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1、中学校教师周转宿房工程内表面最高温度计算分析报告一、计算依据1 .建筑环境通用规范GB55016-20212 .民用建筑热工设计规范GB50176-20163 .绿色建筑评价标准GB/T50378-20194 .绿色建筑评价技术细则二、指标要求内表面最高温度计算标准依据主要为绿色建筑评价标准GB/T50378-2019和民用建筑热工设计规范GB50176-2016.建筑环境通用规范GB55016-2021o1绿色建筑评价标准GB/T50378-2019条文要求绿色建筑评价标准GB/T50378-2019控制项中对围护结构内表面最高温度要求为：“5.1.7条屋顶和外墙隔热性能应满足现行国家标准民
2、用建筑热工设计规范GB50176的要求。”2民用建筑热工设计规范GB501762016和建筑环境通用规范GB55016-2021要求2.1外墙的要求外墙在给定两侧空气温度及变化规律的情况下，外墙内表面最高温度应符合表1的要求：表1外墙内表面最高温度的限值房间类型自然通风房间空调房间重质围护结构（D2轻质闱护结构（DV2.5)2.5)内表面最高温度i,maxte,maxti+2ti+32.2屋顶的要求屋顶在给定两侧空气温度及变化规律的情况下，屋顶内表面最高温度应符合表2的要求:表2屋顶内表面最高温度的限值房间类型自然通风房间空调房间重质围护结构（D22.5）轻质围护结构（DV2.5）内表面最高温
3、度0i,maxte,maxti+2.5ti+3.5表中Oi,max围护结构内表面最高温度（C）,应按民用建筑热工设计规范附录C3中的规定计算；te,max累年日平均温度最高日的最高温度（C）；ti室内空气温度CC）。三、模拟概述1原理概要围护结构外墙和屋顶的传热过程，通常视为一维非稳态无内热源的导热问题，计算方法采用数值分析法，计算方程如下。首先建立常物性、无内热源的一维非稳态导热的内部微分方程,微分方程的求解可采用有限差分法，按下式计算：（1）数学模型：P产曾/钓3m（1）（2）初始条件：(2)t(x,)=fj(x)J1,2,3,n（3）边界条件:X=OL入I=%()()_t(,)X=LL3
4、笔=1t(L,)-(T1()(4)式中：Pj,Cj,j一分别为第j层材料的密度、比热和导热系数；0室外空气对流表面换热系数，取19.0W(m2-K)；a1室内空气对流表面换热系数，取8.7W(m2-K)；TO()室外空气综合温度，单位9；Tl()室内空气温度，单位C；按民用建筑热工设计规范GB50176-2016第3.3.2条的规定取值；fj()第j层初始温度，单位;1.构件总厚度，mmo(4)室外综合温度逐时值：(T)=7XD+嚼式中：Te(T)一室外空气逐时温度，单位,可按民用建筑热工设计规范GB50176-2016附录光盘中选取。Ps外表面太阳辐射吸收系数，可按民用建筑热工设计规范GB5
5、0176-2016选取。I(T)表面法向太阳总辐射强度(包括直射和散射)，单位Wm2可按民用建筑热工设计规范GB50176-2016附录光盘中选取；其次，对传热过程进行数值求解。软件采用有限差分法，通过建立节点的有限差分方程，采用迭代法对热平衡微分方程及导热微分方程进行求解。2参数设置根据民用建筑热工设计规范GB50176-2016.建筑环境通用规范GB55016-2021的条文及附录要求，进行边界条件及计算参数的设置.02.1边界条件D外表面：第三类边界条件，室外空气逐时温度按照本规范附录BOI条的规定取值，对流换热系数19.0W（m2K）；2）内表面：第三类边界条件，室内空气温度按照本规范
6、第332条的规定取值，对流换热系数8.7W（m2-K）；3）其它边界：第二类边界条件，热流密度OW11R2.2温度参数1）室内温度：26*Co按民用建筑热工设计规范GB50176-2016第3.3.2条的规定取值。2）室外空气逐时温度及太阳辐射，按民用建筑热工设计规范GB50176-2016附录A的备注选取。四、模拟分析本项目为计算奉芭的内表面最高温度。1室内外逐时温度图1室内外空气逐时温度24小时曲线图室内外逐时温度分布图时刻2太阳总辐射照度表表3太阳总辐射照度表（Wm2）时刻南东西北水平O-123-4-535.7072.0336.8819.9666.006102.78191.3195.28
7、63.12190.007187.92303.16156.19124.49342.808263.19404.48194.20157.03512.209352.20432.37234.31191.24686.6010425.71386.60265.98218.28824.9011458.60278.62278.62229.36891.7012429.53261.85392.93215.90851.1013356.60226.88464.59186.97733.5014258.73182.94465.34149.89558.1015166.80139.81371.22112.90362.901672
8、.1576.04224.8941.71175.10177.537.2011.894.4512.60181920-2122-23-3材料热工参数表4材料热工参数参考依据材料名称干密度导热系数蓄热系数修正系数选用依据(Kgm3)W(mK)W(m2K)使用部位难燃型挤塑聚苯板350.0300.271.20屋面重庆市公共建筑节能（绿色建筑）设计标准（DBJ50-052-2020）、重庆市工程建设标准-居住建筑节能65%（绿色建筑）设计标准（DBJ50-071-2020）玻化微珠高性能绝热芯材复合无机板（适用于外墙）3500.0140.861.40热桥柱重庆市建筑材料热物理性能计算参数目录增强型改性发泡
9、水泥保温板A型1800.0550.901.25热桥柱/热桥梁/热桥过梁/热桥楼板重庆市公共建筑节能（绿色建筑）设计标准（DBJ50-052-2020）、重庆市工程建设标准居住建筑节能65%（绿色建筑）设计标准（DBJ50-071-2020）难燃型改性聚乙烯380.0390.351.25楼板重庆市公共建筑节能（绿色建筑）设计标准(DBJ50-052-2020)、重庆市工程建设标准-居住建筑节能65%(绿色建筑)设计标准(DBJ50-071-2020)岩棉板(垂直纤维)1000.0480.751.20底部接触室外空气的架空或外挑楼板五、计算结果1屋顶本项目屋面内表面最高温度的详细计算过程如下所示:
10、表5屋面主体层2材料构造材料汇总表屋面主体层2每层材料名称厚度(mm)导热系数W(m-K)l蓄热系数W(m2K)1热阻值(m2K)/W热惰性指标D=R.S修正系数Q碎石、卵石混凝土230040.01.51015.3600.0260.411.00难燃型挤塑聚苯板80.00.0300.2702.2220.721.20水泥砂浆20.00.93011.3700.0220.241.00SBS改性沥青防水卷材4.00.2309.3700.0170.161.00水泥砂浆20.00.93011.3700.0220.241.00烧结陶粒混凝土1551165030.00.6608.0100.0300.361.50
11、钢筋混凝土100.01.74017.2000.0570.991.00屋面主体层2各层之和294.02.403.13屋面主体层2热阻Ro=Ri+R+Re=2.55(m2K)WRi=0.11(m2*K)/W;Re=0.04(m2K)W屋面主体层2传热系数K=lRo=0.39W(m2K)太阳辐射吸收系数P=0.70轻质或重质重质差分时间步长（分钟）51.1 屋面主体层2.空调房间室内外壁面温度分布图60 -50-室内 心室外0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 时刻表6屋面主体层2内外壁面温度逐时值一空调房间时刻O
12、1234567891011外壁面34.2833.1732.2231.3530.5730.6432.0834.9539.1744.5350.3755.68内壁面26.7026.7026.6926.6826.6726.6626.6526.6326.6226.6026.5926.58时刻121314151617181920212223外壁面59.3660.9160.2457.6253.6148.7944.9642.0639.8438.1236.7135.52内壁面26.5726.5726.5726.5826.6026.6226.6426.6626.6726.6926.7026.701.2 屋面主体层
13、2-自然通风房间.l.l. .l.l.l.O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23时刻40 uo);w表7屋面主体层2内外壁面温度逐时值一自然通风房间时刻O123456789IO11外壁面34.4433.3332.3831.5130.7330.8032.2435.1139.3344.6950.5255.83内壁面35.5335.2735.0234.7934.6034.4734.3934.3734.4234.5434.7034.91时刻121314151617181920212223外壁面59.5161.0760.
14、4057.7853.7648.9445.1142.2240.0038.2736.8735.68内壁面35.1535.4035.6535.8836.0736.2236.3036.3236.2736.1635.9935.781.3 结论表8屋面主体层2内表面最高温度判定屋面主体层2房间类型最高温度限值结论空调房间26.7028.50满足要求自然通风房间36.3238.70满足要求2外墙本项目外墙内表面最高温度的详细计算过程如下所示:表9填充墙4材料构造材料汇总表填充墙4每层材料名称厚度(mm)导热系数W(m-K)蓄热系数W(m2K)1热阻值(m2K)/W热情性指标D=R.S修正系数水泥砂浆15.0
15、0.93011.3700.0160.181.00蒸压加气混凝土砌块626725（外墙灰缝3mm）250.00.2803.4900.8933.121.00水泥砂浆20.00.93011.3700.0220.241.00填充墙4各层之和285.00.933.54填充墙4热阻Ro=Ri+R+Re=1.08(m2K)WJRi=0.11(m2*K)WJ;Re=O04(nK)WJ填充墙4传热系数K=lRo=0.93W(m2K)太阳辐射吸收系数P=0.70轻质或重质重质差分时间步长（分钟）52.1 东向外墙2.1.1 东向填充墙4-自然通风房间室内外壁面温度分布图室内 心室外O O 1 2 3 4 5 6
16、7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 时刻表IO东向填充墙4内外壁面温度逐时值一自然通风房间时刻01234567891011外壁面33.3732.5131.8231.1630.5431.2033.5036.6840.3443.3144.8344.58内壁面35.4534.9234.4334.0033.6633.4433.3633.4033.5833.8834.2834.75时刻121314151617181920212223外壁面44.7844.9144.5643.7342.1739.9738.3337.2136.3535.6534.9
17、834.32内壁面35.2635.7836.2736.7037.0437.2737.3737.3337.1536.8536.4535.982.2 西向外墙2.2.1 西向填充墙4-空调房间室内外壁面温度分布图50 -室内 心室外0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 时刻表11西向填充墙4内外壁面温度逐时值一空调房间时刻O1234567891011外壁面33.1032.2131.4930.8130.1730.2731.3033.0134.9637.2539.7141.85内壁面27.3927.4227.4327
18、.4427.4427.4227.4127.3827.3527.3227.2827.25时刻121314151617181920212223外壁面453148.7250.6750.1447.3842.3439.2237.5436.4335.5934.8334.10内壁面27.2127.1827.1627.1427.1427.1427.1627.2027.2427.2827.3327.372.2.2 西向填充墙4自然通风房间室内外壁面温度分布图室内 心室外.l.l.l.l.l.I.O1234567891011121314151617181920212223时刻表12西向填充墙4内外壁面温度逐时值一
19、自然通风房间时刻O1234567891011外壁面33.5432.6531.9431.2630.6330.7331.7633.4735.4137.7040.1542.30内壁面35.5034.9934.5034.0833.7533.5333.4433.4933.6733.97343634.82时刻121314151617181920212223外壁面45.7549.1551.1050.5647.7942.7639.6337.9636.8436.0035.2534.53内壁面35.3235.8336.3036.7237.0437.2537.3437.3037.1336.8536.4636.002
20、.3 结论表13填充墙4内外壁面温度判定填充墙4房间类型最高温度限值结论东向空调房间东向自然通风房间37.3738.70满足要求西向空调房间27.4428.00满足要求西向自然通风房间37.3438.70满足要求六、结果汇总1屋面汇总表14屋面主体层2内表面最高温度计算汇总表屋面主体层2房间类型最高温度限值结论空调房间26.7028.50满足要求自然通风房间36.3238.70满足要求2外墙汇总表15填充墙4内表面最高温度计算汇总表填充墙4房间类型最高温度限值结论东向空调房间东向自然通风房间37.3738.70满足要求西向空调房间27.4428.00满足要求西向自然通风房间37.3438.70满足要求
