建筑工程节能试题计算.docx
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建筑工程节能试题计算
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建筑工程节能试题计算DOC(共15页)
1、外墙为240mm厚粘土砖墙,内外各20mm水泥砂浆找平,采用60mm厚聚苯板外保温。
所用材料的导热系数λ(W/m·k):
砖墙,聚苯板(修正系数取),水泥砂浆;内表面换热阻Ri为·K/W,外表面换热阻Re为·K/W,求该墙体的热阻和传热系数。
答:
1)计算砖墙热阻Rb:
Rb=÷=·K/W;
2)墙体的热阻Rq计算:
抹灰层热阻Rm=÷=m2·K/W;
苯板层热阻Rn=÷×=·K/W;
Rq=Rb+Rm×2+Rn=·K/W;
3)墙体的传热系数Kq计算:
Kq=1/(Ri+Rq+Re)=(m2·K)
2、依据GB/T29906-2013标准测得某抹面胶浆与EPS板在干燥、浸水状态下的拉伸粘结破坏荷载,具体破坏荷载数据见下表,试样形状为方形。
试计算该抹面胶浆与EPS板的拉伸粘结原强度和耐水强度,并加以判定。
破坏荷载数据
试验项目
1
2
3
4
5
6
与EPS板拉伸粘结强度
干燥状态
破坏荷载(N)
463
457
471
455
444
435
破坏界面
EPS板内
EPS板内
EPS板内
EPS板内
EPS板内
EPS板内
浸水
破坏荷载(N)
325
318
336
341
301
309
破坏界面
EPS板内
EPS板内
EPS板内
EPS板内
EPS板内
EPS板内
答:
根据标准试验方法得知:
试样的粘结面积为2500mm2。
按照拉伸粘结强度计算公式σ=P/A,计算得出的拉伸粘结见下表:
试验项目
1
2
3
4
5
6
与EPS板拉伸粘结强度MPa
原强度
耐水强度
去掉一个最大值和一个最小值,在计算平均值,得该抹面胶浆的拉伸粘结强度分别为:
原强度σ原=(+++)/4=MPa
耐水强度σ水=(+++)/4=MPa
该抹面胶浆与EPS板的拉伸粘结原强度、耐水强度分别大于标准规定的MPa和MPa,且破坏界面均位于EPS板内,合格。
3、有一耐碱网格布依据GB/T29906-2013测得的断裂强力和耐碱断裂强力分别为下表所示,计算耐碱强力保留率并判定是否合格。
断裂强力和耐碱断裂强力值
径向
纬向
断裂强力(N/50mm)
1336
1345
1485
1536
1433
2332
2288
2380
2304
2275
耐碱断裂强力(N/50mm)
816
753
824
798
845
1627
1593
1605
1544
1567
答:
依据GB/T29906-2013标准可知耐碱强力保留率径向和纬向均不小于50%。
(1)径向耐碱强力保留率
ρt=(C1/U1+C2/U2+C3/U3+C4/U4+C5/U5)/5×100%
=%﹥标准值50%
(2)纬向耐碱强力保留率
Ρw=(C1/U1+C2/U2+C3/U3+C4/U4+C5/U5)/5×100%
=%﹥标准值50%
因此判断耐碱强力保留率指标合格。
4、冬季对某小区热泵采暖系统实际制热性能系数进行测试,测得该系统的用户侧进水平均温度为℃,回水平均温度为℃,用户侧平均水流量为m3/h,查表得水的物性参数为平均密度m3,平均比热容为(kg·℃)。
检测过程中机组平均输入功率为341kW。
试计算该采暖系统的供热量及性能系数。
答:
1)热泵机组的供热量Q0:
Q0=VρC△t/3600
=×××()÷3600
=(kW)
2)机组制热性能系数COPd
COPd=Q0/N=÷341=
5、对一小区进行窗窗口气密性能检测时,测得外窗窗口面积为,室内温度为20℃,空气大气压为,现场检测条件下,测得三次外窗窗口内外压差为10Pa时,受检窗口的总渗透量分别为、、(m3/h),检测系统的附加渗透量分别为、、(m3/h),已知该窗户的气密性能设计等级为7级,请计算此外窗的窗口单位空气渗透量并判定其是否满足设计要求。
答:
Qz1=293×B×Qza1/[·(t+273)]=293××[·(20+273)]=
Qz2=293×B×Qza2/[·(t+273)]=293××[·(20+273)]=
Qz3=293×B×Qza3/[·(t+273)]=293××[·(20+273)]=
Qf1=293×B×Qfa1/[·(t+273)]=293××[·(20+273)]=
Qf2=293×B×Qfa2/[·(t+273)]=293××[·(20+273)]=
Qf3=293×B×Qfa3/[·(t+273)]=293××[·(20+273)]=
Qst1=Qz1-Qf1=,Qst2=Qz2-Qf2=,Qst3=Qz3-Qf3=。
qa1=Qst1/A=,qa2=Qst2/A=,qa3=Qst3/A=。
所以此窗的窗口单位空气渗透量
qa=(qa1+qa2+qa3)/3=[m3/(m2·h)]≤[m3/(m2·h)],
达到气密性8级要求,符合设计要求。
6、冬季对某小区采暖系统进行耗电输热比的测试,测得该采暖系统的日耗电量εa为208KWh,日供热量Qa为34288MJ,平均循环水量Ga为h。
已知该采暖系统为直联传动,设计日供热量Q为35000MJ,设计供回水温差△t为7℃,室外管网主干线为1200米。
试计算该采暖系统的耗电输热比并评定。
答:
因为L=1200m,所以a=。
(14+a·L)/△t=(14+×1200)/7=
又由于Qa<Q,
Qp=×106×Ga×△t=×106×7×3600=34976(MJ)<Q
所以Qa,e=min(Qp,Q)=Qp=34976MJ。
系统为直联传动,ηm取
EHRa,e=×εa×ηm)/Qa,e=×208×34976=<
综上,该采暖系统耗电输热比合格。
7、按《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统材料》JG/T158-2013对一胶粉聚苯颗粒保温浆料的抗压强度进行检测,其压力值分别为:
2008N、2328N、2216N、2546N、2287N、2114N,计算其抗压强度并判定是否合格,试件受压面积按试模面积计算。
答:
(1)每块抗压强度为
2008/10000=;2328/10000=;
2216/10000=;2546/10000=;
2287/10000=;2114/10000=
(2)样品的抗压强度为
(+++++)/6
=>MPa(标准指标要求)
故此样品合格。
8、依据GB/T29906-2013标准用干燥剂法测定模塑板外保温系统水蒸气透过湿流密度,试验288h(12d),暴露面积,48h后增重速率已恒定,接着的240h中三个试样的分别增重、、,试验工作室条件为℃和相对湿度49%。
计算其水蒸气透过湿流密度,并判定是否合格。
答:
△m1/△t1=240=
△M2/△t2=240=
△m3/△t3=240=
g1=(△m1/△t1)/A=
g2=(△M2/△t2)/A=
g3=(△m3/△t3)/A=
三块试样的平均值=(++)/3=<,
故该样品不合格。
9、某墙体96h采集的温度、热流密度(见下页),计算该墙体的传热阻和传热系数的平均值。
温度、热流密度表
数据
位置
外壁温度(℃)
外壁温度(℃)
热流密度W/m2
1
2
3
平均值
/
答:
墙体的热阻:
位置1:
R=△t/q=(+)/=
位置2:
R=△t/q=(+)/=
位置3:
R=△t/q=(+)/=
墙体的传热阻:
位置1:
R0=Ri+R+Re=++=
位置2:
R0=Ri+R+Re=++=
位置3:
R0=Ri+R+Re=++=
墙体的传热系数:
位置1:
K=1/R0=1/=
位置1:
K=1/R0=1/=
位置1:
K=1/R0=1/=
平均值:
K=
10、外墙为370mm厚粘土砖墙,砖墙内外各抹20mm的水泥砂浆找平,采用45mm厚聚苯板外保温,聚苯板内抹10mm的保温浆料,外抹15mm的保温浆料和4mm的抗裂砂浆。
所用材料的导热系数λ(W/m·K):
砖墙,聚苯板(修正系数取),保温浆料(修正系数取),水泥砂浆;抗裂砂浆;内表面换热阻Ri为(m2·K)/W,外表面换热阻Re为(m2·K)/W,求该墙体的热阻和传热系数。
答:
1)计算砖墙热阻Rb:
Rb=÷≈·K/W;
2)墙体的热阻Rq计算:
保温浆料层热阻Rd=+÷×≈·K/W;
水泥砂浆层热阻Rs=÷×2≈m2·K/W;
抗裂砂浆层热阻Rm=÷≈m2·K/W;
苯板层热阻Rn=÷×≈·K/W;
Rq=Rb+Rs+Rd+Rm+Rn=·K/W;
3)墙体的传热系数Kq计算:
Kq=1/(Ri+Rq+Re)≈(m2·K)
墙体热阻为·K/W,墙体的传热系数为(m2·K)。
11、依据GB/T29906-2013标准对模塑板垂直于板面方向的抗拉强度进行检验,试验结果见下表。
试样
1
2
3
4
5
破坏力值(N)
1927
2005
1896
2089
2035
计算其抗拉强度并判定。
答:
GB/T29906-2013标准规定模塑板垂直于板面方向的抗拉强度应≥。
依据公式
对各个试样的吸水量进行计算。
试样
1
2
3
4
5
破坏力值(N)
1927
2005
1896
2089
2035
抗拉强度(MPa)
5个试样的算术平均:
(++++)/5=(MPa)﹥,
故其垂直于板面方向的抗拉强度合格。
12、依据GB/T29906-2013标准对抹面胶浆的压折比进行检测,测得检测数据见下表,计算其压折比并判定。
抗折强度(MPa)
抗压强度(MPa)
1
2
3
答:
抗压强度Rc:
(+++++)/6=MPa
抗折强度Rf:
(++)/3=MPa
压折比T=Rc/Rf=<,
故此试样合格。
13、一玻纤网依据GB/T29906-2013测得的耐碱断裂强力见下表,计算其耐碱强力并判定是否合格。
断裂强力和耐碱断裂强力值
径向
纬向
耐碱断裂强力(N/50mm)
816
753
824
798
845
1627
1593
1605
1544
1567
答:
由GB/T29906-2013标准知耐碱强力径向和纬向均应不小于750N/50mm。
(1)径向耐碱断裂强力
C=(C1+C2+C3+C4+C5)/5×100%=807N/50mm﹥750N/50mm
(2)纬向耐碱断裂强力
C=(C1+C2+C3+C4+C5)/5×100%=1587N/50mm﹥750N/50mm
因此判断该试样耐碱断裂强力指标合格。
14、测试XPS板导热系数时,要求平均温度为25℃,冷热板温差为20℃,其冷、热板温度应分别设定为多少?
答:
冷板温度=平均温度-温差/2=25-20/2=15℃;
热板温度=冷板温度+温差=15+20=35℃。
15、用导热系数测定仪检测某保温材料的导热系数,达到热稳定状态后,加热单元计量部分的平均热流量为,试件热面平均温度为℃,冷面平均温度为℃。
已知试件的平均厚度为,导热系数测定仪的计量面积为150mm×150mm。
计算试件的导热系数。
答:
已知计量面积A=150mm×150mm=,
试件的平均厚度d==,
导热系数λ=
=
=W/(m·K)
16、某陶粒混凝土砌块外形见右图,尺寸为390mm×190mm×190mm,砌块的宽度为190mm,外壁和肋的厚度均为30mm。
已知该砌块陶粒混凝土基材的导热系数为W/(m·K),内表面换热阻Ri为(m2·K)/W,外表面换热阻Re为(m2·K)/W,一般垂直空气间层冬季状况的热阻Rg为m2·K/W。
计算砌块的平均热阻和传热系数。
答:
在与传热方向垂直的面上,将砌块分为5个传热单元。
1)传热面积:
总面积F0=×=m2;
第1/3/5单元面积F1=F3=F5=×=m2;
第2/4单元面积F2=F4=()×=m2。
2)单元热阻:
R1=R3=R5=÷=(m2·K)/W
R2=R4=÷+Rg+÷=(m2·K)/W
3)砌块平均热阻:
=
=(m2·K)/W
4)砌块的传热阻
R0=Ri+R+Re=(m2·K)/W
砌块传热系数
K=1/R0=W/(m2·K)
17、按《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统材料》JG/T158-2013对胶粉聚苯颗粒保温浆料的软化系数进行检测,其抗压强度和浸水后的抗压强度见下表,计算其软化系数并判定是否合格。
试验项目
1
2
3
4
5
6
抗压强度
浸水后抗压强度
答:
(1)试样抗压强度为
0=(+++++)/6
=
(2)试样浸水后的抗压强度为
1=(010+++++)/6
=
(3)软化系数
=
1/
0==>(标准指标要求)
故此样品合格。
18、按《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统材料》JG/T158-2013对胶粉聚苯颗粒贴砌浆料的软化系数进行检测,其抗压强度和浸水后的抗压强度见下表,计算其软化系数并判定是否合格。
试验项目
1
2
3
4
5
6
抗压强度
浸水后抗压强度
答:
(1)试样抗压强度为
0=(+++++)/6
=
(2)试样浸水后的抗压强度为
1=(010+++++)/6
=
(3)软化系数
=
1/
0==<(标准指标要求)
故此样品不合格。
19、按《胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统材料》JG/T158-2013对一胶粉聚苯颗粒贴砌浆料的抗压强度进行检测,其压力值分别为:
2758N、2842N、2910N、3084N、2893N、2611N,计算其抗压强度并判定是否合格,试件受压面积按试模面积计算。
答:
(1)每块抗压强度为
2758/10000=;2842/10000=;
2910/10000=;3084/10000=;
2893/10000=;2611/10000=
(2)样品的抗压强度为
(+++++)/6
=<MPa(标准指标要求)
故此样品不合格。
20、按《建筑保温砂浆》GB/T20473-2006对某Ⅰ型建筑保温砂浆的的抗压强度进行检测,检测结果见下表。
计算其抗压强度值并判定。
试样
1
2
3
4
5
6
破坏力值(N)
1327
1298
1345
1411
1325
1321
答:
每个试件的抗压强度值按公式
进行计算,
1327/5000=;1270/5000=;1345/5000=;
1411/5000=;1325/5000=;1321/5000=。
抗压强度值:
(+++++)/6=>
>(标准指标要求)故抗压强度合格。
21、按《建筑保温砂浆》GB/T20473-2006对某Ⅰ型建筑保温砂浆的的软化系数进行检测,检测结果见下表。
计算其软化系数并判定。
检验项目
1
2
3
4
5
6
抗压强度(N)
1327
1298
1345
1411
1325
1321
浸水后的抗压强度(N)
753
806
725
819
775
790
答:
每个试件的抗压强度值按公式
进行计算,
检验项目
1
2
3
4
5
6
抗压强度(MPa)
浸水后的抗压强度(MPa)
抗压强度值
0:
(+++++)/6=
浸水后的抗压强度值
1:
(+++++)/6=
1/
0=
>(标准指标要求),故软化系数合格。
22、依据GB/T29906-2013标准对模塑板外保温系统的吸水量进行检验,得到的检测结果见下表:
数据
试样
浸水前质量(g)
浸水前质量(g)
1
2
3
计算其吸水量并判定。
答:
依据公式
对各个试样的吸水量进行计算。
数据
试样
浸水前质量(g)
浸水前质量(g)
吸水量(g/m2)
1
480
2
473
3
478
三个试样吸水量的算术平均为(480+473+478)/3=477(g/m2)
GB/T29906-2013标准规定模塑板外保温系统的吸水量不应大于500g/m2,符合标准要求,故其吸水量合格。
23、对某外墙外保温工程外墙节能构造进行钻芯取样检验,测得的单个芯样的保温层厚度分别为96mm、97mm、97mm,已知设计保温层厚度为100mm。
计算并判定此保温层厚度是否符合设计要求。
答:
三个芯样厚度的平均值为(96+97+97)/3=97mm,
达到设计厚度的95%即100×95%=95mm,且最小值96mm大于设计值的90%,故此保温层厚度符合设计要求。
24、对某外墙外保温工程外墙节能构造进行钻芯取样检验,测得的单个芯样的保温层厚度分别为79mm、71mm、79mm,已知设计保温层厚度为80mm。
计算并判定此保温层厚度是否符合设计要求。
答:
三个芯样厚度的平均值为(79+71+79)/3=76mm,
达到设计厚度的95%即80×95%=76mm,
单最小值71mm小于设计值的90%(80×90%=72mm),
故此保温层厚度不符合设计要求。
25、对一EPS板的压缩强度进行检验,测得5个试样的最大压缩力值分别为1127N、1146N、1098N、1135N、1119N。
计算次EPS板的压缩强度。
试样的初始横截面积按标准规定截面积计算。
答:
5个试样的压缩强度分别为
1127÷10000×1000=113kPa;
1146÷10000×1000=115kPa;
1098÷10000×1000=110kPa;
1135÷10000×1000=114kPa;
1119÷10000×1000=112kPa;
此EPS板的压缩强度为5个试样压缩强度的平均值
即(113+115+110+114+112)/5=113(kPa)
26、外墙为370mm厚红砖墙,内外各20mm水泥砂浆找平,采用80mm厚聚苯板外保温。
所用材料的导热系数λ(W/m·k):
砖墙,聚苯板(修正系数取),水泥砂浆;内表面换热阻Ri为·K/W,外表面换热阻Re为·K/W,求该墙体的热阻和传热系数。
答:
1)计算砖墙热阻Rb:
Rb=÷=·K/W;
2)墙体的热阻Rq计算:
抹灰层热阻Rm=÷=m2·K/W;
苯板层热阻Rn=÷×=·K/W;
Rq=Rb+Rm×2+Rn=·K/W;
3)墙体的传热系数Kq计算:
Kq=1/(Ri+Rq+Re)=(m2·K)
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