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内表面最高温度计算书一、概述1.节能目标满足在自然通风条件下,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》GB50176-2016的要求2.计算依据《民用建筑热工设计规范》(GB50176-2016)二、构造说明1.屋顶构造屋顶类型每层材料名称厚度(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α细石混凝土(内配筋)40.01.74017.010.0230.391.00水泥砂浆20.00.93011.370.0220.241.00难燃型挤塑聚苯板50.00.0300.271.3890.451.20SBS改性沥青防水卷材3.00.2309.370.0130.121.00水泥砂浆20.00.93011.390.0220.241.00钢筋混凝土120.01.74017.200.0691.191.00各层之和253.01.542.64热阻Ro=Ri+∑R+Re=1.695(㎡·K/W)Ri=0.115(㎡·K/W);Re=0.043(㎡·K/W)传热系数K=1/Ro=0.592.东向外墙构造东向外墙类型每层材料名称厚度(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α水泥砂浆10.00.93011.390.0110.121.00岩棉板(垂直纤维)35.00.0480.750.5610.551.30厚壁型烧结页岩空心砌块(外壁厚≥25mm,孔排数≥7排,孔洞率≥45%)砌体240.00.3004.530.8003.621.00水泥砂浆20.00.93011.390.0220.241.00=Ri+∑R+Re=1.551(㎡·K/W)Ri=0.115(㎡·K/W);Re=0.043(㎡·K/W)传热系数K=1/Ro=0.643.西向外墙构造西向外墙类型每层材料名称厚度(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α水泥砂浆10.00.93011.390.0110.121.00岩棉板(垂直纤维)35.00.0480.750.5610.551.30厚壁型烧结页岩空心砌块(外壁厚≥25mm,孔排数≥7排,孔洞率≥45%)砌体240.00.3004.530.8003.621.00水泥砂浆20.00.93011.390.0220.241.00各层之和305.01.394.54热阻Ro=Ri+∑R+Re=1.551(㎡·K/W)Ri=0.115(㎡·K/W);Re=0.043(㎡·K/W)传热系数K=1/Ro=0.64三、计算分析屋顶的内表面温度计算在房间自然通风情况下,屋顶的内表面最高温度,应满足下式要求:maxmaxiet式中maxi——围护结构内表面最高温度(℃),应按《民用建筑热工设计规范》附录二中(八)的规定计算;maxet——夏季室外计算温度最高值(℃),应按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2采用。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):)(0maxititsaiiAA1)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):saiiioitttRit——室内计算温度平均值(℃);5.1eitt;(1)室内计算温度平均值:5.1eitt=34.7℃其中,et——室外计算温度平均值(℃),按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2采用33.2;(2)室外综合温度平均值sat按照附录式(附2.14计算)eesaItt=44.8753℃其中,I——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值(W/㎡),按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.3采用316.9W/㎡;e——外表面换热系数,取19W/(㎡K);——太阳辐射吸收系数,取0.7;(3)材料的传热阻:Ro=1.695(㎡K)/W内表面换热系数:i=8.7W/(㎡K)可计算出内表面平均温度:saiiioitttR=35.39℃2)相位差修正系数(1)teA与tsA比值其中,teA——室外空气温度波幅(℃),按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2采用5.7℃;tsA——太阳辐射当量温度波幅(℃):etsIIA)(max=24.43℃其中,——太阳辐射吸收系数,取0.7;maxI——水平或垂直面上太阳辐射照度最大值(W/㎡),按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.3采用980W/㎡;I——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值(W/㎡),按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.3采用316.9W/㎡;e——外表面换热系数,取19W/(㎡.K);根据以上结果,取tsA与teA中较大值为分子,按照tetsAA的比值计算结果为4.286。(2)te与I差值te——室外空气温度最大值出现时间,通常取15时;I——太阳辐射照度最大值出现时间,通常取12时;根据以上条件,Ite=3(h)。(3)查《民用建筑热工设计规范》附表2.7,相位差修正系数:0.95;表1民用建筑热工设计规范》附表2.73)室外综合温度波幅值室外综合温度波幅值tsaA,按《民用建筑热工设计规范》附录式(附2.15计算):)(tstetsaAAA=28.623℃4)室内计算温度波幅值tiA5.1tetiAA=4.2℃5)围护结构衰减倍数围护结构衰减倍数o,按《民用建筑热工设计规范》附录式(附2.17计算):11121211220.9DiknnneoknneSYSYYSYeSYSYYSY(1)其中热惰性指标D值,取2.639;(2)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;可以求出围护结构衰减倍数:o=64.356)多层围护结构的总延迟时间总延迟时间o,按《民用建筑热工设计规范》附录式(附2.18)计算:1(40.5)15222iKKieoiiKKieeRYYDarctgarctgarctgYRYY其中,o——围护结构延迟时间(h);eY——围护结构外表面(亦即最后一层外表面)蓄热系数[W/(m2K)],取最后一层材料的外表面蓄热系数,即eY=17.2;KR——空气间层热阻(m2K/W);KiY——空气间层内表面蓄热系数[W/(m2K)]。计算得:0=6.9027)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i,按《民用建筑热工设计规范》附录式(附2.20计算):2151iiiiYYarctg=2.0168)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i,按《民用建筑热工设计规范》附录式(附2.19计算):iiiiY95.0=2.8289)的计算和的再确定根据o和i,参照《民用建筑热工设计规范》附录二附表2.7计算:()()tsaotii其中,tsa——室外综合温度最大值出现时间,查附表2.7,tsa=13;——室内空气温度最大值出现时间,通常取16。计算得=1.886,这里再计算0tsaA和itiA的比值:由上述计算,0tsaA=0.445,itiA=1.485,取其中较大值作为分子,计算得出两者比值为3.339,按照3.5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=0.9710)内表面最高温度计算由此可以求出内表面最高温度:)(0maxititsaiiAA=37.26℃根据《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2可得夏季室外计算温度最高值maxet=38.90℃。maxi≤maxet11)小结在房间自然通风情况下,屋顶内表面最高温度37.26℃小于等于夏季室外计算温度最高值38.90℃,能够满足《民用建筑热工设计规范》GB50176-2016的要求。东向外墙的内表面温度计算在房间自然通风情况下,东向外墙的内表面最高温度,应满足下式要求:maxmaxiet式中maxi——围护结构内表面最高温度(℃),应按《民用建筑热工设计规范》附录二中(八)的规定计算;maxet——夏季室外计算温度最高值(℃),应按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2采用。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):)(0maxititsaiiAA1)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):saiiioitttRit——室内计算温度平均值(℃);5.1eitt;(1)室内计算温度平均值:5.1eitt=34.7℃其中,et——室外计算温度平均值(℃),按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2采用33.2;(2)室外综合温度平均值sat按照附录式(附2.14计算)eesaItt=38.7963℃其中,I——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值(W/㎡),按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.3采用151.9W/㎡;e——外表面换热系数,取19W/(㎡K);——太阳辐射吸收系数,取0.7;(3)材料的传热阻:Ro=1.551(㎡K)/W内表面换热系数:i=8.7W/(㎡K)可计算出内表面平均温度:saiiioitttR=35.004℃2)相位差修正系数(1)teA与tsA比值其中,teA——室外空气温度波幅(℃),按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2采用5.7℃;tsA——太阳辐射当量温度波幅(℃):)(max=17.983℃其中,——太阳辐射吸收系数,取0.7;maxI——水平或垂直面上太阳辐射照度最大值(W/㎡),按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.3采用640W/㎡;I——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值(W/㎡),按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.3采用151.9W/㎡;e——外表面换热系数,取19W/(㎡.K);根据以上结果,取tsA与teA中较大值为分子,按照tetsAA的比值计算结果为3.155。(2)te与I差值te——室外空气温度最大值出现时间,通常取15时;I——太阳辐射照度最大值出现时间,通常取8时;根据以上条件,Ite=7(h)。(3)查《民用建筑热工设计规范》附表2.7,相位差修正系数:0.72;表2民用建筑热工设计规范》附表2.73)室外综合温度波幅值室外综合温度波幅值tsaA,按《民用建筑热工设计规范》附录式(附2.15计算):)(tstetsaAAA=17.051℃)室内计算温度波幅值tiA5.1tetiAA=4.2℃5)围护结构衰减倍数围护结构衰减倍数o,按《民用建筑热工设计规范》附录式(附2.17计算):11121211220.9DiknnneoknneSYSYYSYeSYSYYSY(1)其中热惰性指标D值,取4.538;(2)构造各层材料的表面蓄热系
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