冬施热工计算公式

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； ≤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——搅拌机棚内温度（℃） 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=0.25 4、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/（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℃。 搅拌楼内温度：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： 1、 T0=【0.9（340×10+719×0+1105×0）+4.2×60×（180-0.03×719-0.01×1105）+2.1×0.03×719×0+2.1×0.01×1105×0-335×（0.03×719+0.01×1105）】/【4.2×180+0.9（340+719+1105）】=13.87℃ 2、 T1= T0-0.16（T0- T1）=13.87-0.16×（13.78-5）=12.45℃ 3、 T2= 12.45-(0.25×0.5+0.032×1)(12.45+5)=9.7℃ 4、 T3= (2400×1×9.7-450×0.48×5)/(2400×1+450×0.48)=8.5℃ 以上为混凝土热工计算，以下资料公供参考：谢谢 建筑热工设计计算公式及参数 　　(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； 　　　　　δ——材料层的厚度，m； 　　　　　λc——材料的计算导热系数，W/(m·K)，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： 　　R＝R1＋R2＋……＋Rn(1.2) 　　式中　R1、R2……Rn——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/W 　　　　　Ri——内表面换热阻，通常取0.11㎡·K/W； 　　　　　Re——外表面换热阻，通常取0.04㎡·K/W； 　　　　　φ——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： 　　Ro＝Ri＋R＋Re(1.4) 　　式中　Ro——围护结构总热阻，㎡·K/W； 　　　　　Ri——内表面换热阻，㎡·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。 　　内表面换热系数αi及内表面换热阻Ri值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　附表1.2 表面特性 αi[W/(㎡·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/s≤0.3 8.72 0.11 有井形突出物的顶棚、屋盖或楼板h/s＞0.3 7.56 0.13 　　注：表中h为肋高，ｓ为肋间净距。 　　5.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αe及外表面换热阻Re值 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　附表1.3 外表面状况 αe (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 8.14 5.82 0.12 0.17 　　(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： 　　D＝R·S　　　　　　　　　　　　　　　　(1.5) 　　式中　R——材料层的热阻，㎡·K/W； 　　　　　S——材料的蓄热系数，W/(㎡·K)； 　　空气间层热阻值[㎡·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 0.10 　　2.多层围护结构的D值应按下式计算： 　　D＝D1＋D2＋……＋Dn 　　 ＝R1S1＋R2S2＋……＋RnSn　　　　(1.6) 　　式中　R1，R2……Rn——分别为各层材料的热阻，㎡·K/W； 　 　　　　　S1，S2……Sn——分别为各层材料的蓄热系数，W/(㎡·K)，空气间层的蓄热系数取S＝O。 　　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) 　　式中　F1，F2……Fn——按平行于热流方向划分的各个传热面，㎡； 　　　　　λ1，λ2……λN——各个传热面积上材料的导热系数，W/(m·k)。 　　(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内，即当： 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　(1.9) 　　式中　δ1——最上一层材料的厚度，m； 　　　　　α1——最上一层材料的导温系数，㎡/h； 　　　　　τ——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)； 　　　　　λ1——最上一层材料的导热系数。W/(m·K)； 　　　　　c1——最上一层材料的比热，W·h/(kg·K)； 　　　　　 　　　　　1——最上一层材料的容重，kg/。 　　2.影响吸热的界面在第二层内，即当： 　　 　　　　　　　　(1.11) 　　式中 δ2——第二层材料的厚度，m； 　　　　 α2——第二层材料的导温系数，㎡/h。 　　这时，B值可按下式计算： 　　B＝b1(1＋K1，2)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(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ρ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，℃； 　　　　　I——水平或垂直面上的太阳辐射强度，W/㎡ 　　　　　ρ——太阳辐射吸收系数，按附表1.6采用； 　　　　　αe——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； 　　　　　＿ 　　　　　Ｉ——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； 　　　　　ρ——太阳辐射吸收系数，按附表1.6采用； 　　　　　αe——外表面换热系数，W/(㎡·K)。 　　3.室外综合温度波幅按下式计算： 　　At·sa＝(Ate＋Ats)β　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(1.15) 　　式中　At·sa——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； 　　　　　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； 　　＿ 　　Ｉ——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； 　　αe——外表面换热系数，W/(㎡·K)； 　　β——相位差修正系数，根据Ate与Ats的比值以及φte与φl之间的差值按附表1.7采用； 　　φte——室外空气温度最大值出现时间，通常取15:00； 　　φl——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； 　　ρ——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　νo——围护结构的总衰减倍数； 　　　　　ΣD——围护结构的热惰性指标，按本附录(二)的规定计算； 　　　　　ai，ae——分别为内、外表面换热系数，W/(㎡·K)， 　　 　　　　　S1，s2……Sn——由内到外各层材料的蓄热系数，W/(㎡·K)，这气间层取S＝O； 　　　　　y1，y2……yn——由内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　ξo——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——围护结构内表面蓄热系数，W/(㎡·K)，按本附录(七)2的规定计算。 　　(六)室内空气到内表面的衰减倍数及延迟时间的计算 　　1.室内空气到内表面的衰减倍数按下式计算： 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　(1.19) 　　2.室内空气到内表面的延迟时间按下式计算： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(1.20) 　　式中　νi——内表面衰减倍数； 　　　　　ξi——内表面延迟时间，h； 　　　　　αi——内表面换热系数，W/(㎡·K)； 　　　　　yi——内表面蓄热系数，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，按下列规定由内到外逐层进行计算： 　　如果任何一层的D≥1，则y＝S，即为该层材料的蓄热系数。 　　如果第一层的D1＜1，则： 　　 　　如果第二层的D2＜1，则： 　　 　　余类推，直到最后一层(第n层)： 　　 　　式中　S1，S2…Sn——各层材料的蓄热系数，W/(m·K)； 　　 　　　　　R1，R2…Rn——各层材料的热阻，㎡·K/W； 　　　　　y1，y2…yn——各层外表面蓄热系数，W/(㎡·K)； 　　　　　α——内表面换热系数，W/(㎡·K)。 　　2.多层围护结构内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(即紧接内表面的一层)D1≥1，则取围护结构内表面蓄热系数yi＝Si。 　　如果多层结构中最接近内表面的第m层，其Dm≥1，则取ym＝Sm，然后从第m－1层开始，由外向内逐层计算，直至第1层的y1即为所求的围 　　护结构内表面蓄热系数。 　　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，然后由外向内逐层计算，直至第1层的y1即为所求的围护结构内表面蓄热系数。 　　(八)内表面最高温度的计算 　　1.非通风围护结构内表面最高温度按下式计算： 　　 　　　　　　　　(1.21) 　　内表面平均温度按下式计算： 　　 　　　　　　　　　　　(1.22) 　　式中　θimax——内表面最高温度，℃； 　　　　　θi——内表面平均温度，℃； 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　_　_ 　　　　　ti——室内计算温度平均值，℃，取t＝te＋1.5℃ 　　　　　te——室外计算温度平均值，按附录二附表2.2采用； 　　　　　Ati——室内计算温度波幅，℃，取Ati＝Ate－1.5℃，(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； 　　　　　Atsα——室外综合温度波幅，℃，按本附录(1.15)式计算； 　　　　　νo——围护结构总衰减倍数，按本附录(1.17)式计算； 　　　　　ξo——围护结构总延迟时间，按本附录(1.18)式计算； 　　　　　νi——室内空气至内表面的衰减倍数，按本附录(1.19)式计算； 　　　　　ξi——室内空气至内表面的延迟时间，按本附录(1.20)式计算； 　　　　　β——相位差修正系数，根据与的比值及(φtsa＋ξo)与(φti＋ξi)的差值，按本附录附表1.7采用； 　　　　　φtsa——室外综合温度最大值出现时间，取值见本附录附表1.7； 　　　　　φti——室内空气温度最大值出现时间，通常取16:00。 　　2.通风屋顶内表面最高温度的计算 　　对于薄型面层（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，其内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： 　　θ1·max＝0.8tsα·max　　　　　　(1.23) 　　＿ 　　θ1＝0.54tsα·max　　　　　　　　(1.24) 　　Aθ1＝0.26tsα·max　　　　　　　 (1.25) 　　式中　θ1·max——面层下表面温度最大值，℃； 　　　　　＿ 　　　　　θ1——面层下表面温度平均值，℃； 　　　　　Aθ1——面层下表面温度波幅，℃； 　　　　　tsα·max——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： 　　＿　　　　　　＿　　＿ 　　ｔvcsy＝0.5(ｔvc＋θ1)　　　　　　　　　　　　　　　(1.26) 　　Atvcsy＝0.5(Atvc＋Aθ1)　　　　　　　　　　　　　 　(1.27) 　　　　　＿ 　　式中　ｔvcsy——间层综合温度平均值，℃； 　　　　　Atvcsy——间层综合温度波幅，℃； 　　　　　＿　　　　　　　　　　　　　　　　＿　　　　＿　　＿ 　　　　　ｔvc——间层空气温度平均值，℃，取ｔvc＝1.06ｔeo；ｔt6为室外计算温度平均值。 　　　　　＿　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＿　　＿ 　　　　　Ａtvc——间层空气温度波幅，℃，取Atvc＝1.3Ａt6；Ａt6为室外计算温度波幅。 　　　　　＿ 　　　　　θ——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内表面（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φtvcsy＝13:30。