围护结构热工性能简化权衡判断计算实例

工程概况：

某办公楼，一层，建筑面积498.97 m2，层高3.4m。

外墙：采用240mm蒸压粉煤灰砖，外贴80mmEPS外保温板，内墙20mm 混合砂浆抹面，构造柱GZ 240×240，圈梁QL 400×240。

窗户：采用塑钢中空玻璃窗,传热系数K为2.6 W/（m2·K）, 具体规格为：C1 2700×2100, C2 2400×2100, C3 1500×2100

屋面：①防水屋4mm（λ=0.17）②水泥砂浆找平20mm(λ=0.93)；

③70mm挤塑板(λ=0.03,a=1.3)；④1:6水泥珍珠岩找坡层55厚(λ=0.18,a=1.5)。

地面：① 20mm水泥砂浆；② 40mm细石砼垫层；③ 20mm挤塑板；④素土夯实1200；⑤100mm基础垫层。

一、基本参数

1、建筑物体形系数

S=F0/V0=[（35.04+14.24）×2×3.4+35.04×14.24]/（35.04×14.24×3.4）=834.07/1696.50=0.49

2、建筑面积：A0=35.04×14.24 = 498.97m2

3、窗墙面积比：

南向：（2.7×2.1×8+3.6×3.0）/(35.04×3.4) = 56.16/119.14 = 0.47

北向： 2.4×2.1×10/(35.04×3.4) = 50.4/119.14 = 0.42

东、西向：1.5×2.1/(14.24×3.4) = 3.15/48.42 = 0.065

二、静态指标计算

1、传热系数计算

①主墙体：

K=1/[0.11+0.02/0.87+0.24/0.56+0.08/(0.041×1.2)+0.04]=1/2.228=0.449

②GZ(240×240)：

K=1/[0.11+0.02/0.56+0.24/1.74+0.08/(0.041×1.2)+0.04]=1/1.9497=0.513

③QL(400×240)

K=1/[0.11+0.02/0.87+0.24/1.74+0.08/(0.041×1.2)+0.04]=1/1.937=0.516

3、传热面积计算

①南向：墙面传热面积35.04×3.4-2.7×2.1×8-3.6×3.0=62.98m2

其中F柱= 0.24×3.4×6个柱子= 4.896m2

F梁= 0.4×（6.96×4+5.76）= 13.44m2

F主墙体= 62.98-4.896-13.44 = 44.64m2

②北向：墙面传热面积35.04×3.4-2.4×2.1×10个= 68.74m2

其中：F柱= 0.24×3.4×6个+0.32×3.4 = 5.984m2

F梁= 0.4×(6.96×4+5.44) = 13.31m2

F主墙体= 67.92-5.168-13.31= 49.44m2

③东、西向：墙面传热面积：14.24×3.4-1.5×2.1 = 45.27m2

其中：F 柱 = 0.24×3.4×4个=3.264m 2

F 梁 = 0.4×(14.0-0.24×3)=5.312m 2 F 主墙体 = 45.27-3.264-5.312=36.69 m 2

3、计算每个朝向的平均传热系数

①南向 K m = ②北向K m =

③东、西向：K m = 4、屋面计算：

①防水屋4mm （λ=0.17）；②水泥砂浆找平20mm(λ=0.93)；

③70mm 挤塑板(λ=0.03,a=1.3)；④1:6水泥珍珠岩找坡层55厚 (λ=0.18,a=1.5)。 热阻：R = 0.004/0.17+0.02/0.93+0.07/(0.03×1.3)+0.055/(0.18×1.5)

+0.1/1.74+0.02/0.87=2.124

传热阻： R 0 = 0.15+2.124=2.274 传热系数：K =1/2.274=0.44 屋面传热面积：45.03×14.24=498.97m 2 5、地面计算：

① 20mm 水泥砂浆；② 40mm 细石砼垫层；③ 20mm 挤塑板；④ 素土夯实1200； ⑤ 100mm 基础垫层。

热阻：R = 0.02/0.93 + 0.04/1.51 + 0.02/（0.03×1.2）+ 1.2/1.16 + 0.1/1.51 = 1.789 (m 2·K/W)

传热阻 R 0= 0.11+1.789+0 =1.899 传热系数 K= 1/ R 0= 0.53

三、参照建筑指标计算：

标准体形系数限值：[S ] = 0.4 设计建筑体形系数：S =0.49 参照建筑缩小比例系数为

1、屋面F i = 498.97×0.816 = 407.16m 2

2、外墙：F W 南 = 62.98×0.816 = 51.39m 2

F W 北 = 68.74×0.816 = 56.09m 2 F W 东、西 = 45.27×0.816 = 36.94m 2

0.449×44.64+0.513×4.896+0.516×13.44

44.64+4.896+13.44 =

29.49 62.98

0.449×36.69+0.513×3.264+0.516×5.312

45.27

= 20.89 45.27 =0.461 [S ] 0.40 S = 0.49 =0.816

= 0.468 0.449×49.44+0.513×5.984+0.516×13.31

49.44+5.984+13.31

= 32.14 68.73 = 0.468