TIÊU CHUẩN XÂY DựNG Việt nam Tcxdvn 298 : 2003
5
Phần giới thiệu
Độ truyền nhiệt đợc tính toán theo tiêu chuẩn ny phù hợp với việc xác định
dòng nhiệt truyền qua các cấu kiện của công trình nh đã nêu trong phạm vi áp
dụng của tiêu chuẩn ny.
Đối với hầu hết các mục đích, dòng nhiệt có thể đợc tính toán ứng với các
loại nhiệt độ sau:
- Bên trong : Nhiệt độ tổng hợp khô
- Bên ngoi : Nhiệt độ không khí
TIÊU CHUẩN XÂY DựNG Việt nam Tcxdvn 298 : 2003
6
Cấu kiện v các bộ phận của công trình-
Nhiệt trở v độ truyền nhiệt- Phơng pháp tính toán
Building components and building elements- Thermal resistance
and thermal transmittance- Calculation method
1. Phạm vi áp dụng
Tiêu chuẩn ny quy định phơng pháp tính nhiệt trở v độ truyền nhiệt của
các cấu kiện v các bộ phận của công trình, trừ các cửa đi, cửa sổ v các bộ phận
khác có lắp kính, các cấu kiện có liên quan đến việc truyền nhiệt xuống đất, các
cấu kiện m không khí lọt qua đợc.
Phơng pháp tính đợc dựa trên độ truyền nhiệt thiết kế thích hợp hoặc nhiệt
trở của vật liệu v các sản phẩm có liên quan.
Phơng pháp ny áp dụng cho các cấu kiện v các bộ phận của công trình
bao gồm các lớp chịu nhiệt đồng nhất (kể cả các lớp không khí).
Tiêu chuẩn ny cũng quy định phơng pháp gần đúng có thể áp dụng cho các
lớp chịu nhiệt không đồng nhất, trừ những trờng hợp lớp cách nhiệt có cầu nối
bằng kim loại.
2. Tiêu chuẩn trích dẫn
ISO 10456 - 1 . Cách nhiệt- Vật liệu v sản phẩm xây dựng - Xác định giá trị nhiệt
quy định v theo thiết kế.
TCXDVN 299: 2003 (ISO 7345 : 1987). Cách nhiệt- Các đại lợng vật lý v định
nghĩa.
3. Định nghĩa v ký hiệu
3.1. Định nghĩa
Các thuật ngữ dới đây v nêu trong TCXDVN 299: 2003 (ISO 7345:1987)
Cách nhiệt- Các đại lợng vật lý v định nghĩa đợc áp dụng cho tiêu chuẩn ny.
3.1.1. Cấu kiện công trình : Phần chính của công trình nh tờng, sn, hoặc mái.
3.1.2. Bộ phận công trình : Cấu kiện công trình hoặc một phần của cấu kiện
Ghi chú : Trong tiêu chuẩn ny từ bộ phận đợc dùng để chỉ cả cấu kiện
v bộ phận.
TIÊU CHUẩN XÂY DựNG Việt nam Tcxdvn 298 : 2003
7
3.1.3. Giá trị nhiệt thiết kế : Độ dẫn nhiệt thiết kế hay nhiệt trở thiết kế.
Ghi chú: Một sản phẩm xác định có thể có nhiều giá trị nhiệt thiết kế đối với
các ứng dụng khác nhau v các điều kiện môi trờng khác nhau
3.1.4. Độ dẫn nhiệt thiết kế : Giá trị độ dẫn nhiệt của vật liệu xây dựng hoặc sản
phẩm trong những điều kiện bên trong v bên ngoi cụ thể, có thể đợc coi l
những tính năng đặc trng của vật liệu hay sản phẩm đó khi liên kết với một bộ
phận công trình.
3.1.5. Nhiệt trở thiết kế : Giá trị nhiệt trở của sản phẩm xây dựng trong những
điều kiện bên trong v bên ngoi đặc biệt, đợc coi l những tính năng đặc trng
của sản phẩm đó khi liên kết với bộ phận công trình.
3.1.6. Lớp chịu nhiệt đồng nhất: Lớp có độ dy không đổi có đặc tính dẫn nhiệt
nh nhau hoặc đợc coi l nh nhau.
3.2. Ký hiệu v đơn vị
Ký
hiệu
Đại lợng Đơn vị
A Diện tích m
2
R Nhiệt trở thiết kế m
2
.K/W
R
g
Nhiệt trở của khoảng không khí m
2
.K/W
R
se
Nhiệt trở bề mặt bên ngoi m
2
.K/W
R
si
Nhiệt trở bề mặt bên trong m
2
.K/W
R
T
Tổng nhiệt trở (môi trờng tới môi trờng) m
2
.K/W
R
T
Giới hạn trên của tổng nhiệt trở m
2
.K/W
R
T
Giới hạn dới của tổng nhiệt trở m
2
.K/W
R
u
Nhiệt trở của bề mặt không đợc đốt nóng m
2
.K/W
U Độ truyền nhiệt W/(m
2
.K)
d Chiều dy M
h Hệ số trao đổi nhiệt W/(m
2
.K)
Hệ số dẫn nhiệt W/(m.K)
TIÊU CHUẩN XÂY DựNG Việt nam Tcxdvn 298 : 2003
8
4. Nguyên tắc.
Nguyên tắc của phơng pháp tính, đó l :
a) tính đợc nhiệt trở của từng phần chịu nhiệt đồng nhất của cấu kiện
b) kết hợp nhiệt trở của từng thnh phần đơn lẻ để tính đợc tổng nhiệt trở
của cấu kiện, kể cả tác động của nhiệt trở bề mặt (tại những nơi thích hợp).
Nhiệt trở của các bộ phận đơn lẻ đợc tính toán theo quy định ở mục 5.1.
Các giá trị của nhiệt trở bề mặt quy định ở mục 5.2 phù hợp với hầu hết các
trờng hợp. Phụ lục A đa ra quy trình tính toán chi tiết cho các bề mặt bức xạ
nhiệt thấp, với tốc độ gió bên ngoi xác định v bề mặt không phẳng.
Các lớp không khí nêu trong tiêu chuẩn ny đợc xem nh l lớp chịu nhiệt
đồng nhất. Giá trị nhiệt trở của các lớp không khí lớn với bề mặt bức xạ nhiệt cao
đợc quy định trong mục 5.3 v phụ lục B đa ra quy trình tính toán cho các trờng
hợp khác.
Nhiệt trở của các lớp đợc tính toán kết hợp nh sau :
- Đối với các cấu kiện có lớp chịu nhiệt đồng nhất, thì tổng nhiệt trở đợc
tính theo quy định trong mục 6.1 v độ truyền nhiệt theo quy định trong mục 7.
- Đối với các cấu kiện có một hoặc nhiều lớp chịu nhiệt không đồng nhất, thì
tổng nhiệt trở đợc tính theo quy định trong mục 6.2 v độ truyền nhiệt theo quy
định trong mục 7.
- Đối với các cấu kiện có lớp chịu nhiệt dạng hình nêm thì tính toán độ
truyền nhiệt hoặc tổng nhiệt trở theo quy định ở phụ lục C.
Cuối cùng, việc hiệu chỉnh độ truyền nhiệt đợc lấy theo phụ lục D, có tính
đến hiệu ứng của các khe không khí cách nhiệt, các mối nối cơ khí xuyên qua lớp
cách nhiệt v
sự đọng nớc trên mái dốc ngợc.
Độ truyền nhiệt theo cách tính nh trên đợc áp dụng giữa các môi trờng
tác động lên mỗi phía của cấu kiện đợc đề cập, ví dụ nh các môi trờng bên
TIÊU CHUẩN XÂY DựNG Việt nam Tcxdvn 298 : 2003
9
trong v các môi trờng bên ngoi, hai môi trờng bên trong trong trờng hợp có
vách ngăn, môi trờng bên trong với không gian không đợc nung nóng. Quy trình
tính toán đơn giản hoá đợc quy định trong mục 5.4 để xử lý không gian không
đợc nung nóng tác động nh l một nhiệt trở .
5. Nhiệt trở
5.1. Nhiệt trở của các lớp đồng nhất
Giá trị nhiệt thiết kế có thể đợc đa ra nh hệ số dẫn nhiệt hoặc nhiệt trở
thiết kế. Nếu biết hệ số dẫn nhiệt thì tính nhiệt trở của lớp chịu nhiệt theo công thức
sau:
d
R = (1)
Trong đó :
d : Chiều dy của lớp vật liệu trong bộ phận công trình
: Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu, đợc tính theo ISO/DIS 10456-2 hoặc lấy từ
các giá trị kê theo bảng.
Ghi chú: Chiều dy d có thể khác so với chiều dy danh nghĩa (ví dụ khi
một sản phẩm chịu nén đợc lắp dựng trong trạng thái bị nén, thì d nhỏ hơn chiều
dy danh nghĩa. Trong thực tế dung sai chiều dy cho phép lấy d phù hợp (ví dụ
trờng hợp dung sai âm).
Giá trị nhiệt trở đợc dùng trong các tính toán đợc lấy ít nhất l 3 số thập
phân.
5.2. Nhiệt trở bề mặt
Sử dụng các giá trị ở bảng 1 cho các bề mặt phẳng trong trờng hợp thiếu
thông tin xác định các điều kiện biên. Các giá trị trong cột nằm ngang áp dụng cho
hớng dòng nhiệt 30
o
tính từ mặt phẳng nằm ngang. Đối với các bề mặt không
phẳng hoặc đối với các điều kiện biên đặc biệt áp dụng theo phụ lục A.
TIÊU CHUẩN XÂY DựNG Việt nam Tcxdvn 298 : 2003
10
Bảng 1 : nhiệt trở bề mặt
Đơn vị : m
2
.K/W
Nhiệt trở bề mặt Hớng dòng nhiệt
Đi lên Nằm ngang Đi xuống
R
si
0,10 0,13 0,17
R
se
0,04 0,04 0,04
Chú ý : Những giá trị trong bảng 1 l giá trị thiết kế. Đối với trờng hợp cần
thông báo về độ truyền nhiệt của các bộ phận v trong trờng hợp yêu cầu các giá
trị độc lập với hớng dòng nhiệt thì khuyến nghị áp dụng theo các giá trị dòng
nhiệt theo phơng nằm ngang .
5.3. Nhiệt trở của các lớp không khí
Các giá trị đợc quy định trong mục ny áp dụng cho lớp không khí:
- Đợc giới hạn bởi hai mặt song song v vuông góc với hớng dòng nhiệt v
có hệ số bức xạ nhiệt không nhỏ hơn 0,8;
- Có chiều dy (theo hớng dòng nhiệt) nhỏ hơn 0,1 lần của một trong hai
kích thớc v không lớn hơn 0,3m;
Ghi chú: Độ truyền nhiệt riêng lẻ không nên tính cho các bộ phận có lớp
không khí dy hơn 0,3m. Hơn nữa, dòng nhiệt nên đợc tính toán bằng cách thực
hiện cân bằng nhiệt. (Xem ISO/DIS 13789- Đặc tính nhiệt của công trình-Hệ số tổn
thất truyền nhiệt- Phơng pháp tính toán).
- Không có sự trao đổi không khí với môi trờng bên trong.
Nếu không áp dụng các điều kiện trên thì sử dụng theo quy trình trong phụ
lục B.
5.3.1. Lớp không khí không đợc thông gió
Lớp không khí không đợc thông gió l lớp không cho dòng không khí đi
qua . Giá trị nhiệt trở thiết kế đợc quy định trong bảng 2. Các giá trị trong cột nằm
ngang áp dụng cho hớng dòng nhiệt 30
o
tính từ mặt phẳng nằm ngang.
TIÊU CHUẩN XÂY DựNG Việt nam Tcxdvn 298 : 2003
11
bảng 2. Nhiệt trở của lớp không khí không đợc thông gió:
các bề mặt bức xạ nhiệt cao
(
m
2
.K/W)
Hớng dòng nhiệt Chiều dy lớp không khí
(mm)
đi lên nằm ngang đi xuống
0 0,00 0,00 0,00
5 o,11 o,11 0,11
7 0,13 0,13 0,13
10 0,15 0,15 0,15
15 0,16 0,17 0,17
25 0,16 0,18 0,19
50 0,16 0,18 0,21
100 0,16 0,18 0,22
300 0,16 0,18 0,23
Chú ý: Các giá trị trung gian đợc tính toán theo nội suy tuyến tính.
Một lớp không khí không có lớp cách nhiệt giữa nó v môi trờng bên ngoi
nhng có những khe hở nhỏ với môi trờng bên ngoi, cũng sẽ đợc coi nh một
lớp không khí không đợc thông gió, nếu những khe hở đó không đợc bố trí để
cho phép không khí thổi qua lớp v diện tích khe hở đó không vợt quá :
- 500mm
2
cho mỗi mét chiều di đối với các lớp không khí theo phơng
thẳng đứng;
- 500mm
2
cho mỗi mét vuông diện tích bề mặt đối với các lớp không khí
theo phơng nằm ngang
1)
.
Ghi chú: Các khe thoát nớc (các lỗ rò rỉ nớc) dới dạng các mối nối mở
theo phơng thẳng đứng nằm ngoi khối xây không đợc coi l lỗ thông gió
5.3.2. Lớp không khí thông gió nhẹ
Một lớp không khí thông gió nhẹ l lớp trong đó có luồng không khí giới hạn
thổi qua đi từ môi trờng bên ngoi qua các khe hở nằm trong giới hạn sau:
1) Đối với lớp không khí thẳng đứng biên độ đợc biểu thị l diện tích của các khe
hở trên một mét chiều di. Đối với lớp không khí nằm ngang thì đợc biểu thị l
diện tích khe hở trên một mét vuông diện tích
TIÊU CHUẩN XÂY DựNG Việt nam Tcxdvn 298 : 2003
12
- >500mm
2
nhng 1500mm
2
cho mỗi mét chiều di các lớp không khí theo
phơng thẳng đứng;
- > 500mm
2
nhng 1500mm
2
cho mỗi mét vuông diện tích bề mặt các lớp
không khí nằm ngang.
Nhiệt trở thiết kế của các lớp khí thông gió nhẹ bằng nửa giá trị tơng đơng
cho trong bảng 2. Tuy nhiên, nếu nhiệt trở giữa lớp không khí v môi trờng bên
ngoi lớn hơn 0,15m
2
.K/W, thì thay thế bằng giá trị 0,15m
2
.K/W.
5.3.3. Lớp không khí thông gió tốt
Một lớp không khí thông gió tốt l lớp có các khe hở giữa lớp không khí v
môi trờng bên ngoi, lớn hơn: :
- 1500mm
2
cho một mét chiều di các lớp không khí theo phơng thẳng
đứng;
- 1500mm
2
cho mỗi mét vuông diện tích bề mặt các lớp không khí theo
phơng nằm ngang.
Tổng nhiệt trở của cấu kiện xây dựng có lớp không khí thông gió tốt đợc
tính toán bằng cách không tính đến nhiệt trở của lớp không khí v tất cả các lớp
khác giữa lớp không khí với môi trờng bên ngoi, kể cả nhiệt trở bề mặt bên ngoi
tơng ứng với không khí yên lặng (tức l tơng ứng với nhiệt trở bề mặt bên trong
của cùng một bộ phận).
5.4. Nhiệt trở của khoảng không gian không bị nung nóng
Khi một lớp vỏ bao che bên ngoi của khoảng không gian không bị nung
nóng không đợc cách nhiệt, thì quy trình đơn giản sau đây để tính khoảng không
gian không bị nung nóng có thể đợc áp dụng .
Ghi chú: ISO/DIS 13789- Đặc tính nhiệt của công trình- Hệ số tổn thất của
độ truyền nhiệt- Phơng pháp tính toán, áp dụng cho các trờng hợp chung v
trong trờng hợp có độ chính xác cao hơn. Quy trình tính toán độ truyền nhiệt từ
công trình tới môi trờng bên ngoi v khoảng không gian không bị nung nóng cần
đợc áp dụng khi yêu cầu có một kết quả chính xác. Đối với những khoảng không
bên dới các sn treo xem ISO/DIS 13370- Đặc tính nhiệt của công trình-Truyền
nhiệt dới mặt đất. Phơng pháp tính toán
5.4.1. Khoảng không gian dới mái
TIÊU CHUẩN XÂY DựNG Việt nam Tcxdvn 298 : 2003
13
Đối với kết cấu mái dốc có trần phẳng đợc cách nhiệt ở dới thì khoảng
không gian dới mái có thể đợc coi nh l lớp chịu nhiệt đồng nhất với giá trị
nhiệt trở cho trong bảng 3.
Bảng 3 : nhiệt trở của các khoảng không gian dới mái
Đặc tính của máI R
u
m
2
.K/W
1 Mái ngói không lót vải, ván hay vật liệu tơng tự
0,06
2 Mái bằng kim loại tấm hoặc ngói có lót vải, ván
hay vật liệu tơng tự dới lớp ngói
0,02
3 Giống nh loại 2 nhng có tấm bọc bằng nhôm
hay vật liệu có bề mặt bức xạ nhiệt thấp nằm dới
mái.
0,3
4 Mái lót ván v vảI
0,3
Chú ý : Các giá trị cho ở bảng 3 bao gồm nhiệt trở của khoảng không gian thông
gió v nhiệt trở của kết cấu mái dốc. Chúng không bao gồm nhiệt trở bề mặt
ngoi (R
se
).
5.4.2. Các khoảng không gian khác
Khi công trình có một khoảng không gian nhỏ không bị nung nóng gắn liền
với nó, thì độ truyền nhiệt giữa môi trờng bên trong v bên ngoi có thể đợc tính
toán bằng cách tính khoảng không gian không bị nung nóng với các cấu kiện xây
dựng bên ngoi nh l một lớp chịu nhiệt đồng nhất bổ sung cộng với nhiệt trở R
u
v đợc tính theo công thức sau:
A
i
R
u
= 0,09 + 0,4 (2)
A
e
với R
u
0,5m
2
.K/W, trong đó:
A
i
: l tổng diện tích của tất cả các cấu kiện giữa môi trờng bên trong v khoảng
không gian không bị nung nóng
A
e
: l tổng diện tích của tất cả các cấu kiện giữa khoảng không gian không bị nung
nóng v môi trờng bên ngoi.
TIÊU CHUẩN XÂY DựNG Việt nam Tcxdvn 298 : 2003
14
Ghi chú :
1. Các ví dụ về các khoảng không gian nhỏ không đợc đót nóng bao gồm
nh để xe, nh kho v nh kính trồng cây.
2. Nếu có nhiều cấu kiện giữa môi trờng bên trong v khoảng không gian
không bị nung nóng, thì R
u
phải đợc đa vo để tính toán sự truyền nhiệt của mỗi
cấu kiện.
6. Tổng nhiệt trở
Nếu tổng nhiệt trở đợc lấy l kết quả cuối cùng, thì phải lm tròn đến số
thập phân thứ 2.
6.1. Tổng nhiệt trở của các cấu kiện xây dựng bao gồm các lớp cách nhiệt đồng
nhất
Tổng nhiệt trở R
T
của một cấu kiện xây dựng phẳng gồm các lớp cách nhiệt
đồng nhất vuông góc với dòng nhiệt đợc tính theo công thức sau :
R
T
= R
si
+ R
1
+ R
2
+ R
n
+ R
se
(3)
Trong đó :
R
si
- Nhiệt trở của bề mặt bên trong.
R
1
, R
2
R
n-
- Nhiệt trở thiết kế của mỗi lớp
R
se
- Nhiệt trở của bề mặt bên ngoi.
Trong trờng hợp tính toán nhiệt trở của các cấu kiện bên trong công trình
(các vách ngăn v.v ) hay một cấu kiện giữa môi trờng bên trong v khoảng không
gian không chịu nhiệt, R
si
đợc áp dụng cho cả 2 phía.
Ghi chú: Nhiệt trở bề mặt nên bỏ qua trong côngthức (3) khi yêu cầu tính
nhiệt trở của cấu kiện từ bề mặt ny sang bề mặt kia.
6.2. Tổng nhiệt trở của cấu kiện xây dựng bao gồm các lớp cách nhiệt đồng nhất
v không đồng nhất
Trong mục ny quy định một phơng pháp tính toán đơn giản để tính nhiệt
trở của các cấu kiện xây dựng có lớp cách nhiệt đồng nhất v không đồng nhất, trừ
những trờng hợp m lớp cách nhiệt có cầu nối bằng kim loại.
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét