体育馆内表面最高温度计算分析报告

内表面最高温度计算报告书第1页共25页体育馆内表面最高温度计算分析报告项目名称：体育馆项目地点：设计人：校对人：审核人：审批人：设计单位：建设单位：设计日期：计算软件PBECA建筑节能设计分析软件研发单位软件版本计算时间2023.8.1811:30体育馆内表面最高温度计算分析报告书一、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》GB55016-2021。1《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（D≥2.5）轻质围护结构（D＜2.5）内表面最高温度θi,max≤te,max≤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空调房间重质围护结构（D≥2.5）轻质围护结构（D＜2.5）内表面最高温度θi,max≤te,max≤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、《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。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酉阳的内表面最高温度。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01234537.4885.8942.8719.2578.10698.98199.93100.1457.43202.407174.15301.07158.01110.14349.208234.44403.79195.98158.65523.809314.88436.89239.32195.55709.8010370.60380.47265.96218.22823.7011376.03264.85264.85217.61831.3012333.39239.01342.75196.19743.0013265.96202.24368.04165.21598.0014199.31166.57340.46134.77442.6015140.80129.42261.0888.83294.701669.2173.34160.6939.05153.301712.7713.1122.457.1623.301819202122233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(Kg/m3)导热系数[W/(m·K)]蓄热系数[W/(m2·K)]修正系数α选用依据α使用部位岩棉板（平行纤维）1400.0400.701.20外墙《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）岩棉板（平行纤维）1400.0400.701.30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）增强型改性发泡水泥保温板A型1800.0550.901.25热桥过梁《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）增强型改性发泡水泥保温板A型1800.0550.901.25热桥柱/热桥梁/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）难燃型挤塑聚苯板350.0300.271.20周边地面《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）难燃型挤塑聚苯板350.0300.271.20供暖、空调地下室外墙《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）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3材料构造材料汇总表屋面主体层3每层材料名称厚度(mm)导热系数[W/(m·K)]蓄热系数[W/(m2·K)]热阻值[(m2·K)/W]热惰性指标D=R.S修正系数α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20.00.93011.3700.0220.241.00钢筋混凝土120.01.74017.2000.0691.191.00屋面主体层3各层之和260.02.342.56屋面主体层3热阻Ro=Ri+∑R+Re=2.49[(m2·K)/W]Ri=0.11[(m2·K)/W];Re=0.04[(m2·K)/W]屋面主体层3传热系数K=1/Ro=0.40[W/(m2·K)]太阳辐射吸收系数ρ=0.70轻质或重质重质差分时间步长（分钟）5表6屋面主体层1(1)材料构造材料汇总表屋面主体层1(1)每层材料名称厚度(mm)导热系数[W/(m·K)]蓄热系数[W/(m2·K)]热阻值[(m2·K)/W]热惰性指标D=R.S修正系数α建筑钢材1.058.200126.0000.0000.001.00岩棉板（平行纤维）125.00.0400.7002.4042.191.30建筑钢材1.058.200126.0000.0000.001.00屋面主体层1(1)各层之和127.02.402.19屋面主体层1(1)热阻Ro=Ri+∑R+Re=2.55[(m2·K)/W]Ri=0.11[(m2·K)/W];Re=0.04[(m2·K)/W]屋面主体层1(1)传热系数K=1/Ro=0.39[W/(m2·K)]太阳辐射吸收系数ρ=0.70轻质或重质轻质差分时间步长（分钟）51.1屋面主体层3--空调房间表7屋面主体层3内外壁面温度逐时值—空调房间时刻01234567891011外壁面28.9327.8226.9426.2425.6326.0127.7230.7935.3241.1647.0651.69内壁面26.5026.4926.4826.4626.4526.4326.4126.3926.3826.3626.3526.35时刻121314151617181920212223外壁面54.2054.4352.8650.1146.5242.4139.0336.4734.4532.8131.4330.31内壁面26.3526.3726.3926.4126.4426.4626.4826.5026.5126.5226.5226.511.2屋面主体层1(1)--空调房间表8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26.0725.5025.0824.7524.3526.7031.0636.9644.5353.0959.3161.49内壁面26.2226.1726.1226.0726.0326.0025.9725.9725.9926.0526.1526.29时刻121314151617181920212223外壁面59.7755.3249.9844.6539.2534.0031.9731.0130.1629.3328.5227.97内壁面26.4526.6126.7326.8026.8226.7926.7226.6326.5326.4326.3526.281.3屋面主体层3--自然通风房间表9屋面主体层3内外壁面温度逐时值—自然通风房间时刻01234567891011外壁面29.0127.9027.0226.3225.7226.1027.8030.8735.4041.2347.1451.76内壁面30.8030.5830.3630.1629.9929.8729.7929.7729.8129.9030.0430.22时刻121314151617181920212223外壁面54.2754.5052.9350.1846.5942.4939.1136.5434.5332.8931.5130.40内壁面30.4330.6530.8831.0931.2731.4031.4831.5031.4631.3631.2131.021.4屋面主体层1(1)--自然通风房间表10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26.1625.5925.1624.8224.4126.7531.1137.0044.5753.1359.3561.53内壁面29.2128.5127.9427.5427.3427.3327.5327.9328.5229.2430.0931.00时刻121314151617181920212223外壁面59.8255.3850.0444.7239.3234.0832.0731.1130.2629.4428.6228.07内壁面31.8932.6833.3233.7433.9333.8733.5833.0832.4231.6630.8329.991.5结论表11屋面主体层3内表面最高温度判定屋面主体层3房间类型最高温度限值结论空调房间26.5228.50满足要求自然通风房间31.5033.40满足要求表12屋面主体层1(1)内表面最高温度判定屋面主体层1(1)房间类型最高温度限值结论空调房间26.8229.50满足要求自然通风房间33.9333.40不满足要求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13填充墙1(1)材料构造材料汇总表填充墙1(1)每层材料名称厚度(mm)导热系数[W/(m·K)]蓄热系数[W/(m2·K)]热阻值[(m2·K)/W]热惰性指标D=R.S修正系数α水泥砂浆20.00.93011.3700.0220.241.00蒸压加气混凝土砌块526～625(外墙灰缝＞3mm)250.00.2403.0101.0423.141.00水泥砂浆20.00.93011.3700.0220.241.00填充墙1(1)各层之和290.01.083.62填充墙1(1)热阻Ro=Ri+∑R+Re=1.23[(m2·K)/W]Ri=0.11[(m2·K)/W];Re=0.04[(m2·K)/W]填充墙1(1)传热系数K=1/Ro=0.81[W/(m2·K)]太阳辐射吸收系数ρ=0.70轻质或重质重质差分时间步长（分钟）5表14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/(m2·K)]热阻值[(m2·K)/W]热惰性指标D=R.S修正系数α建筑钢材1.058.200126.0000.0000.001.00岩棉板（平行纤维）125.00.0400.7002.6042.191.20建筑钢材1.058.200126.0000.0000.001.00填充墙4各层之和127.02.602.19填充墙4热阻Ro=Ri+∑R+Re=2.75[(m2·K)/W]Ri=0.11[(m2·K)/W];Re=0.04[(m2·K)/W]填充墙4传热系数K=1/Ro=0.36[W/(m2·K)]太阳辐射吸收系数ρ=0.70轻质或重质轻质差分时间步长（分钟）52.1东向外墙2.1.1东向填充墙1(1)--空调房间表15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27.8927.0126.4025.9325.4926.4328.7631.8835.6939.0940.8340.56内壁面26.7526.7626.7726.7726.7626.7426.7326.7026.6826.6526.6226.59时刻121314151617181920212223外壁面40.3639.9639.2538.3136.8534.9333.3832.2731.3630.5329.7429.09内壁面26.5726.5526.5426.5526.5626.5826.6126.6426.6726.7026.7226.742.1.2东向填充墙4--空调房间表16东向填充墙4内外壁面温度逐时值—空调房间时刻01234567891011外壁面26.0325.4825.0624.7324.3426.9331.0035.4240.5543.9844.2341.84内壁面26.1426.1126.0726.0426.0125.9825.9625.9625.9826.0326.1126.20时刻121314151617181920212223外壁面41.5940.6839.4638.0735.7933.1131.7130.8630.0529.2528.4627.92内壁面26.2826.3426.3826.4026.4126.4026.3826.3426.3026.2626.2226.182.1.3东向填充墙1(1)--自然通风房间表17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28.0727.2026.5926.1225.6826.6328.9632.0835.8939.2941.0240.75内壁面30.7130.2329.7729.3829.0728.8728.7928.8329.0029.2729.6330.06时刻121314151617181920212223外壁面40.5440.1439.4338.4937.0235.1033.5432.4331.5230.7029.9129.27内壁面30.5331.0131.4631.8532.1632.3732.4632.4232.2631.9931.6331.192.1.4东向填充墙4--自然通风房间表18东向填充墙4内外壁面温度逐时值—自然通风房间时刻01234567891011外壁面26.1325.5725.1424.8124.4026.9931.0535.4640.5944.0244.2741.88内壁面29.1428.4527.9027.5127.3127.3127.5227.9228.5129.2330.0530.90时刻121314151617181920212223外壁面41.6440.7339.5238.1435.8733.2031.8130.9630.1529.3628.5628.02内壁面31.7132.4132.9733.3433.5233.4833.2432.8032.2031.4830.7029.892.2西向外墙2.2.1西向填充墙1(1)--空调房间表19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27.9727.0726.4525.9625.5225.8326.9428.7530.9233.5436.1338.06内壁面26.7326.7526.7626.7626.7626.7526.7426.7226.6926.6626.6326.60时刻121314151617181920212223外壁面40.5742.5343.1642.2940.1836.8034.3132.7831.6730.7329.8829.20内壁面26.5726.5526.5326.5226.5226.5326.5426.5726.6026.6426.6826.712.2.2西向填充墙4--空调房间表20西向填充墙4内外壁面温度逐时值—空调房间时刻01234567891011外壁面26.0525.4925.0624.7424.3425.5727.6830.5133.4036.9239.8041.30内壁面26.1726.1326.0926.0526.0125.9925.9625.9525.9525.9826.0226.07时刻121314151617181920212223外壁面44.7646.2245.5342.8939.1033.8031.8430.9130.0929.2828.4827.94内壁面26.1426.2226.2926.3726.4226.4626.4526.4226.3726.3126.2626.212.2.3西向填充墙1(1)--自然通风房间表21西向填充墙1(1)内外壁面温度逐时值—自然通风房间时刻01234567891011外壁面28.1527.2626.6426.1625.7226.0327.1428.9531.1233.7436.3238.25内壁面30.6830.2129.7629.3829.0828.8828.8028.8529.0129.2929.6530.07时刻121314151617181920212223外壁面40.7642.7143.3442.4640.3536.9734.4732.9431.8430.9030.0629.37内壁面30.5431.0031.4431.8232.1232.3132.4032.3632.2031.9431.5831