有效傳熱係數

傳熱係數K值，是指在穩定傳熱條件下，圍護結構兩側空氣溫差為1度（K或℃），單位時間通過單位面積傳遞的熱量，單位是W/（m²·K），而在單位溫差下，單位面積在單位時間裡的淨熱耗，即為有效傳熱係數，其反映了傳熱過程的強弱。

基本介紹

• 中文名：有效傳熱係數
• 外文名：effective thermal transmittance
• 關聯詞：傳熱係數
• 單位：W/（㎡·K），此處K可用℃代替

定義

通常的傳熱係數，是指在單位溫差下、單位面積在單位時間裡的傳熱量。這裡，認為傳熱僅僅是由兩側溫差引起的。其實，在圍護結構中，不僅存在兩側空氣溫差引起的熱耗 ，而且，還存在由太陽輻射引起的得熱 ，以及向天空輻射引起的失熱 ，這三部分傳熱的代數和，即為圍護結構的淨熱耗。即

而在單位溫差下，單位面積在單位時間裡的淨熱耗，即為有效傳熱係數。即：

式中 K_v——有效傳熱係數，W/（㎡·K）；

t_n——室內計算溫度，℃；

t_w——室外計算溫度，取供暖期各月的平均溫度，℃；

計算公式

窗戶的有效傳熱係數為：

外牆的有效傳熱係數為：

屋頂的有效傳熱係數為：

式中 K₀ ——窗戶的原傳熱係數，W/（m²·K）；

t_n ——室內計算溫度，取t_n=18℃；

t_m——供暖期室外各月的平均溫度，℃；

q_t ——透過窗戶進入室內的太陽能輻射熱，W/m²；

q₀——窗戶吸收太陽熱後傳入室內的溫度，W/m²；

K₀^’——牆的原傳熱係數，W/（m²·K）；

t_d——太陽輻射當量溫度，℃；

K₀^‘’——屋頂的原傳熱係數，W/（m²·K）；

t_k——天空輻射當量溫度，℃。

影響因素

傳熱係數是一個過程量，其大小取決於壁面兩側流體的物性、流速，固體表面的形狀、材料的導熱係數等因素。在建築物熱損失計算中，是表征外圍護結構總傳熱性能的參數，其值取決於圍護結構所採用的材料、構造及其兩側的環境因素。傳熱係數愈大的圍護結構保溫效果愈差，如一般單層3mm厚玻璃的金屬窗傳熱係數為 6.4W/(mK)，370mm厚兩面抹灰的磚牆傳熱係數為1.59W/(mK)。

K值愈大，傳熱過程進行得愈為強烈。傳熱係數不僅主要取決於熱、冷 流體的物理性質和各自的平均流速，還與固體壁面的厚度及其材料的導熱係數等許多因素有關，一般都藉助於具體實驗並按傳熱方程式計算確定，或通過計算傳熱過程的單位面積總熱阻R_t而得到。下表列出幾種常見傳熱過程K的大致數值範圍：