部的热桥现象的影响,利用二维温度场计算软件P-Temp进行了模拟分析,并且与多孔砖结合聚苯板的保温处理方法进行了对比.结果表明:在保温砂浆层为60mm时,普通混凝土柱与玻化微珠再生混凝土剪力墙结合使用时的热桥线传热系数为0.14W/(m·K),流出热量为13.462W;玻化微珠再生混凝土柱与玻化微珠再生混凝土剪力墙结合使用时的热桥线传热系数为-0.11W/(m·K),流出热量为8.564W,且流出热量均小于采用多孔砖外贴聚苯板的保湿处理方法.由此可见,玻化微珠再生混凝土应用于建筑围护结构有利于建筑节能设计.

装配式超低能耗铝合金玻璃幕墙开发与应用

本文简单介绍超低能耗铝合金玻璃幕墙的开发情况,以及在开发过程中可能遇到的问题及解决方案。利用各种有限元计算手段,对幕墙的各个环节进行结构模拟。利用热工有限元模拟,对幕墙的点热桥、线热桥以及幕墙的传热系数进行严密控制,确保室内环境的节能与舒适。本文将装配式超低能耗铝合金玻璃幕墙的特点列举出来,让大家对铝合金玻璃幕墙在超低能耗建筑中的应用有一个充分的认识。

被动式建筑外窗副框安装方式探究

外窗安装在被动式低能耗建筑当中属于关键节点,外窗安装方式的研究对被动式低能耗建筑外围护结构的整体性能产生较大影响。本文采用有限元模拟软件THERM对三种外窗安装方案进行模拟,并计算得出安装线传热系数,通过对安装线传热系数的定量分析,及不同方案优缺点的定性分析,为被动式低能耗建筑中外窗安装方式的选择提供依据。