建筑物热损失

概述

建筑围护结构的热损失由室内外环境的温差和各组合层的热阻驱动。通过将所有材料层的热阻加上内外表面膜的热阻求和，设计人员可以估算通过墙体、屋顶、楼板和接地构件的稳态热流（以瓦特为单位）。以下参考值适用于常见建筑类型的近似计算。

关键公式

通过建筑构件的稳态热损失

$Q = \frac{A \cdot \Delta T}{R_{total}}$

总热阻（串联层）

$R_{total} = R_i + R_1 + R_2 + \dots + R_n + R_o$

对于接地组件，用下表中等效地面热阻 $R_e$ 替换外空气膜热阻 $R_o$。

总传热系数

$U = \frac{1}{R_{total}}$

因此热损失也可以写为：

$Q = U \cdot A \cdot \Delta T$

变量

热阻数据

内外表面膜

与土壤接触的建筑构件

计算器

单位换算器

地面热损失交互图

原始 building_heat_loss_ground.png 图使用还原的接地热阻数据表示如下。该图显示常见楼板和地下室墙体条件下等效土壤热阻的变化。

还原的原始源表

以下表格还原自原始来源页面，以保留完整的参考数据。

内外墙热阻

建筑构件——对土壤热阻

原始源图

以下原始来源图像予以保留，以免丢失视觉参考资料。当图像包含图表或表格数据时，其提取值已呈现在页面的表格、计算器或交互式图表中；其余图像保留为视觉来源参考。

工程要点

• 稳态假设。 $Q = A\Delta T / R_{total}$ 公式假定室内外温度恒定。实际条件涉及昼夜和季节循环、太阳得热和内部热源，使动态分析对能源建模更准确。
• 热桥。 结构连接（钢立柱、楼板边缘、过梁）形成简单的逐层 R 值求和无法捕捉的局部低阻力路径。接地表中的冷桥防护值部分说明了这一点，但详细项目需要热桥计算ulations (ψ-values).
• 接地热阻取决于几何形状。 接地构件的 $R_e$ 值是简化等效值。实际热损失取决于土壤导热率、含水量、深度以及墙高与楼板宽度之比。表达式 $0.2 + 0.3h$ 表明热阻随深度增加，因为深层土壤温度更稳定。
• **内表面膜（$R_i = 0.13$ m²K/W）**大致对应于传热系数约为 $h_i \approx 7.7$ W/m²K 的静止空气膜。外膜（$R_o = 0.04$ m²K/W）反映了迎风条件（$h_o \approx 25$ W/m²K）。具体数值会随表面朝向和发射率而变化。
• 总热阻包括所有层。 使用上表时，将 $R_i + R_o$（或 $R_e$）表面值加到墙体、保温和覆层层的热阻上得到 $R_{total}$。
• 单位。 热阻以 m²K/W 为单位。较高的 R 值意味着更好的保温。U 值（$1/R_{total}$）的单位为 W/m²K，越低越好。

参考资料

• 原始来源 — Engineering ToolBox：建筑热损失