第1篇 历年真题考点分类解析(专业案例)

第1章 供暖

1.1 建筑热工与节能

1.1.1 围护结构热工计算(2016-3-1,2017-3-2)括号内为近两年考试对应该知识点题目编号(下同),考生可根据题号在本书后半部分成套真题中快速查找对应题目,也可以根据近两年该小节题目多少来判断近两年出题侧重趋势。笔者建议保留近两年新鲜题目用作考前实战模拟测试。

1.北京地区某办公楼的外墙内加气泡沫混凝土的厚度,按《公共建筑节能设计标准》(GB 50189—2005)计算比按《供暖通风与空气调节设计规范》(GB 50019—2003)计算需要加量,为下列何值?

已知:建筑体形系数为0.3,墙体其他材料的热阻为0.1m2·℃/W,D>6,北京地区供暖室外计算温度为-9℃,加气泡沫混凝土的导热系数λ=0.22W/(m·℃)。(2006-3-1)

(A)210~240mm

(B)250~270mm

(C)180~200mm

(D)280~300mm

答案:[B]

主要解答过程

(1)根据《公建节能》表4.2.1查得北京为寒冷地区,再根据表4.2.2-3,查得体形系数为0.3时,外墙的传热系数限值为0.6W/(m2·K),即所需最小总热阻R1=1/K=1.67(m2·K)/W。

(2)根据《暖规》第4.1.8条,查表4.1.8-1~表4.1.9可知:α=1,Δty=6.0℃,Rn=0.115(m2·K)/W,tw=twn=-9℃,此外,取室内计算温度为18℃,则围护结构最小传热阻为:

故《公建节能》与《暖规》相比需要增加热阻:

因此加气泡沫混凝土的厚度需增加的厚度为:

Δδ=ΔRλ=0.253m=253mm

:对比《教材(第二版)》P1式(1.1-1)和《教材2017》P3式(1.1-3),可以发现新版教材增加了材料导热系数修正系数这一参数,查表1.1-6可知,题干中加气泡沫混凝土的αλ=1.6,因此若按新教材热阻的计算方法,加气泡沫混凝土的厚度需增加的厚度为:

Δδ′=αλΔRλ=0.406m=406mm

:本题根据老版《公建节能》出题,考生主要应掌握其计算方法,学会举一反三。

2.兰州某办公楼(体形系数为0.28的外墙),按照《公共建筑节能设计标准》的规定进行改造,加贴膨胀聚苯板,原外墙为360mm黏土多孔砖(λ=0.58W/m·K),内衬灰20mm(λ=0.87W/m·K),则外墙所贴的膨胀聚苯板(λ=0.05W/m·K)的厚度至少应选下列何值?(2008-4-4)

(A)40mm

(B)50mm

(C)60mm

(D)70mm

答案:[B]

主要解答过程

根据《公建节能》表4.2.1查得,兰州属于寒冷地区,再根据表4.2.2-3,当体形系数为0.28时,外墙的传热系数限值为0.60W/(m2·K),即热阻为1.667m2·K/W,查《教材2017》P3表1.1-4和表1.1-5,

Rn=0.115m2·K/W,Rw=0.04m2·K/W

原始外墙热阻R0=Rn+0.36/0.58+0.02/0.87+Rw=0.799m2·K/W

则聚苯板最小所需热阻为1.667-0.799=X/0.05,解得X=0.043m,选择50mm。

注意:不要漏算外墙内外对流换热热阻。

:本题根据老版《公建节能》出题,考生主要应掌握其计算方法,学会举一反三。

3.试对某建筑卷材屋面保温材料内部冷凝受潮进行验算,已知,在一个供暖期中,由室内空气渗入到保温材料中的水蒸气量为60kg/m2,从保温材料向室外空气渗出的水蒸气量为30kg/m2,保温材料干密度为400kg/m3,厚度为200mm,保温材料重量湿度的允许增量为6%,下列结论正确的是何项?(2009-3-1)

(A)保温材料的允许重量湿度增量为30kg/m2,会受潮

(B)保温材料的允许重量湿度增量为30kg/m2,不会受潮

(C)保温材料的允许重量湿度增量为48kg/m2,会受潮

(D)保温材料的允许重量湿度增量为48kg/m2,不会受潮

答案:[D]

主要解答过程

保温材料实际湿度增量为:60kg/m2-30kg/m2=30kg/m2

根据《教材2017》P8式(1.1-13):允许重量湿度增量为:

C=10ρδΔω]=10×400×0.2×6%=48kg/m3>30kg/m3,故不会受潮。

4.某热湿作业车间冬季的室内温度为23℃,相对湿度为70%,供暖室外计算温度为-8℃,Rn=0.115m2·K/W,当地大气压为标准大气压,现要求外窗的内表面不结露,且选用造价低的窗玻璃,应是下列何项?(2009-4-1)

(A)K=1.2W/(m2·K)

(B)K=1.5W/(m2·K)

(C)K=1.7W/(m2·K)

(D)K=2.0W/(m2·K)

答案:[B]

主要解答过程

h-d图得:露点温度tl=17.24℃

在保证不结露的情况下,根据热量平衡关系得:

为保证不结露并且造价最低选择K=1.5W/(m2·K)。

5.某地一厂房冬季室内设计参数为tn =18℃、 Φn =50%,供暖室外计算温度tw=-12℃,室内空气干燥。厂房的外门的最小热阻不应低于下列哪一项?(2011-3-1)

(A)0.21m2·℃/W

(B)0.26m2·℃/W

(C)0.31m2·℃/W

(D)0.35m2·℃/W

答案:[A]

主要解答过程

根据《教材2017》P4式(1.1-5),外墙最小热阻:ROmin=

查表1.1-8、表1.1-9和表1.1-4知:α=1.0,Δty=10℃,αn=8.7W/(m2·℃)

又根据P5注③,外门最小热阻为外墙的60%,因此外门最小热阻为:

6.某住宅楼节能外墙的做法(从内到外):①水泥砂浆,厚度δ1=20mm,导热系数λ1=0.93W/(m·K);②蒸压加气混凝土块,δ2=200mm,导热系数λ2=0.20W/(m·K),修正系数αλ=1.25;③单面钢丝网片岩棉板,δ3=70mm,λ3=0.045W/(m·K),修正系数αλ=1.20;④保护层、饰面层。如果忽略保护层、饰面层热阻影响,该外墙的传热系数K应为以下何项?(2014-3-1)

(A)(0.29~0.31)W/(m2·K)

(B)(0.35~0.37)W/(m2·K)

(C)(0.38~0.40)W/(m2·K)

(D)(0.42~0.44)W/(m2·K)

答案:[D]

主要解答过程

根据《教材2017》P3表1.1-4和表1.1-5,该外墙内外表面换热系数:

αn=8.7W/(m2·K) αw=23W/(m2·K)

根据式(1.1-3),该外墙传热系数:(其中Rk=0m2·K/W)

1.1.2 建筑节能与权衡判断

考点总结新旧节能规范关于权衡判断的对比

总结:《公建节能》(GB 50189—2015)权衡判断相关改动的理解分析

(1)针对一些对能耗影响较大的参数,取消了其权衡判断的可能性,提高了权衡判断的门槛,防止设计师随意以权衡判断为借口,设计出各种“奇奇怪怪”的高能耗建筑。

(2)针对建筑面积大小划分甲类和乙类公建,仅对能耗较大的甲类公建做相关限制,抓大放小,避免一刀切现象。

(3)针对建筑规模、不同气候区做更详细的限值区分,提高了规范条文的科学性和可执行性。

(4)以下相关历年真题根据《公建节能》(GB 50189—2005)条文出题,考生不必纠结具体答案,仅需掌握权衡判断的基本思路,做到灵活运用,举一反三。

1.供热面积约30万m2小区的热网进行节能改造,用玻璃棉管壳(保温层平均使用温度tm=60℃时,导热系数0.034W/m·K)代替原来用的150mm厚的水泥膨胀珍珠岩(导热系数0.16W/m·K),且供回水温由95℃/70℃变为130℃/70℃,地沟内温度40℃,那么改造后的D325×8mm管道的保温材料厚度应为?(2007-4-1)

(A)30mm

(B)40mm

(C)50mm

(D)60mm

答案:[C]

主要解答过程

本题考点规范已过期。

根据《民用建筑节能设计标准》(JGJ 26—1995)表5.3.3,管道安装在地沟内,查得玻璃棉保温在外径为D325的情况下保温层应为40mm,注意第5.3.4条,超过5万m2时,应将200~300mm管径的保温层厚度增加10mm,本题中管径D325×8mm为DN300,因此需增加10mm,即50mm。

注意:本题考点规范已过期,新规范《严寒规》(JGJ 26—2010)已代替《民用建筑节能设计标准》(JGJ 26—1995),相关保温层选取方法已作出修改,详见JGJ 26—2010第5.2.18条。

2.地处严寒地区A区的某10层矩形办公楼(正南北朝向,平屋顶),其外围护结构平面几何尺寸为57.6m×14.4m,每层层高均为3.1m,其中南向外窗面积最大(其外窗面积为604.8m2),问该朝向的外窗及外墙的传热系数[W/(m2·K)]应是何项?(2010-3-1)

(A)K≤2.8,K≤0.45

(B)K≤1.7,K≤0.40

(C)K≤2.5,K≤0.45

(D)应进行权衡判断

答案:[C]

主要解答过程

建筑体积:V=57.6×14.4×(10×3.1)=25712.64(m3

建筑表面积:S=(57.6+14.4)×2×(10×3.1)+57.6×14.4=5293.44(m2

体形系数:n=S/V=0.206<0.4,因此不需要进行权衡判断

南外窗窗墙比:m=604.8/(57.6×3.1×10)=0.34

根据《公建节能》表4.2.2-1,查得:K≤2.5,K≤0.45

3.某严寒地区A区拟建10层办公建筑(正南、北朝向、平屋顶),矩形平面,其外轮廓平面尺寸为40000mm×14400mm。一层和顶层层高均为5.4m,中间层层高均为3.0m。顶层为多功能厅,多功能厅屋面开设一天窗,尺寸为12000mm×6000mm。该建筑的屋面及天窗的传热系数[W/(m2·K)]应是下列哪一项?(2011-4-1)

(A) K天窗≤2.6,K屋面≤0.45

(B) K天窗≤2.5,K屋面≤0.35

(C) K天窗≤2.5,K屋面≤0.30

(D)应当进行权衡判断确定

答案:[B]

主要解答过程

建筑表面积:S=40×14.4+(14.4+40)×2×(5.4×2+3×8)=4362.24(m2

建筑体积:V=14.4×40×(5.4×2+3×8)=20044.8(m3

体型系数:N=S/V=0.218<0.4

天窗占屋面百分比:M=(12×6)/(40×14.4)=12.5%<20%

根据《公建节能》第4.1.2及4.2.6条,不需要进行权衡判断确定

查表4.2.2-1,得K天窗≤2.5,K屋面≤0.35

4.设计严寒地区A区某正南北朝向的9层办公楼,外轮廓尺寸为54m×15m,南外窗为16个通高竖向条形窗(每个窗宽2.10m),整个顶层为多功能厅,顶部开设一天窗(24m×6m),一层和顶层层高均为5.4m,中间层层高均为3.9m,问该建筑的南外窗及窗外的传热系数W/(m2·K)应当是下列何项?(2012-3-1)

(A)K≤1.4,K≤0.40

(B)K≤1.7,K≤0.45

(C)K≤1.5,K≤0.40

(D)K≤1.5,K≤0.45

答案:[B]

主要解答过程

建筑表面积:S=54×15+2×(54+15)×(5.4×2+3.9×7)=6067.8(m2

建筑体积:V=54×15×(5.4×2+3.9×7)=30861(m3

体型系数:N=S/V=0.197<0.4

天窗占屋面百分比:M=(24×6)/(54×15)=17.8%<20%

南向窗墙比:Q=16×2.10×(5.4×2+3.9×7)/54×(5.4×2+3.9×7)=62.2%

根据《公建节能》第4.1.2及4.2.6条,不需要进行权衡判断确定

查表4.2.2-1,得K≤0.45,K≤1.7

5.严寒地区A区拟建正南、北朝向10层办公楼,外轮廓尺寸为63m×15m,顶层为多功能厅,南侧外窗为14个竖向条形落地窗(每个窗宽2700mm),一层和顶层层高为5.4m,中间层层高为3.9m,其顶层多功能厅开设两个天窗,尺寸为15m×6m,问该建筑的南外墙及南外窗的传热系数[W/(m2·K)]应为何项?(2013-4-1)

(A)K≤1.7,K≤0.40

(B)K≤1.7,K≤0.45

(C) K≤1.5,K≤0.40

(D)K≤1.5,K≤0.45

答案:[B]

主要解答过程

建筑表面积:S=63×15+2×(63+15)×(5.4×2+3.9×8)=7497(m2

建筑体积:V=63×15×(5.4×2+3.9×8)=39690(m3

体形系数:N=S/V=0.189<0.4

天窗占屋面百分比:M=(2×15×6)/(63×15)=19.0%<20%

南向窗墙比:Q=14×2.70×(5.4×2+3.9×8)/63×(5.4×2+3.9×8)=60%

根据《公建节能》第4.1.2及4.2.6条,不需要进行权衡判断确定

查表4.2.2-1,得K≤0.45,K≤1.7

:本题为2012年案例(上)第1题改数据原题。