建筑工程节能试题计算

1、1、外墙为240 mm厚粘土砖墙，内外各20 mm水泥砂浆找平，采用60 mm厚聚苯板外保温。所用材料的导热系数（W/mk）：砖墙0.81，聚苯板0.039（修正系数取1.2），水泥砂浆0.93；内表面换热阻Ri为0.11m2K / W，外表面换热阻Re为0.04m2K / W，求该墙体的热阻和传热系数。答：1）计算砖墙热阻Rb：Rb=0.240.81=0.296m2K / W；2) 墙体的热阻Rq计算：抹灰层热阻Rm=0.020.93=0.022 m2K / W；苯板层热阻Rn=0.06(0.0391.2)=1.28m2K / W； Rq= RbRm2Rn =1.62m2K / W；3）墙体

2、的传热系数Kq计算： Kq=1/( Ri+ Rq+ Re)=0.56W/ (m2K)2、依据GB/T 29906-2013标准测得某抹面胶浆与EPS板在干燥、浸水状态下的拉伸粘结破坏荷载，具体破坏荷载数据见下表，试样形状为方形。试计算该抹面胶浆与EPS板的拉伸粘结原强度和耐水强度，并加以判定。破坏荷载数据试验项目123456与EPS板拉伸粘结强度干燥状态破坏荷载（N）463457471455444435破坏界面EPS板内EPS板内EPS板内EPS板内EPS板内EPS板内浸水破坏荷载（N）325318336341301309破坏界面EPS板内EPS板内EPS板内EPS板内EPS板内EPS板内答：

3、根据标准试验方法得知：试样的粘结面积为2500 mm2。按照拉伸粘结强度计算公式=P/A，计算得出的拉伸粘结见下表：试验项目123456与EPS板拉伸粘结强度 MPa原强度0.190.180.190.180.180.17耐水强度0.140.130.130.140.120.12去掉一个最大值和一个最小值，在计算平均值，得该抹面胶浆的拉伸粘结强度分别为：原强度原=（0.18+0.19+0.18+0.18）/4=0.18 MPa耐水强度水=（0.14+0.13+0.13+0.12）/4=0.13 MPa该抹面胶浆与EPS板的拉伸粘结原强度、耐水强度分别大于标准规定的0.10 MPa和0.06 MPa

4、，且破坏界面均位于EPS板内，合格。3、有一耐碱网格布依据GB/T 29906-2013测得的断裂强力和耐碱断裂强力分别为下表所示，计算耐碱强力保留率并判定是否合格。断裂强力和耐碱断裂强力值径向纬向断裂强力（N/50mm）1336134514851536143323322288238023042275耐碱断裂强力（N/50mm）81675382479884516271593160515441567答：依据GB/T 29906-2013标准可知耐碱强力保留率径向和纬向均不小于50%。（1） 径向耐碱强力保留率t=（C1/U1+ C2/U2+ C3/U3+ C4/U4+ C5/U5）/5100%=

5、56.7%标准值50%（2） 纬向耐碱强力保留率w=（C1/U1+ C2/U2+ C3/U3+ C4/U4+ C5/U5）/5100%=68.5%标准值50%因此判断耐碱强力保留率指标合格。4、冬季对某小区热泵采暖系统实际制热性能系数进行测试，测得该系统的用户侧进水平均温度为42.4，回水平均温度为37.9，用户侧平均水流量为272.9 m3/h，查表得水的物性参数为平均密度992.2kg/m3，平均比热容为4.174kJ/(kg)。检测过程中机组平均输入功率为341kW。试计算该采暖系统的供热量及性能系数。答：1）热泵机组的供热量Q0：Q0= VCt3600=272.9992.24.174（

6、42.4-37.9）3600=1412.7(kW)2)机组制热性能系数COPdCOPd= Q0/N=1412.7341=4.145、对一小区进行窗窗口气密性能检测时，测得外窗窗口面积为2.16m2，室内温度为20，空气大气压为100.8KPa，现场检测条件下，测得三次外窗窗口内外压差为10Pa时，受检窗口的总渗透量分别为4.8、5.0、4.7（m3/h），检测系统的附加渗透量分别为3.3、3.4、3.1（m3/h），已知该窗户的气密性能设计等级为7级，请计算此外窗的窗口单位空气渗透量并判定其是否满足设计要求。答：Qz1=293BQza1/101.3(t+273)=293100.84.8/101

7、.3(20+273)=4.8Qz2=293BQza2/101.3(t+273)=293100.85.0/101.3(20+273)=5.0Qz3=293BQza3/101.3(t+273)=293100.84.7/101.3(20+273)=4.7Qf1=293BQfa1/101.3(t+273)=293100.83.3/101.3(20+273)=3.3Qf2=293BQfa2/101.3(t+273)=293100.83.4/101.3(20+273)=3.4Qf3=293BQfa3/101.3(t+273)=293100.83.1/101.3(20+273)=3.1Qst1= Qz1Qf

8、1=1.5, Qst2= Qz2Qf2=1.7, Qst3= Qz3Qf3=1.6。q a1= Qst1/A=0.69, q a2= Qst2/A=0.79, q a3= Qst3/A=0.74。所以此窗的窗口单位空气渗透量q a=（q a1+ q a2+ q a3）/3=0.74m3/（m2h）1.5m3/（m2h），达到气密性8级要求，符合设计要求。6、冬季对某小区采暖系统进行耗电输热比的测试，测得该采暖系统的日耗电量a为208KWh，日供热量Qa为34288MJ，平均循环水量Ga为49.8m3/h。已知该采暖系统为直联传动，设计日供热量Q为35000 MJ，设计供回水温差t为7，室外管网

9、主干线为1200米。试计算该采暖系统的耗电输热比并评定。答：因为L=1200m，所以a=0.0069。0.0062（14aL）/t=0.0062(14+0.00691200)/7=0.0197又由于QaQ，Qp=0.3612106Gat=0.3612106749.8/3600=34976(MJ)Q所以Qa,e=min(Qp，Q)= Qp=34976 MJ。系统为直联传动，m取0.85EHRa,e=(3.6am)/ Qa,e=3.62080.85/34976=0.01820.0197综上，该采暖系统耗电输热比合格。7、按胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统材料JG/T 158-2013对一胶粉聚苯颗粒保温

10、浆料的抗压强度进行检测，其压力值分别为：2008N、2328N、2216N、2546N、2287N、2114N，计算其抗压强度并判定是否合格，试件受压面积按试模面积计算。答：（1）每块抗压强度为2008/10000=0.20MPa；2328/10000=0.23MPa；2216/10000=0.22MPa；2546/10000=0.25MPa；2287/10000=0.23MPa；2114/10000=0.21MPa（2）样品的抗压强度为（0.20+0.23+0.22+0.25+0.23+0.21）/6=0.22MPa0.20 MPa（标准指标要求）故此样品合格。8、依据GB/T 29906-

11、2013标准用干燥剂法测定模塑板外保温系统水蒸气透过湿流密度，试验288h（12d），暴露面积0.0645m2,48h后增重速率已恒定，接着的240h中三个试样的分别增重12.0g、12.8g、12.3g，试验工作室条件为31.7和相对湿度49%。计算其水蒸气透过湿流密度，并判定是否合格。答：m1/t1=12.0/240=0.050 M2/t2=12.8/240=0.053 m3/t3=12.3/240=0.051g1=(m1/t1)/A=0.775g2=(M2/t2)/A=0.822g3=(m3/t3)/A=0.791三块试样的平均值=（0.775+0.822+0.791）/3=0.7960

12、.85，故该样品不合格。9、某墙体96h采集的温度、热流密度（见下页），计算该墙体的传热阻和传热系数的平均值。温度、热流密度表 数据位置外壁温度（）外壁温度（）热流密度W/ m21-3.2917.075.1962-3.3816.825.1043-3.2317.305.452平均值/答：墙体的热阻：位置1：R=t/q=（17.07+3.29）/5.196=3.4415位置2：R=t/q=（16.82+3.38）/5.104=3.9577位置3：R=t/q=（17.30+3.23）/5.452=3.7656墙体的传热阻：位置1：R0= Ri+R+Re=0.04+3.4415+0.11=3.5915

13、位置2：R0= Ri+R+Re=0.04+3.9577+0.11=4.1077位置3：R0= Ri+R+Re=0.04+3.7656+0.11=3.9156墙体的传热系数：位置1：K=1/ R0=1/3.5915=0.278位置1：K=1/ R0=1/4.1077=0.243位置1：K=1/ R0=1/3.9156=0.255平均值：K=0.25910、外墙为370mm厚粘土砖墙，砖墙内外各抹20mm的水泥砂浆找平，采用45mm厚聚苯板外保温，聚苯板内抹10mm的保温浆料，外抹15mm的保温浆料和4mm的抗裂砂浆。所用材料的导热系数（W/mK）：砖墙0.81，聚苯板0.041（修正系数取1.2

14、），保温浆料0.060（修正系数取1.1），水泥砂浆0.93；抗裂砂浆0.93；内表面换热阻Ri为0.11（m2K）/ W，外表面换热阻Re为0.04（m2K） / W，求该墙体的热阻和传热系数。答：1）计算砖墙热阻Rb：Rb=0.370.810.457m2K / W；2) 墙体的热阻Rq计算：保温浆料层热阻Rd=(0.010.015)(0.0601.1)0.379m2K / W；水泥砂浆层热阻Rs=(0.020.93) 20.043 m2K / W；抗裂砂浆层热阻Rm=0.0040.930.004 m2K / W；苯板层热阻Rn=0.045(0.0411.2) 0.915m2K / W； R

15、q= RbRsRdRmRn =1.798m2K / W；3）墙体的传热系数Kq计算： Kq=1/( Ri+ Rq+ Re) 0.513W/ (m2K)墙体热阻为1.798m2K / W，墙体的传热系数为0.513W/ (m2K)。11、依据GB/T 29906-2013标准对模塑板垂直于板面方向的抗拉强度进行检验，试验结果见下表。试样12345破坏力值（N）19272005189620892035计算其抗拉强度并判定。答：GB/T 29906-2013标准规定模塑板垂直于板面方向的抗拉强度应0.10MPa。依据公式对各个试样的吸水量进行计算。试样12345破坏力值（N）192720051896

16、20892035抗拉强度（MPa）0.190.200.190.210.205个试样的算术平均：（0.19+0.20+0.19+0.21+0.20）/5=0.20（MPa）0.10MPa，故其垂直于板面方向的抗拉强度合格。 12、依据GB/T 29906-2013标准对抹面胶浆的压折比进行检测，测得检测数据见下表，计算其压折比并判定。抗折强度（MPa）抗压强度（MPa）19.627.927.629.427.327.439.427.527.6答：抗压强度Rc：（27.9+27.6+27.3+27.4+27.5+27.6）/6=27.6 MPa抗折强度Rf：（9.6+9.4+9.4）/3=9.5 M

17、Pa压折比T=Rc/Rf=2.913.0，故此试样合格。13、一玻纤网依据GB/T 29906-2013测得的耐碱断裂强力见下表，计算其耐碱强力并判定是否合格。断裂强力和耐碱断裂强力值径向纬向耐碱断裂强力（N/50mm）81675382479884516271593160515441567答：由GB/T 29906-2013标准知耐碱强力径向和纬向均应不小于750N/50mm。（1）径向耐碱断裂强力C=（C1+ C2+ C3+ C4+ C5）/5100%=807 N/50mm750 N/50mm（2）纬向耐碱断裂强力C=（C1+ C2+ C3+ C4+ C5）/5100%=1587N/50mm

18、750 N/50mm因此判断该试样耐碱断裂强力指标合格。14、测试XPS板导热系数时，要求平均温度为25，冷热板温差为20，其冷、热板温度应分别设定为多少？答：冷板温度=平均温度-温差/2=25-20/2=15； 热板温度=冷板温度+温差=15+20=35。15、用导热系数测定仪检测某保温材料的导热系数，达到热稳定状态后，加热单元计量部分的平均热流量为1.0W，试件热面平均温度为35.06，冷面平均温度为15.03。已知试件的平均厚度为30.1mm，导热系数测定仪的计量面积为150mm150mm。计算试件的导热系数。答：已知计量面积A=150mm150mm =0.0225m2，试件的平均厚度d

19、=30.1mm =0.0301m，导热系数=0.0668 W/ (mK)16、某陶粒混凝土砌块外形见右图，尺寸为390mm190 mm190 mm,砌块的宽度为190 mm，外壁和肋的厚度均为30mm。已知该砌块陶粒混凝土基材的导热系数为0.23 W/ (mK)，内表面换热阻Ri为0.11（m2K）/ W，外表面换热阻Re为0.04（m2K） / W，一般垂直空气间层冬季状况的热阻Rg为0.18 m2K / W。计算砌块的平均热阻和传热系数。答：在与传热方向垂直的面上， 将砌块分为5个传热单元。1）传热面积：总面积F0=0.390.19=0.0741 m2；第1/3/5单元面积F1= F3=

20、F5=0.030.19=0.0057 m2；第2/4单元面积F2= F4=（0.39-0.033）0.19=0.0285 m2。2）单元热阻：R1= R3= R5=0.190.23=0.862（m2K）/ WR2= R4=0.030.23+Rg+0.030.23=0.440（m2K）/ W3）砌块平均热阻：=0.336（m2K）/ W4）砌块的传热阻R0=Ri+R+Re=0.486（m2K）/ W砌块传热系数K=1/ R0=2.06 W/ (m2K)17、按胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统材料JG/T 158-2013对胶粉聚苯颗粒保温浆料的软化系数进行检测，其抗压强度和浸水后的抗压强度见下表，计算

21、其软化系数并判定是否合格。试验项目123456抗压强度0.200.230.220.250.210.23浸水后抗压强度0.100.130.140.120.120.13答：（1）试样抗压强度为0=（0.20+0.23+0.22+0.25+0.23+0.21）/6=0.22MPa（2）试样浸水后的抗压强度为1=（010+0.13+0.14+0.12+0.12+0.13）/6=0.12MPa（3）软化系数=1/0=0.12/0.22=0.550.5（标准指标要求）故此样品合格。18、按胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统材料JG/T 158-2013对胶粉聚苯颗粒贴砌浆料的软化系数进行检测，其抗压强度和浸水后的

22、抗压强度见下表，计算其软化系数并判定是否合格。试验项目123456抗压强度0.200.230.220.250.210.23浸水后抗压强度0.100.130.140.120.120.13答：（1）试样抗压强度为0=（0.20+0.23+0.22+0.25+0.23+0.21）/6=0.22MPa（2）试样浸水后的抗压强度为1=（010+0.13+0.14+0.12+0.12+0.13）/6=0.12MPa（3）软化系数=1/0=0.12/0.22=0.550.6（标准指标要求）故此样品不合格。19、按胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统材料JG/T 158-2013对一胶粉聚苯颗粒贴砌浆料的抗压强度进行检

23、测，其压力值分别为：2758N、2842N、2910N、3084N、2893N、2611N，计算其抗压强度并判定是否合格，试件受压面积按试模面积计算。答：（1）每块抗压强度为2758/10000=0.28MPa；2842/10000=0.28MPa；2910/10000=0.29MPa；3084/10000=0.31MPa；2893/10000=0.29MPa；2611/10000=0.26MPa（2）样品的抗压强度为（0.28+0.28+0.29+0.31+0.29+0.26）/6=0.29MPa0.30 MPa（标准指标要求）故此样品不合格。20、按建筑保温砂浆GB/T 20473-200

24、6对某型建筑保温砂浆的的抗压强度进行检测，检测结果见下表。计算其抗压强度值并判定。试样123456破坏力值（N）132712981345141113251321答：每个试件的抗压强度值按公式进行计算，1327/5000=0.27；1270/5000=0.25；1345/5000=0.27；1411/5000=0.28；1325/5000=0.27；1321/5000=0.26。抗压强度值：（0.27+0.25+0.27+0.28+0.27+0.26）/6=0.270.200.270.20（标准指标要求）故抗压强度合格。21、按建筑保温砂浆GB/T 20473-2006对某型建筑保温砂浆的的软化

25、系数进行检测，检测结果见下表。计算其软化系数并判定。检验项目123456抗压强度（N）132712981345141113251321浸水后的抗压强度（N）753806725819775790答：每个试件的抗压强度值按公式进行计算，检验项目123456抗压强度（MPa）0.270.250.270.280.270.26浸水后的抗压强度（MPa ）0.150.160.150.160.160.16抗压强度值0：（0.27+0.25+0.27+0.28+0.27+0.26）/6=0.27浸水后的抗压强度值1：（0.15+0.16+0.15+0.16+0.16+0.16）/6=0.161/0=0.590

26、.590.50（标准指标要求），故软化系数合格。22、依据GB/T 29906-2013标准对模塑板外保温系统的吸水量进行检验，得到的检测结果见下表： 数据试样浸水前质量（g）浸水前质量（g）1354.0373.22357.9376.83355.7374.8计算其吸水量并判定。答：依据公式对各个试样的吸水量进行计算。 数据试样浸水前质量（g）浸水前质量（g）吸水量（g/ m2）1354.0373.24802357.9376.84733355.7374.8478三个试样吸水量的算术平均为（480+473+478）/3=477（g/ m2）GB/T 29906-2013标准规定模塑板外保温系统的吸水量不应大于500 g/ m2，符合标准要求，故其吸水量合格。23、对某外墙外保温工程外墙节能构造进行钻芯取样检验，测得的单个芯样的保温层厚度分别为96mm、97mm、97mm，已知设计保温层厚度为100mm。计算并判定此保温层厚度是否符合设计要求。答：三个芯样厚度的平均值