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松下问童子, 在计算隔热计算的时候,“工程设置——其他”中的隔热房间计算类型选择很重要,遗恨失吞吴

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发表于 2020-11-10 18:07:24 | 显示全部楼层 |阅读模式

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清时有味是无能,闲爱孤云静爱僧。欲把一麾江海去,乐游原上望昭陵。 在计算隔热计算的时候,“工程设置——其他”中的隔热房间计算类型选择很重要!!!

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选择自然通风房间和空调房间,对隔热计算的结果是否满足要求影响巨大。

因此,如何界定隔热计算按“自然通风房间”还是“空调房间”就是个问题了。

查阅规范,规范中并没有相关文字的界定。

根据《民用建筑热工设计规范》GB 50176-2016

6.1.1    在给定两侧空气温度及变化规律的情况下,外墙内表面最高温度应符合表6.1.1的规定。
表6.1.1   在给定两侧空气温度及变化规律的情况下,外墙内表面最高温度限值
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条文解释:
6.1.1   本条为强制性条文。建筑围护结构隔热性能是体现建筑和围护结构在夏季室外热扰动条件下的防热特性最基本的指标。主要是指外围护结构在室外非稳态热扰动条件下抵抗室外热扰动能力的一种特性,通常采用外围护结构内表面温度,以及温度波和热流波在围护结构中传播时的衰减和延迟特性来表示。

      在我国南方地区夏季屋面外表面综合温度会达到60℃以上,西墙外表面温度达50℃以上,围护结构外表面综合温度的波幅可超过20℃,在这种强波动作用下,会造成围护结构内表面温度出现较大的波动,使围护结构内表面平均辐射温度大大超过人体热舒适热辐射温度,直接影响室内热环境的好坏和建筑能耗的大小。因此,把建筑外围护结构内表面最高温度作为控制围护结构隔热性能最重要的指标用强制性条文给予规定。

       衰减与延迟也是体现围护结构隔热性能特性的基本指标,主要影响到围护结构内表面温度的波幅大小和峰值出现的时间,它与围护结构材料热物性和构造形式有关。在围护结构热阻相同的条件下,围护结构材料的热物性和构造形式不同,衰减倍数与延迟时间是不同的。由于其热过程机理和计算过程也比较复杂,在工程中评价围护结构的防热特性时,没有围护结构内表面温度对室内热环境的影响大。从工程应用的角度出发,本规范把衰减与延迟作为评价围护结构隔热性能特性的主要指标,但未作为强制性条文给予规定。

       由于围护结构材料的热物性和构造形式不同,围护结构所体现出的隔热特性也不同。在我国夏热冬冷和夏热冬暖地区,无论是自然通风、连续空调还是间歇空调,热稳定性好的厚重围护结构与加气混凝土、混凝土空心砌块以及金属夹芯板等热稳定性差的轻质围护结构相比,外围护结构内表面温度波幅差别很大。规范编制组通过计算分析和实验、工程现场测试,在热阻相同条件下(0.52m2·K/W),连续空调室内温度为26℃时,实心页岩砖外墙内表面温度波幅值为1℃以内,加气混凝土外墙内表面温度波幅为2.0℃以上,金属夹芯板外墙内表面温度波幅为3.0℃以上。可以看出在热阻相同条件下,轻质围护结构比重质围护结构抵抗室外热扰动能力要差得多,所以对轻质围护结构内表面最高温度比重质围护表面最高温度的限值要宽松。

       在《民用建筑热工设计规范》GB 50176-93中,隔热设计将围护结构内表面最高温度低于当地夏季室外计算温度最高值作为评价指标,相当于在自然通风条件下240mm实心砖墙(清水墙,内侧抹20mm石灰砂浆)的隔热水平。随着经济水平的发展和国家对建筑节能工作的重视,240mm砖墙的隔热水平远远达不到今天节能建筑墙体的热工性能,而且越来越多的建筑采用了空调方式进行室内环境的控制,这些情况都与30多年前发生了根本性的改变。但自然通风条件下围护结构隔热性能同样重要,尤其在评价被动建筑热性能时具有重要的作用,在南方还有许多建筑利用自然通风来改善室内热环境。因此,本规范采用自然通风和空调两种工况条件下来评价围护结构的隔热性能。

       随着计算流体动力学技术的发展,虽然在传热计算上有得天独厚的优势,在自然通风状态下,对建筑物室内、外的换热这样一个耦合换热过程分析已经能够做到比较准确的数值计算。但在实际计算过程中,面临着边界条件参数难以确定等问题,而且对于建筑设计人员来讲掌握计算流体动力学分析也是一件复杂的工作。所以本规范提出了在给定边界条件下围护结构隔热性能的评价方法。

       本规范表6.1.1给出了隔热设计的评价标准,评价仅围绕围护结构本身的隔热性能,只反映出围护结构固有的热特性,而不是整个房间的热特性。分别按空调房间还是自然通风房间给出不同的设计限值。具体评价标准的基准条件是外墙的两侧分别给定空气温度及变化规律,即外墙外表面为当地的夏季最热月典型日的逐时室外综合温度,自然通风房间外墙内侧空气温度平均值比室外空气温度平均值高1.5℃、波幅小1.5℃;空调房间外墙内侧空气温度为固定的26℃。由于围护结构重质与轻质对热稳定性影响很大,所以分别对重质围护结构和轻质围护结构的内表面最高温度作出不同的标准规定。

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       根据以上规范条文解释的意思,个人判断多数采用空调房间的建筑,应该选择“空调房间”,而不应选择“自然通风房间”。

       现在还有可能过的做法:居住建筑按自然通风,公建按空调房间

       到底选择哪个,其实是没有文件支持的。

       理论上按照热工规范,居住建筑有设计预留空调的话也需要按照空调工况计算

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