全民健身中心建設(shè)項目內(nèi)表面最高溫度計算分析報告

內(nèi)表面最高溫度計算報告書第1頁共17頁全民健身中心建設(shè)項目內(nèi)表面最高溫度計算分析報告一、計算依據(jù)1.《建筑環(huán)境通用規(guī)范》GB55016-20212.《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB50176-20163.《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50378-20194.《綠色建筑評價技術(shù)細(xì)則》二、指標(biāo)要求內(nèi)表面最高溫度計算標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)主要為《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50378-2019和《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB50176-2016、《建筑環(huán)境通用規(guī)范》GB55016-2021。1《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50378-2019條文要求《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50378-2019控制項中對圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面最高溫度要求為：“5.1.7條屋頂和外墻隔熱性能應(yīng)滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB50176的要求?！?《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB50176-2016和《建筑環(huán)境通用規(guī)范》GB55016-2021要求2.1外墻的要求外墻在給定兩側(cè)空氣溫度及變化規(guī)律的情況下，外墻內(nèi)表面最高溫度應(yīng)符合表1的要求：表1外墻內(nèi)表面最高溫度的限值房間類型自然通風(fēng)房間空調(diào)房間重質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)（D≥2.5）輕質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)（D＜2.5）內(nèi)表面最高溫度θi,max≤te,max≤ti+2≤ti+32.2屋頂?shù)囊笪蓓斣诮o定兩側(cè)空氣溫度及變化規(guī)律的情況下，屋頂內(nèi)表面最高溫度應(yīng)符合表2的要求：表2屋頂內(nèi)表面最高溫度的限值房間類型自然通風(fēng)房間空調(diào)房間重質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)（D≥2.5）輕質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)（D＜2.5）內(nèi)表面最高溫度θi,max≤te,max≤ti+2.5≤ti+3.5表中θi,max——圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面最高溫度（℃），應(yīng)按《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》附錄C3中的規(guī)定計算；te,max——累年日平均溫度最高日的最高溫度（℃）；ti——室內(nèi)空氣溫度（℃）。三、模擬概述1原理概要圍護(hù)結(jié)構(gòu)外墻和屋頂?shù)膫鳠徇^程，通常視為一維非穩(wěn)態(tài)無內(nèi)熱源的導(dǎo)熱問題，計算方法采用數(shù)值分析法，計算方程如下。首先建立常物性、無內(nèi)熱源的一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的內(nèi)部微分方程，微分方程的求解可采用有限差分法，按下式計算：（1）數(shù)學(xué)模型：（2）初始條件：（3）邊界條件：式中：ρj，cj，λj——分別為第j層材料的密度、比熱和導(dǎo)熱系數(shù)；α0——室外空氣對流表面換熱系數(shù)，取19.0W/(m2·K)；α1——室內(nèi)空氣對流表面換熱系數(shù)，取8.7W/(m2·K)；T0(τ)——室外空氣綜合溫度，單位℃；T1(τ)——室內(nèi)空氣溫度，單位℃；按《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB50176-2016第3.3.2條的規(guī)定取值；fj(x)——第j層初始溫度，單位℃；L——構(gòu)件總厚度，mm。（4）室外綜合溫度逐時值：式中：Te（τ）——室外空氣逐時溫度，單位℃，可按《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB50176-2016附錄光盤中選取。ρs——外表面太陽輻射吸收系數(shù)，可按《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB50176-2016選取。I(τ)——表面法向太陽總輻射強度（包括直射和散射），單位W/m2?？砂础睹裼媒ㄖ峁ぴO(shè)計規(guī)范》GB50176-2016附錄光盤中選取；其次，對傳熱過程進(jìn)行數(shù)值求解。軟件采用有限差分法，通過建立節(jié)點的有限差分方程，采用迭代法對熱平衡微分方程及導(dǎo)熱微分方程進(jìn)行求解。2參數(shù)設(shè)置根據(jù)《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB50176-2016、《建筑環(huán)境通用規(guī)范》GB55016-2021的條文及附錄要求，進(jìn)行邊界條件及計算參數(shù)的設(shè)置。2.1邊界條件1）外表面：第三類邊界條件，室外空氣逐時溫度按照本規(guī)范附錄B.0.1條的規(guī)定取值，對流換熱系數(shù)19.0W/(m2·K)；2）內(nèi)表面：第三類邊界條件，室內(nèi)空氣溫度按照本規(guī)范第3.3.2條的規(guī)定取值，對流換熱系數(shù)8.7W/(m2·K)；3）其它邊界：第二類邊界條件，熱流密度0W/m2；2.2溫度參數(shù)1）室內(nèi)溫度：26℃。按《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB50176-2016第3.3.2條的規(guī)定取值。2）室外空氣逐時溫度及太陽輻射，按《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB50176-2016附錄A的備注選取。四、模擬分析本項目為計算重慶市區(qū)的內(nèi)表面最高溫度。1室內(nèi)外逐時溫度圖1室內(nèi)外空氣逐時溫度24小時曲線圖2太陽總輻射照度表表3太陽總輻射照度表（W/m2）時刻南東西北水平0123450.010.10--0.01--647.2867.1238.4430.2971.107135.94187.04100.9780.16209.208284.51387.93177.59143.45463.109466.55520.39245.31201.84781.3010595.54468.50294.94244.10994.1011591.95294.00294.00243.07981.2012479.41248.71378.36204.59789.9013346.89197.07372.37160.55565.8014251.13160.25332.82129.10404.2015170.52121.37271.5996.93273.701673.7259.27149.4247.00120.90171819202122233材料熱工參數(shù)表4材料熱工參數(shù)參考依據(jù)材料名稱干密度(Kg/m3)導(dǎo)熱系數(shù)[W/(m·K)]蓄熱系數(shù)[W/(m2·K)]修正系數(shù)α選用依據(jù)α使用部位難燃型擠塑聚苯板350.0300.27屋頂:1.20/樓板:1.20屋面/周邊地面《重慶市公共建筑節(jié)能（綠色建筑)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(DBJ50-052-2020）、《重慶市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)-居住建筑節(jié)能65%（綠色建筑）設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（DBJ50-071-2020）增強型改性發(fā)泡水泥保溫板A型1800.0550.90墻體:1.25熱橋柱/熱橋梁/熱橋過梁/熱橋樓板《重慶市公共建筑節(jié)能（綠色建筑)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(DBJ50-052-2020）、《重慶市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)-居住建筑節(jié)能65%（綠色建筑）設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（DBJ50-071-2020）蒸壓加氣混凝土砌塊426～525(外墻灰縫≤3mm)5250.1602.61墻體:1.00外墻《重慶市公共建筑節(jié)能（綠色建筑)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(DBJ50-052-2020）、《重慶市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)-居住建筑節(jié)能65%（綠色建筑）設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（DBJ50-071-2020）巖棉板（垂直纖維）1000.0480.75屋頂:1.50/樓板:1.20屋面/底部接觸空氣的架空樓板《重慶市公共建筑節(jié)能（綠色建筑)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(DBJ50-052-2020）、《重慶市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)-居住建筑節(jié)能65%（綠色建筑）設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（DBJ50-071-2020）難燃型改性聚乙烯380.0390.35樓板:1.25底部接觸空氣的架空樓板《重慶市公共建筑節(jié)能（綠色建筑)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(DBJ50-052-2020）、《重慶市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)-居住建筑節(jié)能65%（綠色建筑）設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（DBJ50-071-2020）五、計算結(jié)果1屋頂本項目屋面內(nèi)表面最高溫度的詳細(xì)計算過程如下所示：表5默認(rèn)屋面主體層材料構(gòu)造材料匯總表默認(rèn)屋面主體層每層材料名稱厚度(mm)導(dǎo)熱系數(shù)[W/(m·K)]蓄熱系數(shù)[W/(m2·K)]熱阻值[(m2·K)/W]熱惰性指標(biāo)D=R.S修正系數(shù)α細(xì)石混凝土40.01.74017.2000.0230.401.00難燃型擠塑聚苯板80.00.0300.2702.2220.721.20防水卷材水泥砂漿20.00.93011.3700.0220.241.00頁巖陶?；炷?10030.00.5006.7000.0400.401.50鋼筋混凝土120.01.74017.2000.0691.191.00默認(rèn)屋面主體層各層之和290.02.382.95默認(rèn)屋面主體層熱阻Ro=Ri+∑R+Re=2.54[(m2·K)/W]Ri=0.11[(m2·K)/W];Re=0.05[(m2·K)/W]默認(rèn)屋面主體層傳熱系數(shù)K=1/Ro=0.39[W/(m2·K)]太陽輻射吸收系數(shù)ρ=0.70輕質(zhì)或重質(zhì)重質(zhì)差分時間步長（分鐘）5表6鋼構(gòu)屋面材料構(gòu)造材料匯總表鋼構(gòu)屋面每層材料名稱厚度(mm)導(dǎo)熱系數(shù)[W/(m·K)]蓄熱系數(shù)[W/(m2·K)]熱阻值[(m2·K)/W]熱惰性指標(biāo)D=R.S修正系數(shù)α建筑鋼材1.058.200126.0000.0000.001.00巖棉板（垂直纖維）300.00.0480.7504.1674.691.50建筑鋼材1.058.200126.0000.0000.001.00鋼構(gòu)屋面各層之和302.04.174.69鋼構(gòu)屋面熱阻Ro=Ri+∑R+Re=4.33[(m2·K)/W]Ri=0.11[(m2·K)/W];Re=0.05[(m2·K)/W]鋼構(gòu)屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)K=1/Ro=0.23[W/(m2·K)]太陽輻射吸收系數(shù)ρ=0.70輕質(zhì)或重質(zhì)重質(zhì)差分時間步長（分鐘）51.1默認(rèn)屋面主體層--空調(diào)房間表7默認(rèn)屋面主體層內(nèi)外壁面溫度逐時值—空調(diào)房間時刻01234567891011外壁面36.0934.8433.8232.9432.1831.4531.4833.0537.1443.9051.5857.52內(nèi)壁面26.7226.7226.7126.7026.6926.6826.6726.6526.6426.6226.6126.59時刻121314151617181920212223外壁面60.2260.1458.6756.5053.4749.8846.8944.3242.1840.3538.7737.51內(nèi)壁面26.5926.5926.5926.6126.6326.6526.6726.6926.7026.7226.7226.731.2鋼構(gòu)屋面--空調(diào)房間表8鋼構(gòu)屋面內(nèi)外壁面溫度逐時值—空調(diào)房間時刻01234567891011外壁面32.4531.6331.1930.6830.2629.5931.5436.9647.5161.2771.7173.71內(nèi)壁面26.3226.3026.2926.2726.2526.2326.2226.2026.1826.1726.1526.15時刻121314151617181920212223外壁面68.3660.9755.5351.2445.8840.7439.0637.5436.5635.5634.6434.26內(nèi)壁面26.1526.1626.1826.2226.2526.2826.3126.3326.3426.3426.3426.331.3默認(rèn)屋面主體層--自然通風(fēng)房間表9默認(rèn)屋面主體層內(nèi)外壁面溫度逐時值—自然通風(fēng)房間時刻01234567891011外壁面36.2835.0334.0133.1332.3831.6431.6833.2437.3344.0951.7657.70內(nèi)壁面37.1136.8136.5236.2636.0435.8835.7935.7835.8435.9836.1836.42時刻121314151617181920212223外壁面60.4060.3258.8556.6853.6550.0647.0744.5042.3640.5438.9537.70內(nèi)壁面36.7137.0037.3037.5737.8037.9638.0638.0838.0137.8737.6737.411.4結(jié)論表10默認(rèn)屋面主體層內(nèi)表面最高溫度判定默認(rèn)屋面主體層房間類型最高溫度限值結(jié)論空調(diào)房間26.7328.50滿足要求自然通風(fēng)房間38.0840.80滿足要求表11鋼構(gòu)屋面內(nèi)表面最高溫度判定鋼構(gòu)屋面房間類型最高溫度限值結(jié)論空調(diào)房間26.3428.50滿足要求2外墻本項目外墻內(nèi)表面最高溫度的詳細(xì)計算過程如下所示：表12默認(rèn)填充墻材料構(gòu)造材料匯總表默認(rèn)填充墻每層材料名稱厚度(mm)導(dǎo)熱系數(shù)[W/(m·K)]蓄熱系數(shù)[W/(m2·K)]熱阻值[(m2·K)/W]熱惰性指標(biāo)D=R.S修正系數(shù)α淺色涂料2.0水泥砂漿15.00.93011.3700.0160.181.00蒸壓加氣混凝土砌塊426～525(外墻灰縫≤3mm)300.00.1602.6101.8754.891.00水泥砂漿20.00.93011.3700.0220.241.00默認(rèn)填充墻各層之和337.01.915.32默認(rèn)填充墻熱阻Ro=Ri+∑R+Re=2.07[(m2·K)/W]Ri=0.11[(m2·K)/W];Re=0.05[(m2·K)/W]默認(rèn)填充墻傳熱系數(shù)K=1/Ro=0.48[W/(m2·K)]太陽輻射吸收系數(shù)ρ=0.50輕質(zhì)或重質(zhì)重質(zhì)差分時間步長（分鐘）52.1東向外墻2.1.1東向默認(rèn)填充墻--空調(diào)房間表13東向默認(rèn)填充墻內(nèi)外壁面溫度逐時值—空調(diào)房間時刻01234567891011外壁面33.6532.6532.0031.4630.9830.4130.7532.8337.3042.5045.5745.48內(nèi)壁面26.6526.6626.6726.6726.6826.6826.6926.6926.6926.6926.6926.68時刻121314151617181920212223外壁面44.9944.4043.9443.5342.6141.0639.6738.3637.2936.3335.4334.84內(nèi)壁面26.6826.6726.6626.6526.6526.6426.6426.6426.6426.6426.6526.652.1.2東向默認(rèn)填充墻--自然通風(fēng)房間表14東向默認(rèn)填充墻內(nèi)外壁面溫度逐時值—自然通風(fēng)房間時刻01234567891011外壁面33.9132.9132.2731.7231.2530.6831.0333.1037.5842.7845.8545.76內(nèi)壁面36.7135.9935.3234.7534.3134.0433.9534.0534.3434.7835.3736.04時刻121314151617181920212223外壁面45.2744.6844.2143.8042.8841.3339.9438.6237.5636.5935.6935.10內(nèi)壁面36.7737.4938.1638.7339.1739.4439.5339.4339.1538.7038.1237.442.2西向外墻2.2.1西向默認(rèn)填充墻--空調(diào)房間表15西向默認(rèn)填充墻內(nèi)外壁面溫度逐時值—空調(diào)房間時刻01234567891011外壁面33.6932.6832.0331.4831.0030.4230.4231.6134.1337.5140.9343.27內(nèi)壁面26.6426.6526.6626.6726.6726.6826.6826.6926.6926.6926.6926.68時刻121314151617181920212223外壁面45.6146.9247.2546.9145.3142.3240.2038.6237.4536.4335.5034.89內(nèi)壁面26.6826.6726.6626.6626.6526.6426.6426.6326.6326.6326.6326.642.2.2西向默認(rèn)填充墻--自然通風(fēng)房間