市民文體活動中心（體藝健身中心提檔升級）項目內(nèi)表面最高溫度計算分析報告書

內(nèi)表面最高溫度計算報告書第1頁共15頁圍護結構隔熱性能計算報告市民文體活動中心（體藝健身中心提檔升級）項目內(nèi)表面最高溫度計算分析報告書一、計算依據(jù)1.《建筑環(huán)境通用規(guī)范》GB55016-20212.《民用建筑熱工設計規(guī)范》GB50176-20163.《綠色建筑評價標準》GB/T50378-20194.《綠色建筑評價技術細則》二、指標要求內(nèi)表面最高溫度計算標準依據(jù)主要為《綠色建筑評價標準》GB/T50378-2019和《民用建筑熱工設計規(guī)范》GB50176-2016、《建筑環(huán)境通用規(guī)范》GB55016-2021。1《綠色建筑評價標準》GB/T50378-2019條文要求《綠色建筑評價標準》GB/T50378-2019控制項中對圍護結構內(nèi)表面最高溫度要求為：“5.1.7條屋頂和外墻隔熱性能應滿足現(xiàn)行國家標準《民用建筑熱工設計規(guī)范》GB50176的要求。”2《民用建筑熱工設計規(guī)范》GB50176-2016和《建筑環(huán)境通用規(guī)范》GB55016-2021要求2.1外墻的要求外墻在給定兩側空氣溫度及變化規(guī)律的情況下，外墻內(nèi)表面最高溫度應符合表1的要求：表1外墻內(nèi)表面最高溫度的限值房間類型自然通風房間空調(diào)房間重質(zhì)圍護結構（D≥2.5）輕質(zhì)圍護結構（D＜2.5）內(nèi)表面最高溫度θi,max≤te,max≤ti+2≤ti+32.2屋頂?shù)囊笪蓓斣诮o定兩側空氣溫度及變化規(guī)律的情況下，屋頂內(nèi)表面最高溫度應符合表2的要求：表2屋頂內(nèi)表面最高溫度的限值房間類型自然通風房間空調(diào)房間重質(zhì)圍護結構（D≥2.5）輕質(zhì)圍護結構（D＜2.5）內(nèi)表面最高溫度θi,max≤te,max≤ti+2.5≤ti+3.5表中θi,max——圍護結構內(nèi)表面最高溫度（℃），應按《民用建筑熱工設計規(guī)范》附錄C3中的規(guī)定計算；te,max——累年日平均溫度最高日的最高溫度（℃）；ti——室內(nèi)空氣溫度（℃）。三、模擬概述1原理概要圍護結構外墻和屋頂?shù)膫鳠徇^程，通常視為一維非穩(wěn)態(tài)無內(nèi)熱源的導熱問題，計算方法采用數(shù)值分析法，計算方程如下。首先建立常物性、無內(nèi)熱源的一維非穩(wěn)態(tài)導熱的內(nèi)部微分方程，微分方程的求解可采用有限差分法，按下式計算：（1）數(shù)學模型：（2）初始條件：（3）邊界條件：式中：ρj，cj，λj——分別為第j層材料的密度、比熱和導熱系數(shù)；α0——室外空氣對流表面換熱系數(shù)，取19.0W/(m2·K)；α1——室內(nèi)空氣對流表面換熱系數(shù)，取8.7W/(m2·K)；T0(τ)——室外空氣綜合溫度，單位℃；T1(τ)——室內(nèi)空氣溫度，單位℃；按《民用建筑熱工設計規(guī)范》GB50176-2016第3.3.2條的規(guī)定取值；fj(x)——第j層初始溫度，單位℃；L——構件總厚度，mm。（4）室外綜合溫度逐時值：式中：Te（τ）——室外空氣逐時溫度，單位℃，可按《民用建筑熱工設計規(guī)范》GB50176-2016附錄光盤中選取。ρs——外表面太陽輻射吸收系數(shù)，可按《民用建筑熱工設計規(guī)范》GB50176-2016選取。I(τ)——表面法向太陽總輻射強度（包括直射和散射），單位W/m2?？砂础睹裼媒ㄖ峁ぴO計規(guī)范》GB50176-2016附錄光盤中選取；其次，對傳熱過程進行數(shù)值求解。軟件采用有限差分法，通過建立節(jié)點的有限差分方程，采用迭代法對熱平衡微分方程及導熱微分方程進行求解。2參數(shù)設置根據(jù)《民用建筑熱工設計規(guī)范》GB50176-2016、《建筑環(huán)境通用規(guī)范》GB55016-2021的條文及附錄要求，進行邊界條件及計算參數(shù)的設置。2.1邊界條件1）外表面：第三類邊界條件，室外空氣逐時溫度按照本規(guī)范附錄B.0.1條的規(guī)定取值，對流換熱系數(shù)19.0W/(m2·K)；2）內(nèi)表面：第三類邊界條件，室內(nèi)空氣溫度按照本規(guī)范第3.3.2條的規(guī)定取值，對流換熱系數(shù)8.7W/(m2·K)；3）其它邊界：第二類邊界條件，熱流密度0W/m2；2.2溫度參數(shù)1）室內(nèi)溫度：26℃。按《民用建筑熱工設計規(guī)范》GB50176-2016第3.3.2條的規(guī)定取值。2）室外空氣逐時溫度及太陽輻射，按《民用建筑熱工設計規(guī)范》GB50176-2016附錄A的備注選取。四、模擬分析本項目為計算成都的內(nèi)表面最高溫度。1室內(nèi)外逐時溫度圖1室內(nèi)外空氣逐時溫度24小時曲線圖2太陽總輻射照度表表3太陽總輻射照度表（W/m2）時刻南東西北水平01234519.6132.9519.8511.1235.30669.69128.0068.4141.18135.907165.49313.44151.55104.95351.208228.60404.70187.70152.43520.309358.83523.30260.92215.17849.4010395.84399.99274.27225.73875.6011420.46286.86286.86236.08915.6012362.89254.05362.88208.42785.7013309.43229.49421.16187.64685.3014236.97194.58415.39157.91535.4015178.82164.05342.12113.37381.901676.7775.22140.1145.41149.201722.0922.1636.1912.6139.301819202122233材料熱工參數(shù)表4材料熱工參數(shù)參考依據(jù)材料名稱干密度(Kg/m3)導熱系數(shù)[W/(m·K)]蓄熱系數(shù)[W/(m2·K)]修正系數(shù)α選用依據(jù)α使用部位聚氨脂硬泡沫塑料350.0240.291.15屋面《民用建筑熱工設計規(guī)范》（GB50176-2016）巖棉板1100.0410.471.15熱橋柱/熱橋梁/熱橋樓板/熱橋過梁/外墻《民用建筑熱工設計規(guī)范》（GB50176-2016）五、計算結果1屋頂本項目屋面內(nèi)表面最高溫度的詳細計算過程如下所示：表5混凝土屋面材料構造材料匯總表混凝土屋面每層材料名稱厚度(mm)導熱系數(shù)[W/(m·K)]蓄熱系數(shù)[W/(m2·K)]熱阻值[(m2·K)/W]熱惰性指標D=R.S修正系數(shù)α碎石、卵石混凝土（ρ=2100）40.01.28013.5700.0310.421.00水泥砂漿20.00.93011.3700.0220.241.00聚氨脂硬泡沫塑料70.00.0240.2902.5360.851.15黏土陶?；炷粒é?1200）30.00.5307.2500.0570.411.00鋼筋混凝土120.01.74017.2000.0691.191.00混凝土屋面各層之和280.02.713.11混凝土屋面熱阻Ro=Ri+∑R+Re=2.86[(m2·K)/W]Ri=0.11[(m2·K)/W];Re=0.04[(m2·K)/W]混凝土屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)K=1/Ro=0.35[W/(m2·K)]太陽輻射吸收系數(shù)ρ=0.72輕質(zhì)或重質(zhì)重質(zhì)差分時間步長（分鐘）5表6鋼結構屋面材料構造材料匯總表鋼結構屋面每層材料名稱厚度(mm)導熱系數(shù)[W/(m·K)]蓄熱系數(shù)[W/(m2·K)]熱阻值[(m2·K)/W]熱惰性指標D=R.S修正系數(shù)α建筑鋼材5.058.200126.0000.0000.011.00石膏板30.00.3305.2800.0910.481.00單層防水卷材玻璃絲棉氈150.00.0450.3802.7781.271.20隔汽層建筑鋼材5.058.200126.0000.0000.011.00鋼結構屋面各層之和190.02.871.77鋼結構屋面熱阻Ro=Ri+∑R+Re=3.02[(m2·K)/W]Ri=0.11[(m2·K)/W];Re=0.04[(m2·K)/W]鋼結構屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)K=1/Ro=0.33[W/(m2·K)]太陽輻射吸收系數(shù)ρ=0.12輕質(zhì)或重質(zhì)輕質(zhì)差分時間步長（分鐘）51.1混凝土屋面--空調(diào)房間表7混凝土屋面內(nèi)外壁面溫度逐時值—空調(diào)房間時刻01234567891011外壁面32.0631.0029.7128.5127.9527.9428.6832.4536.9644.1649.7154.30內(nèi)壁面26.5726.5626.5526.5426.5326.5126.5026.4826.4726.4526.4426.43時刻121314151617181920212223外壁面56.3357.2856.6654.8150.6546.8243.8741.5738.5236.4334.8333.41內(nèi)壁面26.4226.4326.4426.4526.4726.4926.5226.5426.5526.5626.5726.571.2混凝土屋面--自然通風房間表8混凝土屋面內(nèi)外壁面溫度逐時值—自然通風房間時刻01234567891011外壁面32.1731.1129.8228.6228.0628.0528.7932.5637.0644.2749.8254.41內(nèi)壁面32.9632.6532.3532.0731.8431.6831.5831.5631.6231.7631.9632.21時刻121314151617181920212223外壁面56.4357.3856.7654.9150.7546.9243.9641.6738.6336.5334.9433.52內(nèi)壁面32.5032.8133.1233.4033.6333.8133.9133.9433.8733.7333.5333.271.3鋼結構屋面--自然通風房間表9鋼結構屋面內(nèi)外壁面溫度逐時值—自然通風房間時刻01234567891011外壁面29.2028.5527.4926.4026.1526.2026.0827.7629.7732.5535.2037.28內(nèi)壁面30.9129.8728.9828.2827.8227.6427.7428.1328.7929.6730.7131.85時刻121314151617181920212223外壁面38.4339.3139.6639.5238.1736.9536.1735.4633.1931.7130.8630.08內(nèi)壁面32.9934.0634.9835.6836.1336.2936.1535.7235.0534.1633.1332.021.4結論表10混凝土屋面內(nèi)表面最高溫度判定混凝土屋面房間類型最高溫度限值結論空調(diào)房間26.5728.50滿足要求自然通風房間33.9437.00滿足要求表11鋼結構屋面內(nèi)表面最高溫度判定鋼結構屋面房間類型最高溫度限值結論自然通風房間36.2937.00滿足要求2外墻本項目外墻內(nèi)表面最高溫度的詳細計算過程如下所示：表12默認填充墻材料構造材料匯總表默認填充墻每層材料名稱厚度(mm)導熱系數(shù)[W/(m·K)]蓄熱系數(shù)[W/(m2·K)]熱阻值[(m2·K)/W]熱惰性指標D=R.S修正系數(shù)α水泥砂漿20.00.93011.3700.0220.241.00巖棉板40.00.0410.4700.8130.461.20無機保溫砂漿（ρ=600）30.00.1802.8700.1330.481.25加氣混凝土（ρ=500）200.00.1402.3101.1433.301.25水泥砂漿20.00.93011.3700.0220.241.00默認填充墻各層之和310.02.134.73默認填充墻熱阻Ro=Ri+∑R+Re=2.28[(m2·K)/W]Ri=0.11[(m2·K)/W];Re=0.04[(m2·K)/W]默認填充墻傳熱系數(shù)K=1/Ro=0.44[W/(m2·K)]太陽輻射吸收系數(shù)ρ=0.50輕質(zhì)或重質(zhì)重質(zhì)差分時間步長（分鐘）52.1東向外墻2.1.1東向默認填充墻--空調(diào)房間表13東向默認填充墻內(nèi)外壁面溫度逐時值—空調(diào)房間時刻01234567891011外壁面28.9328.3327.3026.2226.0326.4727.4131.3935.4939.8341.8041.73內(nèi)壁面26.3426.3426.3526.3526.3626.3626.3626.3526.3526.3426.3426.33時刻121314151617181920212223外壁面41.4341.5841.5641.2439.3437.4236.1435.2132.8031.2230.4329.75內(nèi)壁面26.3226.3126.3126.3026.3026.3026.3126.3126.3226.3226.3326.342.1.2東向默認填充墻--自然通風房間表14東向默認填充墻內(nèi)外壁面溫度逐時值—自然通風房間時刻01234567891011外壁面29.0628.4627.4326.3526.1626.6027.5431.5235.6239.9641.9341.86內(nèi)壁面32.5331.7531.0230.4029.9229.6229.5229.6329.9330.4231.0431.77時刻121314151617181920212223外壁面41.5641.7141.6841.3639.4637.5336.2635.3332.9131.3430.5529.87內(nèi)壁面32.5533.3334.0534.6735.1535.4535.5535.4535.1534.6634.0433.312.2西向外墻2.2.1西向默認填充墻--自然通風房間表15西向默認填充墻內(nèi)外壁面溫度逐時值—自然通風房間時刻01234567891011外壁面29