内表面最高温度计算书模板.docx
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内表面最高温度计算书模板
1.计算概述
1.1.项目概况
1.2.分析目的
1.3.计算依据
《民用建筑热工设计规范》GB50176-93;
《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2010);
《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2006;
《绿色建筑评价技术细则》;
《绿色建筑评价技术细则补充说明》(规划设计部分);
《绿色建筑设计自评估报告(居住建筑)》。
2.构造说明
2.1.屋面构造
屋面构造类型(由外至内):
第1层:
C20细石混凝土,厚度50mm
第2层:
水泥砂浆,厚度20mm
第3层:
LINS无机不燃保温系统,厚度90mm
第4层:
卷材防水层,厚度1mm
第5层:
加气泡沫混凝土1,厚度20mm
第6层:
水泥砂浆,厚度20mm
第7层:
钢筋混凝土,厚度120mm
太阳辐射吸收系数ρ=0.50
表1屋面类型传热阻值
屋顶
每层材料名称
厚度
(mm)
导热系数
W/(m.K)
蓄热系数
W/(㎡.K)
热阻值
(㎡.K)/W
热惰性指标D=R.S
修正系数
a
C20混凝土
水泥砂浆
LINS无机不燃保温系统
卷材防水层
加气,泡沫混凝土1
水泥砂浆
钢筋混凝土
屋顶各层之和
屋顶热阻Ro=Ri+ΣR+Re=(m2.K/W)
Ri=0.11(m2.K/W);Re=0.05(m2.K/W)
屋顶传热系数K=1/Ro=0.66(m2.K/W)
太阳辐射吸收系数ρ=0.50
2.2.外墙构造
外墙主体部分构造类型(由外至内):
第1层:
LINS无机不燃保温系统,厚度30mm
第2层:
水泥砂浆,厚度20mm
第3层:
蒸压加气砼,厚度200mm
第4层:
石灰、砂、砂浆,厚度20mm
太阳辐射吸收系数ρ=0.50
表2外墙主体部分类型传热阻值
屋顶
每层材料名称
厚度
(mm)
导热系数
W/(m.K)
蓄热系数
W/(㎡.K)
热阻值
㎡.K)/W
热惰性指标D=R.S
修正系数
a
LINS无机不燃保温系统
水泥砂浆
蒸压加气砼
石灰,沙,砂浆
外墙各层之和
外墙热阻Ro=Ri+ΣR+Re=(m2.K/W)
Ri=0.11(m2.K/W);Re=0.05(m2.K/W)
外墙传热系数Kp=1/Ro=(m2.K/W)
太阳辐射吸收系数ρ=0.50
3.计算分析
31.高层屋顶和东、西向外墙的内表面温度计算
满足《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2006第4.5.8条一般项规定:
在自
然通风条件下房间的屋顶和东、西外墙内表面的最高温度满足现行国家标准《民
用建筑热工设计规范》GB50176的要求。
《民用建筑热工设计规范》GB50176-93第3.3.4条规定:
屋顶和东、西向
外墙的内表面温度,应满足隔热设计标准的要求。
《民用建筑热工设计规范》GB50176-93第5.1.1条规定:
在房间自然通风
情况下,建筑物的屋顶和东、西外墙的内表面最高温度,应满足下式要求:
i.max<te.max
式中Θi.max——围护结构内表面最高温度(0C),应按《民用建筑热工设计规
范》附录二中(八)的规定计算;
te.max——夏季室外计算温度最高值(0C),应按《民用建筑热工设计规范》
附录三附表3.2采用。
3.1.1.东外墙内表面最高温度计算
在自然通风条件下,非通风围护结构内表面最高温度按附录式(附2.2.1计
算):
θimax=i+(+)β
1)内表面平均温度
其中内表面平均温度按《民用建筑热工设计规范》附录式(附2.22计算):
—室内计算温度平均值(0C);+1.5
(1)室内计算温度平均值:
+1.5=32.5+1.5=340C
其中,——室外计算湿度平均值(0C),按《民用建筑热工设计规范》附
录三附表3.2采用芜湖市数据,取值为32.50C;
(2)室外综合温度平均值按照附录式(附2.14计算)
=+=32.5+=36.580C
其中,——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值,按《民用建筑热工设计
规范》附录三附表3.3采用芜湖市(参考南京市)W(E)昼夜平均155.1W/m2;
——外表面换热系数,取19.0W/(m2.K);
内表面域高温度计算村
ρ——太阳辐射吸收系数,按表2取0.50;
(3)东向外墙的传热阻:
Ro=1.39m2.K/W
内表面换热系数:
αi=8.7W/(m2.K)
可计算出内表面平均温度:
=34+=34.210C
2)相位差修正系数β
(1)Ate与Ats比值
其中,Ate——室外空气温度波幅(0C),按《民用建筑热工设计规范》附录
三附表3.2采用芜湖市数据,取值为4.40C;
Ats——太阳辐射当量温度波幅(0C):
Ats===13.020C
其中,ρ——太阳辐射吸收系数,按表2取0.50;
Imax——水平或垂直面上太阳辐射照度最大值,按《民用建筑热工设计规范》
附录三附表3.3采用芜湖市(参考南京市)W(E)16时值650W/m2;
——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值,按《民用建筑热工设计规范》
附录三附表3.3采用芜湖市(参考南京市)W(E)昼夜平均值155.1W/m2;
——外表面换热系数,取19.0W/(m2.K);
根据以上结果,取Ats与Ate中较大值为分子,按照的比值计算结果为2.96。
(2)φte与φI差值
φte——室外空气温度最大值出现时间,通常取15时;
φI——太阳辐射照度最大值出现时间,通常取8时(东向);
根据以上条件,φte-φI=7h。
(3)查《民用建筑热工设计规范》附表2.7,相位差修正系数卢:
0.72(东
向);
表3《民用建筑热工酷计规范》附表2.7
相位差修正系数β值附表2.7
与的比值或Ate与Ats的比值
Δφ=(φtsa+ξ0)一(φti+ξi)或Δφ=φte-φi(h)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
3)室外综合温度波幅值
室外综合温度波幅值Atsa按《民用建筑热工设计规范》附录式(附2.15
计算):
Atsa=(Ate十Ats)β=(4.4+13.02)×0.72=12.540C
4)室内计算温度波幅值Ati
Ati=Ate-1.5=4.4-1.5=2.90C
5)围护结构衰减倍数
围护结构衰减倍数ν0按《民用建筑热工设计规范》附录式(附2.17计算):
ν0=0.9••…………•
(1)其中外墙热隋性指标D值,接表2取4.58:
(2)外墙构造各层材料的表面蓄热系数按《民用建筑热工设计规范》附录
二中(七)1.的规定计算,由内到外逐层进行计算:
1)第—层:
石灰、砂、砂浆D1=0.25<1,S1=10.07,R1=0.03,则:
Y1==
2)第二层:
蒸压加气砼D2=3.03>1,S2=3.03则:
Y2=S2=3.03
3)第三层:
水泥砂浆D3=0.24<1,S3=11.37,R3=0.02则:
Y3==
4)第四层LINS无机不燃保温系统D4=1.06>1,S4=2.30,则
Y4=S4=2.30
可以求出围护结构衰减倍数:
ν0=0.9••••
=
6)多层围护结构的总延迟时间
总延迟时间ξ0,按《民用建筑热工设计规范》附录式(附2.18)计算:
ξ0=(40.5D-arctg+arctg+arctg)
其中,ξ0——围护结构延迟时间(h);
——围护结构外表面(亦即最后一层外表面)蓄热系数[W/(m2.K)],
取最后—层材料的外表面蓄热系数,即=Y4=2.30W/(m2.K)
——空气间层热阻(m2.K/W),本项目围护结构无空气间层,该项不考
虑;
Yki——空气间层内表面蓄热系数[w/(m2.K)];同上,不考虑。
Yi——内表面蓄热系数[W/(m2.K)];
因为D2≥1,所以Y2=S2=3.03
Yi=Y1==
计算得:
ξ0=
7)室内谐波传至内表面的延迟时间
室内谐波传至内表面的延迟时间ξi,按《民用建筑热工设计规范》附录式(附
2.20计算):
ξi=arctg=
8)室内空气到内表面的衰减倍数
室内空气到内表面的衰减倍数νi,按《民用建筑热工设计规范》附录式(附
2.19计算):
νi=0.95=
9)Δφ的计算和β的再确定
根据ξ0和ξi,参照《民用建筑热工设计规范》附录二附表2.7计算:
Δφ=(φtsa+ξ0)一(Φti+ξi)
其中,φtsa——室外综合温度最大值出现时间,查附表2.7,东向φtsa=9;
φti——室内空气温度最大值出现时间,通常取16。
计算得Δφ=
这里再计算Atsa/ν0和Ati/νi的比值:
由上述计算,Atsa/ν0=,Ati/νi=,
取其中较大信作为分子,计算得出两者比值为10.94大于5,按5取值,查《民
用建筑热工设计规范》附录二附表2.7(见表3),重新得β=0.96
10)内表面最高温度计算
由此可以求出东向外墙内表面最高温度:
θimax=i+(+)β=
根据《民用建筑热工设计规范》附录三附表32可得芜湖市夏季室外计算温
度最高值temax=36.90C。
11)小结
在房间自然通风情况下,东向外墙内表面最高温度为36.160C小于夏季室
外计算温度最高值36.90C,能够满足《民用建筑热工设计规范》GB50176-93
的要求。
31.2西外墙内表面最高温度计算
在自然通风条件下,非通风围护结构内表面最高温度按附录式(附2.21计
算):
θimax=i+(+)β
1)内表面平均温度
内表面平均温度按附录式(附2.22计算):
——室内计算温度平均值(0C);
(1)室内计算温度平均值:
其中,——室外计算温度平均值(0C),按《民用建筑热工设计规范》附
录三附表3.2采用芜湖市数据,取值为32.50C;
(2)室外综合温度平均值。
按照附录式(附2.14计算)
=+=
其中,——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值,按《民用建筑热工设计
规范》附录三附表3.3采用芜湖市(参考南京市)W(E)昼夜平均155.1W/m2;
——外表面换热系数
——太阳辐射吸收系数.
(3)西向外墙的传热阻:
Ro=
内表面换热系数:
可计算出内表面平均温度:
2)相位差修正系数β
(1)Ate-与Ats比值
其中,Ate——室外空气温度波幅(0C),
Ats——太阳辐射当量温度波幅(0C)
Ats==
其中,——太阳辐射吸收系数;
——水平或垂直面上太阳辐射照度最大值;
——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值;
(2)φte与φI差值
φte——室外空气温度最大值出现时间,通常取15时;
φI——太阳辐射照度最大值出现时间,通常取16时(西向);
根据以上条件,φI-φte=1h。
(3)查《民用建筑热工设计规范》附表2.7,相位差修正系数β为0.99(西
向);
3)室外综合温度波幅值
室外综合温度波幅值Atsa按《民用建筑热工设计规范》附录式(附2.15
计算):
Atsa=(Ate+Ats)β=
4)室内计算温度波幅值Ati=Ate-1.5=
5)围护结构衰减倍数
围护结构衰减倍数νo,按《民用建筑热工设计规范》附录式(附2.17计算):
ν0=0.9••…………•
(1)其中外墙热膳性指标D值,按表2取4.58;
(2)外墙构造各层材料的表面蓄热系数按《民用建筑热工设计规范》附录
中(七)1.的规定计算,由内到外逐层进行计算:
1)第—层:
石灰、砂、砂浆D1=0.25<1,S1=10.07,R1=0.03,则:
Y1==
2)第二层:
蒸压加气砼D2=3.03>1,S2=3.03则:
Y2=S2=3.03
3)第三层:
水泥砂浆D3=0.24<1,S3=11.37,R3=0.02则:
Y3==
4)第四层LINS无机不燃保温系统D4=1.06>1,S4=2.30,则
Y4=S4=2.30
可以求出围护结构衰减倍数:
ν0=0.9••••=
6)多层围护结构的总延迟时间
总延迟时间ξ0按《民用建筑热工设计规范》附录式(附2.18)计算:
ξ0=(40.5D-arctg+arctg+arctg)
其中,ξ0——围护结构延迟时间(h);
——围护结构外表面(亦即最后一层外表面)蓄热系数[W/(m2.K)],
取最后—层材料的外表面蓄热系数,即Y4=2.30W/(m2.K)
——空气间层热阻(m2.K/W),本项目围护结构无空气间层,该项不考
虑;
Yki——空气间层内表面蓄热系数[w/(m2.K)];同上,不考虑。
Yi——内表面蓄热系数[W/(m2.K)];
因为D2≥1,所以Y2=S2=3.03
Yi=Y1==
计算得:
ξ0=
7)室内谐波传至内表面的延迟时间
室内谐波传至内表面的延迟时间ξi,按《民用建筑热工设计规范》附录式(附
2.20计算):
ξi=arctg=
8)室内空气到内表面的衰减倍数
室内空气到内表面的衰减倍数νi,按《民用建筑热工设计规范》附录式(附
2.19计算):
νi=0.95=
9)Δφ的计算和β的再确定
根据ξ0和ξi,参照《民用建筑热工设计规范》附录二附表2.7计算:
Δφ=(φtsa+ξ0)一(Φti+ξi)
其中,φtsa——室外综合温度最大值出现时间,查附表2.7,东向φtsa=16;
φti——室内空气温度最大值出现时间,通常取16。
计算得Δφ=
这里再计算Atsa/ν0和Ati/νi的比值:
由上述计算,Atsa/ν0=,Ati/νi=,
取其中较大信作为分子,计算得出两者比值为7.75大于5,按5取值,查《民
用建筑热工设计规范》附录二附表2.7(见表3),重新得β=0.70
10)内表面最高温度计算
由此可以求出东向外墙内表面最高温度:
θimax=i+(+)β=
根据《民用建筑热工设计规范》附录三附表32可得芜湖市夏季室外计算温
度最高值temax=36.90C。
11)小结
在房间自然通风情况下,东向外墙内表面最高温度为35.680C小于夏季室
外计算温度最高值36.90C,能够满足《民用建筑热工设计规范》GB50176-93
的要求。
3.1.3屋顶内表面最高温度计算
在自然通风条件下,非通风围护结构内表面最高温度按附录式(附2.21计
算):
θimax=i+(+)β
1)内表面平均温度
内表面平均温度按附录式(附2.22计算):
——室内计算温度平均值(0C);
(1)室内计算温度平均值:
其中,——室外计算温度平均值(0C),按《民用建筑热工设计规范》附
录三附表3.2采用芜湖市数据,取值为32.50C;
(2)室外综合温度平均值。
按照附录式(附2.14计算)
=+=
其中,——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值,按《民用建筑热工设计
规范》附录三附表3.3采用芜湖市(参考南京市)W(E)昼夜平均155.1W/m2;
——外表面换热系数
——太阳辐射吸收系数.
(3)屋顶传热阻:
Ro=
内表面换热系数:
可计算出内表面平均温度:
2)相位差修正系数β
(1)Ate-与Ats比值
其中,Ate——室外空气温度波幅(0C),
Ats——太阳辐射当量温度波幅(0C)
Ats==
其中,——太阳辐射吸收系数;
——水平或垂直面上太阳辐射照度最大值;
——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值;
(2)φte与φI差值
φte——室外空气温度最大值出现时间,通常取15时;
φI——太阳辐射照度最大值出现时间,通常取12时(水平);
根据以上条件,φte—φI=3h。
(3)查《民用建筑热工设计规范》附表2.7,相位差修正系数β为0.99(水平);
3)室外综合温度波幅值
室外综合温度波幅值Atsa按《民用建筑热工设计规范》附录式(附2.15
计算):
Atsa=(Ate+Ats)β=
4)室内计算温度波幅值Ati=Ate-1.5=
5)围护结构衰减倍数
围护结构衰减倍数νo,按《民用建筑热工设计规范》附录式(附2.17计算):
ν0=0.9••…………•
(1)其中外墙热膳性指标D值,按表1取5.68;
(2)屋顶构造各层材料的表面蓄热系数按《民用建筑热工设计规范》附录
中(七)1.的规定计算,由内到外逐层进行计算:
1)第—层:
钢筋混凝土D1=1.18>1,S1=17.06,R2=0.02,则:
Y1=S1=17.06
2)第二层:
水泥砂浆D2=0.24<1,S2=11.31,R2=0.02则:
Y2==
3)第三层:
加气、泡沫混凝土1D3=0.33<1,S3=3.59,R3=0.06则:
Y3==
4)第四层:
LINS无机不燃保温系统D4=3.18>1,S4=2.30,则
Y4=S4=2.30
5)第五层:
水泥砂浆D5=0.24<1,S5=11.31,R5=0.02则:
Y5==
6)第六层:
C20细石混凝土D6=0.51<1,S6=15.36,R6=0.03则:
Y6==
可以求出围护结构衰减倍数:
ν0=0.9••••=
6)多层围护结构的总延迟时间
总延迟时间ξ0,按《民用建筑热工设计规范》附录式(附2.18)计算:
ξ0=(40.5D-arctg+arctg+arctg)
其中,ξ0——围护结构延迟时间(h);
——围护结构外表面(亦即最后一层外表面)蓄热系数[W/(m2.K)],
取最后—层材料的外表面蓄热系数,即=Y6=10.29W/(m2.K)
——空气间层热阻(m2.K/W),本项目围护结构无空气间层,该项不考
虑;
Yki——空气间层内表面蓄热系数[w/(m2.K)];同上,不考虑。
Yi——内表面蓄热系数[W/(m2.K)];
因为D1≥1,所以Yi=S2=17.06,则:
计算得:
ξ0=
7)室内谐波传至内表面的延迟时间
室内谐波传至内表面的延迟时间ξi,按《民用建筑热工设计规范》附录式(附
2.20计算):
ξi=arctg=
8)室内空气到内表面的衰减倍数
室内空气到内表面的衰减倍数νi,按《民用建筑热工设计规范》附录式(附
2.19计算):
νi=0.95=
9)Δφ的计算和β的再确定
根据ξ0和ξi,参照《民用建筑热工设计规范》附录二附表2.7计算:
Δφ=(φtsa+ξ0)一(Φti+ξi)
其中,φtsa——室外综合温度最大值出现时间,查附表2.7,东向φtsa=13;
φti——室内空气温度最大值出现时间,通常取16。
计算得Δφ=
这里再计算Atsa/ν0和Ati/νi的比值:
由上述计算,Atsa/ν0=,Ati/νi=,
取其中较大信作为分子,计算得出两者比值为7.35大于5,按5取值,查《民
用建筑热工设计规范》附录二附表2.7(见表3),重新得β=0.69
10)内表面最高温度计算
由此可以求出东向外墙内表面最高温度:
θimax=i+(+)β=
根据《民用建筑热工设计规范》附录三附表32可得芜湖市夏季室外计算温
度最高值temax=36.90C。
11)小结
在房间自然通风情况下,东向外墙内表面最高温度为35.340C小于夏季室
外计算温度最高值36.90C,能够满足《民用建筑热工设计规范》GB50176-93
的要求。
4.结论
通过计算屋顶内表面最高温度35.340C,东外墙内表面温度晟高温度
36.160C,西外墙内表面温度最高温度35.680C,均小于芜湖市夏季室外计算
温度最高值36.90C,故芜湖东方红郡35-58号楼项目满足《民用建筑热工设
计规范》(GB50176-93)的规定,能够达到隔热设计标准的要求。
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