内表面最高温度计算书.docx
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内表面最高温度计算书
1报告目的
本评估报告旨在分析3#楼的的围护结构内表面最高温度是否符合《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2014中的“8.1.6屋顶和东、西外墙内表面的最高温度应符合现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB50176的规定。
”
2评价依据和方法
2.1评价依据
本次评估分析依据相关标准规范和业主提供的项目资料进行，包括：
▪《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2014）
▪《民用建筑热工设计规范》GB50176-93
▪施工图设计说明、墙身大样图、节能计算书
2.2评价方法
1.根据施工图中的围护结构构造，提取围护结构中内表面温度最高的部位（东、西墙面、屋面）进行分析；
2.依据《民用建筑热工设计规范》GB50176-93对围护结构隔热要求，计算以上部位在自然通风条件下的内表面最高温度；
3.将计算的温度与标准要求的上海地区夏季室外计算温度最高值36.1℃对比，判断是否满足绿色建筑评价标准要求。
3评价过程
3.1围护结构构造
本项目建筑结构体系为框架剪力墙结构，外墙采用石材、铝板或玻璃外装饰面+空气层+矿（岩）棉毡（75.0mm），屋面由上至下构造为：
细石混凝土（内配筋）（40.0mm）+水泥砂浆找平层（20.0mm）+热固型改性聚苯板（TPS板）（80.0mm）+防水卷材（4.0mm）+水泥砂浆（20.0mm）+轻质混凝土（（10.0mm）+钢筋混凝土（140.0mm）。
屋面与外墙的详细构造表如表3.1和表3.2所示。
表3.1屋面构造参数表
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
细石混凝土（内配筋）
40.0
1.740
17.20
0.023
0.40
1.00
1:
2.5水泥砂浆找平层
20.0
0.930
11.37
0.022
0.24
1.00
热固型改性聚苯板（TPS板）
80.0
0.036
0.42
1.709
0.93
1.30
防水卷材、聚氨酯
4.0
1:
2.5水泥砂浆
20.0
0.930
11.37
0.022
0.24
1.00
轻质混凝土（容重小于800kg/m3）
10.0
0.360
5.64
0.022
0.16
1.25
钢筋混凝土
140.0
1.740
17.20
0.080
1.38
1.00
屋顶各层之和
310.0
1.88
3.36
屋顶热阻Ro=Ri+∑R+Re=2.04（m2.K/W）
Ri=0.115（m2.K/W）;Re=0.043（m2.K/W）
屋顶传热系数K=1/Ro=0.49W/（m2.K）
太阳辐射吸收系数ρ=0.50。
面密度=533.2
普通结构屋面传热系数满足上海市《公共建筑节能设计标准》（DGJ08-107-2012）3.3.1条规定的K≤0.50的要求。
表3.2外墙类型构造参数表
外墙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
矿（岩）棉毡
75.0
0.049
0.62
1.276
0.95
1.20
外墙各层之和
75.0
1.28
0.95
外墙热阻Ro=Ri+∑R+Re=1.43（m2.K/W）
Ri=0.115（m2.K/W）;Re=0.043（m2.K/W）
外墙传热系数Kp=1/Ro=0.70W/（m2.K）
太阳辐射吸收系数ρ=0.50。
面密度=9
3.2东向外墙内表面最高温度计算
《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）第3.3.4条规定：
屋顶和东、西向外墙的内表面温度，应满足隔热设计标准的要求。
第5.1.1条规定：
在房间自然通风情况下，建筑物的屋顶和东、西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
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
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采用上海地区取值31.2℃；
（2）室外综合温度平均值按照附录式（附2.14计算）
其中，——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值（W/m2），按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.3采用上海地区W（E）昼夜平均151.6W/m2；
——外表面换热系数，取19.0W/（m2K）；
——太阳辐射吸收系数，按规范表中选取0.50；
（3）东向外墙的传热热阻：
Ro=1.43（m2./W）
内表面换热系数：
可计算出内表面平均温度：
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采用上海地区取值4.9℃
——太阳辐射当量温度波幅（℃）：
其中，——太阳辐射吸收系数，按节能计算书取0.50；
——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采用上海地区W（E）16时最大取640W/㎡；
——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采用上海地区W（E）昼夜平均151.6W/㎡；
——外表面换热系数，取19.0W/（㎡.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2.62。
（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（东向）；
根据以上条件，东向:
（3）查《民用建筑热工设计规范》附表2.7，相位差修正系数：
0.76；
表3.3《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：
4）室内计算温度波幅值
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）：
其中外墙热惰性指标D值，按围护结构参数表取；
与分别为内外表面换热系数，取8.7W/（m2.K），19.0W/（m2.K）。
外墙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：
矿（岩）棉毡（75.0mm）
D1=0.95＜1，S1=0.62，R1=1.27，则：
可以求出围护结构衰减倍数：
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，
——空气间层热阻（m2K/W），项目围护结构无空气间层，该项不考虑；
——空气间层内表面蓄热系数[W/（m2K）]；
同上计算得：
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：
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：
9）Δφ的计算和β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，东向
——室内空气温度最大值出现时间，通常取16。
计算得：
这里再计算和的比值：
得到，，，取其中较大值作为分子，，
查《民用建筑热工设计规范》附录二附表2.7，重新得。
10）内表面最高温度计算
由此可以求出东向外墙内表面最高温度：
同理，可计算出东向外墙的内表面最高温度为35.6℃。
11）小结
在房间自然通风情况下，东向外墙的内表面最高温度分别为35.6℃，小于夏季室外计算温度最高值36.1℃，能够满足《民用建筑热工设计规范》GB50176-93的要求。
3.3西向外墙内表面最高温度计算
西向外墙内表面最高温度计算过程与东外墙类似，在此不作赘述，直接给出计算结果。
1）内表面平均温度
2）相位差修正系数
3）室外综合温度波幅值
4）室内计算温度波幅值
5）围护结构衰减倍数
6）多层围护结构的总延迟时间
7）室内谐波传至内表面的延迟时间
8）室内空气到内表面的衰减倍数
9）Δφ的计算和β的再确定
10）内表面最高温度计算
11）小结
在房间自然通风情况下，西向外墙的内表面最高温度分别为35.4℃，小于夏季室外计算温度最高值36.1℃，能够满足《民用建筑热工设计规范》GB50176-93的要求。
3.4屋面内表面最高温度计算
1）内表面平均温度
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：
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采用上海地区取值31.2℃；
（2）室外综合温度平均值按照附录式（附2.14计算）
其中，——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值（W/m2），按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.3采用上海地区H昼夜平均315.4W/m2；
——外表面换热系数，取19.0W/（m2K）；
——太阳辐射吸收系数，按标准规范取0.5；
（3）屋顶传热阻：
内表面换热系数：
可计算出内表面平均温度：
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采用上海地区取值4.9℃
——太阳辐射当量温度波幅（℃）：
其中，——太阳辐射吸收系数，按节能计算书取0.5；
——水平或垂直面上太阳辐射照度最大值（W/m2），按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.3采用上海地区H（水平方向）12时取967W/m2；
——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值（W/m2），按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.3采用上海地区H昼夜平均315.4W/m2；
——外表面换热系数，取19.0W/（m2.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3.5。
（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（水平）；
根据以上条件，水平向:
（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（水平）。
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）：
4）室内计算温度波幅值
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）：
其中屋顶热惰性指标D值，按围护结构参数表取值；
与分别为内外表面换热系数，取8.7W/（m2.K），19.0W/（m2.K）。
屋顶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：
1）第一层：
钢筋混凝土
D1=1.19＞1，S1=17.2，R1=0.069，则：
2）第二层：
加气、泡沫混凝土
D2=0.49＜1，S2=3.59，R2=0.091，则：
3）第三层：
水泥砂浆
D3=0.24＜1，S3=11.37，R3=0.022，则：
4）第四层：
泡沫玻璃保温板
D4=0.91＜1，S4=0.81，R4=0.941，则：
5）第五层：
细石混凝土（内配筋）
D5=0.35＜1，S5=17.2，R4=0.02，则：
可以求出围护结构衰减倍数：
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，
——空气间层热阻（m2K/W），项目围护结构无空气间层，该项不考虑；
——空气间层内表面蓄热系数[W/（m2K）]；同上
计算得：
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：
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：
9）Δφ的计算和β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，水平方向取13。
——室内空气温度最大值出现时间，通常取16。
计算得：
这里再计算和的比值：
得到：
，，取其中较大值作为分子，，查《民用建筑热工设计规范》附录二附表2.7，重新得。
10）内表面最高温度计算
由此可以求出屋顶内表面最高温度：
11）小结
在房间自然通风情况下，屋顶内表面最高温度为36.0℃，小于夏季室外计算温度最高值36.1℃，能够满足《民用建筑热工设计规范》GB50176-93的要求。
四结论
根据《民用建筑热工设计规范》GB50176-93，对本项目围护结构内表面最高温度进行了校核计算，结果表明：
屋顶内表面最高温度为36.0℃，东向外墙的内表面最高温度为35.6℃，西向外墙的内表面最高温度分别为35.4℃，均低于上海市夏季室外计算温度最高值36.1℃，故该项目满足《绿色建筑评价标准》“8.1.6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应符合现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB50176的规定。
”
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