装配式钢结构复合墙板节能计算研究

发表时间:2020/10/20   来源:《城镇建设》2020年第21期   作者:1 李花1 姚翔 1童敏2
[导读] PC幕墙为50mm混凝土内叶、50mm挤塑聚苯板、50mm混凝土外叶组成,计算得到外墙传热系数 Kp=1/Ro= 0.58 W/(m2.K),经验算θi=16.43℃,故θi≥T露点,热桥部位不会发生结露。参照建筑和设计建筑的热工参数和计算,该设计建筑的单位面积全年能耗小于参照建筑的单位面积全年能耗。
        1 李花1  姚翔 1童敏2
        1.安徽富煌钢构股份有限公司装配式建筑技术研究中心,安徽 巢湖 238076;
        2.安徽富煌建筑设计研究有限公司,安徽 合肥 230088
        摘  要:PC幕墙为50mm混凝土内叶、50mm挤塑聚苯板、50mm混凝土外叶组成,计算得到外墙传热系数 Kp=1/Ro= 0.58 W/(m2.K),经验算θi=16.43℃,故θi≥T露点,热桥部位不会发生结露。参照建筑和设计建筑的热工参数和计算,该设计建筑的单位面积全年能耗小于参照建筑的单位面积全年能耗。
关键词:外挂墙板;外叶;内叶;温度

0. 引 言   
        国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》(国办发〔2016〕71号)印发实施以来,以装配式建筑为代表的新型建筑工业化快速推进,建造水平和建筑品质明显提高。为全面贯彻新发展理念,推动城乡建设绿色发展和高质量发展,以新型建筑工业化带动建筑业全面转型升级,打造具有国际竞争力的“中国建造”品牌。[1]近年来先后有专家对外墙板的节能效果进行研究[2]。文中对复合式外挂墙板进行计算和总结。
1.?墙板基本情况
1.1墙板构成
        基本构造[3]如表1.
表1 外墙挂板的组成

        墙板:内、外叶墙板共同承受外部荷载,同时起到保护中间保温层,提高墙板耐久性的作用。[3]
        保温层:选用隔热保温材料。如EPS、XPS、聚氨酯等。本次实验板采用XPS。
        连接件:其主要作用是传递由弯曲产生的纵向剪力。本次实验板采用不锈钢钢筋桁架拉结件。
1.2 温度问题
        建筑物围护结构在使用过程中受到四季的季节性温度变化时,墙体内侧、外侧受到温度变化幅度巨大(特别是严寒和寒冷地区),可能会引发墙体结露等问题,可能会严重影响住户使用功能。为此,需要我们通过实验探究温差对该种墙体节能效果及结露问题的影响[4]。
2、节能计算
2.1、传热系数计算
        复合外挂墙板是一种组合式墙板,组成为50mm混凝土内叶+50mm保温层+50mm混凝土外叶,内外叶通过桁架式拉结件进行连接。墙板较薄,总厚度仅有150mm,尤其混凝土内外叶分别只有50mm厚。
        表2 外墙节能指标计算表

        由此算出内表面温度然后和露点温度进行对比,大于露点温度就不会结露,反之就会结露。ti冬季室内设计计算温度;
        θ'i内表面温度;
        R'o热桥部位传热阻(㎡·K/W);
        te冬季室外计算温度;
        Ri内表面换热阻(㎡·K/W);
        经验算θi=16.43℃,故θi≥T露点,满足《安徽省居住建筑节能设计标准》(DB34/1466-2011)  第4.2.5.6条规定,热桥部位不会发生结露。
2.3、带窗复合外墙板热工性能权衡计算
        参照建筑和设计建筑的热工参数和计算结果
        1)设计建筑能耗计算
        计算方法:建筑物的节能综合指标采用《安徽省居住建筑节能设计标准》(DB34/1466-2011) 所提供建筑节能综合指标计算方法进行计算。计算条件如下:
        (1)整栋建筑每套住宅室内计算温度,冬季应全天为 18℃,夏季应全天为 26℃。
        (2)采暖计算期应为当年 12 月1 日至次年 2 月28 日,空调计算期应为当年 6月 15 日至 8月 31 日。
        (3)室外气象计算参数采用典型气象年。
        (4)采暖和空调时,换气次数为1.0次/h。
        (5)采暖、空调设备为家用气源热泵空调器,制冷时额定能效比取 2.3,采暖时额定能效比取 1.9。
        (6)室内得热平均强度应取 4.3W/m2。
        其它建筑物各参数均采用《安徽省居住建筑节能设计标准》(DB34/1466-2011) 所提供的参数,得到该建筑物的年能耗如下:

        结论:
        该设计建筑的单位面积全年能耗小于参照建筑的单位面积全年能耗。

3、小结
1、PC幕墙为50mm混凝土内叶、50mm挤塑聚苯板、50mm混凝土外叶组成,外墙传热系数 Kp=1/Ro= 0.58 W/(m2.K)。
2、经验算θi=16.43℃,故θi≥T露点,满足《安徽省居住建筑节能设计标准》(DB34/1466-2011)  第4.2.5.6条规定,热桥部位不会发生结露。
        3、参照建筑和设计建筑的热工参数和计算,该设计建筑的单位面积全年能耗小于参照建筑的单位面积全年能耗。


参考文献
[1]住房和城乡建设部、教育部、科技部、工业和信息化部、自然资源部、生态环境部、人民银行、市场监管总局、银保监会.《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》
[2]李朝红. CS板式结构建筑温度效应研究[D]. 天津大学, 2004.
[3]范家茂, 王从章, 沈万玉,等. 一种装配式钢结构组合式墙板.
[4]王从章, 许金余, 罗鑫,等. 超早强材料ASIP性能优化研究[J]. 公路, 2016(2):182-185.
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