混凝土热工计算公式.docx

1、混凝土热工计算公式冬季施工混凝土热工计算步骤冬季施工混凝土热工计算步骤如下：1、混凝土拌合物的理论温度：T0=【0.9（mceTce+msaTsa+mgTg）+4.2T(mw+wsamsa-wgmg)+c1(wsamsaTsa+wgmgTg)-c2(wsamsa+wgmg)】【4.2mw+0.9(mce+msa+mg)】式中 T0混凝土拌合物温度（）mw、 mce、msa、mg水、水泥、砂、石的用量（kg）T0、Tce、Tsa、Tg水、水泥、砂、石的温度（）wsa、wg砂、石的含水率（%）c1、c2水的比热容【KJ/（KG*K）】及熔解热（kJ/kg）当骨料温度0时， c1=4.2， c2=0

2、；0时， c1=2.1， c2=335。2、混凝土拌合物的出机温度：T1=T0-0.16（T0-T1）式中 T1混凝土拌合物的出机温度（）T0搅拌机棚温度（）3、混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度：T2=T1-(at+0.032n)（T1-Ta）式中 T2混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度（）；tt混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间；a温度损失系数当搅拌车运输时， a=0.254、考虑模板及钢筋的吸收影响，混凝土浇筑成型时的温度：T3=（CcT2+CfTs）/( Ccmc+Cfmf+Csms)式中 T3考虑模板及钢筋的影响，混凝土成型完成时的温度（）；Cc、Cf、Cs混凝土、模板、钢筋的比热容【kJ

3、/（kg*k）】；混凝土取1 KJ/（kg*k）；钢材取0.48 KJ/（kg*k）；mc每立方米混凝土的重量（kg）；mf、mc与每立方米混凝土相接触的模板、钢筋重量（kg）；Tf、Ts模板、钢筋的温度未预热时可采用当时的环境温度（）。根据现场实际情况，C30混凝土的配比如下：水泥：340 kg，水：180 kg，砂：719 kg，石子：1105 kg。砂含水率：3%；石子含水率：1%。材料温度：水泥：10，水：60，砂：0，石子：0。搅拌楼温度：5混凝土用搅拌车运输，运输自成型历时30分钟，时气温-5。与每立方米混凝土接触的钢筋、钢模板的重量为450Kg，未预热。那么，按以上各步计算如下：

4、1、 T0=【0.9（34010+7190+11050）+4.260（180-0.03719-0.011105）+2.10.037190+2.10.0111050-335（0.03719+0.011105）】/【4.2180+0.9（340+719+1105）】=13.872、 T1= T0-0.16（T0- T1）=13.87-0.16（13.78-5）=12.453、 T2= 12.45-(0.250.5+0.0321)(12.45+5)=9.74、 T3= (240019.7-4500.485)/(24001+4500.48)=8.5以上为混凝土热工计算，以下资料公供参考：建筑热工设计计

5、算公式及参数(一)热阻的计算1.单一材料层的热阻应按下式计算：式中R材料层的热阻，K/W；材料层的厚度，m；c材料的计算导热系数，W/(mK)，按附录三附表3.1及表注的规定采用。2.多层围护结构的热阻应按下列公式计算：RR1R2Rn(1.2)式中R1、R2Rn各材料层的热阻，K/W。3.由两种以上材料组成的、两向非均质围护结构（包括各种形式的空心砌块，以及填充保温材料的墙体等，但不包括多孔粘土空心砖），其平均热阻应按下式计算： (1.3)式中平均热阻，K/W；Fo与热流方向垂直的总传热面积，；Fi按平行于热流方向划分的各个传热面积，；（参见图3.1）；Roi各个传热面上的总热阻，K/WRi表

6、面换热阻，通常取0.11K/W；Re外表面换热阻，通常取0.04K/W；修正系数，按本附录附表1.1采用。图3.1 计算图式4.围护结构总热阻应按下式计算：RoRiRRe(1.4)式中Ro围护结构总热阻，K/W；Ri表面换热阻，K/W；按本附录附表1.2采用；Re外表面换热阻，K/W，按本附录附表1.3采用；r围护结构热阻，K/W。表面换热系数i及表面换热阻Ri值附表1.2 表面特性 iW/(K) Ri(K/W) 墙、地面；表面平整的顶棚、屋盖或楼板以及带肋的顶棚h/s0.3 8.72 0.11 有井形突出物的顶棚、屋盖或楼板h/s0.3 7.56 0.13 注：表中h为肋高，为肋间净距。5.

7、空气间层热阻值的确定(1)不带铝箔，单面铝箔、双面铝箔封闭空气间层的热阻值应按附表1.4采用。(2)通风良好的空气间层热阻，可不予考虑。这种空气间层的间层温度可取进气温度，表面换热系数可取11.63W/(K)。外表面换热系数e及外表面换热阻Re值 附表1.3 外表面状况 e (W/K) Re(K/W) 与室外空气直接接触的表面 23.26 0.04 不与室外空气直接接触的表面：阁楼楼板上表面不采暖地下室顶棚下表面 8.145.82 0.120.17 (二)围护结构热惰性指标D值的计算1.单一材料层的D值应按下式计算：DRS(1.5)式中R材料层的热阻，K/W；S材料的蓄热系数，W/(K)； 空

8、气间层热阻值K/W附表1.4 位置、热流状况及材料特性 冬季状况 夏季状况 间层厚度cm 间层厚度cm 0.5 1 2 3 4 5 6以上 0.5 1 2 3 4 5 6以上 一般空气间层热流向下(水平、倾斜)热流向上(水平、倾斜)垂直空气层 0.102.多层围护结构的D值应按下式计算：DD1D2Dn R1S1R2S2RnSn(1.6)式中R1，R2Rn分别为各层材料的热阻，K/W；S1，S2Sn分别为各层材料的蓄热系数，W/(K)，空气间层的蓄热系数取SO。注：如某层有两种以上材料构成，则可按下式求得其平均导热系数： (1.7)然后按下式计算其平均热阻：该层的平均蓄热系数按下式计算：(1.8

9、)式中F1，F2Fn按平行于热流方向划分的各个传热面，；1，2N各个传热面积上材料的导热系数，W/(mk)。(三)地面吸热指数B值的计算地面吸热指数B值，应根据地面中影响吸热的界面位置，按下列几种情况计算：1.影响吸热的界面在最上一层，即当： (1.9)式中1最上一层材料的厚度，m；1最上一层材料的导温系数，/h；人脚与地面接触的时间，取0.2H。这时，B值可按下式计算(1.10)式中b1最上一层材料的热渗透系数，W/(K)；1最上一层材料的导热系数。W/(mK)；c1最上一层材料的比热，Wh/(kgK)； 1最上一层材料的容重，kg/。2.影响吸热的界面在第二层，即当： (1.11) 式中

10、2第二层材料的厚度，m； 2第二层材料的导温系数，/h。这时，B值可按下式计算：Bb1(1K1，2)(1.12)式中K1，2第1，2两层地面吸热计算系数，根据b2/b1和两值按附表1.5查得；b2第2层材料的热渗透系数，W/K)。3.影响吸热的界面在第二层以下，即按(1.11)式求得的结果小于3.0，则影响吸热的界面位于第三层或更深处。此时可仿照(1.12)式求出B2，3或B3，4等，然后按顺序依此求出B1，2值，这时式中的K1，2值应根据和值按附表1.5查得。太阳辐射吸收系数值(四)室外综合温度的计算1.室外综合温度各小时值按下式计算：(1.13)式中tsa室外综合温度，；te室外空气温度，

11、；I水平或垂直面上的太阳辐射强度，W/太阳辐射吸收系数，按附表1.6采用；e外表面换热系数，通常取23.26W/(K)。注：tsa计算式中未考虑外表面的长波辐射散热，它对顶层房间的降温是有一定作用的。2.室外综合温度平均值按下式计算： (1.14) 式中室外综合温度平均值，； 室外计算温度平均值，按附录二附表2.2采用； 水平或垂直面上太阳辐射强度平均值，W/，按附录二附表2.4采用；太阳辐射吸收系数，按附表1.6采用；e外表面换热系数，W/(K)。3.室外综合温度波幅按下式计算：Atsa(AteAts)(1.15)式中Atsa室外综合温度波幅，；Ate室外计算温度波幅，按附录二附表2.2采用

12、；Ats太阳辐射当量温度波幅，按下式计算： (1.16)Imax水平或垂直面上太阳辐射强度最大值，W/，按附录二附表2.4采用； 水平或垂直面上太阳辐射强度平均值，W/，按附录二附表2.4采用；e外表面换热系数，W/(K)；相位差修正系数，根据Ate与Ats的比值以及te与l之间的差值按附表1.7采用；te室外空气温度最大值出现时间，通常取15:00；l太阳辐射强度最大值出现时间。通常取：水平及南向12:00，东向8:00，西向16:00；太阳辐射吸收系数，按附表1.6采用。(五)围护结构总衰减倍数和总延迟时间的计算1.多层围护结构的总衰减倍数按下式计算： (1.17)式中o围护结构的总衰减倍

13、数；D围护结构的热惰性指标，按本附录(二)的规定计算；ai，ae分别为、外表面换热系数，W/(K)，S1，s2Sn由到外各层材料的蓄热系数，W/(K)，这气间层取SO；y1，y2yn由到外各层材料外表面蓄热系数，W/(K)，按本附录(七)1的规定计算。2.多层围护结构总延迟时间按下式计算： (1.18)式中o围护结构的总延迟时间，h；ye围护结构外表面（亦即最后一层外表面）蓄热系数，W/(K)；yi围护结构表面蓄热系数，W/(K)，按本附录(七)2的规定计算。(六)室空气到表面的衰减倍数及延迟时间的计算1.室空气到表面的衰减倍数按下式计算： (1.19)2.室空气到表面的延迟时间按下式计算：(

14、1.20)式中i表面衰减倍数；i表面延迟时间，h；i表面换热系数，W/(K)；yi表面蓄热系数，W/(K)。(七)表面蓄热系数的计算1.多层围护结构各层的外表面蓄热系数，按下列规定由到外逐层进行计算：如果任何一层的D1，则yS，即为该层材料的蓄热系数。如果第一层的D11，则：如果第二层的D21，则：余类推，直到最后一层(第n层)：式中S1，S2Sn各层材料的蓄热系数，W/(mK)；R1，R2Rn各层材料的热阻，K/W；y1，y2yn各层外表面蓄热系数，W/(K)；表面换热系数，W/(K)。2.多层围护结构表面蓄热系数按下列规定计算：如果多层围护结构中的第一层(即紧接表面的一层)D11，则取围护

15、结构表面蓄热系数yiSi。如果多层结构中最接近表面的第m层，其Dm1，则取ymSm，然后从第m1层开始，由外向逐层计算，直至第1层的y1即为所求的围护结构表面蓄热系数。如果多层结构中的每一层D值均小于1，则计算应从最后一层(第n层)开始，然后由外向逐层计算，直至第1层的y1即为所求的围护结构表面蓄热系数。(八)表面最高温度的计算1.非通风围护结构表面最高温度按下式计算： (1.21)表面平均温度按下式计算： (1.22)式中imax表面最高温度，；i表面平均温度，；_ti室计算温度平均值，取tte1.5te室外计算温度平均值，按附录二附表2.2采用；Ati室计算温度波幅，取AtiAte1.5，

16、(Ate为室外计算温度波幅，按附录二附表2.2采用)；tse室外综合温度平均值，按本附录(1.14)式计算；Ats室外综合温度波幅，按本附录(1.15)式计算；o围护结构总衰减倍数，按本附录(1.17)式计算；o围护结构总延迟时间，按本附录(1.18)式计算；i室空气至表面的衰减倍数，按本附录(1.19)式计算；i室空气至表面的延迟时间，按本附录(1.20)式计算；相位差修正系数，根据与的比值及(tsao)与(tii)的差值，按本附录附表1.7采用；tsa室外综合温度最大值出现时间，取值见本附录附表1.7；ti室空气温度最大值出现时间，通常取16:00。2.通风屋顶表面最高温度的计算对于薄型面

17、层（如混凝土薄板、大阶砖等），厚型基层（如混凝土实心板、空心板等）、间层高度为20cm左右的通风屋顶，其表面最高温度可近似地按下列规定计算：(1)面层下表面温度的最大值、平均值及波幅可分别按下列三式计算：1max0.8tsmax(1.23)10.54tsmax(1.24)A10.26tsmax (1.25)式中1max面层下表面温度最大值，；1面层下表面温度平均值，；A1面层下表面温度波幅，；tsmax室外综合温度最大值，。(2)间层综合温度（作为基层上表面的热作用）的平均值及波幅可分别按下列二式计算：vc sy0.5(vc1)(1.26)Atvc sy0.5(AtvcA1) (1.27)式中vc sy间层综合温度平均值，；Atvc sy间层综合温度波幅，；vc间层空气温度平均值，取vc1.06eo；t6为室外计算温度平均值。tvc间层空气温度波幅，取Atvc1.3t6；t6为室外计算温度波幅。面层下表面温度平均值，；Ao1面层下表面温度波幅，。(3)在求得间层综合温度后，即可按本附录(八)1同样的方法计算基层表面（即下表面）最高温度。计算中间层综合温度最大值出现时间取tvc sy13:30。