围护结构露点温度计算书

北京市通州区运河核心区IV-11地块北京市通州区运河核心区IV-11地块10-13#楼项目围护结构露点温度计算书电话：电话：传真：地址：上海打浦路88号海丽大厦19楼声明：1、本报告咨询单位未盖章无效；2、本报告经涂改和复印均无效；3、本报告仅用于指定项目，非本项目无效。项目名称：北京市通州区运河核心区IV-11地块10-13#楼委托单位：咨询单位：中国建筑科学研究院上海分院绿色建筑和生态城研究中心（章）负责人：编制人：审核人：批准人：报告编号：报告日期：2015-08-07目录TOC\o"2-3"\h\z\t"标题1,1"HYPERLINK\l"_Toc458589164"1.计算概述图1所示。图SEQ图\*ARABIC1北京市通州区运河核心区IV-11地块10-13#楼设计效果图原理概述露点温度是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。寒冬期间，当室内墙体表面温度低于露点温度时，水蒸气便开始凝结成水即产生表面凝结或内部凝结，这就是结露现象。此后，空气中的灰尘容易沾上，逐渐变黑，从而长菌发霉。墙体结露、发霉不仅影响居室美观，而且会使室内潮湿，给居住者的生活还来诸多不便。虽然不能危害房屋结构安全，但降低了房屋的使用质量和耐久性，增加了墙体的导热性，使室内卫生环境和温度斗有所降低，影响居民的正常生活和工作，严重的话更会影响人的健康。室内墙体内表面结露的原因主要有以下几点：1）墙体构造不合理热桥过多、热桥部位的热阻未达到要求。建筑围护结构中的一些部位，在室内外温差的作用下，形成热流相对密集、内表面温度较低的区域。这些部位成为传热较多的桥梁，故称为热桥。由于热桥部位内表面温度较低，寒冬期间，该处温度低于露点温度时，水蒸气就会凝结在其表面上，形成结露。2）施工质量未达规范要求3）房屋使用方面的原因加强保温是处理热桥部位内表面结露的有效办法。采用外墙内保温可以提高外墙内表面温度，但外墙与隔墙、外墙与楼板等连接处的热桥比较明显。内保温越好，经由热桥散失热量所占的比例就越大。采用外保温则由于保温层覆盖住整个外墙面，有利于避免热桥的产生，但对于门窗口四周侧壁也应注意妥善保温，避免此处热量过多散失。至于铝窗框的热桥问题，可以通过在窗框内设置断热条的方法解决。为了更好地解决冬季室内墙体结露和发霉，我们应从设计、施工、使用多方面加以控制和防治，只有这样才能使房屋质量更好，提高用户的舒适度。计算目的判断北京市通州区运河核心区IV-11地块10-13#楼项目围护结构露点温度是否满足《北京市绿色建筑评价标准》征求意见稿DB11/T825-201x第条“在室内设计温、湿度条件下，建筑围护结构内表面不得结露”。计算依据《北京市绿色建筑评价标准》征求意见稿DB11/T825-201x《民用建筑热工设计规范》GB50176-93《北京市公共建筑节能设计标准》DB/11687—2009《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T7106-2008《建筑幕墙》GB/T21086-2007委托方提供的项目建筑设计图纸、效果图等图纸资料委托方提供的其他相关资料技术路线本报告主要采用热桥线传热系数计算软件PTemp对北京市通州区运河核心区IV-11地块10-13#楼项目各围护结构的内表面温度进行模拟，进而判断其是否满足《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2014第条“在室内设计温、湿度条件下，建筑围护结构内表面不得结露”。分析软件PTemp软件是对围护结构热桥问题开发了专门的二维温度场计算软件，作为节能设计标准配套的热桥计算的分析工具。本软件用VisualC++6.0开发而成。可以模拟多达20万个温度节点的二维空间温度分布，可以获取所模拟围护结构的温度分布、边界热流和露点温度等信息，并给出包含热桥部位的线传热系数，能够很好地处理建筑围护结构的热传导问题。名词解释热桥：是指处在外墙和屋面等围护结构中的钢筋混凝土或金属梁、柱、肋等部位。因这些部位传热能力强，热流较密集，内表面温度较低，故称为热桥。露点温度：在大气压力一定，含湿量不变的情况下，未饱和的空气因冷却而达到饱和状态时的温度。冷凝或结露：特指围护结构表面温度低于附近空气露点温度时，表面出现冷凝水的现象。导热系数：在稳态条件下，1m厚的物体，两侧表面温差为1℃，1h内通过1m2面积传递的热量。内（外）表面换热系数：围护结构内（外）表面温度与室内空气温度之差为1℃，1h内通过1m2面积传递的热量。传热系数：在稳态条件下，围护结构两侧空气温度为1℃，1h内通过1m2面积传递的热量。传热阻：表征围护结构（包括两侧表面空气边界层）阻抗传热能力的物理量。为传热系数的倒数。热惰性指标（D值）：表征围护结构对温度波衰减快慢程度的无量纲指标。参数设置本项目处于北京市，按《民用建筑热工设计规范》GB50176-93附表3.1选用北京市相关数据进行模拟计算。1)外墙、屋面、架空楼板冬季室外设计温度取值为-9℃（Ⅰ类围护结构），窗户冬季室外设计温度取值为-16℃（Ⅳ类围护结构）——（来源于《民用建筑热工设计规范》GB50176-93附录三）。2)内外表面换热系数为8.7W/(m2.K)和23W/(m2.K)——（来源于《民用建筑热工设计规范》GB50176-93附表2.2、2.3）。3）根据项目室内设计参数，查焓湿图可知室内露点温度如REF_Ref300504310\h表1所示：表SEQ表\*ARABIC1室内露点温度公寓、商铺等卫生间等设计温度℃1816相对湿度%6060露点温度℃10.138.26注：设计温度和相对湿度依据“暖通设计说明”进行设置；4）本项目为框架剪力墙结构，围护结构构造根据节能计算书设置，具体如下：平屋面类型（自上而下）：碎石、卵石混凝土(ρ=2300)（50.0mm）+挤塑聚苯板(ρ=25-32)（70.0mm）+SBS改性沥青防水卷材（6.0mm）+水泥砂浆（20.0mm）+加气混凝土砌块及板材（100.0mm）+钢筋混凝土（120.0mm）+石灰砂浆（20.0mm）外墙类型（由外至内）：保温砂浆（10.0mm）+矿棉、岩棉、玻璃棉板(ρ=80-200)（70.0mm）+钢筋混凝土（200.0mm）+石灰砂浆（20.0mm）底部自然通风的架空楼板类型：普通粘土砖（10.0mm）+水泥砂浆（30.0mm）+加气混凝土砌块及板材（40.0mm）+钢筋混凝土（120.0mm）+矿棉、岩棉、玻璃棉板(ρ=80-200)（70.0mm）+保温砂浆（10.0mm）各围护结构材料的热工参数如REF_Ref307298251\h表2所示。表SEQ表\*ARABIC2围护结构材料热工参数材料名称导热系数W/(m.K)蓄热系数W/(m2.K)矿棉、岩棉、玻璃棉板(ρ=80-200)0.0450.748挤塑聚苯板(ρ=25-32)0.0300.3205）本项目外窗依据“幕墙节点图”，采用以下类型，报告中采用较不利的窗框部位进行模拟计算：外窗构造：6＋12A＋6高透低辐射玻璃。查相关数据可知，外窗构造材料的导热系数分别如REF_Ref412733790\h表3所示：表SEQ表\*ARABIC3外窗构造材料热工参数构造材料导热系数W/(m.K)铝合金140不锈钢17聚硫胶0.40硅酮密封胶0.13分子筛0.10EPDM(三元乙丙)0.25玻璃垫块0.17注：表中数据来源于《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008。分析模型本报告根据委托方提供的建筑设计图纸以及其他相关资料建立北京市通州区运河核心区IV-11地块10-13#楼项目围护结构露点温度分析模型。报告中选取外墙、屋面、架空楼板、外窗进行传热模拟，得出其温度分布，进而分析北京市通州区运河核心区IV-11地块10-13#楼项目围护结构内表面温度是否满足要求。模型建立时，墙体室内外表面给定第3类边界条件（规定物体与周围流体间的表面传热系数及周围流体的温度），其余部位给定绝热边界条件，按稳态传热进行分析。各部位构造及模型效果分别如下：非热桥部位构造（由外到内）第1层：保温砂浆，厚度10mm第2层：矿棉、岩棉、玻璃棉板(ρ=80-200)，厚度70mm第3层：钢筋混凝土，厚度200mm第4层：石灰砂浆，厚度20mm表SEQ表\*ARABIC4非热桥部位材料表外墙每层材料名称厚度mm导热系数W/(m·K)蓄热系数W/(m2·K)热阻值(m2·K)/W热惰性指标D=R·S修正系数α保温砂浆100.2904.4400.0340.1531.00矿棉、岩棉、玻璃棉板(ρ=80-200)700.0450.7481.5561.1641.00钢筋混凝土2001.74017.2000.1151.9771.00石灰砂浆200.81010.0700.0250.2491.00外墙各层之和300.01.7303.542外墙热阻Ro=Ri+∑R+Re=1.89(m2·K/W)Ri=0.110(m2·K/W);Re=0.040(m2·K/W)外墙传热系数K=1/Ro=0.53W/(m2·K)热桥部位构造（由外到内）第1层：保温砂浆，厚度10mm第2层：矿棉、岩棉、玻璃棉板(ρ=80-200)，厚度70mm第3层：钢筋混凝土，厚度220mm表SEQ表\*ARABIC5热桥部位材料表热桥每层材料名称厚度mm导热系数W/(m·K)蓄热系数W/(m2·K)热阻值(m2·K)/W热惰性指标D=R·S修正系数α保温砂浆100.2904.4400.0340.1531.00矿棉、岩棉、玻璃棉板(ρ=80-200)700.0450.7481.5561.1641.00钢筋混凝土220.01.74017.2000.1262.1751.00热桥各层之和320.01.7163.492热桥热阻Ro=Ri+∑R+Re=1.88(m2·K/W)Ri=0.11(m2·K/W);Re=0.05(m2·K/W)热桥传热系数K=1/Ro=0.54W/(m2·K)第3层第2层第1层第1层第2层第3层第4层第3层第2层第1层第1层第2层第3层第4层图SEQ图\*ARABIC2外墙模型及网格效果屋顶部位构造（由上至下）：第1层：碎石、卵石混凝土(ρ=2300)，厚度50mm第2层：挤塑聚苯板(ρ=25-32)，厚度70mm第3层：SBS改性沥青防水卷材，厚度6mm第4层：水泥砂浆，厚度20mm第5层：加气混凝土砌块及板材，厚度100mm第6层：钢筋混凝土，厚度120mm第7层：石灰砂浆，厚度20mm表SEQ表\*ARABIC6屋面材料表屋面每层材料名称厚度(mm)导热系数W/(m.K)蓄热系数W/(m2.K)热阻值(m2.K)/W热惰性指标D=R.S修正系数α碎石、卵石混凝土(ρ=2300)50.01.51015.3600.0330.5091.00挤塑聚苯板(ρ=25-32)70.00.0300.3201.9440.7471.20SBS改性沥青防水卷材6.00.2309.3700.0260.2441.00水泥砂浆20.00.93011.3700.0220.2451.00加气混凝土砌块及板材100.00.1909.5900.1581.5141.00钢筋混凝土120.01.74017.2000.0691.1861.00石灰砂浆20.00.81010.0700.0250.2491.00屋顶各层之和386.02.2774.693屋面热阻Ro=Ri+∑R+Re=2.44(m2.K/W)Ri=0.110(m2·K/W);Re=0.040(m2·K/W)屋面传热系数K=1/Ro=0.41W/(m2.K)第7层第6层第1层第2层第3层第4层第5层第7层第6层第1层第2层第3层第4层第5层图SEQ图\*ARABIC3屋面模型及网格效果架空楼板部位构造（由上到下）第1层：普通粘土砖，厚度10mm第2层：水泥砂浆，厚度30mm第3层：加气混凝土砌块及板材，厚度40mm第4层：钢筋混凝土，厚度120mm第5层：矿棉、岩棉、玻璃棉板(ρ=80-200)，厚度70mm第6层：保温砂浆，厚度10mm表SEQ表\*ARABIC7架空楼板材料表架空楼板每层材料名称厚度(mm)导热系数W/(m.K)蓄热系数W/(m2.K)热阻值(m2.K)/W热惰性指标D=R.S修正系数α普通粘土砖100.81010.5510.0120.1301.00水泥砂浆300.93011.3700.0320.3671.00加气混凝土砌块及板材400.1909.5900.2112.0191.00钢筋混凝土1201.74017.2000.0691.1861.00矿棉、岩棉、玻璃棉板(ρ=80-200)700.0450.7481.5561.1641.00保温砂浆100.2904.4400.0340.1531.00架空楼板各层之和280.01.9145.019架空楼板热阻Ro=Ri+∑R+Re=2.07(m2.K/W)Ri=0.11(m2·K/W);Re=0.05(m2·K/W)架空楼板传热系数K=1/Ro=0.48W/(m2.K)第6层第5层第1层第2层第3层第4层第6层第5层第1层第2层第3层第4层图SEQ图\*ARABIC4架空楼板模型及网格效果外窗模型图SEQ图\*ARABIC5外窗模型模拟分析外墙部位内表面温度的模拟图SEQ图\*ARABIC6公寓、商铺等外墙热桥温度分布图图SEQ图\*ARABIC7卫生间等外墙热桥温度分布图REF_Ref307324515\h图6-REF_Ref307324516\h图7为模拟得出的外墙热桥部位温度分布情况，可看出公寓、商铺等外墙热桥部位内表面最低温度为16.2℃高于露点温度10.13℃；卫生间等外墙热桥部位内表面最低温度为14.4℃高于露点温度8.26℃，满足要求。屋面部位内表面温度的模拟图SEQ图\*ARABIC8公寓、商铺等屋面热桥温度分布图图SEQ图\*ARABIC9卫生间等屋面热桥温度分布图REF_Ref307325079\h图8-REF_Ref307325080\h图9为模拟得出的屋面热桥温度分布情况，可看出公寓、商铺等屋面热桥部位内表面最低温度为13.5℃高于露点温度10.13℃；卫生间等屋面