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建筑外墙保温热工节能计算分析.doc

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建筑外墙保温热工节能计算分析.doc

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外墙外保温围护结构基本组成:面砖(不计入)+ 热镀锌电焊网复合抗裂砂浆(8-10mm)+B1级黑色聚苯板(外保温)(50mm)+混凝土墙(200mm)+ 混合砂浆(内墙抹灰)(20mm)
依据《北京市建筑节能设计标准》(采暖居住建筑部分)及建筑热工设计常用计算方法(见附录),,得出如下表计算分析结果:
每层材料名称
(外墙)
厚度(δ)
(mm)
导热系数(λ)(W/m·K)
蓄热系数(S)
(W/㎡·K)
热阻值(R)
(㎡·K/W)
导热系数修正系数
热镀锌电焊网复合抗裂砂浆
10




B1级黑色聚苯板
50




混凝土墙
200




混合砂浆
20




墙体各层之和
280
——
——

——
墙体热阻R0=Ri+ΣR+Re
+=(㎡·K/W)
——
墙体传热系数
1/R0=(W/㎡·K)
——
当B1级黑色聚苯板(外保温)厚度为50mm时,墙体热阻R0=,墙体传热系数K=<《北京市建筑节能设计标准》节能65%的设计规定。


附录 建筑热工设计常用计算方法
1 传热系数的计算
围护结构传热系数K按下式计算:

式中 R0――围护结构传热阻(单位:m2·K/W)。
2 传热阻的计算
围护结构传热阻R0按下式计算:

式中 Ri,ai――内表面换热阻(单位:m2·K/W)和换热系数[单位:W/(m2·K)],按附表2-1采用;
Re,ae――外表面换热阻(单位:m2·K/W)和换热系数[单位:W/(m2·K)],按附表2-2采用;
R――围护结构热阻(单位:m2·K/W)。
附表2-1 内表面换热系数ai及内表面换热阻Ri值
合用
季节
表面特性
ai
[W/(m2·k)]
Ri
(m2·k/w)
冬季和夏季
墙面、地面、表面平整或有肋状突出物的顶棚,当h/s≤


有肋状突出物的顶棚,当h/s>


注:表中h为肋高,s为肋间净距
附表2-2 外表面换热系数ae及外表面换热阻Re值
合用季节
表 面 特 征
ae
Re
[W/(m2·k)]
(m2·k/w)
冬 季
外墙、屋顶、与室外空气直接接触的表面


与室外空气相通的不采暖地下室上面的楼板


闷顶、外墙上有窗的不采暖地下室上面的楼板


外墙上无窗的不采暖地下室上面的楼板


夏季
外墙和屋顶


由表可知:Ri + Re =(冬季); Ri + Re =(夏季)
热阻的计算
单层结构或单一材料层热阻R按下式计算:

式中δ――材料层厚度(单位:m);
λ――材料导热系数〔单位:W/(m·K)〕,见附图1。
附图1
多层结构热阻R按下式计算:

式中 R1,R2,…,Rn――围护结构各材料层热阻(单位:m2·K/W)。
{4 围护结构的热惰性系数D(无量纲)

D=R*S

D=ΣR*S

   D=ΣR•S=R1S1+R2S2+……RnSn         
(m)
      δ=λR=λ(1/K-R0)=λ(R0min-ΣR-(冬季)
                   (夏季)   
    以上各式中:
      R0min—围护结构按节能标准规定的最小传热阻(M2•K/W),R0min=1/K;
      R、R1、R2、Rn—各层材料层的热阻(M2•K/W);
      Ri—围护结构内表面换热阻,Ri=㎡•K/W;
      Re—围护结构外表面换热阻,Re=(冬)或Re=(夏);
      λ、λ1、λ2、λn—各层材料的导热系数(W/m•K),查表;
      S、S1、S2、Sn—各层材料的蓄热系数(W/ M2•K),查表。
      δ、δ1、δ2、δn—各层材料的厚度(m)
  当屋顶和外墙K、D值均满足节能标准时,则不用验算。
  当屋顶和外墙的K、D值有一项不满足节能标准时,则应对其隔热指标进行验算。}
注:北京属于寒冷地区,对热惰性指标D不作规定。
建筑外墙保温热工节能计算分析
外墙外保温围护结构基本组成:面砖(不计入)+ 热镀锌电焊网复合抗裂砂浆(8-10mm)+ 挤塑聚苯板(外保温)(50mm)+混凝土墙(200mm)+ 混合砂浆(内墙抹灰)(20mm)
依据《北京市建筑节能设计标准》(采暖居住建筑部分)及建筑热工设计常用计算方法(见附录),,得出如下表计算分析结果:
每层材料名称
(外墙)
厚度(δ)
(mm)
导热系数(λ)(W/m·K)
蓄热系数(S)
(W/㎡·K)
热阻值(R)
(㎡·K/W)
导热系数修正系数
热镀锌电焊网复合抗裂砂浆
10




挤塑聚苯板
50




混凝土墙
200




混合砂浆
20




墙体各层之和
280
——
——

——
墙体热阻R0=Ri+ΣR+Re
+=(㎡·K/W)
——
墙体传热系数
1/R0=(W/㎡·K)
——
当挤塑聚苯板(外保温)厚度为50mm时,墙体热阻R0=,墙体传热系数K=<《北京市建筑节能设计标准》节能65%的设计规定。


附录 建筑热工设计常用计算方法
1 传热系数的计算
围护结构传热系数K按下式计算:

式中 R0――围护结构传热阻(单位:m2·K/W)。
2 传热阻的计算
围护结构传热阻R0按下式计算:

式中 Ri,ai――内表面换热阻(单位:m2·K/W)和换热系数[单位:W/(m2·K)],按附表2-1采用;
Re,ae――外表面换热阻(单位:m2·K/W)和换热系数[单位:W/(m2·K)],按附表2-2采用;
R――围护结构热阻(单位:m2·K/W)。
附表2-1 内表面换热系数ai及内表面换热阻Ri值
合用
季节
表面特性
ai
[W/(m2·k)]
Ri
(m2·k/w)
冬季和夏季
墙面、地面、表面平整或有肋状突出物的顶棚,当h/s≤


有肋状突出物的顶棚,当h/s>


注:表中h为肋高,s为肋间净距
附表2-2 外表面换热系数ae及外表面换热阻Re值
合用季节
表 面 特 征
ae
[W/(m2·k)]
Re
(m2·k/w)
冬 季
外墙、屋顶、与室外空气直接接触的表面


与室外空气相通的不采暖地下室上面的楼板


闷顶、外墙上有窗的不采暖地下室上面的楼板


外墙上无窗的不采暖地下室上面的楼板


夏季
外墙和屋顶


由表可知:Ri + Re =(冬季); Ri + Re =(夏季)
热阻的计算
单层结构或单一材料层热阻R按下式计算:

式中δ――材料层厚度(单位:m);
λ――材料导热系数〔单位:W/(m·K)〕,见附图1。
附图1
多层结构热阻R按下式计算:

式中 R1,R2,…,Rn――围护结构各材料层热阻(单位:m2·K/W)。
{4 围护结构的热惰性系数D(无量纲)

D=R*S

D=ΣR*S

   D=ΣR•S=R1S1+R2S2+……RnSn         
(m)
      δ=λR=λ(1/K-R0)=λ(R0min-ΣR-(冬季)
                   (夏季)   
    以上各式中:
      R0min—围护结构按节能标准规定的最小传热阻(M2•K/W),R0min=1/K;
      R、R1、R2、Rn—各层材料层的热阻(M2•K/W);
      Ri—围护结构内表面换热阻,Ri=㎡•K/W;
      Re—围护结构外表面换热阻,Re=(冬)或Re=(夏);
      λ、λ1、λ2、λn—各层材料的导热系数(W/m•K),查表;
      S、S1、S2、Sn—各层材料的蓄热系数(W/ M2•K),查表。
      δ、δ1、δ2、δn—各层材料的厚度(m)
  当屋顶和外墙K、D值均满足节能标准时,则不用验算。
  当屋顶和外墙的K、D值有一项不满足节能标准时,则应对其隔热指标进行验算。}
注:北京属于寒冷地区,对热惰性指标D不作规定。
建筑外墙保温热工节能计算分析
外墙外保温围护结构基本组成:面砖(不计入)+ 热镀锌电焊网复合抗裂砂浆(8-10mm)+ 挤塑聚苯板(外保温)(50mm)+混凝土墙(200mm)+ 混合砂浆(内墙抹灰)(20mm)
依据《北京市建筑节能设计标准》(采暖居住建筑部分)及建筑热工设计常用计算方法(见附录),,得出如下表计算分析结果:
每层材料名称
(外墙)
厚度(δ)
(mm)
导热系数(λ)(W/m·K)
蓄热系数(S)
(W/㎡·K)
热阻值(R)
(㎡·K/W)
导热系数修正系数
热镀锌电焊网复合抗裂砂浆
10




挤塑聚苯板
50




混凝土墙
200




混合砂浆
20




墙体各层之和
280
——
——

——
墙体热阻R0=Ri+ΣR+Re
+=(㎡·K/W)
——
墙体传热系数
1/R0=(W/㎡·K)
——
当挤塑聚苯板(外保温)厚度为50mm时,墙体热阻R0=,墙体传热系数K=<《北京市建筑节能设计标准》节能65%的设计规定。


附录 建筑热工设计常用计算方法
1 传热系数的计算
围护结构传热系数K按下式计算:

式中 R0――围护结构传热阻(单位:m2·K/W)。
2 传热阻的计算
围护结构传热阻R0按下式计算:

式中 Ri,ai――内表面换热阻(单位:m2·K/W)和换热系数[单位:W/(m2·K)],按附表2-1采用;
Re,ae――外表面换热阻(单位:m2·K/W)和换热系数[单位:W/(m2·K)],按附表2-2采用;
R――围护结构热阻(单位:m2·K/W)。
附表2-1 内表面换热系数ai及内表面换热阻Ri值
合用
季节
表面特性
ai
[W/(m2·k)]
Ri
(m2·k/w)
冬季和夏季
墙面、地面、表面平整或有肋状突出物的顶棚,当h/s≤


有肋状突出物的顶棚,当h/s>


注:表中h为肋高,s为肋间净距
附表2-2 外表面换热系数ae及外表面换热阻Re值
合用季节
表 面 特 征
ae
[W/(m2·k)]
Re
(m2·k/w)
冬 季
外墙、屋顶、与室外空气直接接触的表面


与室外空气相通的不采暖地下室上面的楼板