内表面最高温度计算书

1．计算概述
1.1．项目概况
1.2．分析目的
1.3．计算依据
《民用建筑热工设计规范》GB50176-93;
《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134-2010）; 《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2006;
《绿色建筑评价技术细则》;
《绿色建筑评价技术细则补充说明》（规划设计部分）；《绿色建筑设计自评估报告（居住建筑）》。

2．构造说明
2.1．屋面构造
屋面构造类型（由外至内）：
第1层：C20细石混凝土，厚度50 mm
第2层：水泥砂浆，厚度20 mm
第3层：LINS无机不燃保温系统，厚度90 mm
第4层：卷材防水层，厚度1mm
第5层：加气泡沫混凝土1，厚度20 mm
第6层：水泥砂浆，厚度20 mm
第7层：钢筋混凝土，厚度120 mm
太阳辐射吸收系数ρ =0.50
表1 屋面类型传热阻值
2.2．外墙构造
外墙主体部分构造类型（由外至内）：
第1层：LINS无机不燃保温系统，厚度30 mm
第2层：水泥砂浆，厚度20 mm
第3层：蒸压加气砼，厚度200 mm
第4层：石灰、砂、砂浆，厚度20 mm
太阳辐射吸收系数ρ=0.50
表2外墙主体部分类型传热阻值
3．计算分析
3 1．高层屋顶和东、西向外墙的内表面温度计算
满足《绿色建筑评价标准》G B/T50378-2006第4.5.8条一般项规定：在自
然通风条件下房间的屋顶和东、西外墙内表面的最高温度满足现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB50176的要求。

《民用建筑热工设计规范》GB50176-93第3.3.4条规定：屋顶和东、西向外墙的内表面温度，应满足隔热设计标准的要求。

《民用建筑热工设计规范》GB50176-93第5.1.1条规定：在房间自然通风情况下，建筑物的屋顶和东、西外墙的内表面最高温度，应满足下式要求：
θi.max＜t e.max
式中Θi.max——围护结构内表面最高温度(0C)，应按《民用建筑热工设计规范》附录二中（八）的规定计算;
t e.max——夏季室外计算温度最高值(0C)，应按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2采用。

3.1.1．东外墙内表面最高温度计算
在自然通风条件下，非通风围护结构内表面最高温度按附录式（附2.2.1计算）:
θimax = θ̅i+(A tsa
υ0+A ti
υi
) β
1)内表面平均温度
其中内表面平均温度按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.22计算）：
θ̅i=t i+t sa−t i R0αi
t i—室内计算温度平均值(0C)；t i=t e+1.5
(1)室内计算温度平均值：
t i=t e+1.5=32.5+1.5=340C
其中，t e——室外计算湿度平均值(0C)，按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2采用芜湖市数据，取值为32.50C;
(2)室外综合温度平均值t sa按照附录式（附2.14计算）
t sa=t e+ρI
αe =32.5+0.05×155.1
19
=36.580C
其中，I——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值，按《民用建筑热工设计
规范》附录三附表3.3采用芜湖市（参考南京市）W(E)昼夜平均155.1 W/m2；αe——外表面换热系数，取19.0 W／(m2.K)；
内表面域高温度计算村
ρ——太阳辐射吸收系数，按表2取0.50；
(3)东向外墙的传热阻：
Ro =1.39m2.K/W
内表面换热系数：αi=8.7W/(m2 .K)
可计算出内表面平均温度：
θ̅i=t i+t sa−t i
R0αi =34+36.58−34
1.39×8.7
=34.210C
2)相位差修正系数β
(1)A te与A ts比值
其中，A te——室外空气温度波幅(0C)，按《民用建筑热工设计规范》附录三附表3.2采用芜湖市数据，取值为4.40C；
A ts——太阳辐射当量温度波幅(0C)：
A ts= ρ(I max−I)
αe =0.50×(650−155.1)
19
=13.020C
其中，ρ——太阳辐射吸收系数，按表2取0.50 ；
I max——水平或垂直面上太阳辐射照度最大值，按《民用建筑热工设计规范》
附录三附表3.3采用芜湖市（参考南京市）W(E)16时值650 W／m2；
I——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值，按《民用建筑热工设计规范》
附录三附表3.3采用芜湖市（参考南京市）W(E)昼夜平均值155.1 W/m2；
αe——外表面换热系数，取19.0 W／(m2.K)；
根据以上结果，取A ts与A te中较大值为分子，按照Ats Ate
⁄的比值计算结果为2.96。

(2) φte与φI差值
φte——室外空气温度最大值出现时间，通常取15时；
φI——太阳辐射照度最大值出现时间，通常取8时（东向）;
根据以上条件，φte-φI =7 h。

(3)查《民用建筑热工设计规范》附表2.7，相位差修正系数卢：0.72（东向）;
表3《民用建筑热工酷计规范》附表2.7
相位差修正系数β值附表2.7
3）室外综合温度波幅值
室外综合温度波幅值A tsa按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.15
计算）：
A tsa =(A te十A ts) β=(4.4+13.02)×0.72= 12.540C
4)室内计算温度波幅值A ti
A ti = A te-1.5= 4.4 -1.5 =2.90C
5)围护结构衰减倍数
围护结构衰减倍数ν0按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.17计算）:
ν0=0.9e
√2
S 1+αi S 1+Y 1•S 2+Y 1S 2+Y 2
•……
Y k−1Y k
……
S n +Y n−1S n +Y n
•
Y n +αe α
e
(1)其中外墙热隋性指标D 值，接表2取4.58：
(2)外墙构造各层材料的表面蓄热系数按《民用建筑热工设计规范》附录 二中（七）1.的规定计算，由内到外逐层进行计算：
1)第—层：石灰、砂、砂浆D 1=0.25<1，S 1=10.07，R 1=0.03，则：
Y 1= R 1S 12
+αi 1+R 1αi
=
2)第二层：蒸压加气砼D 2=3.03>1，S 2=3.03则：
Y 2=S 2= 3.03
3)第三层：水泥砂浆D 3=0.24<1，S 3=11.37，R 3=0.02则：
Y 3= R 3S 32
+Y
21+R 3Y 2
=
4)第四层LINS 无机不燃保温系统D 4=1.06>1，S 4=2.30，则
Y 4= S 4= 2.30
可以求出围护结构衰减倍数：
ν0=0.9e √2S 1+αi S 1+Y 1•S 2+Y 1S 2+Y 2•S 3+Y 2S 3+Y 3•S 4+Y 3S 4+Y 4•
Y 5+αe αe
=
6)多层围护结构的总延迟时间
总延迟时间ξ0，按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.18）计算：
ξ0=1
15
(40.5D-arctg
i
αi +Y i √2
+ arctg
k ki
R k .Y ki +√2
+ arctg
e
Y +α√2
)
其中，ξ0——围护结构延迟时间(h)；
Y e ——围护结构外表面（亦即最后一层外表面）蓄热系数[W ／(m 2 .K)]，
取最后—层材料的外表面蓄热系数，即Y e =Y4=2.30W/( m 2.K)
R k ——空气间层热阻( m 2.K/W)，本项目围护结构无空气间层，该项不考
虑；
Y ki ——空气间层内表面蓄热系数[w/( m 2.K)];同上，不考虑。

Y i ——内表面蓄热系数[W ／(m 2 .K)]； 因为D 2≥1，所以Y 2=S 2=3.03
Y i =Y 1=
R 1S 1+Y 21+R 1Y 2
=
计算得： ξ0=
7)室内谐波传至内表面的延迟时间
室内谐波传至内表面的延迟时间ξi , 按《民用建筑热工设计规范》附录式（附 2.20计算）：
ξi = 1
15
arctg
Y i
Y i +αi
√2
=
8)室内空气到内表面的衰减倍数
室内空气到内表面的衰减倍数νi ，按《民用建筑热工设计规范》附录式（附 2.19计算）:
νi =0.95αi +Y i
αi
=
9) Δφ的计算和β的再确定
根据ξ0和ξi ，参照《民用建筑热工设计规范》附录二附表2.7计算:
Δφ=（φtsa +ξ0）一(Φti +ξi )
其中，φtsa ——室外综合温度最大值出现时间，查附表2.7，东向φtsa =9 ;
φti ——室内空气温度最大值出现时间，通常取16。

计算得Δφ=
这里再计算A tsa ／ν0和A ti ／νi 的比值： 由上述计算，A tsa ／ν0= ，A ti ／νi = ，
取其中较大信作为分子，计算得出两者比值为10.94大于5，按5取值，查《民 用建筑热工设计规范》附录二附表2.7（见表3），重新得β=0.96 10)内表面最高温度计算
由此可以求出东向外墙内表面最高温度：
θimax = θ
̅i +(A tsa υ0
+A
ti υi
) β=
根据《民用建筑热工设计规范》附录三附表3 2可得芜湖市夏季室外计算温 度最高值t e max =36.90C 。

11）小结
在房间自然通风情况下，东向外墙内表面最高温度为36.160C 小于夏季室 外计算温度最高值36.90C ，能够满足《民用建筑热工设计规范》GB50176-93 的要求。

3 1.2西外墙内表面最高温度计算
在自然通风条件下，非通风围护结构内表面最高温度按附录式（附2.21计 算）：
θimax = θ
̅i +(A tsa υ0
+A
ti υi
) β
1)内表面平均温度
内表面平均温度按附录式（附2.22计算）：
t θ
max
·
e max
·﹤i αθ0
i
i
sa
i
i
R t t t -+
=
t i
——室内计算温度平均值(0C)；
(1)室内计算温度平均值：
其中，t e ——室外计算温度平均值(0C)，按《民用建筑热工设计规范》附 录三附表3.2采用芜湖市数据，取值为32.50C ；
(2)室外综合温度平均值 t sa 。

按照附录式（附2.14计算）
t sa =t e +
ρI α
e
=
其中，I —
—水平或垂直面上太阳辐射照度平均值，按《民用建筑热工设计 规范》附录三附表3.3采用芜湖市（参考南京市）W(E)昼夜平均155.1 W/m 2； αe
——外表面换热系数
ρ——太阳辐射吸收系数． (3)西向外墙的传热阻： Ro=
内表面换热系数：αe
=
可计算出内表面平均温度：
2)相位差修正系数β (1) A te -与A ts 比值
其中，A te ——室外空气温度波幅(0C)， A ts ——太阳辐射当量温度波幅(0C)
A ts = ρ(I max−I )αe
=
5
.1+=t t e
i 5
.1+=t
t e
i
αθ0
i
i
sa
i
i
R t t
t -+
=
其中，ρ——太阳辐射吸收系数；
I max ——水平或垂直面上太阳辐射照度最大值; αe ——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值； (2) φte 与φI 差值
φte ——室外空气温度最大值出现时间，通常取15时； φI ——太阳辐射照度最大值出现时间，通常取16时（西向）； 根据以上条件，φI -φte =1 h 。

(3)查《民用建筑热工设计规范》附表2.7，相位差修正系数β为0.99(西 向)；
3)室外综合温度波幅值
室外综合温度波幅值A tsa 按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.15 计算）：
A tsa =( A te +A ts ) β=
4)室内计算温度波幅值A ti = A te -1.5= 5)围护结构衰减倍数
围护结构衰减倍数νo ，按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.17计算）:
ν0=0.9e
√2
S 1+αi S 1+Y 1•S 2+Y 1S 2+Y 2
•……
Y k−1Y k
……
S n +Y n−1S n +Y n
•
Y n +αe α
e
(1)其中外墙热膳性指标D 值，按表2取4.58；
(2)外墙构造各层材料的表面蓄热系数按《民用建筑热工设计规范》附录 中（七）1.的规定计算，由内到外逐层进行计算：
1)第—层：石灰、砂、砂浆D 1=0.25<1，S 1=10.07，R 1=0.03，则：
Y 1= R 1S 12
+αi 1+R 1αi
= 2)第二层：蒸压加气砼D 2=3.03>1，S 2=3.03则：
Y 2=S 2= 3.03
3)第三层：水泥砂浆D 3=0.24<1，S 3=11.37，R 3=0.02则：
Y 3= R 3S 32
+Y 2
1+R 3Y 2
=
4)第四层LINS 无机不燃保温系统D 4=1.06>1，S 4=2.30，则
Y 4= S 4= 2.30
可以求出围护结构衰减倍数：
ν0=0.9e
√2
S 1+αi S 1+Y 1•S 2+Y 1S 2+Y 2•S 3+Y 2S 3+Y 3•S 4+Y 3S 4+Y 4•Y 5+αe αe
=
6)多层围护结构的总延迟时间
总延迟时间ξ0按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.18）计算：
ξ0=1
15
(40.5D-arctg
i
αi +Y i √2
+ arctg
k ki
R k .Y ki +√2
+ arctg
e
Y +α√2
)
其中，ξ0——围护结构延迟时间(h)；
Y e ——围护结构外表面（亦即最后一层外表面）蓄热系数[W ／(m 2 .K)]，
取最后—层材料的外表面蓄热系数，即Y e Y4=2.30W/( m 2.K)
R k ——空气间层热阻( m 2.K/W)，本项目围护结构无空气间层，该项不考
虑；
Y ki ——空气间层内表面蓄热系数[w/( m 2.K)];同上，不考虑。

Y i ——内表面蓄热系数[W ／(m 2 .K)]； 因为D 2≥1，所以Y 2=S 2=3.03
Y i =Y 1=
R 1S 1+Y 21+R 1Y 2
=
计算得： ξ0=
7)室内谐波传至内表面的延迟时间
室内谐波传至内表面的延迟时间ξi , 按《民用建筑热工设计规范》附录式（附 2.20计算）：
ξi = 1
15
arctg
Y i
Y i +αi
√2
=
8)室内空气到内表面的衰减倍数
室内空气到内表面的衰减倍数νi ，按《民用建筑热工设计规范》附录式（附 2.19计算）:
νi =0.95αi +Y i
αi
=
9) Δφ的计算和β的再确定
根据ξ0和ξi ，参照《民用建筑热工设计规范》附录二附表2.7计算:
Δφ=（φtsa +ξ0）一(Φti +ξi )
其中，φtsa ——室外综合温度最大值出现时间，查附表2.7，东向φtsa =16 ; φti ——室内空气温度最大值出现时间，通常取16。

计算得Δφ=
这里再计算A tsa ／ν0和A ti ／νi 的比值：
由上述计算，A tsa ／ν0= ，A ti ／νi = ，
取其中较大信作为分子，计算得出两者比值为7.75大于5，按5取值，查《民 用建筑热工设计规范》附录二附表2.7（见表3），重新得β=0.70 10)内表面最高温度计算
由此可以求出东向外墙内表面最高温度：
θimax = θ
̅i +(A tsa υ0
+A
ti υi
) β=
根据《民用建筑热工设计规范》附录三附表3 2可得芜湖市夏季室外计算温 度最高值t e max =36.90C 。

11）小结
在房间自然通风情况下，东向外墙内表面最高温度为35.680C 小于夏季室 外计算温度最高值36.90C ，能够满足《民用建筑热工设计规范》GB50176-93 的要求。

3.1.3屋顶内表面最高温度计算
在自然通风条件下，非通风围护结构内表面最高温度按附录式（附2.21计 算）：
θimax = θ̅i +(A tsa υ0
+A ti υi
) β
1)内表面平均温度
内表面平均温度按附录式（附2.22计算）：
t i
——室内计算温度平均值(0C)；
(1)室内计算温度平均值：
其中，t e ——室外计算温度平均值(0C)，按《民用建筑热工设计规范》附 录三附表3.2采用芜湖市数据，取值为32.50C ；
(2)室外综合温度平均值 t sa 。

按照附录式（附2.14计算）
t sa =t e +
ρI α
e
=
其中，I —
—水平或垂直面上太阳辐射照度平均值，按《民用建筑热工设计 规范》附录三附表3.3采用芜湖市（参考南京市）W(E)昼夜平均155.1 W/m 2；
t θ
max
·
e max
·﹤i αθ0
i
i
sa
i
i
R t t t -+
=5
.1+=t t e
i 5
.1+=t
t e
i
αe
——外表面换热系数
ρ——太阳辐射吸收系数． (3)屋顶传热阻：
Ro=
内表面换热系数： αe
=
可计算出内表面平均温度：
2)相位差修正系数β (1) A te -与A ts 比值
其中，A te ——室外空气温度波幅(0C)， A ts ——太阳辐射当量温度波幅(0C)
A ts = ρ(I max−I )αe
=
其中，ρ——太阳辐射吸收系数；
I max ——水平或垂直面上太阳辐射照度最大值; αe ——水平或垂直面上太阳辐射照度平均值； (2) φte 与φI 差值
φte ——室外空气温度最大值出现时间，通常取15时； φI ——太阳辐射照度最大值出现时间，通常取12时（水平）； 根据以上条件，φte —φI = 3h 。

(3)查《民用建筑热工设计规范》附表2.7，相位差修正系数β为0.99(水平)； 3)室外综合温度波幅值
室外综合温度波幅值A tsa 按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.15 计算）：
αθ0
i
i
sa
i
i
R t t
t -+
=
A tsa =( A te +A ts ) β=
4)室内计算温度波幅值A ti = A te -1.5= 5)围护结构衰减倍数
围护结构衰减倍数νo ，按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.17计算）:
ν0=0.9e
√2
S 1+αi S 1+Y 1•S 2+Y 1S 2+Y 2
•……
Y k−1Y k
……
S n +Y n−1S n +Y n
•
Y n +αe α
e
(1)其中外墙热膳性指标D 值，按表1取5.68；
(2)屋顶构造各层材料的表面蓄热系数按《民用建筑热工设计规范》附录 中（七）1.的规定计算，由内到外逐层进行计算：
1)第—层：钢筋混凝土D 1=1.18>1，S 1=17.06，R 2=0.02，则：
Y 1=S 1= 17.06
2)第二层：水泥砂浆D 2=0.24<1，S 2=11.31, R 2=0.02则：
Y 2= R 2S 22
+Y 11+R 2Y 1
= 3)第三层：加气、泡沫混凝土1D 3=0.33<1，S 3=3.59，R 3=0.06则：
Y 3= R 3S 32
+Y 21+R 3Y 2
=
4)第四层：LINS 无机不燃保温系统D 4=3.18>1，S 4=2.30，则
Y 4= S 4= 2.30
5)第五层：水泥砂浆D 5=0.24<1，S 5=11.31, R 5=0.02则：
Y 5= R 5S 52
+Y 41+R 5Y 4
=
6)第六层：C20细石混凝土D 6=0.51<1，S 6=15.36, R 6=0.03则：
Y 6= R 6S 62
+Y 51+R 6Y 5
=
可以求出围护结构衰减倍数：
ν0=0.9e
√2
S 1+αi S 1+Y 1•S 2+Y 1S 2+Y 2•S 3+Y 2S 3+Y 3•S 4+Y 3S 4+Y 4•
S 5+Y 4S 5+Y 5
•
S 6+Y 5S 6+Y 6
•
Y 6+αe αe
=
6)多层围护结构的总延迟时间
总延迟时间ξ0,按《民用建筑热工设计规范》附录式（附2.18）计算：
ξ0=1
15
(40.5D-arctg
i
αi +Y i √2
+ arctg
k ki
R k .Y ki +√2
+ arctg
e
Y +α√2
)
其中，ξ0——围护结构延迟时间(h)；
Y e ——围护结构外表面（亦即最后一层外表面）蓄热系数[W ／(m 2 .K)]，
取最后—层材料的外表面蓄热系数，即Y e =Y 6=10.29W/( m 2.K)
R k ——空气间层热阻( m 2.K/W)，本项目围护结构无空气间层，该项不考
虑；
Y ki ——空气间层内表面蓄热系数[w/( m 2.K)];同上，不考虑。

Y i ——内表面蓄热系数[W ／(m 2 .K)]； 因为D 1≥1，所以Y i =S 2=17.06，则： 计算得：
ξ0=
7)室内谐波传至内表面的延迟时间
室内谐波传至内表面的延迟时间ξi , 按《民用建筑热工设计规范》附录式（附 2.20计算）：
ξi = 1
15
arctg
Y i
Y i +αi
√2
=
8)室内空气到内表面的衰减倍数
室内空气到内表面的衰减倍数νi ，按《民用建筑热工设计规范》附录式（附 2.19计算）:
νi =0.95
αi +Y i αi
=
9) Δφ的计算和β的再确定
根据ξ0和ξi ，参照《民用建筑热工设计规范》附录二附表2.7计算:
Δφ=（φtsa +ξ0）一(Φti +ξi )
其中，φtsa ——室外综合温度最大值出现时间，查附表2.7，东向φtsa =13 ; φti ——室内空气温度最大值出现时间，通常取16。

计算得Δφ=
这里再计算A tsa ／ν0和A ti ／νi 的比值：
由上述计算，A tsa ／ν0= ，A ti ／νi = ，
取其中较大信作为分子，计算得出两者比值为7.35大于5，按5取值，查《民 用建筑热工设计规范》附录二附表2.7（见表3），重新得β=0.69 10)内表面最高温度计算
由此可以求出东向外墙内表面最高温度：
θimax = θ
̅i +(A tsa υ0
+A
ti υi
) β=
根据《民用建筑热工设计规范》附录三附表3 2可得芜湖市夏季室外计算温 度最高值t e max =36.90C 。

11）小结
在房间自然通风情况下，东向外墙内表面最高温度为35.340C 小于夏季室 外计算温度最高值36.90C ，能够满足《民用建筑热工设计规范》GB50176-93 的要求。

4．结论
通过计算屋顶内表面最高温度35.340C ，东外墙内表面温度晟高温度 36.160C ，西外墙内表面温度最高温度35.680C ，均小于芜湖市夏季室外计算
t θ
max
·
e max
·﹤i
温度最高值36.90C，故芜湖东方红郡35-58号楼项目满足《民用建筑热工设计规范》( GB50176 - 93)的规定，能够达到隔热设计标准的要求。