保温计算-汇诚国际-汉墨.docx

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1、关于外墙和屋面保温层经济厚度的计算计算目的：在保温材料确定的情况下，保温层厚度是决定建筑保温水平的重要参数。本次计算目的是通过保温层厚度的变化来确定最佳能耗参数。其结果可以1、获得最佳的保温层厚度选择参数。2、获得最佳保温厚度所对应的投资额。3、计算由于保温加厚投资成本的回收期。随着保温层厚度的增加，围护结构的绝热性能提高，从而降低建筑负荷，采暖设备造价和采暖系统运行费用也相应降低；但同时，围护结构的建造费用也相应增加，因此，一定存在某一特定的保温层厚度，即经济厚度δop ，使建筑物总费用（建造费用和经营费用之和）最小。保温层经济厚度的合理计算可以防止设计中因简单地直接取用推荐值

2、或凭经验来确定保温层厚度所造成的保温层厚度的选择不合理所导致的建筑物热负荷冷负荷的增加而造成的初投资和运行费用的浪费。力求在本项目中，外墙和屋面的保温层厚度应根据本地区建筑物的具体条件计算得到，从而有效地提高建筑物的经济性。目前，计算保温层经济厚度的方法有很多种，包括采暖年平均最小费用法[1]、Lagrange乘子法[2]、生命周期耗费分析法[3,4]等。由实际情况可知，保温层经济厚度的影响因素很多，如果其数学模型复杂、参数众多且不易确定，往往会造成使用不便，最终仍然流于经验判断。因此，探寻比较接近客观现实，又易于计算的方法是重要的一步。先通过筛选决定采用生命周期耗费分析法对建筑

3、物总耗费进行经济分析。根据生命周期分析法的原理，利用单位面积围护结构（考虑墙体或屋面）的采暖总耗费的数学模型，得出了一个简单的保温层经济厚度的计算式。使用该方法对建筑外墙和屋面的保温层厚度进行了计算分析。在外墙和屋面等围护结构中设置保温层以提高外围护结构热阻，是改善目前严寒和寒冷地区居住建筑采暖能耗大、热环境差等状况重要的有效的措施。如果计算不精确将会造成综合效益损失，因此，研究保温层厚度的计算方法对建筑节能具有重要的现实意义。1、数学模型，从单位面积围护结构（考虑墙体或屋面）的年采暖总费用出发，进行经济分析，提出了在节能建筑设计过程中计算保温层经济厚度的数学模型，得出一个简单的

4、计算经济厚度公式。1.1外墙和屋面的单位面积热损失冬季建筑物采暖热负荷包括围护结构的耗热量和冷风渗透的耗热量，其中冷风渗透的耗热量不直接影响围护结构的热阻，在计算保温层经济厚度时只考虑外墙和屋面耗热量的影响。1.1.1单位面积热损失可用下式计算：Q＝K·ΔT式中Q－单位面积的耗热量，W/m2；K－传热系数，W/（m2·℃）；ΔT－冬季室内外温差，℃。1.1.2单位面积年热损失可用采暖度日数计算：QA＝86400·DD·K式中QA—年采暖耗热量，J/m2；DD－采暖度日数，℃·d；K－围护结构的传热系数，W/（m2·℃）。1.1.3围护结构的传热系数为：K＝式中Ri、Ro－分别为内

5、、外表面的换热阻，m2·K/W；Rw－围护结构的传热阻，m2·K/W；Rin－保温层的热阻，m2·K/W。Rin＝式中δ－保温层厚度，m;λ－保温层的导热系数，W·m/K。1.1.4单位面积年采暖总费用建筑物年采暖总费用等于保温层的投资费用和采暖耗热费用之和，即：Ct＝Cin +Ch （1）式中Ct－单位面积年采暖总费用，￥/m2；Cin－单位面积保温层的投资费用，￥/m2；Ch－单位面积年采暖耗热费用，￥/m2。2.2.1保温层的投资费用Cin按下式计算：Cin＝Ci·δ （2）式中Ci－单位体积保温材料的造价，￥/m3；δ－保温层厚度，m。1.1.5采暖所用耗热量的费用Ch采

6、用生命周期耗费分析法（即仅考虑资金的时间价值）进行计算：Ch＝PWF·Ce （3）式中PWF－贴现系数（PresentWorthFactor），即将资金的将来值折算成现值；Ce－单位面积采暖年运行费用，￥/m2·a。 （4）式中QA—同前，J/m2；Cf－煤价，￥/kg；η－采暖系统的总效率，η＝η1·η2；η1－室外管网输送效率，一般取0.9；η2－锅炉的运行效率，一般取0.68；Hc－煤的发热量，kJ/kg。贴现系数PWF的确定方法如下：若g＝i，PWF＝（1+i）-1；若g＜i，则I＝（i－g）/（1+g）；若g＞i，则I＝（g－i）/（1+i）；那么，PWF＝[1-(1+

7、I)-N]/I。式中i－银行利率，%；g－通货膨胀率，%；N－使用年限，a；I－贴现率，%。2.0经济厚度的计算综合以上各式（1）～（4），整理得到： （5）如前所述，建筑采暖总费用Ct存在一个最小值Ct，min，其对应的厚度值即为经济厚度δop。由得： （6）3计算及分析3.1建筑概述汇城国际，其主体采用现浇混泥土框筒结构，二十四层楼，层高4.1m，南北向。围护结构热工设计：1、屋顶：；铺地砖面层屋面。保温层采用65mm厚XPS板，K=0.432、外墙：采用外保温，框架筒中筒结