建筑热桥简单案例

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1 前言

热桥以往又称冷桥，现统一定名为热桥。热桥是指处在外墙和屋面等围护结构中的钢筋混凝土或金属梁、柱、肋等部位。因这些部位传热能力强，热流较密集，内表面温度较低，故称为热桥——360百科。热桥对于建筑的节能是不利，且热桥在室内附近位置容易结露、发霉，对生活健康影响很大。今天，我们做一个简单的建筑热桥案例。

2 模型建立[1]

建立如下的二维平面⊥型热桥结构，该结构由200mm加气混凝土自保温体系外墙（内外抹10mm水泥砂浆）和钢筋混凝土楼板（上下抹10mm水泥砂浆）构成。外墙尺寸200mm×550mm，楼板尺寸300mm×150mm。

各建筑材料的热物性分别为:①钢筋混凝土:导热系数1.74 W/m.K, 容重2500 kg/m³;②加气混凝土:导热系数0.22W/m.K , 容重700 kg/m³ ;③水泥砂浆:导热系数为 0.93 W/m.K, 容重 1800 kg/m³

3 求解设置

本案例只需求解导热方程，因此没什么特殊设置，把边界条件和材料属性设置好即可。

本案例选-4℃作为室外温度, 室内温度取采暖期间舒适性空气调节室内计算参数18℃, 室内外均采用对流换热边界，内表面传热系数取8.7W ( m²·K) , 外表面传热系数取230W(m²·K)。模型的顶部和底部均设置为绝热边界。

4 计算结果

首先看一下热桥结构的温度分布和外墙面的热流密度分布，可以看到楼板和外墙连接处的热流密度最大，室内的热量容易从此处跑出去，造成取暖能耗增加。

再看一下内墙面的温度分布曲线，可以看出热桥内表面温度的最低点出现在外墙和钢筋混凝土梁交界处，与参考文献实验测量结果一致。本案例内墙面最低温度约12.7℃，实验测量值11.2℃。

解决热桥效应是建筑围护结构节能设计的重要一环。

参考文献

[1] 建筑热桥的数值模拟与实验研究

来源：仿真与工程

建筑材料

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首次发布时间：2023-07-05

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