第 2期 刘 博，等：建筑用高反射涂料的热工计算方法探讨 第 4l卷
2 热 工计算 方 法
2．1 有效传 热 系数 的 定义
根据 传 热 学 定 义 ，传 热 系 数 在 数 值 上 等 于冷 热
流 体 间温 压 为 l℃、传 热 面积 为 1 m 时 的热 流 量 ，是
表 征 传热 过程 强 烈程 度 的标 尺 。 围护结 构 在进 行 实
际 的传 热 过 程 中 ，不 仅 存 在两 侧 空气 温 差 引 起 的 热
损 失 q 还 存 在 由太 阳辐 射得 热 g 和天 空辐 射 的
热 损失 q 。
匍护 结构 的净 热损 失 q 为这 三部 分 的代 数 和 ，
最口g =g 一 +g 一g 。
有 效 传热 系数定 义 为 ：在单 位 空气 温差 情 况下 ，
单 位 面 积 在 单 位 时 间 内 的 净 热 损 ，即 Ke ：qnetI(t ～
t ， )。
和 g 不 易直 接获 得 ，可通 过计 算太 阳辐射 和
天 空 辐 射 修 正 系数 ，然 后 用 乘 以 常 规 方 法 计
算 出 的传热 系 数 后 获得 ，即 =占 ·K。
2．2 有 效传 热 系数 的计 算 式
国 内最初 将 有效 传 热 系数法 应 用在 对 冬 季采 暖
地 区的建 筑耗 热 量估 算 上 ，由于其 简 易直 观 且便 于
应 用 的 特 点 ，被 我 国第 一 部 《民用 建 筑 节 能 设 计 准
则 》采用 。《民用 建 筑节 能 设计 标 准}(JGJ26—95)和武
汉 市 《居 住 建 筑 节 能 设 计 技 术 规 定 》(WBT一卜 9—
2000)沿 袭 了这 一 计 算 方 法 的 基本 计 算 原 理 。下 面
对 有 效传 热系 数 的计算 方法 进行 整 理 。
首先 ，根 据传 热学 定义 ，有效 传 热 系数为 ：
K ：【K(z，～t +t 一￡ 。。 )】／ 。一t ) (1)
式 中 ：K为传热 系数 ，w／(m ·K)；
t．为室 内干球 温 度 ，oC；
t 为 室外 干球 温度 ，oC；
t ⋯ 为天 空辐 射 当量 温度 ，oC；
t 太 阳辐 射 当量 温度 ， 。
由 K =8 ·K得 ：
=1+ 一f )O 一t ) (2)
上 式 中 t 和 t 的计算 方 法如 下 ：
t =JD·， (3)
式 中 ：P为外表 面 的 太 阳辐 射 吸收 系数 ；
，J。为 水平 面上 的太 阳辐 射 照度 ，W／m ；
为 外表 面对 流换 热 系数 ，W／(m。·K)。
t 。=( ／a ．)0 一0(1一C 。H—C · (4)
式 中 ：a． ，为辐射 换 热系数 ，W／(m ·K)；
t 为 当量 天 空温 度 ，℃；
c 为 低 云量修 正 系数 ；
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日 为低 云 量昼夜 平 均值 ；
c 为 中云量修 正 系数 ；
为 中云量 昼夜 平 均值 。
口 = ·5．67·[ +273)／100] ～[ 。+273)／100] 一t )
(5)
式 中 ： 为半 球 发射 率 。
t =0．055 2(t +273) 一273 (6)
根 据上 列 公式 可 以计 算 出 围护结 构 (屋 顶 、外 墙)
的有 效 传 热 系数 ，其 中对 于外 墙 的修 正 系 数 ，由
于外 墙 通 常 受 到邻 近建 筑 物 和 树木 的遮 挡 ，使 得 对
天空 的辐 射 热损 失大 大减 少 ；同时 ，邻 近建 筑 物和 地
面 的 辐 射 太 阳热 却 使 他 们 的太 阳 辐 射 得 热 有 所 增
加 ，故不 考 虑天 空 的辐射 热损 失 ，即 t =0~C。
3 计 算 实例
下 文 以北 京 地 区夏 季 为 例 ，对 涂 装 高 反 射 涂 料
和普 通 涂 料 的 同 一屋 顶 构 造 的传 热 系 数进 行 计 算 ，
并 分 析 比较 考 虑 太 阳辐 射 、天 空辐 射 的有 效 传 热 系
数 值 、原 传 热 系数值 及对 应单 位 面积 传热 量 。
计 算 条 件 ：设 计 条 件 为 t =26℃ ；t ：32℃ ；P=
0．11； ：967 W／m ； =19 W／(m ·K)；内表 面 对 流
换 热 系数 ．=8．7 W／m ·K)；s：0．81；C =0．68；H=
0．13；C =0．47；M=0．27。 普 通 涂 料 ：吸 收 率 P=
0．5；发 射 率 =0．9；高反 射 涂料 ：吸 收率 P=0．17；发
射率 =0．86。
通过 (1)一(6)式 计算 ：
可得 ：s 普涵：3．58； (普通 建 筑用 外墙 涂料 )
s 高 =1．73。 (建筑 用 高发 射涂 料 )
即高反 射涂 料 在夏 季 北京 地 区 隔热 效果 是 普通
建筑 外墙 涂料 的一 倍 ，可 以有效 降低 夏 季空 调能 耗 。
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