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4) 块状材料应温度变形系数小,易于在施工现场分割加工,且便于与基层粘结; 5) 地面、楼面采用的隔热材料,其抗压强度不应小于0.25MPa; 2.5.2 外墙结构材料的选择计算
(1)外墙结构
外砖墙采用370mm厚,密实度强,隔蒸汽渗透能力强,热惰性好,延迟时间长。 隔热层可采用硬质聚氨酯泡沫塑料,这种材料具有轻质、强度高、隔热性能好、成型工艺简单,可预制、现场灌注发泡成型或喷涂,阻燃性能好的特点。根据上面的比较:选择外贴法。
图2-2 外墙结构示意图
根据资料查得各层材料的导热率及蓄热系数:
1--- 20厚1:20水泥砂浆抹面:λ1=0.93 W/(m·℃),蓄热系数S1=10.35 W/(m2·℃); 2--- 370厚砖墙:λ2=0.81 W/(m·℃), S2=9.65 W/(m2·℃);
3---20厚1:20水泥砂浆找平:λ3=0.93 W/(m·℃), S3=10.35 W/(m2·℃); 4---9mm厚二毡三油隔汽层:热阻R4=0.041W/(㎡. ℃);
5---硬质聚氨酯泡沫塑料隔热层:λ5=0.031 W/(m·℃), S5=0.28W/(m2·℃); 6---9mm厚二毡三油隔汽层:热阻R6=0.041W/(㎡. ℃); 7---120厚砖内衬墙:λ7=0.81 W/(m·℃), S7=9.65 W/(m2·℃);
8---20厚1:20水泥砂浆抹面:λ3=0.93 W/(m·℃), S3=10.35 W/(m2·℃)。 (2)确定外墙隔热材料的厚度
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d??[R0?(α
dd1d1d2d31????R4?R6?7?8?)] (2-2) ?w?1?2?3?7?8?n2
w — 库房围护结构外表面传热系数 [W/(m
·℃)];
αn — 库房围护结构内表面传热系数 [W/(m2·℃)]; d—围护结构各层材料的厚度 (m);
λ— 围护结构各层材料的热导率 [W/(m·℃)]; R— 围护结构各层材料的热阻 [m2·℃/W]; R0—围护结构总热阻 [m2·℃/W]; 根据资料查得α
w =23 W/(m
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·℃),αn=18 W/(m2·℃)。
冷间外墙屋面或顶棚总热阻,可根据夏季空气调节日平均温度与室内温度的温差乘以修正系数a值进行修正。冷藏间的设计温度为0℃,一般热惰性指标D>4,根据资料[1]表B.0.1-1查得温差修正系数a=1.10,则室内外温差a△t=1.1×(26.1-0)=28.71℃,查表得面积热流量取10W/㎡,得热阻:R0=2.871 m2·℃/W。
将各个参数代入公式(2-2),得,绝热材料厚度d=0.063m,设计中考虑25%的富裕量,得到
d=0.063×1.25=0.08m,取整得d=100mm。 (3)计算外墙热惰性指标
D?R1S1?R2S2? ?? (2-3) 式中D — 围护结构热惰性指标;
R1, R2 — 各层材料的热阻 [m2·℃/W]; S1, S2 — 各层材料的蓄热系数 [W/(m2·℃)]。 其中R?d?,将各个参数代入公式(2-3)得:
D=7.41>4
(4)防止外墙结构表面结露的校核计算
围护结构的总热阻R必须大于下式计算出的最小总热阻Rmin:
Rmin?
tg?tdtg?tl?b?Rw (2-4)
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式中 Rmin — 围护结构最小总热阻 [m2·℃/W];
tg — 围护结构高温侧的气温 (℃);(见资料[1]第3.0.6条) td —— 围护结构低温侧的气温 (℃); tl —— 围护结构高温侧空气露点温度 (℃);
通过夏季室外空气调节日平均温度和计算相对温度查i-d图即可得露点温度。 Rw —— 围护结构外表面换热热阻 [m2·℃/W];(见资料[1]第4.4.6条) b —— 热阻修正系数
围护结构热惰性指标D≤4时: b= 1.2 其它围护结构: b= 1.0
tg=26.1℃, td=0℃, tl=21.1℃, Rw =0.043 m2·℃/W, b=1.0。 代入上式,得Rmin=0.23 m2·℃/W K0?1?R (2-5) 式中 K0—围护结构的传热系数 [W/㎡.℃]; ?R — 围护结构总热阻 [m·℃/W]。 2 ?R?d1d1d21???......?n? (2-6) aw?1?2?nan将各个参数代入公式(2-6),得?R?4.076 m2·℃/W,代入公式(2-5),得外墙的传热系数:K0?1=0.25 W/㎡.℃。 4.0762.5.3 库房地坪结构材料的选择计算 (1)地坪结构 高温冷藏库由于由于库内温度较高(0℃),根本不存在地基冻胀的问题,因此可按一般建筑物处理,但仍需设置隔热和防潮层,根据资料[2]确定出地坪的构造,如图2-3所示。 7 延安市某蔬果冷库制冷工艺设计 图2-3 地坪结构示意图 地面、楼面采用隔热材料,其抗压强度应不小于0.25MPa。再从导热率和经济角度考虑,采用导热率小,价格相对便宜且承压能力足够的隔热材料,故地面可采用泡沫混凝土(沥青铺砌)。 根据资料查得各层材料的导热率及蓄热系数: 1--- 80厚钢筋混凝土粘结层随捣随抹平:λ1=0.1.55W/(m·℃),蓄热系数S1=14.94 W/(m2·℃); 2--- 20厚1:20水泥砂浆护毡层:λ2=0.93W/(m·℃), S2=10.35 W/(m·℃); 3---9mm厚二毡三油防潮隔汽层:热阻R3=0.041W/(㎡. ℃); 4---泡沫混凝土隔热层:λ4=0.128 W/(m·℃), S5=1.33W/(m2·℃); 5---9mm厚二毡三油隔汽层:热阻R5=0.041W/(㎡. ℃); 6--- 100厚素混凝土垫层,刷冷底子油一道:λ6=1.51 W/(m·℃), S7=13.36W/(m2·℃); 7---素土夯实。 (2)确定地坪隔热材料的厚度 铺设在土壤上面的αR0=3.18 m2·℃/W。 将各层材料的λ、d和R及以上参数代入公式(2-2),得到隔热层材料厚度d=0.372m,考虑富裕量,取整:d=400mm。 (3)计算地坪结构热惰性指标 将地坪各层材料的参数代入公式(2-3)得到地坪结构的热惰性指标 D=6.11>4 w 可以不计,即αn=18 W/(m 2 2 ·℃) αw=0 W/(m2·℃)。地面总热阻 8 新疆工程学院毕业设计 (4)计算地坪传热系数 将地坪各层材料的参数代入公式(2-6),得?R?3.385 m2·℃/W,代入公式(2-5),得外墙的传热系数:K0?1=0.30 W/㎡.℃。 3.3852.5.4 库房屋面料的选择计算 (1)屋面结构 冷藏库屋面除了防止风、雨、雪、对库内的侵袭外,还要具备绝热的功能。一种是阁楼式绝热屋面,这种做法对热工方面的要求比较高,本设计中不采用;另一种是整体式绝热屋面,它是将屋面防水构造与绝热层的隔汽构造结合起来,有如普通的保温屋面构造,屋面设置架空通风层,这样能使屋面油毡温度大为降低,减少库房的冷耗和屋顶板的伸缩开裂,防止油毡老化。 图2-4下贴法屋面结构示意图 根据资料查得各层材料的导热率及蓄热系数: 1--- 架空通风层; 2--- 5.5mm厚一毡二油防水层:热阻R2=0.026W/(㎡. ℃); 3---20厚1:20水泥砂浆抹面层:λ3=0.93 W/(m·℃), S3=10.35 W/(m2·℃); 4---100mm厚钢筋混凝土屋盖:λ4=1.550 W/(m·℃), S4=14.94W/(m2·℃); 5---9mm厚二毡三油隔汽层:热阻R5=0.041W/(㎡. ℃); 6---硬质聚氨酯泡沫塑料隔热层:λ7=0.031W/(m·℃), S7=0.28 W/(m2·℃); 7---9mm厚二毡三油隔汽层:热阻R7=0.041W/(㎡. ℃); 9