市民文體活動(dòng)中心（體藝健身中心提檔升級）項(xiàng)目內(nèi)表面最高溫度計(jì)算分析報(bào)告書

第二章圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱性能計(jì)算報(bào)告市民文體活動(dòng)中心（體藝健身中心提檔升級）項(xiàng)目

內(nèi)表面最高溫度計(jì)算分析報(bào)告書一、計(jì)算依據(jù).《建筑環(huán)境通用規(guī)范》GB55016-2021.《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50176-2016.《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50378-2019.《綠色建筑評價(jià)技術(shù)細(xì)則》二、指標(biāo)要求內(nèi)表面最高溫度計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)主要為《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50378-2019和《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50176-2016＞《建筑環(huán)境通用規(guī)范》GB55016-2021o1《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50378-2019條文要求《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50378-2019控制項(xiàng)中對圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面最高溫度要求為：條屋頂和外墻隔熱性能應(yīng)滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50176的要求。”2《民用建筑熱工設(shè)計(jì)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(cè)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(yīng)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(fēng)房間空調(diào)房間重質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)（D22.5）輕質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)（DV2.5）內(nèi)表面最高溫度。Wte,maxWti+2Wti+3室內(nèi)外壁面溫度分布圖時(shí)刻表9鋼結(jié)構(gòu)屋面內(nèi)外壁面溫度逐時(shí)值一自然通風(fēng)房間時(shí)亥1」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(shí)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(jié)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(jié)論空調(diào)房間26.5728.50滿足要求自然通風(fēng)房間33.9437.00滿足要求表11鋼結(jié)構(gòu)屋面內(nèi)表面最高溫度判定鋼結(jié)構(gòu)屋面房間類型最高溫度限值結(jié)論自然通風(fēng)房間36.2937.00滿足要求2外墻本項(xiàng)目外墻內(nèi)表面最高溫度的詳細(xì)計(jì)算過程如下所示：表12默認(rèn)填充墻材料構(gòu)造材料匯總表默認(rèn)填充墻每層材料名稱厚度(mm)導(dǎo)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(biāo)D二R.S修正系數(shù)a水泥砂漿20.00.93011.3700.0220.241.00巖棉板40.00.0410.4700.8130.461.20無機(jī)保溫砂漿（P=600）30.00.1802.8700.1330.481.25加氣混凝土（P=500）200.00.1402.3101.1433.301.25水泥砂漿20.00.93011.3700.0220.241.00默認(rèn)填充墻各層之和310.02.134.73默認(rèn)填充墻熱阻Ro=Ri+ER+Re=2.28[(m2?K)AV]Ri=0.11[(m2?K)/W];Re=0.04[(m2?K)/WJ默認(rèn)填充墻傳熱系數(shù)K=l/Ro=0.44[W/(m2?K)]太陽輻射吸收系數(shù)P=0.50輕質(zhì)或重質(zhì)重質(zhì)差分時(shí)間步長（分鐘）5東向外墻東向默認(rèn)填充墻?.空調(diào)房間室內(nèi)外壁面溫度分布圖時(shí)刻表13東向默認(rèn)填充墻內(nèi)外壁面溫度逐時(shí)值一空調(diào)房間時(shí)亥1」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(shí)刻121314151617181920212223外壁面41.4341.5841.5641.2439.3437.4236.1435.2132.8031.2230.4329.75內(nèi)壁面26.3226.3126.3126.3026.3026.3026.3126.3126.3226.3226.3326.34東向默認(rèn)填充墻..自然通風(fēng)房間室內(nèi)外壁面溫度分布圖時(shí)刻表14東向默認(rèn)填充墻內(nèi)外壁面溫度逐時(shí)值一自然通風(fēng)房間時(shí)亥1」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(shí)刻121314151617181920212223外壁面41.5641.7141.6841.3639.4637.5336.2635.3332.9131.3430.5529.87內(nèi)壁面32.5533.3334.0534.6735.1535.4535.5535.4535.1534.6634.0433.31西向外墻西向默認(rèn)填充墻??自然通風(fēng)房間室內(nèi)外壁面溫度分布圖時(shí)刻表15西向默認(rèn)填充墻內(nèi)外壁面溫度逐時(shí)值一自然通風(fēng)房間時(shí)亥1」01234567891011外壁面29.0728.4727.4426.3626.1626.4526.7629.1631.6434.6137.4039.54內(nèi)壁面32.5231.7431.0230.4029.9229.6229.5329.6329.9430.4231.0531.77時(shí)刻121314151617181920212223外壁面41.8044.3145.8845.8442.6539.2437.0335.6733.0631.4130.5829.89內(nèi)壁面32.5533.3334.0534.6735.1535.4435.5435.4435.1334.6534.0333.30結(jié)論表16默認(rèn)填充墻內(nèi)外壁面溫度判定默認(rèn)填充墻房間類型最高溫度限值結(jié)論東向空調(diào)房間26.3628.00滿足要求東向自然通風(fēng)房間35.5537.00滿足要求西向空調(diào)房間———西向自然通風(fēng)房間35.5437.00滿足要求六、結(jié)果匯總1屋面匯總表17混凝土屋面內(nèi)表面最高溫度計(jì)算匯總表混凝土屋面房間類型最高溫度限值結(jié)論空調(diào)房間26.5728.50滿足要求自然通風(fēng)房間33.9437.00滿足要求2屋面匯總表18鋼結(jié)構(gòu)屋面內(nèi)表面最高溫度計(jì)算匯總表鋼結(jié)構(gòu)屋面房間類型最高溫度限值結(jié)論自然通風(fēng)房間36.2937.00滿足要求3外墻匯總表19默認(rèn)填充墻內(nèi)表面最高溫度計(jì)算匯總表默認(rèn)填充墻房間類型最高溫度限值結(jié)論東向空調(diào)房間26.3628.00滿足要求東向自然通風(fēng)房間35.5537.00滿足要求西向空調(diào)房間———西向自然通風(fēng)房問35.5437.00滿足要求i,max2.2屋頂?shù)囊笪蓓斣诮o定兩側(cè)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(yīng)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(fēng)房間空調(diào)房間重質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)（D22.5）輕質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)（DV2.5）內(nèi)表面最高溫度0i,maxWte,maxWti+2.5Wti+3.5表中9i,max——圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面最高溫度（℃）,應(yīng)按《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄C3中的規(guī)定計(jì)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(hù)結(jié)構(gòu)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(dǎo)熱問題，計(jì)算方法采用數(shù)值分析法，計(jì)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(dǎo)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(jì)算：（1）數(shù)學(xué)模型:dtj(YT)82勺(*工).PjCj=4j=123…m(2)初始條件：t(x,0)=/;.(x)j=l,2,3--,n (2)(3)邊界條件：(3)X=0,-入1嚓^=a0[(T0(r)-t(0,初(3)x=L,一入“窄=a1[t(L,r)-(T1(r)] (4)式中：pj,Cj,入j——分別為第j層材料的密度、比熱和導(dǎo)熱系數(shù)；a0——室外空氣對流表面換熱系數(shù)，取19.0W/(m2?K)；Q1——室內(nèi)空氣對流表面換熱系數(shù)，取8.7W/(m2?K)；TO(t)——室外空氣綜合溫度，單位C；T1(t)——室內(nèi)空氣溫度，單位℃；按《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50176-2016第條的規(guī)定取值；fj(x)——第j層初始溫度，單位℃；L構(gòu)件總厚度，mm。(5)(4)室外綜合溫度逐時(shí)值：(5)〃?)=?)+喊式中：Te(t)—室外空氣逐時(shí)溫度，單位℃,可按《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50176-2016附錄光盤中選取。PS——外表面太陽輻射吸收系數(shù)，可按《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50176-2016選取。1(t)一表面法向太陽總輻射強(qiáng)度(包括直射和散射)，單位W/m2?？砂础睹裼媒ㄖ峁ぴO(shè)計(jì)規(guī)范》GB50176-2016附錄光盤中選??；其次，對傳熱過程進(jìn)行數(shù)值求解。軟件采用有限差分法，通過建立節(jié)點(diǎn)的有限差分方程，采用迭代法對熱平衡微分方程及導(dǎo)熱微分方程進(jìn)行求解。2參數(shù)設(shè)置根據(jù)《民用建筑熱工設(shè)計(jì)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(jìn)行邊界條件及計(jì)算參數(shù)的設(shè)置。邊界條件1)外表面：第二類邊界條件，室外空氣逐時(shí)溫度按照本規(guī)范附錄條的規(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；溫度參數(shù)1）室內(nèi)溫度：26℃o按《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50176-2016第條的規(guī)定取值。2）室外空氣逐時(shí)溫度及太陽輻射，按《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50176-2016附錄A的備注選取。四、模擬分析本項(xiàng)目為計(jì)算成都的內(nèi)表面最高溫度。1室內(nèi)外逐時(shí)溫度圖1室內(nèi)外空氣逐時(shí)溫度24小時(shí)曲線圖室內(nèi)外逐時(shí)溫度分布圖時(shí)刻2太陽總輻射照度表表3太陽總輻射照度表（W/m2）時(shí)刻南東西北水平0—————1—————2—————3—————4—————519.6132.9519.8511.1235.30669.69128.0068.4141.18135.907165.49313.44151.55104.95351.208228.60404.70187.70152.43520.309358.83523.30260.92215.17849.4010395.84399.99274.27225.73875.6011420.46286.86286.86236.08915.6012362.89254.05362.88208.42785.7013309.43229.49421.16187.64685.3014236.97194.58415.39157.91535.4015178.82164.05342.12113.37381.901676.7775.22140.1145.41149.201722.0922.1636.1912.6139.3018—————19—————20—————21——--———22—————23—————3材料熱工參數(shù)表4材料熱工參數(shù)參考依據(jù)材料名稱干密度導(dǎo)熱系數(shù)蓄熱系數(shù)修正系數(shù)a選用依據(jù)(Kg/m3)[W/(m?K)][W/(m2?K)]a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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50176-2016)五、計(jì)算結(jié)果1屋頂本項(xiàng)目屋面內(nèi)表面最高溫度的詳細(xì)計(jì)算過程如下所示:表5混凝土屋面材料構(gòu)造材料匯總表混凝土屋面每層材料名稱厚度(mm)導(dǎo)熱系數(shù)[W/(m?K)]蓄熱系數(shù)[W/(m2?K)]熱阻值[(n??K)/W]熱惰性指標(biāo)D=R.S修正系數(shù)a碎石、卵石混凝土(P=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?P=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+ZR+Re=2.86[(m2?K)AV]Ri=0.11[(m2?K)AV];Re=0.04[(m2?K)AV]混凝土屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)K=l/Ro=0.35[W/(m2?K)]太陽輻射吸收系數(shù)P=0.72輕質(zhì)或重質(zhì)重質(zhì)差分時(shí)間步長（分鐘）5表6鋼結(jié)構(gòu)屋面材料構(gòu)造材料匯總表鋼結(jié)構(gòu)屋面每層材料名稱厚度(mm)導(dǎo)熱系數(shù)[W/(m?K)]蓄熱系數(shù)[W/(m2?K)1熱阻值[(m2?K)/W]熱惰性指標(biāo)D=R.S修正系數(shù)a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(jié)構(gòu)屋面各層之和190.02.871.77鋼結(jié)構(gòu)屋面熱阻Ro=Ri+ER+Re=3.02[(m2?K)AV]Ri=0.11[(m2?K)AV];Re=0.04[(m2?K)AV]鋼結(jié)構(gòu)屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)K=l/Ro=0.33[W/(m2?K)]太陽輻射吸收系數(shù)P=0.12輕質(zhì)或重質(zhì)輕質(zhì)差分時(shí)間步長（分鐘）5混凝土屋面??空調(diào)房間室內(nèi)外壁面溫度分布圖時(shí)刻表7混凝土屋面內(nèi)外壁面溫度逐時(shí)值一空調(diào)