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GBT 20311-2021 建筑构件和建筑单元 热阻和传热系数 计算方法.pdf

表3建筑构件几何特征标识符

表4建筑构件传热特性

表5计算中间量标识符

GB/T20311—2021/ISO6946:2017

QJZJ 0008S-2015 济南紫金玫瑰有限公司 阿胶固元糕表5计算中间量标识符（续）

表6给出了常数的标识符。

计算传热系数所需输人值应依据相关ISO产品标准或等同ISO文件或国家文件。 其他输人数据应从建筑单元或构件的详细设计文本中确定，如：计算方法需要的建筑单元或构件 尺寸。

简化算法原理如下： a）计算建筑构件的每层热均质层的热阻； b 依据上述热阻值计算出建筑单元的总热阻，包括表面热阻（适当的地方）； c） 按6.5.2计算传热系数： d） 按附录F计算对传热系数进行修正，如果总修正值与传热系数比值大于3%，则进行修正，否 则不修正。 依据6.7.1.1计算建筑构件单层均质层热阻，依据6.7.1.2计算建筑构件总热阻。 依据6.7.1.1计算建筑构件中非热均质层热阻的上下限，依据6.7.2.2计算非热均质层热阻上下限 均值。依据6.7.2计算建筑单元的总热阻。 6.8给出了适用大部分情况的表面热阻值。附录C给出低表面发射率、有一定风速或非平面的表 面热阻的详细计算规程。 本文件中，厚度小于或等于0.3m的空气层可以认为是热均质层。不通风、具有高发射率表面的大 空气层的热阻计算按6.9.2的规定进行。附录D给出了其他情况下空气层的计算方法。 使用本方法计算出的传热系数适用于处于如下环境中的建筑构件：处于内部环境与外部环境之间、 两个内部环境之间、内部环境和非采暖空间之间。6.10给出了非采暖空间传热系数的简化计算方法。 注：计算热流通常使用干球有限温度（通常为空气温度和辐射温度算数平均值）表示室内温度，空气温度表示室外 温度。其他环境温度定义也可以在计算中使用，见附录C。

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6.5.1详细算法计算

按ISO10211的规定进行

6.5.2简化算法计算

传热系数计算见公式（1）

U传热系数，单位为瓦每平方米开尔文[W/（m²·K)]； Ro一一总热阻，依据6.7计算，单位为平方米开尔文每瓦（m²·K/W)。 按照附录F对传热系数进行修正。如果按公式（F.2)计算得出的总修正量与传热系数比值小于 3%，可以不用修正。 如果传热系数作为最终结果表示时，保留两位有效数字，并给出用于计算的相关数据

热阻计算见公式（2)：

Reo 构件热阻，单位为平方米开尔文每瓦（m²·K/W）； R.i 内表面热阻，单位为平方米开尔文每瓦（m²·K/W）； Re 外表面热阻，单位为平方米开尔文每瓦（m²·K/W）； U 传热系数，依据6.5计算。 公式（2)中的表面热阻与公式（1)中的表面热阻相同。 公式（2）同时适用于详细算法和简化算法。 如果热阻是最终结果，应保留至小数点后两位，并记录计算相关信息 注：R是构件热阻.不包含表面热阻

6.7.1由热均质层组成的建筑构件热阻

6.7.1.1热均质层热阻

质层材料导热系数已给出，其热阻计算见公式（3

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注：材料实际厚度d可以和标称厚度不同（如，当材料可压，并处于压缩状态，d小于标称厚度）。必要时材料厚度 应考虑厚度公差（如公差为负时）。 热阻值在计算过程中应至少保留到小数点后第3位

6.7.1.2由热均质层组成的构件总热阻

Rtot =Ri +R +R2++R,+R, 式中： Ro 建筑构件总热阻，单位为平方米开尔文每瓦（m²·K/W）； R. 内表面热阻（见6.8），单位为平方米开尔文每瓦（m²·K/W）； R1,R2,,R, 每层材料设计热阻值，单位为平方米开尔文每瓦（m²·K/W）； R 外表面热阻（见6.8），单位为平方米开尔文每瓦（m²·K/W）。 当建筑构件在建筑物内部或介于建筑物内部和非采暖空间之间，计算总热阻时，R。均适用。如果 算的相关数据

7.2由热均质层和非热均质层组成的建筑构件

6.7.2.2～6.7.2.5给出了同时含有热均质层和非均质层的建筑构件热阻的简化算法。 不适用情况如下： a）当最大热阻与最小热阻比值超过1.5时； b）绝热层有金属热桥时。 如有金属紧固件，先按无金属紧固件进行计算，最终结果按F.3修正。 注1：使用5.3的详细算法可以得到更加精确的结果。当构件中主要保温材料的导热系数存在显著差异时，详细算 法和简化算法的结果差别尤为明显。 注2：6.7.2.2～6.7.2.5中描述的方法不适用于计算评估结露风险的表面温度。 表A.3给出了简化算法的其他限制条件，表B.3给出了参考性选择。 如果建筑构件是整体结构计算的一部分，通过6.7.2.26.7.2.5计算的热阻值不包括构件表面热 租。其热阻值将用于计算总体结构的传热系数。 注3：这种情况通常出现在构件作为整体的一部分单独出售。如结构面板、空心砌体单元等。

Rtot 总热阻，单位为平方米开尔文每瓦（m²·K/W）； Rto:upper 总热阻最大值，按6.7.2.3计算，单位为平方米开尔文每瓦（m²·K/W）； Rtot:lower 总热阻最小值，按6.7.2.4计算，单位为平方米开尔文每瓦（m²·K/W）。 如果总热阻作为最终结果，有效数字保留至小数点后两位。 通过分段、分层计算建筑构件的总热阻上下限，如图1所示。用这种方法可以将建筑构件分成均质 的部分mj

Rto 总热阻，单位为平方米开尔文每瓦（m·K/W）； Rot:uper 总热阻最大值，按6.7.2.3计算，单位为平方米开尔文每瓦（m²·K/W）； Rtot:lower 总热阻最小值，按6.7.2.4计算，单位为平方米开尔文每瓦（m²·K/W）。 如果总热阻作为最终结果，有效数字保留至小数点后两位。 通过分段、分层计算建筑构件的总热阻上下限，如图1所示。用这种方法可以将建筑构件分成均质 的部分mi。

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图1a)将构件分为a，b，c，d四个部分，图1b)将构件分为1，2,3共三层。 垂直于表面的分段m（m=a，b，c，，q），面积分数为f。 平行于面j(j=1,2，"，n）层厚度为d,。 构件的mj部分的导热系数为入mj，厚度为d;，面积分数为u，热阻为Rm 面积分数是分段面积占总面积的比值，因此f.十f十十f=1。

6.7.2.3总热阻上限

非热均质构件的段和层

Rtog ·（6） 式中： Rrotuper 总热阻上限，单位为平方米开尔文每瓦（m²·K/W)； Rtotta,Rtot:b,**,Rtotig 每段热阻，不包含边界热阻，计算见公式（4），单位为平方米开尔文每瓦 (m². K/W); f..fh....f. 每段的面积分数

6.7.2.4总热阻下限

假定沿厚度方向的等注 如果构件与空气接触部分表面为非平面，计算时假定接触面为平面： a）如图2所示，构件狭窄部分延伸（不改变热阻）：

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b）或如图3所示，去除凸出部分（减小了热阻）。

图2较窄断面延伸的非平面

单个非热均质层等效热阻R，计算见公式（7）。

图3较窄断面去除的非平面

/a. Rai Rbj R.

+.+ R.i Rhi R.

R 非热均质层等效热阻，单位为平方米开尔文每瓦（m²·K/W）； Rj，Rj，",Rj——第i层的非热均质层的各部分热阻，单位为平方米开尔文每瓦（m²·K/W）。 使用公式（4）计算总热阻值即为最小热阻值。 计算中使用导热系数时

i层的等效导热系数为：

如果空气层是非热均质层的一部分，可以将其等效为导热系数为入i二d,/R。的材料处理，其中 R。是依据附录D计算的空气层热阻，

6.7.2.5误差分析

当计算的传热系数有准确度的要求时，需要对计算的传热系数进行误差分析。 表A.4给出了是否需要最大误差分析的选项，表B.4给出参考性选择。 最大相对误差e，以百分数表示，计算见公式（10）

示例：如果热阻上下限比值为1.5，最大误差为20%。 实际误差通常小于最大误差。6.7.2.5给出的误差分析被用于评定计算是否可以被接受 计算的目标； 通过构件传递热量占建筑物总热量的比例，构件热阻通过6.7.2.2规定进行计算； 输人值的精度

如果边界条件没有明确给出，平面边界热阻可以选用表7的数据。 “水平”一栏所对应的数值适 热流方向与边界面成土30°夹角的情况。非平面边界或其他具体边界情况，按照附录C选值

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注1：表面热阻适用于构件表面与空气接触，材料之间接触无表面热阻， 注2：内表面热阻计算时选用ε=0.9，20℃下的hro。外表面热阻计算时选用e=0.9，10℃下的h及=4m/s

通风良好的外表面，表面热阻计算见6.9.4。 表7给出的是设计值。如果表面热阻与热流方向无关，如传热系数声称值，应使用水平热流工况 表A.5给出了于具体边界条件的情况，以合理选择附录C给出的方法，表B.5给出了参考性选

空气层边界相互平行且垂直于热流方向，表面发射率不小于0.8； 热流方向厚度是其他两个方向尺寸的十分之一或者更小，且不大于0.3m； 和内部环境没有气体交换。 如果不满足上述要求，则依照附录D的规定计算空气层热阻。 注：大部分建筑材料表面发射率大于0.8。 对于含有厚度大于0.3m空气层的建筑构件，不应只计算传热系数，还应计算稳态下的热流，参见 ISO13789

6.9.2不通风的空气层

一个不通风的空气层应没有明显的气流流动。表8给出了部分不通风的空气层热阻值。“水平” 栏对应的数值适用于热流方向与水平方向成土30°夹角的情况。 如果空气层和外部环境有接触，接触部分不是为了空气流动而设计且满足如下要求，可以认为空气 层不通风： 一垂直空气层，500mm/m（水平方向）； 一水平空气层，500mm/m。 注：空心砖墙外表面垂直设立的排水口（泄水孔），不视为通风孔

表8具有高表面发射率的不通风空气层的热阻

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表8具有高表面发射率的不通风空气层的热阻（续）

6.9.3微弱通风的空气层

微弱通风的空气层是具备开口边界、充许外部环境有少量气体流入的空气层。应符合如下要求： 垂直空气层，大于500mm²/m，且小于1500mm/m（水平方向）； 一水平空气层，大于500mm/m²，且小于1500mm²/m。 通风对于空气层热阻的影响取决于通风口的尺寸和分布。近似可认为，包含一个微弱通风空气层 的构件的总热阻计算见公式（11）

Ro 构件总热阻，单位为平方米开尔文每瓦（m²·K/W）； A 通风口面积，单位为平方米（m）； Rtonve 不通风空气层热阻，按照6.9.2取值，单位为平方米开尔文每瓦（m²·K/W）； Ro： 通风空气层热阻，按照6.9.4取值，单位为平方米开尔文每瓦（m"·K/W）。 表A.6给出了该近似方法的选取依据.表B.6给出了参考性选择

6.9.4通风的空气层

个良好通风的空气层与外部环境的通风口应满足如下要求： 一垂直空气层，大于或等于1500mm²/m（水平方向）； 一水平空气层，大于或等于1500mm/m 包含通风空气层的建筑构件，其热阻值计算时应忽略空气层热阻、空气层与外部环境之间的保温层 热阻，应包含外部环境静止空气表面热阻（见附录C)，或者选用表7中对应的热阻值

6.10非采暖空间热阻

当建筑物内部与外部环境热量交换需要通过非采暖空间时，其计算应按照ISO13789规定。 当非采暖空间与外部环境接触部分的隔断材料不绝热时，可以按照6.10.2和6.10.3提供的简化算 法，计算非采暖空间的热阻值。 表A.6给出了该近似方法的选取依据，表B.6给出了参考性选择

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注1：ISO13789提供的方法更加通用和精确。 注2：浮筑地板参见ISO13370 注3：6.10.2和6.10.3给出的热阻值适用于热流计算，不适用于非采暖空间湿热条件的计算

由天花板和坡屋面构成屋顶结构，可以被视为一个热均质层，其热阻值见表9。

表9给出的数据适用于保温建筑上自然通风的屋顶空间。如果机械通风，可使用ISO13789规 方法，将屋顶空间按固定通风量的非加热空间处理

当一个小的非采暖空间依附建筑物时 室内室外之间的换热系数时，可将非采暖空间和他 围结构视为是一个附加的热均质层，热阻为计算公式如下

R 未加热空间的热阻，单位为平方米开尔文每瓦（m²·K/W） A； 非采暖空间和建筑单元之间接触的总面积，单位为平方米（m"）； A k单元与非采暖空间的和外部环境的接触面积，单位为平方米（m）： U： k单元与非采暖空间的和外部环境的传热系数，单位为瓦每平方米开尔文[W/（m²·K)] 0.33 空气的比热容，单位为瓦小时每立方来开尔文Lw/（m"·K)」； 7 一 非采暖空间的通风频率，单位为每小时换气次数； V 非采暖空间的体积，单位为立方米（m"）。 将所有介于非采暖空间和外部环境之间的建筑单元的热阻相加获得总热阻，不包含地板热阻。 当外部建筑单元和非采暖空间的构造细条没有给出，应使用数值Ue=2W/（m²·K），n=3的空 换热次数。 注1：储藏室、地下车库、温室等都是非采暖空间的典型， 注2：如果非采暖空间和内部环境之间有多个建筑构件，每个构件的传热系数都应包含R。。 注3：公式(12)是依据ISO 9计算非采暖空间热阻的规定给出的

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在选择计算方法、输入数据和引用文件时，应使用本附录给出的表格模板。 注1：本附录不能充分保证数据一致性。 注2：附录B给出了参考选择。不同的国家或区域性组织可以给出当地的数值和选项。如果因为不同的国家或区 域性组织的政策或传统习惯，附录B给出的选择不适用，可以使用如下选项； 按照本附录给出的表格，国家或区域性组织给出符合当地情况的数据； 或者，国家文件机构按照附录A的要求在本文件中增加一个国家数据附录（附录NA），根据其法律文件 提供国家或区域的数据 注3：本附录给的表格模板可以有不同的应用（如：新建筑的设计，新建筑的评估，已存建筑翻新，已存建筑的评估） 并适用于不同的建筑物（如：小型简单建筑物和大型复杂建筑物）。针对不同的应用，选用不同的数据和方法 如果模板允许，可以添加行或列； 如果一个表格需要使用多次（每次针对不同应用），可以给表格连续编号a，b，c。例如：NA.3a，NA.3b； 为同一个文件制定不同的国家的数据表格。如果是国家标准的附录，可以将这些附录连续编号（如附录 NA,附录NB,附录NC)。 注4：国家或区域性数据表格部分可以增加引言内容，介绍国家或区域性的政策法规。 注5：对于用户所要取得的某些输入值，可参照附录A的模板编制一份数据表，其中可提到评价所需输人数据的国 家依据。例如，当涉及由决策树、表格和预计算组成的国家评估方案。 表格中的阴影部分不可修改

表A.1给出参考文献的代码列表

本文件不需要在方法中指定选项。设置A.3是为了保证EPB系列文件的格式统

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早热系数或热阻值（见6.7

表A.3使用简化方法的条件（见5.2）

表A.5特定边界条件的热阻（见6.8）

表A.7平均降雨量（见F.4.2）

在选择计算方法、输入数据和引用文件时，应使用附录A给出的表格模板。 注1：本附录不能充分保证数据一致性。 注2：本附录给出了参考选择。不同的国家或区域性组织可以给出当地的数值和选项。如果因为不同的国家或区 域性组织的政策或传统习惯，本附录给出的选择不适用，可以使用如下选项； 按照附录A给出的表格，国家或区域性组织给出符合当地情况的数据； 或者，国家文件机构按照附录A的要求在本文件中增加一个国家数据附录（附录NA），根据其法律文件 提供国家或区域的数据。 注3：附录A给的表格模板可以有不同的应用（如：新建筑的设计，新建筑的评估，已存建筑翻新，已存建筑的评 估），并适用于不同的建筑物（如：小型简单建筑物和大型复杂建筑物）。针对不同的应用，选用不同的数据和 方法。 如果模板充许，可以添加行或列： 如果一个表格需要使用多次（每次针对不同应用），可以给表格连续编号a，b，c。例如：NA.3a，NA.3b 为同一个文件制定不同的国家的数据表格。如果是国家标准的附录，可以将这些附录连续编号（如附 录NA，附录NB,附录NC·）。 注4：国家或区域性数据表格部分可以增加引言内容，介绍国家或区域性的政策法规。 注5：对于用户所要取得的某些输入值，可参照附录A的模板编制一份数据表，其中可提到评价所需输人数据的国 家依据。例如，当涉及由决策树、表格和预计算组成的国家评估方案。 表格中的阴影部分不可修改

表B.1给出了参考文献的代码列表

表 B.1 参考文献

本文件不需要在方法中指定选项。设置B.3是为了保证所有EPB系列文件的格式统一。

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B.4输入数据和选项

B.4输入数据和选项

热系数或热阻值（见6.7

表B.3使用简化方法的条件（见5.2）

表B.4简化算法最大误差评估的要求（见6.7.2

表B.5特定边界条件的热阻（见6.8

表B.7平均降雨量（见F.4.2）

表面热阻计算见公式（C.1）

R。一表面热阻，单位为平方米开尔文每瓦（m²·K/W)； h。—对流换热系数，单位为瓦每平方米开尔文[W/（m²·K)]； 一辐射换热系数，单位为瓦每平方米开尔文[W/（m²·K)。 辐射换热系数计算见公式（C.2)和公式（C.3）。 h,=·hr hm=4 · : T3

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nr=E.hr =4·6.T3

........................C.4

QC/T 904-2013 摩托车和轻便摩托车轮毂.........................C.4

表C.1对流换热系数h.取值

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与表面接触的风速，单位为米每秒（m/s）。 ：通用表面热阻值见6.8

C.2具有非平面的构件

如果构件的一部分凸起HG/T 2321-2016 肥料级磷酸二氢钾，如结构柱，在计算 如果凸起部分的组成材料导热系数小于或 .5W/（m·K），忽略该部分热阻；如果凸 热系数大于2.5W/（m·K），则认为 起不存在，使用实际面积与投影面积的 见图C.1.计算见公式（C.7）。