某混凝土空心砌块墙体如图2-2所示,其外形尺寸为390mm×245.5mm×190mm,该砌块墙体由内向外由5层组成,依次为水
某混凝土空心砌块墙体如图2-2所示,其外形尺寸为390mm×245.5mm×190mm,该砌块墙体由内向外由5层组成,依次为水泥砂浆1、混凝土空心砌块2、粘结胶浆3、聚氨酯保温板4和饰面层5,其中混凝土空心砌块的尺寸为390mm×190mm×190mm,内部空心的尺寸为390mm×110mm×110mm,水泥砂浆厚度δ=20mm,导热系数λ=0.93W/(m·K),混凝土空心砌块厚度δ=190mm,混凝土部分导热系数λ=0.90W/(m·K),空气当量导热系数λ=0.28W/(m·K),粘结胶浆厚度δ=0.5mm,导热系数λ=0.08W/(m·K),聚氨酯保温板厚度δ=30mm,导热系数λ=0.027W/(m·K),本例题中的饰面层选择厚度δ=5mm,导热系数λ=1.99W/(m·K)的普通瓷砖。墙体内表面温度为tw1=25℃,墙体外表面温度为tw2=-10℃。画出热阻图并求通过图示外墙的导热量。
[分析]本题重点考察串并联热阻的计算方法。文献[1]中指出,当组成复合平壁的各种不同材料的导热系数相差不大时,可以近似按照一维问题进行求解,但是本题中的混凝土的导热系数与空气当量导热系数差别较大.因此,本题应该在一维计算结果上,进行修正。
对于图2-2所示的空心砌块墙体,其空心砌块部分分为混凝土部分和空心(空气)两部分,其热阻可以划分为三列串联的形式,并且每列又分别由三层并联组成,因此,混凝土空心砌块部分热阻图如图2-3所示。
整个空心砌块墙体的导热热阻,由五层热阻串联组成,如图所示。
热阻图中各量为:
=3.94K/W
R=R1+R2+R3+R4+R5
=0.29+3.94+0.084+14.99+0.03
=19.33K/W
另外,由于本题中,由文献[1]的表2-1可以查得φ=0.93
则该空心砌块墙体的总热阻为:∑R=19.33×0.93=17.98℃/W
则每块空心砌块墙体的导热量: