建筑屋面熱傳導模型研究

烏媛媛+梁文奕+張凱慶+張璇

摘要：在我國北方地區，夏熱冬冷，夏季屋頂溫度高達攝氏75度，冬季最低會降至攝氏零下40度，在采暖期和制冷期都會消耗大量的能源，保溫隔熱成為建筑節能的一個重要研究課題。本文建立屋面傳熱模型，討論多層材料間熱傳導，考慮其穩定傳導過程，假設其接觸面平整緊密，依據各層間熱流量是相等的建立模型，最后在多層材料傳熱模型的基礎上建立屋面傳熱模型。

關鍵字：建筑屋面；熱傳導；模型

1.多層材料熱傳導模型

如下為在單層材料熱傳導模型的基礎上，得出的多層材料熱傳導模型圖示：

如圖，以三層材料為例：

各層的厚度分別為 ， 和 ，層與層之間接觸良好（基本假設），穩定傳熱過程中，相接觸的兩表面溫度相同，各表面溫度分別為 ， ， ， ， ，

在穩定導熱時，通過各層的導熱速率相等，也就是熱流量相等，即：

可得：

其中：

， ， 分別是三層材料在常溫下各自的導熱系數；

對n層面導熱速率方程可表示為：

令

則 層面傳熱總量：

2.屋面傳熱模型

屋面結構如下圖所示：

應用多層材料導熱模型，即取 時，得屋面傳熱量：

參考文獻：

[1] 吳國振 影響保溫工程熱損失的因素分析 節能技術 1999.9

[2] 王教方，岳賢軍，宋淑珍等 多層復合材料導熱系數測定方法的研究 山東建材學院學報 2000.9

[3] 崔其山 綜合導熱系數及其計算 石油化工設備 2004.11endprint