什么是热质量?

热质量是建筑设计中的概念,描述了建筑物的质量如何提供惯性,而不是内部温度波动。这通常是通过其在白天吸收不需要的热量的能力来实现,然后在凉爽的夜空的通风的帮助下在夜间释放它。对于提供有用水平的热质量水平的材料,需要三种基本特征的组合:

  1. 高比热容量;因此,热量挤入每公斤的热量最大化。
  2. 高密度;较重的材料,它可以存储的热量越多。
  3. 适度的导热性 - 所以速率热流入和退出材料的速率大致与建筑物的日常加热和冷却循环相比。

重量级建筑材料如砌体和混凝土具有这些特性。它们以温和的导热率结合了高存储容量。这意味着热量在材料的表面和内部之间移动,其速率大致与建筑物的日常加热和冷却循环匹配。一些材料,如木材,具有高热容量,但它们的导热率相对较低,限制了在白天可以吸收热量并在夜间释放的速率。钢可以储存大量的热量,但是太快地进行了特别有用的,而且在建筑物中使用相对较少。然而,如果混凝土楼层用于钢制框架结构,虽然这些通常限于仅100毫米的深度,但仍然可以提供适度的热质量,尽管通常限于100mm的深度,并且通常被假天花板覆盖,但限制了它们吸收和释放热量的能力。

热质量如何测量?

k值

建筑规则的第L部分及其相关的合规工具(SAP&SBEM)用于使用k值的热质量(KJ / M.2k),它提供每平方米的地板或墙壁的热容量。轻量级墙的低k值约为10 kJ / m2K,虽然重量级墙壁,它可以高达230 kJ / m2K.在SAP 2009的表1E中公布了各种施工的一些通用k值,同时可以找到混凝土和砌体结构的更全面的值:热性能:第L1a 2013。或者,可以使用自由计算定制k值和其他热质量相关信息热处理计算器由Arup与混凝土中心合作。2021欧洲杯足彩网

入场价值

描述具有高,中或低热质量的材料或构造给出了其储存热量的有用指示,其k值如其k值。但是,为了更好地了解它在实践中有效的效果,有几个需要考虑的其他重要因素。These are firstly the length of time available to get heat in and out of the material, which is typically assumed to be 24 hours, and secondly, the rate of heat flow at its surface i.e. through carpet, plasterboard, tiles etc. These factors are accounted for in admittance values, which provide a simple means of assessing the approximate in-use thermal mass performance of walls and floors, making it a more sophisticated metric than k-values etc. For more information on admittance values see:热质量解释

递减

导纳价值和K值涉及堆积中的热量吸收,这是热质量最重要的使用。然而,另一种热质量相关的属性称为递减,这可以在有限的程度上影响夏季性能。减量描述了外墙(例如)的密度,热容量和导热率,可以减慢从阳光到墙壁(减小延迟)的内表面时从阳光下慢热量的通过(减小延迟)。并在通过它时减少那些收益(减少因素)。有关更多信息,请参阅:热质量解释对于混凝土和砌体墙的全面削减值,请参阅:热性能:第L1a 2013

热质量是否有任何缺点?

在夏季,如果夜间通风(或一些其他的冷却方式)可用于去除在白天的建筑物织物吸收的热量,则热质量仅是有益的。诸如噪声,污染和安全问题之类的地方可能会使这种不切实际的问题,尽管有设计技术可以应用于克服这些问题。

在冬天,较老的重量级建筑,具有相对较低的绝缘层和气密性差,需要更长的预热时间来预热织物,从而使用比在类似的轻质建筑物中使用更多燃料。然而,对于较新的建筑物而言,织物性能的大大改善标准意味着它不再是它一次的问题,因为织物在加热关闭时织物在期间保持更多的温暖。在实践中,热质量以提高许多建筑物类型的夏季性能的能力具有重要意义。尽管如此,在某些类型的间歇性占用的建筑物中,例如一个周末假日小屋,热轻便结构可能仍然是加热涉及的最佳选择,因为它将实现更快速的预热时期。

对于新的主流住房,预热问题在中等和重量级的家庭中已经可以忽略不计,因为我们走向更高的织物能源效率标准。与此同时,热质量的被动益处在整体设计中变得更加重要,主要是响应于过热的不断增长的问题。