建筑热工设计计算公式及参数
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建筑热工指标计算及其标准皖源集团—安徽节源节能科技有限公司2011年12月一、适用范围新标准(JGJ 26-95)中规范适用于严寒和寒冷地区,主要包括东北、华北和西北地区(简称三北地区)等年日平均温度低于或等于5℃的天数,一般都在90天以上,最长的满洲里达211天。
这一地区习惯上称为采暖区,其面积占我国国土面积的70%。
新标准适用于集中采暖的新建和扩建居住建筑热工与采暖节能设计。
居住建筑主要包括住宅建筑(约占92%)和集体宿舍、招待所、旅馆、托幼建筑等。
集中采暖系指由分散锅炉房、小区锅炉房和城市热网等资源,通过管道向建筑物供热的采暖方式。
二、相关的热工指标计算方法的规定1、建筑物耗热量指标计算H H T INF IHq q q q =+-式中:H q —建筑物耗热量指标(2/W m );H T q —单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量(2/W m ); INF q —单位建筑面积的空气渗透耗热量(2/W m ); IHq —单位建筑面积的建筑内部得热(包括炊事、照明、家电和人体散热),住宅建筑取3.80(2/W m )。
2、单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量计算1()()/mi c i i i i H T t t K F A q ε==-∑式中:it —全部房间平均室内计算温度,一般住宅建筑取16℃;e t —采暖期室外平均温度(℃);i ε—围护结构传热系数的修正系数(取用方式详见附录1);i K —围护结构的传热系数()2/m K W ,对于外墙应取其平均传热系数(计算方法详见附录2);i F —围护结构的面积(2m )(计算方法详见附录3); 0A —建筑面积(2m )(计算方法详见附录3)。
3、单位建筑面积的空气渗透耗热量计算0()()/i e INF t t C N V A q ρρ=-式中:C ρ—空气比热容,取0.28/()W h kg K ;ρ—空气密度(3/kg m ),取e t 条件下的值;N —换气次数,住宅建筑取0.5(1/h ); V —换气体积(3m )(计算方法详见附录3)。
工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统中华人民共和国城乡建中华人民共和国城乡建设环境保护部部标准民用建筑热工设计规程北京工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统中华人民共和国城乡建设环境保护部部标准民用建筑热工设计规程主编部门中国建筑科学研究院批准部门中华人民共和国城乡建设环境保护部年月日工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统为部标准的通知号城乡建设环境保护部一九八六年二月二十一日工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统编制说明号通知的要求由中国建筑科学研究院浙江大学章和年来广大工程技术人员国内外在建筑热工设计方面的研究成果和国外建筑热工规范中的求并在一定程度上降低能源消耗为建筑热工设计提供较为可靠件热桥部位内表面温度的验算工程建设标准全文信息系统附录部分提供了计算参一九八六年二月二十日工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统目录主要符号第一章总则第二章第三章建筑热工设计要求第一节建筑热工设计分区及要求第二节冬季保温设计要求第三节夏季防热设计要求第四节空调建筑热工设计要求第四章第一节围护结构最小总热阻的确定第二节围护结构保温措施第三节热桥部位内表面温度验算及保温处理第四节第五节采暖建筑地面热工要求第五章围护结构隔热设计第一节隔热设计标准第二节围护结构隔热措施第六章采暖建筑围护结构防潮设计第一节围护结构内部冷凝受潮验算第二节围护结构防潮措施附录一建筑热工设计计算公式及参数附录二室外计算参数附录三建筑材料热物理性能计算参数附录四窗墙面积比与外墙允许最小总热阻的对应关系附录五名词解释附录六单位换算附录七本规程用词说明工程建设标准全文信息系统主要符号导热系数和蓄热系数的修正系数工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统 材料容重内部温度工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统第一章总则第条为使量大面广的民用建筑在热工设计方面做到因地制宜保证室内基本的热环境功能要求提高建筑物使用质量发挥投资的经济效益第条物以及临时性建筑物第条工程建设标准全文信息系统第二章室外计算参数第条围护结构冬季室外计算温度构热惰性指标表时型取值均取整数值值可按本规程附录二附表采用第条围护结构夏季室外计算日平均温度应按历围护结构夏季室外计算最高温度围室外计算日平均温度注第条冬季太阳辐射强度取各地采暖期累年各月总辐射的平均值相直射辐射的平均值注工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统第条夏季太阳辐射强度取各地历年七月份最大的总辐射和直射辐射日总量的平均值通过计算分别列出各垂直面和注工程建设标准全文信息系统第三章建筑热工设计要求第一节建筑热工设计分区及要求第条规定将全国划分成四个建筑热工设计分区累年最冷月平均温度低于或等于或等于累年最冷月平均温度高于最热月年年的取实际年数但不得少于四川盆地和东第条严寒地区的建筑应充分满足冬季保温设计要求第条寒冷地区的建筑应以满足冬季保温设计要求为主第条温暖地区的建筑应兼顾冬季保温和夏季防热注当本区中的建筑物需要设置集中采暖时应对该建筑物进行冬季保温设计第条炎热地区的建筑应以满足夏季防热设计要求为主天的城市芜湖南昌宜昌衡阳株洲建筑设计工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统夏季极端炎热空气干燥但冬季寒冷气温日较差和年较差均大于其他地区第二节冬季保温设计要求第条建筑物宜设在避风第条建筑物的外表面积与其包围的体积之比应尽可第条第条严寒地区居住建筑不应设冷外廊和开敞式楼梯间寒冷地区居第条严寒和寒冷地区北向窗户的面积应予控制其第条严寒和寒冷地区建筑物外墙和屋顶等围护结构第条当有管道第条第条第三节夏季防热设计要求第条第条单体的平工程建设标准全文信息系统的设置并尽量避免主要使用房间受东第条第条保第条第四节空调建筑热工设计要求第条本章第及条的规定同样适用于第条第条窗户面积不宜过大并且有良好的密闭性和隔室温允许波动范围大于或等第条围护结构的传热系数应通过技术经济比较后确第条间歇使用的空调建筑其围护结构内侧宜采用轻质材料工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统第四章围护结构保温设计第一节围护结构最小总热阻的确定第条按下式确定的最小总热阻温差修正系数值表工程建设标准全文信息系统式中一般居住建筑取按第二章第条规定及附录二表采用按表按附录一附表采用按表表当有人长期停留时第条当居住建筑或轻型结构时对于容重的轻骨料混凝土单一材料墙体附加对于容重工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统对于平均容重小于注本条中规定的建筑物一般不宜采用间歇供热但当建筑物处于间歇供热热网中时其外墙的最小总热阻应按下列规定附加对于容重为对于容重为复合轻混凝土的墙体附加对于平均容重小于保温层内侧为轻质材料的墙板附加第条凡已列入附录二附表住建筑幼儿园当采用应对其屋顶和东夏季隔热要求的总热阻值大于按冬季保温要求的最小总热阻值时第二节围护结构保温措施第条提高围护结构热阻值的措施的轻混凝土及容重为第条第三节热桥部位内表面温度验算及保温处理第条(1)(2)工程建设标准全文信息系统第条度可按下列规定采用儿所和门诊部等在寒冷地区取不分地区取第条围护结构中具有图所列的热桥形式者其内表面温度应按下列公式计算式中按附录二附表中的型围护结构室外计算温度采用通常取按表所列数值图第围护结构中四种热桥形式示意图工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统修正系数值表时热桥部位的内表面温度应按下式计算第条单一材料外墙角处的内表面温度和最小附加热式中按附录二附表中的型围护结构室外计算温度采用根据墙体总热阻按下列规定采用第条工程建设标准全文信息系统当其内表面温度低于室内空气露点温图几种节点的保温处理方式第四节第条窗户和阳台门的总热阻和总传热系数可按表工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统窗户和阳台门的总热阻和总传热系数表注阳台门下部如作保温处理则其总热阻和总传热系数可根据保温层的具体情况由计算确定第条北向窗户宜采用注阳台门下部门肚板部分的总热阻第条居住建筑各朝向的窗墙面积比应按下列规定面积比北向不大于及附表中窗墙注的比值第条值在低层和多层建筑中应小于或等于在高层及工程建设标准全文信息系统中高层建筑中应小于或等于当窗户密闭性不能第五节采暖建筑地面热工要求第条采暖建筑地面热工性能的类别应按地面的吸热指数值划分按表采用采暖建筑地面热工性能类别表其热工性能类别为料地面等属类水泥砂浆地面等类水磨石地面豆石混凝土地面等第条幼儿园托儿所宜采用类如一般居住建筑和宜采用不低于临时逗留用房及室温高于第条严寒地区采暖建筑的底层地面当建筑物周边工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统第五章围护结构隔热设计第一节隔热设计标准第条式中按附录二附表采注当外墙和屋顶采用轻混凝土等轻型结构或内侧复合轻质材料时允许其内表面最高温度分别比隔热标准高第二节围护结构隔热措施第条围护结构隔热措施主要有下列几种外表面作浅色处理如采用浅色的粉涂料和面砖等不宜超过采用双排或三排孔混凝土或轻骨料混凝土空心砌当采用单面铝箔空气间层时水深可小于工程建设标准全文信息系统左右可种植草皮无土植被屋顶可采用锯屑或膨胀蛭石等覆盖厚度以此外还可在屋顶工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统第六章采暖建筑围护结构防潮设计第一节围护结构内部冷凝受潮验算第条第条采暖期间围护结构中保温材料因内部冷凝受潮表第条计算界面内侧所需的蒸汽渗透阻应按下式确定式中根据室内计算温度和相对湿度确定工程建设标准全文信息系统中查得的采暖期室外平均温度和平均相对湿度确对应的饱和水蒸冷凝计算界面温度按下式确定式中冷凝计算界面至围护结构内表面之间的热阻值按附录二附表采度的允许增量按表 第条第条式中第条围护结构材料层的蒸汽渗透阻应按下式计算冷凝计算界面工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统图冷凝计算界面位置示意图式中三附表其蒸汽渗透阻取零第二节围护结构防潮措施第条采用多层围护结构时宜将蒸汽渗透阻较大的密第条内部冷凝受潮验算而必须设置隔汽层时则应严格控制保温层的施尽量避免湿法施工和工程建设标准全文信息系统第条风间层的墙体和屋顶结构第条潮湿房间围护结构外侧必要时应设置有利于排工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统附录一建筑热工设计计算公式及参数阻的计算单一材料层的热阻应按下式计算式中多层围护结构的热阻应按下列公式计算式中式的空心砌块其平均热阻应按下式计算式中图按本附录附表工程建设标准全文信息系统图计算图式修正系数值附表应取较大值然后求得两者的比值确定应先将圆孔折算成同面积的方孔然后再按上述规定计算式中采用工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统值附表注空气间层热阻值的确定单面铝箔按附表这种空气间层的间层温度可取进气温度表面换热系数可取外表面换热系数值附表值的计算值应按下式计算式中工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统地面吸热计算系数值附表工程建设标准全文信息系统多层围护结构的值应按下式计算式中注如某层有两种以上材料构成则可按下式求得其平均导热系数然后按下式计算其平均热阻该层的平均蓄热系数按下式计算式中值的计算地面吸热指数式中值可按下式计算式中工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统影响吸热的界面在第二层内即当式中值可按下式计算式中两层地面吸热计算系数根据两值按附表影响吸热的界面在第二层以下小于此时可仿照这时式中的太阳辐射吸收系数值附表工程建设标准全文信息系统室外综合温度各小时值按下式计算式中按附表通常取它对顶层房间的降温是有一定作用的室外综合温度平均值按下式计算式中采用录二附表采用按附表式中采用附录二附表工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统附录二附表根据之间的差值按附表采用通常取水平及南向按附表多层围护结构的总衰减倍数按下式计算式中多层围护结构总延迟时间按下式计算式中按本附录工程建设标准全文信息系统式中外逐层进行计算如果任何一层的式中工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统多层围护结构内表面蓄热系数按下列规定计算如果多层结构中最接近内表面的第层的值均小于然后由外向内逐层计算直至第层的即为非通风围护结构内表面最高温度按下式计算内表面平均温度按下式计算式中式计工程建设标准全文信息系统式计算式计算与采用表通常取通风屋顶内表面最高温度的计算左右的通风屋顶其内表面最高温度可近似地按下列规定计算相位差修正系值附表注表中工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统式中幅可分别按下列二式计算式中取同样的方法计算中间层综合温度最大值出现时间取工程建设标准全文信息系统附录二室外计算参数围护结构冬季室外计算参数附表工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统续表工程建设标准全文信息系统续表工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统续表工程建设标准全文信息系统续表工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统续表附表工程建设标准全文信息系统续表工程建设标准全文信息系统工程建设标准全文信息系统附表工程建设标准全文信息系统续表。
导热系数、传热系数、热阻值概念及热工计算方法导热系数λ[W/(m.k)]:导热系数是指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,℃),在1小时内,通过1平方米面积传递的热量,单位为瓦/米•度(W/m•K,此处的K可用℃代替)。
导热系数可通过保温材料的检测报告中获得或通过热阻计算。
传热系数K [W/(㎡•K)]:传热系数以往称总传热系数。
国家现行标准规范统一定名为传热系数。
传热系数K值,是指在稳定传热条件下,围护结构两侧空气温差为1度(K,℃),1小时内通过1平方米面积传递的热量,单位是瓦/平方米•度(W/㎡•K,此处K可用℃代替)。
传热系数可通过保温材料的检测报告中获得。
热阻值R(m.k/w):热阻指的是当有热量在物体上传输时,在物体两端温度差与热源的功率之间的比值。
单位为开尔文每瓦特(K/W)或摄氏度每瓦特(℃/W)。
传热阻:传热阻以往称总热阻,现统一定名为传热阻。
传热阻R0是传热系数K的倒数,即R0=1/K,单位是平方米*度/瓦(㎡*K/W)围护结构的传热系数K值愈小,或传热阻R0值愈大,保温性能愈好。
(节能)热工计算:1、围护结构热阻的计算单层结构热阻:R=δ/λ式中:δ—材料层厚度(m);λ—材料导热系数[W/(m.k)]多层结构热阻:R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn式中: R1、R2、---Rn—各层材料热阻(m.k/w)δ1、δ2、---δn—各层材料厚度(m)λ1、λ2、---λn—各层材料导热系数[W/(m.k)]2、围护结构的传热阻R0=Ri+R+Re式中: Ri —内表面换热阻(m.k/w)(一般取0.11)Re —外表面换热阻(m.k/w)(一般取0.04)R —围护结构热阻(m.k/w)3、围护结构传热系数计算K=1/ R0式中: R0—围护结构传热阻外墙受周边热桥影响条件下,其平均传热系数的计算Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+ Kb3Fb3 )/( Fp + Fb1+Fb2+Fb3)式中:Km—外墙的平均传热系数[W/(m.k)]Kp—外墙主体部位传热系数[W/(m.k)]Fb1、Fb2、Fb3—外墙周边热桥部位的面积4、单一材料热工计算运算式①热阻值R(m.k/w) = 1 / 传热系数K [W/(㎡•K)]②导热系数λ[W/(m.k)]=厚度δ(m) / 热阻值R(m.k/w)③厚度δ(m) = 热阻值R(m.k/w) * 导热系数λ[W/(m.k)]④厚度δ(m) = 导热系数λ[W/(m.k)] / 传热系数K [W/(㎡•K)]5、围护结构设计厚度的计算厚度δ(m) = 热阻值R(m.k/w) * 导热系数λ[W/(m.k)] *修正系数(见下表)R值和λ值是用于衡量建筑材料或装配材料热学性能的两个指标。
冬季施工混凝土热工计算步骤冬季施工混凝土热工计算步骤如下:1、混凝土拌合物的理论温度:T0=【0.9(mceTce+msaTsa+mgTg)+4.2T(mw+wsamsa-wgmg)+c1(wsamsaTsa+wgmgTg)-c2(wsamsa+wgmg)】÷【4.2mw+0.9(mce+msa+mg)】式中T0——混凝土拌合物温度(℃)mw、mce、msa、mg——水、水泥、砂、石的用量(kg)T0、Tce、Tsa、Tg——水、水泥、砂、石的温度(℃)wsa、wg——砂、石的含水率(%)c1、c2——水的比热容【KJ/(KG*K)】及熔解热(kJ/kg)当骨料温度>0℃时,c1=4.2,c2=0;≤0℃时,c1=2.1,c2=335。
2、混凝土拌合物的出机温度:T1=T0-0.16(T0-T1)式中T1——混凝土拌合物的出机温度(℃)T0——搅拌机棚内温度(℃)3、混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度:T2=T1-(at+0.032n)(T1-Ta)式中T2——混凝土拌合物经运输到浇筑时的温度(℃);tt——混凝土拌合物自运输到浇筑时的时间;a——温度损失系数当搅拌车运输时,a=0.254、考虑模板及钢筋的吸收影响,混凝土浇筑成型时的温度:T3=(CcT2+CfTs)/( Ccmc+Cfmf+Csms)式中T3——考虑模板及钢筋的影响,混凝土成型完成时的温度(℃);Cc、Cf、Cs——混凝土、模板、钢筋的比热容【kJ/(kg*k)】;混凝土取1 KJ/(kg*k);钢材取0.48 KJ/(kg*k);mc——每立方米混凝土的重量(kg);mf、mc——与每立方米混凝土相接触的模板、钢筋重量(kg);Tf、Ts——模板、钢筋的温度未预热时可采用当时的环境温度(℃)。
根据现场实际情况,C30混凝土的配比如下:水泥:340 kg,水:180 kg,砂:719 kg,石子:1105 kg。
砂含水率:3%;石子含水率:1%。
建筑热工设计计算公式及参数(一)热阻的计算1.单一材料层的热阻应按下式计算:式中R——材料层的热阻,㎡·K/W;δ——材料层的厚度,m;λc——材料的计算导热系数,W/(m·K),按附录三附表3.1及表注的规定采用。
2.多层围护结构的热阻应按下列公式计算:R=R1+R2+……+Rn(1.2)式中R1、R2……Rn——各材料层的热阻,㎡·K/W。
3.由两种以上材料组成的、两向非均质围护结构(包括各种形式的空心砌块,以及填充保温材料的墙体等,但不包括多孔粘土空心砖),其平均热阻应按下式计算:(1.3)式中——平均热阻,㎡·K/W;Fo——与热流方向垂直的总传热面积,㎡;Fi——按平行于热流方向划分的各个传热面积,㎡;(参见图3.1);Roi——各个传热面上的总热阻,㎡·K/WRi——内表面换热阻,通常取0.11㎡·K/W;Re——外表面换热阻,通常取0.04㎡·K/W;φ——修正系数,按本附录附表1.1采用。
图3.1 计算图式修正系数φ值附注:(1)当围护结构由两种材料组成时,λ2应取较小值,λ1应取较大值,然后求得两者的比值。
(2)当围护结构由三种材料组成,或有两种厚度不同的空气间层时,φ值可按比值/λ1确定。
(3)当围护结构中存在圆孔时,应先将圆孔折算成同面积的方孔,然后再按上述规定计算。
4.围护结构总热阻应按下式计算:Ro=Ri+R+Re(1.4)式中Ro——围护结构总热阻,㎡·K/W;Ri——内表面换热阻,㎡·K/W;按本附录附表1.2采用;Re——外表面换热阻,㎡·K/W,按本附录附表1.3采用;r——围护结构热阻,㎡·K/W。
内表面换热系数αi 及内表面换热阻Ri 值注:表中h 为肋高,s为肋间净距。
5.空气间层热阻值的确定(1)不带铝箔,单面铝箔、双面铝箔封闭空气间层的热阻值应按附表1.4采用。
(2)通风良好的空气间层热阻,可不予考虑。
这种空气间层的间层温度可取进气温度,表面换热系数可取11.63W/(㎡·K)。
外表面换热系数αe 及外表面换热阻Re 值(二)围护结构热惰性指标D 值的计算1.单一材料层的D 值应按下式计算:D =R·S(1.5)式中 R ——材料层的热阻,㎡·K/W;S ——材料的蓄热系数,W/(㎡·K);空气间层热阻值[㎡·K/W]地面吸热计算系数K值2.多层围护结构的D值应按下式计算:D=D1+D2+……+Dn=R1S1+R2S2+……+RnSn (1.6)式中R1,R2……Rn——分别为各层材料的热阻,㎡·K/W;S1,S2……Sn——分别为各层材料的蓄热系数,W/(㎡·K),空气间层的蓄热系数取S=O。
注:如某层有两种以上材料构成,则可按下式求得其平均导热系数:(1.7)然后按下式计算其平均热阻:该层的平均蓄热系数按下式计算:(1.8)式中F1,F2……Fn——按平行于热流方向划分的各个传热面,㎡;λ1,λ2……λN——各个传热面积上材料的导热系数,W/(m·k)。
(三)地面吸热指数B值的计算地面吸热指数B值,应根据地面中影响吸热的界面位置,按下列几种情况计算:1.影响吸热的界面在最上一层内,即当:(1.9)式中δ1——最上一层材料的厚度,m;α1——最上一层材料的导温系数,㎡/h;τ——人脚与地面接触的时间,取0.2H。
这时,B值可按下式计算(1.10)式中b1——最上一层材料的热渗透系数,W/(㎡··K);λ1——最上一层材料的导热系数。
W/(m·K);c1——最上一层材料的比热,W·h/(kg·K);1——最上一层材料的容重,kg/。
2.影响吸热的界面在第二层内,即当:(1.11)式中δ2——第二层材料的厚度,m;α2——第二层材料的导温系数,㎡/h。
这时,B值可按下式计算:B=b1(1+K1,2) (1.12)式中K1,2——第1,2两层地面吸热计算系数,根据b2/b1和两值按附表1.5查得;b2——第2层材料的热渗透系数,W/㎡··K)。
3.影响吸热的界面在第二层以下,即按(1.11)式求得的结果小于3.0,则影响吸热的界面位于第三层或更深处。
此时可仿照(1.12)式求出B2,3或B3,4等,然后按顺序依此求出B1,2值,这时式中的K1,2值应根据和值按附表1.5查得。
太阳辐射吸收系数ρ值序号外表面材料表面状况色泽ρ1 2 3 红瓦屋面灰瓦屋面石棉水泥瓦屋面旧旧红褐色浅灰色浅灰色0.700.520.75(四)室外综合温度的计算1.室外综合温度各小时值按下式计算:(1.13)式中tsa——室外综合温度,℃;te——室外空气温度,℃;I——水平或垂直面上的太阳辐射强度,W/㎡ρ——太阳辐射吸收系数,按附表1.6采用;αe——外表面换热系数,通常取23.26W/(㎡·K)。
注:tsa计算式中未考虑外表面的长波辐射散热,它对顶层房间的降温是有一定作用的。
2.室外综合温度平均值按下式计算:(1.14)式中——室外综合温度平均值,℃;——室外计算温度平均值,℃,按附录二附表2.2采用;_I——水平或垂直面上太阳辐射强度平均值,W/㎡,按附录二附表2.4采用;ρ——太阳辐射吸收系数,按附表1.6采用;αe——外表面换热系数,W/(㎡·K)。
3.室外综合温度波幅按下式计算:At·sa=(Ate+Ats)β(1.15)式中At·sa——室外综合温度波幅,℃;Ate——室外计算温度波幅,℃,按附录二附表2.2采用;Ats——太阳辐射当量温度波幅,℃,按下式计算:(1.16)Imax——水平或垂直面上太阳辐射强度最大值,W/㎡,按附录二附表2.4采用;_I——水平或垂直面上太阳辐射强度平均值,W/㎡,按附录二附表2.4采用;αe——外表面换热系数,W/(㎡·K);β——相位差修正系数,根据Ate与Ats的比值以及φte与φl之间的差值按附表1.7采用;φte——室外空气温度最大值出现时间,通常取15:00;φl——太阳辐射强度最大值出现时间。
通常取:水平及南向12:00,东向8:00,西向16:00;ρ——太阳辐射吸收系数,按附表1.6采用。
(五)围护结构总衰减倍数和总延迟时间的计算1.多层围护结构的总衰减倍数按下式计算:(1.17)式中νo——围护结构的总衰减倍数;ΣD——围护结构的热惰性指标,按本附录(二)的规定计算;ai,ae——分别为内、外表面换热系数,W/(㎡·K),S1,s2……Sn——由内到外各层材料的蓄热系数,W/(㎡·K),这气间层取S=O;y1,y2……yn——由内到外各层材料外表面蓄热系数,W/(㎡·K),按本附录(七)1的规定计算。
2.多层围护结构总延迟时间按下式计算:(1.18)式中ξo——围护结构的总延迟时间,h;ye——围护结构外表面(亦即最后一层外表面)蓄热系数,W/(㎡·K);yi——围护结构内表面蓄热系数,W/(㎡·K),按本附录(七)2的规定计算。
(六)室内空气到内表面的衰减倍数及延迟时间的计算1.室内空气到内表面的衰减倍数按下式计算:(1.19)2.室内空气到内表面的延迟时间按下式计算:(1.20)式中νi——内表面衰减倍数;ξi——内表面延迟时间,h;αi——内表面换热系数,W/(㎡·K);yi——内表面蓄热系数,W/(㎡·K)。
(七)表面蓄热系数的计算1.多层围护结构各层的外表面蓄热系数,按下列规定由内到外逐层进行计算:如果任何一层的D≥1,则y=S,即为该层材料的蓄热系数。
如果第一层的D1<1,则:如果第二层的D2<1,则:余类推,直到最后一层(第n层):式中S1,S2…Sn——各层材料的蓄热系数,W/(m·K);R1,R2…Rn——各层材料的热阻,㎡·K/W;y1,y2…yn——各层外表面蓄热系数,W/(㎡·K);α——内表面换热系数,W/(㎡·K)。
2.多层围护结构内表面蓄热系数按下列规定计算:如果多层围护结构中的第一层(即紧接内表面的一层)D1≥1,则取围护结构内表面蓄热系数yi=Si。
如果多层结构中最接近内表面的第m层,其Dm≥1,则取ym=Sm,然后从第m-1层开始,由外向内逐层计算,直至第1层的y1即为所求的围护结构内表面蓄热系数。
如果多层结构中的每一层D值均小于1,则计算应从最后一层(第n层)开始,然后由外向内逐层计算,直至第1层的y1即为所求的围护结构内表面蓄热系数。
(八)内表面最高温度的计算1.非通风围护结构内表面最高温度按下式计算:(1.21)内表面平均温度按下式计算:(1.22)式中θimax——内表面最高温度,℃;θi——内表面平均温度,℃;_ _ti——室内计算温度平均值,℃,取t=te+1.5℃te——室外计算温度平均值,按附录二附表2.2采用;Ati——室内计算温度波幅,℃,取Ati=Ate-1.5℃,(Ate为室外计算温度波幅,按附录二附表2.2采用);tse——室外综合温度平均值,℃,按本附录(1.14)式计算;Atsα——室外综合温度波幅,℃,按本附录(1.15)式计算;νo——围护结构总衰减倍数,按本附录(1.17)式计算;ξo——围护结构总延迟时间,按本附录(1.18)式计算;νi——室内空气至内表面的衰减倍数,按本附录(1.19)式计算;ξi——室内空气至内表面的延迟时间,按本附录(1.20)式计算;β——相位差修正系数,根据与的比值及(φtsa+ξo)与(φti+ξi)的差值,按本附录附表1.7采用;φtsa——室外综合温度最大值出现时间,取值见本附录附表1.7;φti——室内空气温度最大值出现时间,通常取16:00。
2.通风屋顶内表面最高温度的计算对于薄型面层(如混凝土薄板、大阶砖等),厚型基层(如混凝土实心板、空心板等)、间层高度为20cm左右的通风屋顶,其内表面最高温度可近似地按下列规定计算:相位差修正系数β值φ=(φt·sG+ξo)-(φti+ξi)或φ=(φte-φf[h]注:表中φtsa为室外综合温度最大值出现时间,h,通常可取:水平及南向,13:00;东向,9:00;西向,16;00。
(1)面层下表面温度的最大值、平均值及波幅可分别按下列三式计算:θ1·max=0.8tsα·max(1.23)_θ1=0.54tsα·max(1.24)Aθ1=0.26tsα·max (1.25)式中θ1·max——面层下表面温度最大值,℃;_θ1——面层下表面温度平均值,℃;Aθ1——面层下表面温度波幅,℃;tsα·max——室外综合温度最大值,℃。