公建内表面温度计算书.doc

内表面最高温度计算书

一、概述
1. 节能目标
满足在自然通风条件下，房间的屋顶和东、西外墙内表面的最高温度满足现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176的要求
2. 计算依据
《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）

二、构造说明
1. 屋顶构造
屋顶类型
每层材料名称
厚度
(mm)
导热系数
W/(m·K)
蓄热系数
W/(㎡·K)
热阻值
(㎡·K)/W
热惰性指标
D=R.S
修正系数
α
碎石、卵石混凝土2100
40.0
1.280
13.57
0.031
0.42
1.00
水泥砂浆
200
0.930
11.37
0.022
0.24
1.00
难然型挤塑聚苯板
40.0
0.030
0.27
1.111
0.36
1.20
SBS改性沥青防水卷材
5.0
0.230
9.37
0.022
0.20
1.00
水泥砂浆
20.0
0.930
11.37
0.022
0.24
1.00
烧结陶粒混凝土1451～1550
30.0
0.570
7.19
0.035
0.38
1.50
钢筋混凝土
120.0
1.740
17.20
0.069
1.19
1.00
各层之和
275.0

1.31
3.04

热阻Ro=Ri+∑R+Re=1.469(㎡·K/W)
Ri= 0.115(㎡·K/W);Re=0.043(㎡·K/W)
传热系数 K =1/Ro=0.68
2. 东向外墙构造
东向外墙类型
每层材料名称
厚度
(mm)
导热系数
W/(m·K)
蓄热系数
W/(㎡·K)
热阻值
(㎡·K)/W
热惰性指标
D=R.S
修正系数
α
水泥砂浆
20.0
0.930
11.37
0.022
0.24
1.00
节能型混凝土复合小型空心砌块
220.0
0.260
4.23
0.846
3.58
1.00
水泥砂浆
20.0
0.930
11.39
0.022
0.24
1.00
各层之和
260.0

0.89
4.07

热阻Ro=Ri+∑R+Re=1.047(㎡·K/W)
Ri= 0.115(㎡·K/W);Re=0.043(㎡·K/W)
传热系数 K =1/Ro=0.95
三、计算分析
屋顶的内表面温度计算
在房间自然通风情况下，屋顶的内表面最高温度，应满足下式要求：

式中——围护结构内表面最高温度（℃），应按《民用建筑热工设计规范》附录二中（八）的规定计算；
——夏季室外计算温度最高值（℃），应按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2采用。
在自然通风条件下，非通风围护结构内表面最高温度按附录式（附2.21计算）：

1）内表面平均温度
其中内表面平均温度按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.22计算）：

——室内计算温度平均值（℃）；；
（1） 室内计算温度平均值：
= 34.7℃
其中，——室外计算温度平均值（℃），按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2采用33.2；
（2） 室外综合温度平均值按照附录式（附2.14计算）
= 41.5395℃
其中，——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值（W/㎡），按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.3采用316.9 W/㎡；
——外表面换热系数，取19 W/(㎡K)；
——太阳辐射吸收系数，取0.5；
（3）材料的传热阻：
Ro=1.469 (㎡K)/ W
内表面换热系数： =8.7 W/(㎡K)
可计算出内表面平均温度：
=35.235℃
2）相位差修正系数
（1）与比值
其中，——室外空气温度波幅（℃），按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2采用5.7 ℃；
——太阳辐射当量温度波幅（℃）：
=17.45℃
其中，——太阳辐射吸收系数，取0.5；
——水平或垂直面上太阳辐射照度最大值（W/㎡），按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.3采用980 W/㎡；
——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值（W/㎡），按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.3采用316.9 W/㎡；
——外表面换热系数，取19 W/(㎡.K)；
根据以上结果，取与中较大值为分子，按照的比值计算结果为3.061。
（2）与差值
——室外空气温度最大值出现时间，通常取15时；
——太阳辐射照度最大值出现时间，通常取12时；
根据以上条件，=3（h）。
（3） 查《民用建筑热工设计规范》附表2.7，相位差修正系数：0.94；

表 1民用建筑热工设计规范》附表2.7

3）室外综合温度波幅值
室外综合温度波幅值，按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.15计算）：
=21.761℃
4）室内计算温度波幅值
=4.2℃
5）围护结构衰减倍数
围护结构衰减倍数，按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.17计算）：

（1）其中热惰性指标D值，取2.855；
（2）构造各层材料的表面蓄热系数按《民用建筑热工设计规范》附录二中（七）1.的规定计算，由内到外逐层进行计算；
可以求出围护结构衰减倍数：
=63.249
6）多层围护结构的总延迟时间
总延迟时间，按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.18）计算：

其中，——围护结构延迟时间（h）；
——围护结构外表面（亦即最后一层外表面）蓄热系数[W/（m2K）]，取最后一层材料的外表面蓄热系数，即=17.2；
——空气间层热阻（m2K/W）；
——空气间层内表面蓄热系数[W/（m2K）]。
计算得：
=7.617
7）室内谐波传至内表面的延迟时间
室内谐波传至内表面的延迟时间，按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.20计算）：
=2.016
8）室内空气到内表面的衰减倍数
室内空气到内表面的衰减倍数，按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.19计算）：
=2.828
9）的计算和的再确定
根据和，参照《民用建筑热工设计规范》附录二附表2.7计算：

其中，——室外综合温度最大值出现时间，查附表2.7，=13；
——室内空气温度最大值出现时间，通常取16。
计算得=2.601，

这里再计算和的比值：
由上述计算，=0.344，=1.485，取其中较大值作为分子，计算得出两者比值为4.316，按照4.5取值，查《民用建筑热工设计规范》附录二附表2.7（见表 1），重新得=0.95
10）内表面最高温度计算
由此可以求出内表面最高温度：
=36.97℃
根据《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2可得夏季室外计算温度最高值=38.90 ℃。
≤
11）小结
在房间自然通风情况下，屋顶内表面最高温度36.97 ℃小于等于夏季室外计算温度最高值38.90 ℃，能够满足《民用建筑热工设计规范》GB50176-93的要求。

东向外墙的内表面温度计算
在房间自然通风情况下，东向外墙的内表面最高温度，应满足下式要求：

式中——围护结构内表面最高温度（℃），应按《民用建筑热工设计规范》附录二中（八）的规定计算；
——夏季室外计算温度最高值（℃），应按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2采用。
在自然通风条件下，非通风围护结构内表面最高温度按附录式（附2.21计算）：

1）内表面平均温度
其中内表面平均温度按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.22计算）：

——室内计算温度平均值（℃）；；
（1） 室内计算温度平均值：
= 34.7℃
其中，——室外计算温度平均值（℃），按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2采用33.2；
（2） 室外综合温度平均值按照附录式（附2.14计算）
= 37.1974℃
其中，——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值（W/㎡），按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.3采用151.9 W/㎡；
——外表面换热系数，取19 W/(㎡K)；
——太阳辐射吸收系数，取0.5；
（3）材料的传热阻：
Ro=1.047 (㎡K)/ W
内表面换热系数： =8.7 W/(㎡K)
可计算出内表面平均温度：
=34.974℃
2）相位差修正系数
（1）与比值
其中，——室外空气温度波幅（℃），按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2采用5.7 ℃；
——太阳辐射当量温度波幅（℃）：
=12.845℃
其中，——太阳辐射吸收系数，取0.5；
——水平或垂直面上太阳辐射照度最大值（W/㎡），按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.3采用640 W/㎡；
——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值（W/㎡），按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.3采用151.9 W/㎡；
——外表面换热系数，取19 W/(㎡.K)；
根据以上结果，取与中较大值为分子，按照的比值计算结果为2.253。
（2）与差值
——室外空气温度最大值出现时间，通常取15时；
——太阳辐射照度最大值出现时间，通常取8时；
根据以上条件，=7（h）。
（3） 查《民用建筑热工设计规范》附表2.7，相位差修正系数：0.69；

表 2民用建筑热工设计规范》附表2.7

3）室外综合温度波幅值
室外综合温度波幅值，按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.15计算）：
=12.796℃
4）室内计算温度波幅值
=4.2℃
5）围护结构衰减倍数
围护结构衰减倍数，按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.17计算）：

（1）其中热惰性指标D值，取4.069；
（2）构造各层材料的表面蓄热系数按《民用建筑热工设计规范》附录二中（七）1.的规定计算，由内到外逐层进行计算；
可以求出围护结构衰减倍数：
=29.397
6）多层围护结构的总延迟时间
总延迟时间，按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.18）计算：

其中，——围护结构延迟时间（h）；
——围护结构外表面（亦即最后一层外表面）蓄热系数[W/（m2K）]，取最后一层材料的外表面蓄热系数，即=9.679；
——空气间层热阻（m2K/W）；
——空气间层内表面蓄热系数[W/（m2K）]。
计算得：
=9.977
7）室内谐波传至内表面的延迟时间
室内谐波传至内表面的延迟时间，按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.20计算）：
=1.263
8）室内空气到内表面的衰减倍数
室内空气到内表面的衰减倍数，按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.19计算）：
=1.653
9）的计算和的再确定
根据和，参照《民用建筑热工设计规范》附录二附表2.7计算：

其中，——室外综合温度最大值出现时间，查附表2.7，=9；
——室内空气温度最大值出现时间，通常取16。
计算得=1.714，
这里再计算和的比值：
由上述计算，=0.435，=2.541，取其中较大值作为分子，计算得出两者比值为5.839，按照5取值，查《民用建筑热工设计规范》附录二附表2.7（见表 1），重新得=0.98
10）内表面最高温度计算
由此可以求出内表面最高温度：
=37.89℃
根据《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2可得夏季室外计算温度最高值=38.90 ℃。
≤
11）小结
在房间自然通风情况下，东向外墙内表面最高温度37.89 ℃小于等于夏季室外计算温度最高值38.90 ℃，能够满足《民用建筑热工设计规范》GB50176-93的要求。

西向外墙的内表面温度计算
在房间自然通风情况下，西向外墙的内表面最高温度，应满足下式要求：

式中——围护结构内表面最高温度（℃），应按《民用建筑热工设计规范》附录二中（八）的规定计算；
——夏季室外计算温度最高值（℃），应按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2采用。
在自然通风条件下，非通风围护结构内表面最高温度按附录式（附2.21计算）：

1）内表面平均温度
其中内表面平均温度按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.22计算）：

——室内计算温度平均值（℃）；；
（1） 室内计算温度平均值：
= 34.7℃
其中，——室外计算温度平均值（℃），按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2采用33.2；
（2） 室外综合温度平均值按照附录式（附2.14计算）
= 35.0605℃
其中，——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值（W/㎡），按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.3采用70.7 W/㎡；
——外表面换热系数，取19 W/(㎡K)；
——太阳辐射吸收系数，取0.5；
（3）材料的传热阻：
Ro=1.047 ㎡K)/ W
内表面换热系数： =8.7 W/(㎡K)
可计算出内表面平均温度：
=34.74℃
2）相位差修正系数
（1）与比值
其中，——室外空气温度波幅（℃），按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2采用5.7 ℃；
——太阳辐射当量温度波幅（℃）：
=5.245℃
其中，——太阳辐射吸收系数，取0.5；
——水平或垂直面上太阳辐射照度最大值（W/㎡），按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.3采用270 W/㎡；
——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值（W/㎡），按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.3采用70.7 W/㎡；
——外表面换热系数，取19 W/㎡.K)；
根据以上结果，取与中较大值为分子，按照的比值计算结果为1.087。
（2）与差值
——室外空气温度最大值出现时间，通常取15时；
——太阳辐射照度最大值出现时间，通常取12时；
根据以上条件，=3（h）。
（3） 查《民用建筑热工设计规范》附表2.7，相位差修正系数：0.92；

表 3民用建筑热工设计规范》附表2.7

3）室外综合温度波幅值
室外综合温度波幅值，按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.15计算）：
=10.069℃
4）室内计算温度波幅值
=4.2℃
5）围护结构衰减倍数
围护结构衰减倍数，按《民用建筑热工设计规范》附录式（附217计算）：

（1）其中热惰性指标D值，取4.069；
（2）构造各层材料的表面蓄热系数按《民用建筑热工设计规范》附录二中（七）1.的规定计算，由内到外逐层进行计算；
可以求出围护结构衰减倍数：
=29.397
6）多层围护结构的总延迟时间
总延迟时间，按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.18）计算：

其中，——围护结构延迟时间（h）；
——围护结构外表面（亦即最后一层外表面）蓄热系数[W/（m2K）]，取最后一层材料的外表面蓄热系数，即=9.679；
——空气间层热阻（m2K/W）；
——空气间层内表面蓄热系数[W/（m2K）]。
计算得：
=9.977
7）室内谐波传至内表面的延迟时间
室内谐波传至内表面的延迟时间，按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.20计算）：
=1.263
8）室内空气到内表面的衰减倍数
室内空气到内表面的衰减倍数，按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.19计算）：
=1.653
9）的计算和的再确定
根据和，参照《民用建筑热工设计规范》附录二附表2.7计算：

其中，——室外综合温度最大值出现时间，查附表2.7，=13；
——室内空气温度最大值出现时间，通常取16。
计算得=5.714，
这里再计算和的比值：
由上述计算，=0.343，=2.541，取其中较大值作为分子，计算得出两者比值为7.42，按照5取值，查《民用建筑热工设计规范》附录二附表2.7（见表 1），重新得=0.85
10）内表面最高温度计算
由此可以求出内表面最高温度：
=37.19℃
根据《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2可得夏季室外计算温度最高值=38.90 ℃。
≤
11）小结
在房间自然通风情况下，西向外墙内表面最高温度37.10 ℃小于等于夏季室外计算温度最高值38.90 ℃，能够满足《民用建筑热工设计规范》GB50176-93的要求。

四、结论
通过计算屋顶、东向外墙、西向外墙内表面最高温度小于等于黔江夏季室外计算温度最高值38.90℃，故该项目满足在自然通风条件下，房间的屋顶和东、西外墙内表面的最高温度满足现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176的要求。