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内表面最高温度计算报告书
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好望山幼儿园建设项目内表面最高温度计算分析报告
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
好望山幼儿园建设项目
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》GB55016-2021
2.《民用建筑热工设计规范》GB50176-2016
3.《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2019
4.《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+3
2.2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
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