围护结构隔热性能计算报告

内表面最高温度计算报告书/第1页共2页20210930宿舍楼内表面最高温度计算分析报告项目名称：宿舍楼项目地点：成都设计人：校对人：审核人：审批人：设计单位：四川西南广厦建筑设计院有限责任公司建设单位：中国民用航空飞行学院新津分院设计日期：计算软件PBECA建建筑节能设设计分析软软件研发单位中国建筑科学学研究院有有限公司北京构力力科技有限限公司软件版本202109930计算时间2021.111.621:00内表面最高温度计算分析报告书一、计算依据1.《民用建筑热工设计规范》GB50176-20162.《四川省民用绿色建筑设计施工图阶段审查技术要点》（试行）3.《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《四川省民用绿色建筑设计施工图阶段审查技术要点》（试行）和《民用建筑热工设计规范》GB50176-2016。1《四川省民用绿色建筑设计施工图阶段审查技术要点》（试行）条文要求《四川省民用绿色建筑设计施工图阶段审查技术要点》（试行）控制项中对围护结构内表面最高温度要求为：“2.7.5条屋顶和外墙隔热性能应满足现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB50176的要求。”2《民用建筑热工设计规范》GB50176-2016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间空调房间重质围护结构构（D≥2.5）轻质围护结构构（D＜2.5）内表面最高温温度θi,maax≤te,maax≤ti+2≤ti+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间空调房间重质围护结构构（D≥2.5）轻质围护结构构（D＜2.5）内表面最高温温度θi,maax≤te,maax≤ti+2..5≤ti+3..5表中θi,max——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C3中的规定计算；te,max——累年日平均温度最高日的最高温度（℃）；ti——室内空气温度（℃）。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：（2）初始条件：（3）边界条件：式中：ρj，cj，λj——分别为第j层材料的密度、比热和导热系数；α0——室外空气对流表面换热系数，取19.0W/(m2·K)；α1——室内空气对流表面换热系数，取8.7W/(m2·K)；T0(τ)——室外空气综合温度，单位℃；T1(τ)——室内空气温度，单位℃；按《民用建筑热工设计规范》GB50176-2016第3.3.2条的规定取值；fj(x)——第j层初始温度，单位℃；L——构件总厚度，mm。（4）室外综合温度逐时值：式中：Te（τ）——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。ρs——外表面太阳辐射吸收系数，可按《民用建筑热工设计规范》GB50176-2016选取。I(τ)——表面法向太阳总辐射强度（包括直射和散射），单位W/m2。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的条文及附录要求，进行边界条件及计算参数的设置。2.1边界条件1）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B.0.1条的规定取值，对流换热系数19.0W/(m2·K)；2）内表面：第三类边界条件，室内空气温度按照本规范第3.3.2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0W/m2；2.2温度参数1）室内温度：26℃。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成都的内表面最高温度。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2太阳总辐射照度表表3太阳总辐射照度表（W/m2）时刻南东西北水平01234519.6132.9519.8511.1235.30669.69128.00068.4141.18135.9007165.499313.444151.555104.955351.2008228.600404.700187.700152.433520.3009358.833523.300260.922215.177849.40010395.844399.999274.277225.733875.60011420.466286.866286.866236.088915.60012362.899254.055362.888208.422785.70013309.433229.499421.166187.644685.30014236.977194.588415.399157.911535.40015178.822164.055342.122113.377381.9001676.7775.22140.11145.41149.2001722.0922.1636.1912.6139.301819202122233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(Kgg/m3)导热系数[WW/(m··K)]蓄热系数[WW/(m22·K)]]修正系数α选用依据α使用部位不燃型复合膨膨胀聚苯乙乙烯保温板板（颗粒型型硅质A2级外保温温）1500.0650.901.20外墙/热桥柱柱/热桥梁/热桥过梁/热桥楼板板《四川省居住住建筑节能能设计标准准》（DB511/50227-20019）挤塑聚苯乙烯烯泡沫板350.0300.341.20屋面《民用建筑设设计热工规规范》岩棉板1100.0410.471.20架空或外挑楼楼板《民用建筑设设计热工规规范》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：表5屋面主体层1(1)材料构造材料汇总表屋面主体层11(1)每层材料名称称厚度(mm)导热系数[W/(m··K)]蓄热系数[W/(m22·K)]]热阻值[(m2·KK)/W]]热惰性指标D=R.SS修正系数α细石混凝土40.01.74017.20000.0230.401.00水泥砂浆10.00.93011.37000.0110.121.00SBS改性沥沥青防水卷卷材6.00.2309.3700.0260.241.00水泥砂浆20.00.93011.37000.0220.241.00挤塑聚苯乙烯烯泡沫板40.00.0300.3401.1110.451.20轻集料混凝土土清捣30.00.89011.10000.0340.371.00钢筋混凝土120.01.74017.20000.0691.191.00屋面主体层11(1)各层之和和266.01.303.02屋面主体层11(1)热阻Ro==Ri+∑R+Ree=1.445[(mm2·K)//W]Ri=0.111[(mm2·K)//W];RRe=0..04[((m2·K)//W]屋面主体层11(1)传热系数数K=1/Roo=0.669[W//(m2·K)]]太阳辐射吸收收系数ρ=0.770轻质或重质重质差分时间步长长（分钟）51.1屋面主体层1(1)--空调房间表6屋面主体层1(1)内外壁面温度逐时值—空调房间时刻01234567891011外壁面33.3732.2731.0029.7929.1028.8929.3032.1835.8341.7146.5350.59内壁面27.0827.0727.0727.0527.0427.0227.0026.9726.9526.9226.9026.88时刻121314151617181920212223外壁面52.6753.8153.6952.5149.4146.3843.9742.0439.4837.5736.0634.69内壁面26.8726.8726.8826.9026.9226.9526.9827.0127.0427.0627.0727.081.2屋面主体层1(1)--自然通风房间表7屋面主体层1(1)内外壁面温度逐时值—自然通风房间时刻01234567891011外壁面33.5732.4831.2130.0029.3129.1029.5232.3936.0441.9246.7350.79内壁面33.2232.9232.6432.3832.1632.0031.9131.8931.9432.0732.2632.49时刻121314151617181920212223外壁面52.8654.0153.8852.7149.6046.5744.1642.2439.6737.7636.2634.90内壁面32.7633.0533.3433.6133.8434.0134.1134.1434.0833.9533.7633.511.3结论表8屋面主体层1(1)内表面最高温度判定屋面主体层11(1)房间类型型最高温度限值结论空调房间27.0828.50满足要求自然通风房间间34.1437.00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1(1)材料构造材料汇总表填充墙1(11)每层材料名称称厚度(mm)导热系数[W/(m··K)]蓄热系数[W/(m22·K)]]热阻值[(m2·KK)/W]]热惰性指标D=R.SS修正系数α水泥砂浆5.00.93011.37000.0050.061.00不燃型复合膨膨胀聚苯乙乙烯保温板板（颗粒型型硅质A2级外保温温）40.00.0650.9000.5130.551.20水泥砂浆18.00.93011.37000.0190.221.00KP1烧结多多孔砖砌体体240××115××90200.00.5107.9200.3923.111.00水泥砂浆10.00.93011.37000.0110.121.00填充墙1(11)各层之和和273.00.944.06填充墙1(11)热阻Ro==Ri+∑R+Ree=1.009[(mm2·K)//W]Ri=0.111[(mm2·K)//W];RRe=0..04[((m2·K)//W]填充墙1(11)传热系数数K=1/Roo=0.992[W//(m2·K)]]太阳辐射吸收收系数ρ=0.770轻质或重质重质差分时间步长长（分钟）52.1东向外墙2.1.1东向填充墙1(1)--空调房间表10东向填充墙1(1)内外壁面温度逐时值—空调房间时刻01234567891011外壁面28.3827.9426.6625.5925.9627.0329.0536.4341.6147.1446.9144.47内壁面26.9626.9626.9626.9626.9526.9426.9326.9226.9026.8826.8626.85时刻121314151617181920212223外壁面43.4843.6143.1542.3538.7636.2935.1334.4031.1030.1129.8229.25内壁面26.8326.8326.8326.8326.8526.8626.8826.9026.9126.9326.9526.962.1.2东向填充墙1(1)--自然通风房间表11东向填充墙1(1)内外壁面温度逐时值—自然通风房间时刻01234567891011外壁面28.6628.2226.9525.8826.2527.3229.3536.7341.9047.4347.2044.75内壁面32.6232.0531.5331.1030.7730.5830.5430.6530.9031.2831.7532.29时刻121314151617181920212223外壁面43.7543.8843.4242.6239.0336.5535.3934.6731.3630.3830.0929.53内壁面32.8633.4333.9534.3934.7234.9134.9634.8534.6134.2333.7633.212.2西向外墙2.2.1西向填充墙1(1)--空调房间表12西向填充墙1(1)内外壁面温度逐时值—空调房间时刻01234567891011外壁面28.3927.9426.6725.5925.9626.7027.4331.8134.7438.6041.4643.27内壁面26.9526.9626.9626.9626.9626.9526.9426.9226.9126.8926.8726.85时刻121314151617181920212223外壁面46.1349.3350.3448.7541.9737.2935.3134.4331.1130.1329.8329.26内壁面26.8426.8226.8126.8126.8126.8226.8426.8626.8826.9126.9326.942.2.2西向填充墙1(1)--自然通风房间表13西