设备与管道保温保冷层厚度问题解析

【规范规定】

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB 50736—2012）

11.1.4 设备和管道的保温层厚度应按现行国家标准《设备及管道绝热设计导则》（GB/T 8175—2008）中经济厚度方法计算确定，亦可按本书附录B选用。必要时也可按允许表面热损失法或允许介质温降法计算确定。

11.1.5 设备与管道的保冷层厚度应按下列原则计算确定：

1.供冷或冷热共用时，应按现行国家标准《设备及管道绝热设计导则》（GB/T 8175—2008）中经济厚度和防止表面结露的保冷层厚度方法计算，并取厚值，或按本书附录B选用。

2.冷凝水管应按《设备及管道绝热设计导则》（GB/T 8175—2008）中防止表面结露保冷厚度方法计算确定，或按本书附录B选用。

《设备及管道绝热设计导则》（GB/T 8175—2008）

5.2.1 保温层经济厚度的计算公式：

1.平面的计算公式见式（1）：

式中 δ——保温层厚度（m）；

f_n——热价（元/GJ）；

λ——保温材料制品热导率，对于软质材料应取安装密度下的热导率[W/（m·K）]；

τ——年运行时间（h）；

T——设备和管道的外表面温度[K（℃）]；

T_n——环境温度[K（℃）]；

P_i——保温结构单位造价（元/m³）；

S——保温工程投资贷款年分摊率，按复利计息：；

i——年利率（复利率）；

n——计息年数；

a——保温层外表面与大气的换热系数[W/（m·K）]。

2.圆筒面的计算公式见式（2）：

式中 D_o——保温层外径（m）；

D_i——保温层内径（m）；

其余符号含义与式（1）相同。

6.2.1 保冷层的经济厚度计算

1.平面的计算公式见式（7）：

式中 δ——保温层厚度（m）；

f_n——热价（元/GJ）；

λ——保冷材料制品在使用温度下的热导率[W/（m·K）]；

τ——年运行时间（h）；

t_s——环境温度（℃）；

t——设备和管道的外表面温度（℃）；

a_s——保冷层外表面与大气的换热系数[W/（m²·K）]；

P_i——保冷结构单位造价（元/m³）；(www.xing528.com)

S——保冷工程投资贷款年分摊率，按复利计息：；

i——年利率（复利率）；

n——计息年数。

2.圆筒面的计算公式见式（8）：

式中 D_o——保温层外径（m）；

D_i——保温层内径（m）；

6.2.2 防止表面凝露的保冷层厚度计算

1.平面单层保冷层：

式中 δ——单层保冷层厚度或双层保冷层总厚度（m）；

λ——单层保冷层材料制品在使用温度下的热导率[W/（m·K）]；

t——金属管道、圆筒形设备及球形容器壁的外表面温度（℃）；

t_a——单层保冷层外表面温度或双层保冷层第二层（外层）外表面温度（℃）；

t_s——保冷层外表面温度（℃）。

2.平面双层保冷层：

式中 λ₁——第一层保冷层材料制品在使用温度下的热导率[W/（m·K）]；

λ₂——第二层保冷层材料制品在使用温度下的热导率[W/（m·K）]；

t₁——第一层（内层）保冷层外表面温度，第一、二层保冷层间界面温度（℃）。

保冷层各层厚度：

第一层（内层）：

第二层（外层）：

3.圆筒面单层保冷层：

式中 D_o——管道、圆筒形设备或球形容器的外径（m）；

D₁——管道、圆筒形设备或球形容器单层保冷层的外径，或第一层（内层）保冷层外径（m）。

4.圆筒面双层保冷层：

保冷层的总厚度：

式中 D₂——第二层（外层）保冷层外径（m）。

保冷层各层厚度：

第一层（内层）：

第二层（外层）：

【解析】

常用的绝热计算方法有：经济厚度法、最大允许热（冷）损失量法、表面温度控制法、最大介质温降（升）法、防结露法等。最常用的是经济厚度法和防结露法。

对于民用建筑暖通绝热工程来说，保温计算最主要的目的是减少热损失，这时应按经济厚度方法计算确定。当有特殊需要的场合，需要控制绝热层的表面热损失量时，应按允许表面热损失法计算；如是需要控制介质温度在设定值以内时，应采用允许介质温降法计算。

对于民用建筑暖通绝热工程来说，保冷计算最主要的目的是减少冷量损失，并应防止外表面结露。因此应采用经济厚度法计算保冷厚度，以热平衡法校核其外表面温度，使该温度高于环境露点温度；实际应用时，常采用防结露方法计算绝热层厚度，再比较两者厚度后，取厚值。