建筑工程外墙保温热工节能计算分析.doc

建筑外墙保温热工节能计算分析
外墙外保温围护构造基本构成：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）
根据《北京市建筑节能设计原则》（采暖居住建筑某些）及建筑热工设计惯用计算办法（见附录），按体形系数不大于0.3计算，得出如下表计算分析成果：
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
0.93
11.31
0.01
1.00
B1级黑色聚苯板
50
0.032
1.29
1.562
1.00
混凝土墙
200
1.74
7.87
0.115
1.00
混合砂浆
20
0.87
11.11
0.02
1.00
墙体各层之和
280
——
——
1.707
——
墙体热阻R0=Ri+ΣR+Re
1.707+0.15=1.857（㎡·K/W）
——
墙体传热系数
1/R0=0.54（W/㎡·K）
——
当B1级黑色聚苯板（外保温）厚度为50mm时，墙体热阻R0＝1.857，墙体传热系数K＝0.54<0.60符合《北京市建筑节能设计原则》节能65％设计规定。

附录 建筑热工设计惯用计算办法
1 传热系数计算
围护构造传热系数K按下式计算：

式中 R0――围护构造传热阻（单位：m2·K/W）。
2 传热阻计算
围护构造传热阻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――围护构造热阻（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顶棚，当h/s≤0.3时
8.7
0.11
有肋状突出物顶棚，当h/s＞0.3时
7.6
0.13
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表面
23.0
0.04
与室外空气相通不采暖地下室上面楼板
17.0
0.06
闷顶、外墙上有窗不采暖地下室上面楼板
12.0
0.08
外墙上无窗不采暖地下室上面楼板
6.0
0.17
夏季
外墙和屋顶
19.0
0.05
由表可知：Ri + Re =0.15（冬季）； Ri + Re =0.16（夏季）
3 热阻计算
3.1 单层构造或单一材料层热阻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
3.2 多层构造热阻R按下式计算：

式中 R1,R2,…，Rn――围护构造各材料层热阻（单位：m2·K/W）。

{4 围护构造热惰性系数D（无量纲）
4.1单层构造或单一材料层热惰性系数D按下式计算：
D=R*S
4.2多层构造热惰性系数D按下式计算：
D=ΣR*S
4.3多层围护构造热惰性指标D
　　　D=ΣR•S=R1S1+R2S2+……RnSn 　　　　　　　　
4.4围护构造保温隔热层厚度δ（m）
　　　　　　δ=λR=λ(1/K-R0)=λ(R0min-ΣR-0.15(冬季)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.16(夏季) 　　
　　　　以上各式中：
　　　　　　R0min—围护构造按节能原则规定最小传热阻（M2•K/W），R0min=1/K；
　　　　　　R、R1、R2、Rn—各层材料层热阻（M2•K/W）；
　　　　　　Ri—围护构造内表面换热阻，Ri=0.11㎡•K/W；
　　　　　　Re—围护构造外表面换热阻，Re=0.04(冬)或Re=0.05（夏）；
　　　　　　λ、λ1、λ2、λn—各层材料导热系数（W/m•K），查表；
　　　　　　S、S1、S2、Sn—各层材料蓄热系数（W/ M2•K），查表。
　　　　　　δ、δ1、δ2、δn—各层材料厚度（m）
　　当屋顶和外墙K、D值均满足节能原则时，则不用验算。
　　当屋顶和外墙K、D值有一项不满足节能原则时，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
外墙外保温围护构造基本构成：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）
根据《北京市建筑节能设计原则》（采暖居住建筑某些）及建筑热工设计惯用计算办法（见附录），按体形系数不大于0.3计算，得出如下表计算分析成果：
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
0.93
11.31
0.01
1.00
挤塑聚苯板
50
0.029
1.29
1.724
1.00
混凝土墙
200
1.74
7.87
0.115
1.00
混合砂浆
20
0.87
11.11
0.02
1.00
墙体各层之和
280
——
——
1.869
——
墙体热阻R0=Ri+ΣR+Re
1.869+0.15=2.019（㎡·K/W）
——
墙体传热系数
1/R0=0.50（W/㎡·K）
——
当挤塑聚苯板（外保温）厚度为50mm时，墙体热阻R0＝2.019，墙体传热系数K＝0.50<0.6符合《北京市建筑节能设计原则》节能65％设计规定。

附录 建筑热工设计惯用计算办法
1 传热系数计算
围护构造传热系数K按下式计算：

式中 R0――围护构造传热阻（单位：m2·K/W）。
2 传热阻计算
围护构造传热阻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――围护构造热阻（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顶棚，当h/s≤0.3时
8.7
0.11
有肋状突出物顶棚，当h/s＞0.3时
7.6
0.13
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表面
23.0
0.04
与室外空气相通不采暖地下室上面楼板
17.0
0.06
闷顶、外墙上有窗不采暖地下室上面楼板
12.0
0.08
外墙上无窗不采暖地下室上面楼板
6.0
0.17
夏季
外墙和屋顶
19.0
0.05
由表可知：Ri + Re =0.15（冬季）； Ri + Re =0.16（夏季）
4 热阻计算
3.1 单层构造或单一材料层热阻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
3.2 多层构造热阻R按下式计算：

式中 R1,R2,…，Rn――围护构造各材料层热阻（单位：m2·K/W）。

{4 围护构造热惰性系数D（无量纲）
4.1单层构造或单一材料层热惰性系数D按下式计算：
D=R*S
4.2多层构造热惰性系数D按下式计算：
D=ΣR*S
4.3多层围护构造热惰性指标D
　　　D=ΣR•S=R1S1+R2S2+……RnSn 　　　　　　　　
4.4围护构造保温隔热层厚度δ（m）
　　　　　　δ=λR=λ(1/K-R0)=λ(R0min-ΣR-0.15(冬季)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.16(夏季) 　　
　　　　以上各式中：
　　　　　　R0min—围护构造按节能原则规定最小传热阻（M2•K/W），R0min=1/K；
　　　　　　R、R1、R2、Rn—各层材料层热阻（M2•K/W）；
　　　　　　Ri—围护构造内表面换热阻，Ri=0.11㎡•K/W；
　　　　　　Re—围护构造外表面换热阻，Re=0.04(冬)或Re=0.05（夏）；
　　　　　　λ、λ1、λ2、λn—各层材料导热系数（W/m•K），查表；
　　　　　　S、S1、S2、Sn—各层材料蓄热系数（W/ M2•K），查表。
　　　　　　δ、δ1、δ2、δn—各层材料厚度（m）
　　当屋顶和外墙K、D值均满足节能原则时，则不用验算。
　　当屋顶和外墙K、D值有一项不满足节能原则时，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
外墙外保温围护构造基本构成：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）
根据《北京市建筑节能设计原则》（采暖居住建筑某些）及建筑热工设计惯用计算办法（见附录），按体形系数不大于0.3计算，得出如下表计算分析成果：
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
0.93
11.31
0.01
1.00
挤塑聚苯板
50
0.029
1.29
1.724
1.00
混凝土墙
200
1.74
7.87
0.115
1.00
混合砂浆
20
0.87
11.11
0.02
1.00
墙体各层之和
280
——
——
1.869
——
墙体热阻R0=Ri+ΣR+Re
1.869+0.15=2.019（㎡·K/W）
——
墙体传热系数
1/R0=0.50（W/㎡·K）
——
当挤塑聚苯板（外保温）厚度为50mm时，墙体热阻R0＝2.019，墙体传热系数K＝0.50<0.6符合《北京市建筑节能设计原则》节能65％设计规定。

附录 建筑热工设计惯用计算办法
1 传热系数计算
围护构造传热系数K按下式计算：

式中 R0――围护构造传热阻（单位：m2·K/W）。
2 传热阻计算
围护构造传热阻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――围护构造热阻（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顶棚，当h/s≤0.3时
8.7
0.11
有肋状突出物顶棚，当h/s＞0.3时
7.6
0.13
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表面
23.0
0.04
与室外空气相通不采暖地下室上面楼板
17.0
0.06
闷顶、外墙上有窗不采暖地下室上面楼板
12.0
0.08
外墙上无窗不采暖地下室上面楼板
6.0
0.17
夏季
外墙和屋顶
19.0
0.05
由表可知：Ri + Re =0.15（冬季）； Ri + Re =0.16（夏季）
5 热阻计算
3.1 单层构造或单一材料层热阻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
3.2 多层构造热阻R按下式计算：

式中 R1,R2,…，Rn――围护构造各材料层热阻（单位：m2·K/W）。

{4 围护构造热惰性系数D（无量纲）
4.1单层构造或单一材料层热惰性系数D按下式计算：
D=R*S
4.2多层构造热惰性系数D按下式计算：
D=ΣR*S
4.3多层围护构造热惰性指标D
　　　D=ΣR•S=R1S1+R2S2+……RnSn 　　　　　　　　
4.4围护构造保温隔热层厚度δ（m）
　　　　　　δ=λR=λ(1/K-R0)=λ(R0min-ΣR-0.15(冬季)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.16(夏季) 　　
　　　　以上各式中：
　　　　　　R0min—围护构造按节能原则规定最小传热阻（M2•K/W），R0min=1/K；
　　　　　　R、R1、R2、Rn—各层材料层热阻（M2•K/W）；
　　　　　　Ri—围护构造内表面换热阻，Ri=0.11㎡•K/W；
　　　　　　Re—围护构造外表面换热阻，Re=0.04(冬)或Re=0.05（夏）；
　　　　　　λ、λ1、λ2、λn—各层材料导热系数（W/m•K），查表；
　　　　　　S、S1、S2、Sn—各层材料蓄热系数（W/ M2•K），查表。
　　　　　　δ、δ1、δ2、δn—各层材料厚度（m）
　　当屋顶和外墙K、D值均满足节能原则时，则不用验算。
　　当屋顶和外墙K、D值有一项不满足节能原则时，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。