建筑圍護結(jié)構(gòu)熱橋部位內(nèi)表面溫度驗算數(shù)據(jù)匯總.doc

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建筑圍護結(jié)構(gòu)熱橋部位內(nèi)表面溫度驗算數(shù)據(jù)匯總 圍護結(jié)構(gòu)保溫設(shè)計是建筑節(jié)能設(shè)計的基本內(nèi)容之一。在按照國家和地方的節(jié)能設(shè)計標準進行設(shè)計、采取保溫措施后，還需要做圍護結(jié)構(gòu)熱橋部位內(nèi)表面溫度驗算。 這項工作的目的，是防止熱橋部位內(nèi)表面結(jié)露，使圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面材料受潮，影響室內(nèi)環(huán)境；同時也可減少該部位的傳熱損失，降低建筑采暖和空調(diào)能耗。 河南省地區(qū)的相關(guān)要求，主要有《河南省居住建筑節(jié)能設(shè)計標準（寒冷地區(qū)）》DBJ41/062-2005第4.2.4條規(guī)定“圍護結(jié)構(gòu)熱橋部位應(yīng)采取保溫措施，保證其內(nèi)表面溫度不低于室內(nèi)空氣露點溫度”（此條為強制性條紋），和《河南省公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》DBJ41/075-2006第4.2.3條規(guī)定“外墻與屋面的熱橋部位的內(nèi)表面溫度不低于室內(nèi)空氣露點溫度”。河南省的施工圖設(shè)計審查時，需要設(shè)計院提交的《河南省建筑節(jié)能設(shè)計審查備案表》中，有專項內(nèi)容要求填寫建筑物室內(nèi)計算溫度、室內(nèi)露點溫度和熱橋部位內(nèi)表面溫度。 《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB50176-93第四章“圍護結(jié)構(gòu)保溫設(shè)計”的第三節(jié)“熱橋部位內(nèi)表面溫度驗算及保溫措施”，對該驗算有全面和原則的規(guī)定。但該規(guī)范沒有也無法詳細羅列各個地區(qū)、各類建筑、各種熱橋的內(nèi)表面溫度等數(shù)據(jù)。所以具體情況需要進行計算。目前我院設(shè)計人員在很多工程填寫《備案表》該項內(nèi)容時，由于對驗算方法不熟悉和時間緊張等原因，沒有經(jīng)過正確計算就隨意填寫。結(jié)果是所列數(shù)值與實際不符，往往出現(xiàn)不同建筑不同類型熱橋的數(shù)據(jù)相同，或同類情況數(shù)據(jù)卻相差很大的情況。 為方便設(shè)計人員快速得到正確數(shù)值，我在總結(jié)以往工程參數(shù)的基礎(chǔ)上，對常見情況進行分類計算，匯總結(jié)果數(shù)據(jù)，可直接查表套用。 根據(jù)我院目前設(shè)計的項目情況，確定以下基本條件。 1. 建筑物類型：居住建筑、醫(yī)院、幼兒園、旅館、辦公樓、學(xué)校等； 2. 建筑所在地區(qū)：河南省鄭州市； 3. 建筑物結(jié)構(gòu)類型：磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)或剪力墻結(jié)構(gòu)。 暖通專業(yè)依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范和標準，確定采暖和空調(diào)設(shè)計的室內(nèi)計算溫度（ti）。主要的規(guī)范和標準有。同一建筑的不同功能房間，其室內(nèi)計算溫度可能有差異，同類熱橋應(yīng)按不利條件即取值高的房間來確定驗算時采用的室內(nèi)計算溫度。當業(yè)主未要求進行采暖或空調(diào)設(shè)計時，可參照表1確定，盡可能選用高限值以確保安全。 室內(nèi)計算溫度ti 表1 建筑類型及房間名稱 室內(nèi)計算溫度 ti（℃） 建筑類型及房間名稱 室內(nèi)計算溫度 ti（℃） 住宅：臥室、客廳、餐廳、衛(wèi)生間 18~20 學(xué)校：教室、實驗室、閱覽室、教研室 16~18 辦公、旅館：會議室、多功能廳 18 辦公、旅館：接待室 16~18 一類辦公樓：辦公室 20 旅館：客房 20 二、三類辦公樓：辦公室 18 商業(yè)：營業(yè)廳 16~18 各種：走道、洗手間 16 餐飲：餐廳 18~22 條件1基本包含了常見的居住和公共建筑，對應(yīng)室內(nèi)計算溫度可得到室內(nèi)露點溫度（td）。室內(nèi)空氣相對濕度按60%采用（規(guī)范[1]第4.3.2條）。具體數(shù)據(jù)見表2（摘自手冊[1]表3.3-1）。 室內(nèi)露點溫度td 表2 室內(nèi)計算溫度ti（℃） 16 18 20 22 24 室內(nèi)露點溫度td（℃） 8.25 10.13 12.01 13.98 15.76 條件2是明確我院目前大多數(shù)工程的建設(shè)地點，據(jù)此可確定本地各類圍護結(jié)構(gòu)冬季室外計算溫度（te）。具體數(shù)據(jù)見表3。 室外計算溫度te 表3 圍護結(jié)構(gòu)類型 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅵ 熱惰性指標D值 ＞6.0 4.1-6.0 1.6-4.1 ＜1.5 室外計算溫度te（℃） -5 -7 -9 -11 條件3是明確我院目前大多數(shù)工程的結(jié)構(gòu)類型，其他不常見特殊類型（鋼結(jié)構(gòu)等）的數(shù)據(jù)不便統(tǒng)一匯總，需要具體計算。磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)，其外圍護結(jié)構(gòu)熱橋常見部位是外墻上的窗過梁、圈梁、抗震柱、剪力墻、梁、柱等。其熱惰性指標D值在2.2~3.7之間（見規(guī)范[2]附錄E編號4.1~4.5），根據(jù)表3確定其為Ⅲ型圍護結(jié)構(gòu)，對應(yīng)室外計算溫度te=-9℃（適用a/δ值大于1.5情況）。 一般情況下最不利熱橋（如剪力墻和圈梁）的形式如圖1（規(guī)范[1]第4.3.3條之圖a），且a/δ值大于1.5。可以采用規(guī)范[1]的公式 圖1. 熱橋形式 4.3.3-2計算熱橋部位內(nèi)表面溫度（θi′），即 公式中各項參數(shù)： ti——室內(nèi)計算溫度（℃），按表1確定； te——室外計算溫度，取-9℃； Ri——內(nèi)表面換熱阻，取0.11m2k/W（為定值）； Ro′——熱橋部位的傳熱阻（m2k/W），詳見匯總表。 熱橋部位構(gòu)造簡化后見圖2。其中1為水泥砂漿，厚度20mm；2為鋼筋混凝土，厚度取100mm、120mm、150mm、180mm、200mm、250mm六種；3為常用的鋼絲網(wǎng)聚苯板或擠塑板，厚度分別取20~90mm之間的五種規(guī)格。 圖2. 熱橋部位構(gòu)造 按上述條件進行計算，并匯總結(jié)果如表4（鋼絲網(wǎng)聚苯板）和表5（擠塑板）。 在方便套用的同時，從表中數(shù)據(jù)可得到以下結(jié)論： 1. 目前的節(jié)能設(shè)計所采取保溫措施，使得熱橋部位內(nèi)表面溫度高于室內(nèi)露點溫度4℃以上，在防止結(jié)露上是十分安全的。 2. 目前的節(jié)能設(shè)計所采取保溫措施，使得熱橋部位內(nèi)表面溫度和室內(nèi)計算溫度的差值最大不超過4℃，則非熱橋部位的該差值更小，遠小于規(guī)范規(guī)定的允許溫差（Δt=6℃）。說明保溫措施滿足規(guī)范對圍護結(jié)構(gòu)最小傳熱阻的規(guī)定。 熱橋部位內(nèi)表面溫度θi′驗算數(shù)據(jù)匯總(鋼絲網(wǎng)聚苯板) 表4 鋼筋混凝土厚度 (mm) 鋼絲網(wǎng)聚苯板厚度 (mm) 熱橋部位傳熱阻Ro’ (m2K/w) 室內(nèi)計算溫度ti (℃) 16 18 20 22 24 100 50 1.031 13.33 15.12 16.91 18.69 20.48 60 1.190 13.69 15.50 17.32 19.13 20.95 70 1.349 13.96 15.80 17.63 19.47 21.31 80 1.507 14.18 16.03 17.88 19.74 21.59 90 1.666 14.35 16.22 18.09 19.95 21.82 120 50 1.043 13.36 15.15 16.94 18.73 20.52 60 1.201 13.71 15.53 17.34 19.16 20.98 70 1.360 13.98 15.82 17.65 19.49 21.33 80 1.519 14.19 16.04 17.90 19.75 21.61 90 1.677 14.36 16.23 18.10 19.97 21.84 150 50 1.060 13.41 15.20 16.99 18.78 20.57 60 1.219 13.74 15.56 17.38 19.20 21.02 70 1.377 14.00 15.84 17.68 19.52 21.36 80 1.536 14.21 16.07 17.92 19.78 21.64 90 1.695 14.38 16.25 18.12 19.99 21.86 180 50 1.077 13.45 15.24 17.04 18.83 20.63 60 1.236 13.77 15.60 17.42 19.24 21.06 70 1.394 14.03 15.87 17.71 19.55 21.40 80 1.553 14.23 16.09 17.95 19.80 21.66 90 1.712 14.39 16.27 18.14 20.01 21.88 200 50 1.089 13.47 15.27 17.07 18.87 20.67 60 1.247 13.80 15.62 17.44 19.27 21.09 70 1.406 14.04 15.89 17.73 19.57 21.42 80 1.565 14.24 16.10 17.96 19.82 21.68 90 1.723 14.40 16.28 18.15 20.02 21.89 250 50 1.117 13.54 15.34 17.14 18.95 20.75 60 1.276 13.84 15.67 17.50 19.33 21.16 70 1.435 14.08 15.93 17.78 19.62 21.47 80 1.593 14.27 16.14 18.00 19.86 21.72 90 1.752 14.43 16.30 18.18 20.05 21.93 室內(nèi)露點溫度td（℃） 8.25 10.13 12.01 13.98 15.76 熱橋部位內(nèi)表面溫度θi′驗算數(shù)據(jù)匯總(擠塑板) 表5 鋼筋混凝土厚度 (mm) 鋼絲網(wǎng)聚苯板厚度 (mm) 熱橋部位傳熱阻Ro’ (m2K/w) 室內(nèi)計算溫度ti (℃) 16 18 20 22 24 100 20 0.843 12.74 14.48 16.22 17.96 19.70 30 1.146 13.60 15.41 17.22 19.03 20.83 40 1.450 14.10 15.95 17.80 19.65 21.50 50 1.753 14.43 16.31 18.18 20.05 21.93 60 2.056 14.66 16.56 18.45 20.34 22.23 120 20 0.855 12.78 14.53 16.27 18.01 19.75 30 1.158 13.63 15.44 17.25 19.06 20.87 40 1.461 14.12 15.97 17.82 19.67 21.52 50 1.764 14.44 16.32 18.19 20.07 21.94 60 2.067 14.67 16.56 18.46 20.35 22.24 150 20 0.872 12.85 14.59 16.34 18.09 19.84 30 1.175 13.66 15.47 17.29 19.10 20.91 40 1.478 14.14 15.99 17.84 19.69 21.54 50 1.781 14.46 16.33 18.21 20.09 21.96 60 2.084 14.68 16.58 18.47 20.36 22.26 180 20 0.889 12.91 14.66 16.41 18.17 19.92 30 1.192 13.69 15.51 17.32 19.14 20.96 40 1.495 14.16 16.01 17.87 19.72 21.57 50 1.799 14.47 16.35 18.23 20.10 21.98 60 2.102 14.69 16.59 18.48 20.38 22.27 200 20 0.901 12.95 14.70 16.46 18.22 19.97 30 1.204 13.72 15.53 17.35 19.17 20.98 40 1.507 14.18 16.03 17.88 19.74 21.59 50 1.810 14.48 16.36 18.24 20.12 21.99 60 2.113 14.70 16.59 18.49 20.39 22.28 250 20 0.930 13.04 14.81 16.57 18.33 20.10 30 1.233 13.77 15.59 17.41 19.23 21.06 40 1.536 14.21 16.07 17.92 19.78 21.64 50 1.839 14.50 16.38 18.27 20.15 22.03 60 2.142 14.72 16.61 18.51 20.41 22.31 室內(nèi)露點溫度td（℃） 8.25 10.13 12.01 13.98 15.76 【參考資料】 1. 規(guī)范與標準 [1]《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》GB50176-93 [2]《河南省居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》DBJ41/062-2005 [3]《河南省公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》DBJ41/075-2006 [4]《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GB50019-2003 [5]《住宅設(shè)計規(guī)范》GB50096-1999 [6]《辦公建筑設(shè)計規(guī)范》JGJ67-2006 [7]《商店建筑設(shè)計規(guī)范》JGJ48-88 [8]《飲食建筑設(shè)計規(guī)范》JGJ64-89 [9]《中小學(xué)校建筑設(shè)計規(guī)范》JGJ99-86 [10]《旅館建筑設(shè)計規(guī)范》JGJ62-90 2. 設(shè)計手冊與技術(shù)措施 [1]《實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊》/陸耀慶主編/1993年第一版 [2]《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施節(jié)能專篇》2007年版