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导热系数与传热系数的概念与区别

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人气:-发表时间:2015-11-05 14:11【

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    我国是一个发展中大国,一个建筑大国,每年新建房屋面积高达17-18亿平方米,超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。随着全面建设小康社会的逐步推进,建设事业迅猛发展,建筑能耗迅速增长。所谓建筑能耗指建筑使用能耗,包括采暖、空调、热水供应、照明、炊事、家用电器、电梯等方面的能耗。其中采暖、空调能耗约占60%~70%。中国既有的近400亿平方米建筑,仅有1%为节能建筑,其余无论从建筑围护结构还是采暖空调系统来衡量,均属于高耗能建筑。单位面积采暖所耗能源相当于纬度相近的发达国家的2~3倍。这是由于中国的建筑围护结构保温隔热性能差,采暖用能的2/3白白跑掉。而每年的新建建筑中真正称得上“节能建筑”的还不足1亿平方米,建筑耗能总量在中国能源消费总量中的份额已超过27%,逐渐接近三成。近年来,我国对于建筑节能的规定越来越严格,对于建筑节能的控制指标主要通过限定建筑的传热系数,令其≤某一控制指标,以此来达到保温、节能的目标。

    现实当中,很多设计师对于导热系数、传热系数、蓄热系数等热工指标的概念理解的不清楚,经常混淆。现将重要性最大的导热系数、传热系数的具体意义及其关系作一解释说明。

    导热系数(Thermal conductivity)   

    导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,°C),在1小时内,通过1平方米面积传递的热量,用λ表示,单位为瓦/(米·度),W/m·K,(W/m·K,此处的K可用℃代替)。

    导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。导热系数又被称作“热导系数”或“导热率”,反映材料热性能的重要物理量。这个特性跟材料本身的大小、形状、厚度都是没有关系的,只是跟材料本身的成分有关系。所以同类材料的导热率都是一样的,并不会因为厚度不一样而变化。

    热传导是热交换的三种(热传导,对流和辐射)基本形式之一。是工程热物理、材料科学、固态物理、能源、环保等各个研究领域的课题。材料的导热机理在很大程度上取决于它的微观结构。热量的传递依靠原子、分子围绕平衡位置的振动以及自由电子的迁移。

    传热系数(Heat transfer coefficient)

    传热系数以往称总传热系数。国家现行标准规范统一定名为传热系数。传热系数K值,是指在稳定传热条件下,围护结构两侧空气温差为1度(K/℃)1小时内通过1平方米面积传递的热量,单位是瓦/平方米•度(W/㎡•K)此处K可用℃代替。

    传热系数不是描述物质物性的物理量,它会随着不同的外界条件而发生变化,例如温度,流速,流量等,总的说来,它是一个工程上的概念。

    由此可见,传热系数用来衡量特定维护结构(比如某一墙体)的传热能力;导热系数用于衡量某一特定材料的传热能力。

    传热系数与导热系数的关系:

    传热系数=[Σ(维护结构各层材料热阻值)]^(-1)

            =[Σ(维护结构各层厚度/导热系数)]^(-1)

       

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