
u值是多少?
当我们谈论建筑物特定部件(如墙壁、屋顶或窗户)的u值时,我们描述的是该部件从内部(通常)向外部传递热量的好坏。在英国寒冷的日子里,当我们在室内温暖舒适时,u值越低,我们就会越开心,因为这意味着我们的墙壁、屋顶或窗户很好地阻挡了热量流到外面。
“构件”可以是一种均质材料(如混凝土挡土墙),也可以是一系列接触材料(如空心墙)。
我们使用缩写“u值”的技术名称是热透过率。
的u的值对于一个建筑构件,如墙壁、屋顶或窗户,测量通过一平方米(米)损失的能量(热量)2)的内部和外部之间的温差每一度(K)。
在我们开始研究这意味着什么之前,让我们整理一下我们用来定义它的单位。
•能源以瓦为单位流动(这是以“焦耳”为单位的能量测量单位,以“秒”为单位流过一段时间)。
•温度温度的单位是开尔文——对我们来说,开尔文实际上就是摄氏度。
实际的方程涉及到更多的“值”,当这些“值”放在一起时,我们就得到了墙壁或窗户的u值。我们一会儿会讲到这些,但基本方程是这样的:
U = 1/ r在W /米2K或瓦特每平方米每开尔文度
u值如何工作的例子:
•一块传统窗玻璃的u值为6.0W/m2K,这意味着内外温差每增加1度,每平方米玻璃就会损失6瓦。例如,如果一个典型的寒冷天的温差是15度,那么热量损失量将是15x6 = 90瓦每平方米。那可是很大的热量啊!
•相比之下,现代三层玻璃的u值可以低至0.7W/m2K,这根本不是很多热量。
热阻的
“r值”(u值的倒数)是指在给定厚度和面积下,热阻或材料对通过它的热量的抵抗程度。r值表示为m2K / W
通过建筑结构的热流取决于温差、所用材料的导电性和材料的厚度。当然,温差是一个外部因素。的厚度和导电率是材料的特性。更大的厚度意味着更少的热流和更低的导电性。这些参数共同构成了建筑的热阻。
如果元件是复合材料(由几个材料元件组成),则总电阻是每个元件电阻的总和。
具有高热阻的结构元件(例如岩棉)是良好的绝缘体;热阻低的绝缘体(如混凝土)是不好的绝缘体。
r值的例子:
•100mm的木纤维保温板的R值为2.6米2K/W相比之下
•100mm的玻璃纤维绝缘电池的R值为2.2 m2K/W -使木材纤维更耐热损失。
“r值”也有它自己的方程,它涉及到另一个“值”:
R = t/ λ其中“t”是材料的厚度,单位为米,λ是热导率(有时称为“k值”)
Lambda (λ)值
λ (λ)值,或热导率,或材料的“k值”,是一个表明材料传导热的好坏的值。表示厚度为1 m²的墙面,当墙面相对表面的温差为1k(或1ºC)时,通过1 m²墙面的热量(W)。在实践中,λ是一个用W/(mK)表示的数值。λ值越低,材料的绝缘性能越好。
导热系数的例子:
•木纤维绝缘的导热系数为0.038 W/mK
•玻璃纤维绝缘的导热系数为0.044 W/mK
•致密混凝土的导热系数约为1.5 W/mK
•相比之下,铜的导热系数高达401瓦/mK——这就是为什么你厨房里的一些平底锅底部可能是铜的。
这就是足够多的“价值”了!
计算建筑构件的u值
•下面是如何计算典型英国空腔壁的粗略u值的示例,尽管空腔为100mm。
•更精确的计算将涉及额外的数据,包括热桥损失;热旁路以及额外的材料,如砂浆接头。
•网上有一些u值计算器,尽管它们往往是由产品制造商提供的。
•两个主要的商业u值计算器由构建的桌子(仅限Windows)和的信徒(Windows)。Build Desk计算器是最全面和用户友好的,但是每年要缴纳高额的许可证费。这两个应用程序都是windows版的,这对Mac用户来说是一个痛苦。
•两个免费的方便的应用程序IoS分别是:TeachPassiv的Mark Stephens设计的U-Value计算器,需要手动输入;和u值绝缘计算器从Dorada应用软件。
示例计算:
图层和材质 |
厚度和导电性
|
R值
|
1外表面阻力 | - | 0.40 K m²/W |
2粘土砖 | 0.105米;0.710 W /可 | 0.15 K m²/W |
3玻璃矿棉 |
0.100米;0.035 W /可 | 2.85 K m²/W |
4块混凝土砌块 | 0.100米;0.18 W /可 | 0.55 K m²/W |
5石膏 | 0.013米;0.16 W /可 | 0.08 K m²/W |
6内表面阻力 | - | 0.13 K m²/W |
总计 | - | 4.16 K m²/W |
因此整体墙体元素U-value = 1 / R = 1 / 4.16 =0.24 W /米2K
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