意義與機制
平面牆壁的穩態熱傳導中,厚度越大或熱傳導係數越小,熱量越難傳遞。可用熱阻來表示這種效果。
對於熱量在多層中進行傳遞,應將每層材料的熱阻相加。 室內和室外表面的熱傳遞也可以作為熱阻項進行計算。
關係與條件
單位面積的導熱係數是 d/k,熱量損失速率為 P=AΔT/R。如果導熱係數翻倍,同時保持相同的溫度差,那麼理想的熱量損失速率將減半。
實際建築中存在窗戶、熱橋以及通風和熱量積聚的縫隙。然而,僅僅根據牆體 1 維的熱傳導係數來預測總的供暖能量消耗,並不能提供準確的方法。
觀察實驗中需要注意的事物
牆壁和絕緣體的熱阻值相加。 在恆定溫度差的情況下,更高的熱阻值會減少熱損失。
採用熱傳導係數為 0.04 W/(m·K) 的隔熱材料,以及熱傳導係數為 0.8 W/(m·K)、厚度為 0.15 m 的牆體。表面熱阻為 0.13·0.04 m²K/W。模型採用穩態 1 維熱傳導,省略窗戶、熱橋、通風和蓄熱。
關鍵關係與符號
Rtotal = 0.13 + 0.15/0.8 + d/0.04 + 0.04 · P = AΔT/Rtotal
| 符號 | 含義 | 單位 |
|---|---|---|
| d | 絕緣厚度 | m |
| k | 熱傳導係數 | W/(m·K) |
| R_total | 單位面積的總熱阻 | m²·K/W |
透過範例確認
牆和絕緣電阻如何進行組合?
將它們串聯 · 牆和絕緣層的熱阻可以串聯。 在恆定溫度差下,更高的熱阻會減少熱損失。
常見誤解
- 隔熱材料會減慢熱量傳遞,並非自行產熱使室內變暖。
