《围护结构的传热原理及计算》是一个深入讲解建筑物理学中重要概念的PPT教案。这份教案主要探讨了围护结构(如墙体、屋顶等)在不同条件下的传热机理及其计算方法,这对于理解和设计节能建筑至关重要。
围护结构的传热过程涉及到建筑得热和失热两个方面。当外部环境向建筑传递热量时,围护结构的表面会吸收热量,然后通过结构内部传递,最终在内表面释放。这个过程中,表面热转移包括对流换热和辐射换热两种形式,其中对流换热包括导热和空气流动导致的热交换。实体材料主要通过导热进行热量传递,而空气间层则主要依赖辐射传热。
在稳定传热状态下,室内、室外以及结构内部的温度分布不随时间变化,此时可以建立一维平壁稳定传热模型。该模型简化了传热分析,用表面吸放热量公式(qi = αi (ti – θi) 和 qe = αe (te – θe))来描述内表面和外表面的热量交换,其中αi和αe分别代表内表面和外表面的热转移系数,Ri和Re则是相应的热转移阻。
非稳定周期性传热过程则是指温度随时间变化,并且具有周期性特征,如日间和夜间的温度波动。这种情况下,需要考虑时间因素对传热的影响。
热阻是描述传热阻力的物理量,它定义为单位温差下的传热量的倒数。在围护结构中,热阻可以用来计算总的传热系数K0,它是通过结构总热阻R0来确定的,R0等于各层材料的热阻之和(R1、R2、R3)加上内表面热转移阻Ri和外表面热转移阻Re。每个材料层的热阻R1、R2、R3可以利用材料厚度d和导热率λ来计算,即R = d/λ。
通过以上分析,我们可以看到,《围护结构的传热原理及计算》这一PPT教案详细阐述了建筑物理学中的核心概念,对于理解和应用建筑热工学理论,提高建筑物的能源效率具有极大的指导价值。无论是建筑设计师、工程师还是相关专业的学生,都能从中受益,掌握如何计算和优化建筑围护结构的传热性能。