xin第4讲：第1.3章：建筑保温与节能.ppt

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1、第第4讲：讲：第第1.3章：建筑保温与节能章：建筑保温与节能建筑的体型与围护结构的设计建筑的体型与围护结构的设计1围护结构的作用围护结构的作用围护结构围护结构 墙、屋顶、墙、屋顶、门窗、地面门窗、地面围护结构的作用围护结构的作用 保温保温 隔热隔热 通风通风2建筑保温问题l 在我国大约有在我国大约有占全国总面积占全国总面积70%的地区冬季室内的地区冬季室内需要采暖。需要采暖。这些地区的建筑在些地区的建筑在设计上既要考上既要考虑保保证良好的室内良好的室内热环境境，还要注意要注意节省采暖的能耗和建省采暖的能耗和建造造费用用，即需要注意建筑保温，即需要注意建筑保温问题。l建筑保温包括：建筑保温包括：

2、建筑方案建筑方案设计中的保温中的保温综合合处理理 围护结构保温构保温 3本讲主要内容本讲主要内容3.1：建筑保温综合处理的基本措施：建筑保温综合处理的基本措施 1 1）充分利用再生能源）充分利用再生能源 2 2）防止冷风的不利影响）防止冷风的不利影响 3 3）进行合理的建筑规划设计）进行合理的建筑规划设计 4 4 4 4）提高围护结构的保温性能）提高围护结构的保温性能）提高围护结构的保温性能）提高围护结构的保温性能 5 5 5 5）使房间具有好的热特性与合理的供热系统）使房间具有好的热特性与合理的供热系统）使房间具有好的热特性与合理的供热系统）使房间具有好的热特性与合理的供热系统.3.2：围护

3、结构保温节能设计准则：围护结构保温节能设计准则3.3：围护结构保温计算和构造设计：围护结构保温计算和构造设计 1 1）围护结构保温设计计算）围护结构保温设计计算 2 2）围护结构保温构造方案）围护结构保温构造方案43.1 3.1 建筑保温设计综合处理的措施建筑保温设计综合处理的措施l影响建筑耗热量的因素，除了围护结构的保温性影响建筑耗热量的因素，除了围护结构的保温性能外，能外，建筑物的体型、朝向、窗墙比等都对耗热建筑物的体型、朝向、窗墙比等都对耗热有很大影响。有很大影响。一般来说，一般来说，体型复杂的建筑的耗热体型复杂的建筑的耗热指标大；东西向比南北向建筑耗热指标大；指标大；东西向比南北向建筑

4、耗热指标大；另外，另外，适当适当减小窗墙比及提高窗缝的密封性减小窗墙比及提高窗缝的密封性，减少空气，减少空气渗透量，也可明显地减少采暖耗热，以达到节能渗透量，也可明显地减少采暖耗热，以达到节能的目的。的目的。l在进行建筑保温设计时，在进行建筑保温设计时，要充分利用有利因素，要充分利用有利因素，克服不利因素，应注意以下几方面的处理措施：克服不利因素，应注意以下几方面的处理措施：5建筑保温设计综合处理的措施建筑保温设计综合处理的措施1）、充分利用再生能源）、充分利用再生能源太阳能、风能、地热能太阳能、风能、地热能大量的生土建筑、窑洞、土坯房以及各种类型的大量的生土建筑、窑洞、土坯房以及各种类型的地

5、下、半地下的覆土建筑都是对地热能的很好利地下、半地下的覆土建筑都是对地热能的很好利用。具有冬暖夏凉、坚固耐用的优点。用。具有冬暖夏凉、坚固耐用的优点。6充分利用太阳能充分利用太阳能l在建筑中利用太阳能一般包括两方面的涵义在建筑中利用太阳能一般包括两方面的涵义：l一是从节约能源的角度考虑，太阳是一种洁净、一是从节约能源的角度考虑，太阳是一种洁净、可再生的能源，将其作为采暖能源，可以节约可再生的能源，将其作为采暖能源，可以节约常规能源，保护自然生态环境。常规能源，保护自然生态环境。l二是从卫生角度考虑；太阳辐射中的短波成份二是从卫生角度考虑；太阳辐射中的短波成份有强烈的杀菌防腐效果，室内有充足的日

6、照对有强烈的杀菌防腐效果，室内有充足的日照对人体健康非常有利。人体健康非常有利。7充分利用太阳能充分利用太阳能l在建筑中利用太阳能的方式有两种在建筑中利用太阳能的方式有两种：l主动式主动式：在运行过程中，需要机械动力：在运行过程中，需要机械动力的驱动，才能达到采暖和制冷的目的。的驱动，才能达到采暖和制冷的目的。l被动式被动式：利用建筑构件通过：利用建筑构件通过自然方式收自然方式收集和传送日集和传送日辐射热量，不需机械动力。辐射热量，不需机械动力。l本书只对被动式太阳能的利用作介绍本书只对被动式太阳能的利用作介绍8欧式太阳房欧式太阳房910被动式太阳房的主要集热方式被动式太阳房的主要集热方式l直

7、接受益式直接受益式l集热墙式集热墙式l附加阳光间式附加阳光间式l另外有：屋顶池式另外有：屋顶池式 对流环路式对流环路式11太阳房集热方式太阳房集热方式-直接受益式直接受益式l直接受益式的特点：直接受益式的特点：l南向大窗口，冬季白天使大量南向大窗口，冬季白天使大量阳光透入，夜间则用专门的保阳光透入，夜间则用专门的保温窗帘或保温板遮挡窗口。温窗帘或保温板遮挡窗口。室室内地面需用蓄热能力大的材料，内地面需用蓄热能力大的材料，如砖或混凝土等做成，如砖或混凝土等做成，在白天在白天吸热并储存热量，夜间不断向吸热并储存热量，夜间不断向室内释放，使室内维持一定温室内释放，使室内维持一定温度，度，其他朝向的各

8、面围护结构其他朝向的各面围护结构则尽量加强保温则尽量加强保温，减少热量散减少热量散失。失。12太阳房集热方式太阳房集热方式-集热蓄热墙集热蓄热墙式式13太阳房集热方式太阳房集热方式-集热蓄热墙式集热蓄热墙式l集热蓄热墙式集热蓄热墙式有有透光玻璃外罩和蓄热墙体组成，其间留有透光玻璃外罩和蓄热墙体组成，其间留有空气间层，有的在墙体的下部和上部设有进出风口。蓄热空气间层，有的在墙体的下部和上部设有进出风口。蓄热墙向室内供暖通过两种方式：墙向室内供暖通过两种方式：l一是：白天墙体（涂有吸收率高的涂层）外表面吸收太阳一是：白天墙体（涂有吸收率高的涂层）外表面吸收太阳的辐射后的辐射后通过传导通过传导将热量

9、传至内表面，向室内散发；将热量传至内表面，向室内散发；l二是：在玻璃与蓄热墙间的空气被蓄热墙体外表加热后，二是：在玻璃与蓄热墙间的空气被蓄热墙体外表加热后，热空气通过墙体上风口送入室内，室内冷空气则通过下风热空气通过墙体上风口送入室内，室内冷空气则通过下风口进入空气间层，形成向室内连续送热风的对流循环；夜口进入空气间层，形成向室内连续送热风的对流循环；夜间则关闭上、下通风口，停止工作。间则关闭上、下通风口，停止工作。l为防止在夜间室内热量向室外散发，在玻璃外侧应设保温为防止在夜间室内热量向室外散发，在玻璃外侧应设保温窗帘或保温板，其他朝向的围护结构也应加强保温。窗帘或保温板，其他朝向的围护结构

10、也应加强保温。14太阳房集热方式太阳房集热方式-附加阳光间附加阳光间式式15太阳房集热方式太阳房集热方式-附加阳光间式附加阳光间式l附加阳光间式的特点：附加阳光间式的特点：l有阳光间与主体房间相邻，有阳光间与主体房间相邻，阳光间不但有很大的窗口阳光间不但有很大的窗口其地面也是蓄热体，其地面也是蓄热体，阳光通过玻璃照射到蓄热体上，阳光通过玻璃照射到蓄热体上，储存热量，提高室内温度，而主体房间是通过与阳光储存热量，提高室内温度，而主体房间是通过与阳光间相邻的墙或窗获得热量。夜间用保温窗帘将阳光间间相邻的墙或窗获得热量。夜间用保温窗帘将阳光间与主体间隔开。与主体间隔开。l为防止阳光间夏季过热，在窗上

11、方应有可调节的排气为防止阳光间夏季过热，在窗上方应有可调节的排气孔和遮阳措施。孔和遮阳措施。16太阳房集热方式太阳房集热方式-屋顶池式屋顶池式l屋顶池式又称蓄热屋顶屋顶池式又称蓄热屋顶，可，可兼有冬季采暖和夏季降温双兼有冬季采暖和夏季降温双重功能。重功能。l屋顶组成：主要有作为屋顶组成：主要有作为蓄热蓄热体的装满水的密封袋体的装满水的密封袋和其下和其下的的金属薄板顶棚金属薄板顶棚及及顶部可移顶部可移动的保温盖板动的保温盖板组成。组成。l白天晚上打开关闭时间不一白天晚上打开关闭时间不一样样17太阳房集热方式太阳房集热方式-对流环路式对流环路式l一般是指利用附加在房间南向的一般是指利用附加在房间南

12、向的空空气集热器向房间供热，其供热方式：气集热器向房间供热，其供热方式：l被日辐射加热的空气借助于温差产被日辐射加热的空气借助于温差产生的热压从集热器流到设于地板下生的热压从集热器流到设于地板下的卵石床内，的卵石床内，空气中的热量逐渐被空气中的热量逐渐被卵石吸收而变冷，冷却后的空气又卵石吸收而变冷，冷却后的空气又从下部进入集热器再次加热从下部进入集热器再次加热，蓄热，蓄热后的卵石床在夜间或冬季通过地面后的卵石床在夜间或冬季通过地面向室内供热。如用风扇来加强热空向室内供热。如用风扇来加强热空气的流动，效果更好。气的流动，效果更好。18被动式太阳房设计中应注意的问题l（a）太阳房的热稳定性：集热面

13、朝向；太阳房的热稳定性：集热面朝向；蓄热体的配置和集热墙厚度。蓄热体的配置和集热墙厚度。l（b）夏季的防热：集热面的遮阳；太阳夏季的防热：集热面的遮阳；太阳房的环境绿化房的环境绿化192）防止冷风的不利影响防止冷风的不利影响l风对室内热环境的影响主要有两方面风对室内热环境的影响主要有两方面：l一是通过门窗口或其他孔隙进入室内，形成冷风渗透，冷一是通过门窗口或其他孔隙进入室内，形成冷风渗透，冷风渗透量愈大，室温下降愈多；风渗透量愈大，室温下降愈多；一般砖混结构空气渗透所一般砖混结构空气渗透所致热耗占采暖热耗的致热耗占采暖热耗的1/41/3；l二是作用在围护结构外表面上，使对流换热系数变大，增二是

14、作用在围护结构外表面上，使对流换热系数变大，增强外表面的散热量，外表面散热愈多，房间的热损失就愈强外表面的散热量，外表面散热愈多，房间的热损失就愈多。多。20减少冷风影响的措施：减少冷风影响的措施：一、争取一、争取不使大面积外表面朝向冬季主导风向不使大面积外表面朝向冬季主导风向。当受条件限制而。当受条件限制而不可避开主导风向，亦应在迎风面上不可避开主导风向，亦应在迎风面上尽量少开门窗或其他孔洞，尽量少开门窗或其他孔洞，在严寒地区还应设置门斗。在严寒地区还应设置门斗。二、利用周围自然条件挡风（树丛、小丘或其他保留的建筑物）二、利用周围自然条件挡风（树丛、小丘或其他保留的建筑物）三、提高门窗的密闭

15、性三、提高门窗的密闭性四、四、合理布置竖向交通井合理布置竖向交通井（电梯、楼梯）的位置。楼梯、电梯及（电梯、楼梯）的位置。楼梯、电梯及内天井等内天井等上下联系的空间，高度大，像烟囱一样能显著增加有热上下联系的空间，高度大，像烟囱一样能显著增加有热压引起的冷风渗透；压引起的冷风渗透；如果布置在门厅口附近，中间没有一段缓冲如果布置在门厅口附近，中间没有一段缓冲部分，会由热压通风而产生的大量冷风渗透，而使门厅里的温度部分，会由热压通风而产生的大量冷风渗透，而使门厅里的温度很低。很低。2）防止冷风的不利影响防止冷风的不利影响建筑保温设计综合处理的措施建筑保温设计综合处理的措施:2122232425l对

16、寒冷地区的建筑，对寒冷地区的建筑，从体型上考虑节能问题主要包从体型上考虑节能问题主要包括两方面：括两方面：一是一是尽量节省外围护结构面积；尽量节省外围护结构面积；二是二是使使建筑物能充分争取到冬季的日辐射得热。如体型过建筑物能充分争取到冬季的日辐射得热。如体型过于复杂，外表面面积较大，热损失越多。于复杂，外表面面积较大，热损失越多。l对同样体积的建筑物，在各面外围护结构的传热情对同样体积的建筑物，在各面外围护结构的传热情况均相同时，外围护结构的面积愈小则传出的热量况均相同时，外围护结构的面积愈小则传出的热量愈小。愈小。表面积与体积的关系用表面积与体积的关系用“体型系数体型系数”（S）来来表示表

17、示，即即 一栋建筑的外表面积一栋建筑的外表面积F0与其所包围的体积与其所包围的体积V0之比，之比，S=F0/V03）选择合理的建筑体型、朝向和平面形式：）选择合理的建筑体型、朝向和平面形式：建筑保温设计综合处理的措施：建筑保温设计综合处理的措施：26体型系数体型系数（S S）如建筑物的高如建筑物的高度相同，则其度相同，则其平面形式为平面形式为圆圆形时体形系数形时体形系数最小最小，依次为依次为正方形、长方正方形、长方形以及其他组形以及其他组合形式。合形式。每一层建筑面积为每一层建筑面积为500平米的平米的6层单元式居住建筑，总高均为层单元式居住建筑，总高均为16.8米，各面围护结构的传热能力相同

18、。当采用不同平面型米，各面围护结构的传热能力相同。当采用不同平面型式时，由于体型系数的差别对其每平米面积耗热量的影响。式时，由于体型系数的差别对其每平米面积耗热量的影响。27l建筑层数建筑层数对体型系数及对体型系数及单位面积耗热也有很大单位面积耗热也有很大影响影响。在同样建筑面积在同样建筑面积的情况下，一般是的情况下，一般是单层单层建筑的体型系数及耗热建筑的体型系数及耗热量比值大于多层建筑量比值大于多层建筑。l一般是一般是总建筑面积愈大总建筑面积愈大时，要求建筑层数也相时，要求建筑层数也相应加多，对节能有利。应加多，对节能有利。体型系数体型系数（S）284 4）提高围护结构保温性能）提高围护结

19、构保温性能建筑保温设计综合处理的措施：建筑保温设计综合处理的措施：295 5）使房间具有良好的热特性与合理的供热系统）使房间具有良好的热特性与合理的供热系统l房间的热特性应适合其使用性质，房间的热特性应适合其使用性质，如全天使用如全天使用的房间应有较大的热稳定性的房间应有较大的热稳定性，以防室外温度下以防室外温度下降或间断供热时，室温波动太大；对于只有白降或间断供热时，室温波动太大；对于只有白天使用（如办公室）或只有一段时间使用的房天使用（如办公室）或只有一段时间使用的房间（如影剧院的观众厅），要求在开始供热后，间（如影剧院的观众厅），要求在开始供热后，室温能较快的上升到所需的标准。室温能较快

20、的上升到所需的标准。l当室外气温昼夜波动当室外气温昼夜波动，为使室内热环境能维持为使室内热环境能维持所需的标准，除了所需的标准，除了房间应有一定得热稳定性外，房间应有一定得热稳定性外，在供热方式供热的间歇时间不宜太长在供热方式供热的间歇时间不宜太长，以防夜以防夜间温度达不到基本的热舒适标准。间温度达不到基本的热舒适标准。建筑保温设计综合处理的措施：建筑保温设计综合处理的措施：30l在在设计过程中应考虑以下几方面：设计过程中应考虑以下几方面：（1）保证内表面不结露，即）保证内表面不结露，即 内表面温度不低于室内表面温度不低于室内空气的露点温度内空气的露点温度-也从人体卫生保健的基本需也从人体卫生

21、保健的基本需要考虑；要考虑；（2）限制内表面温度，以免产生过强的冷辐射；）限制内表面温度，以免产生过强的冷辐射；（3）从节能要求考虑，热损失应尽可能小；）从节能要求考虑，热损失应尽可能小；（4）应具有一定的热稳定性。）应具有一定的热稳定性。-围护结构的传热阻就不能小于某个最围护结构的传热阻就不能小于某个最低限度值，称为最低传热阻低限度值，称为最低传热阻-3.2 3.2 围护结构的保温、节能设计准则围护结构的保温、节能设计准则31围护结构的保温、节能设计准则围护结构的保温、节能设计准则建筑保温节能设计的有关规定建筑保温节能设计的有关规定 一、一、民用建筑设计规范民用建筑设计规范（DB50176-

22、93）-规规定最小传热阻。定最小传热阻。二、二、民用建筑节能设计标准民用建筑节能设计标准（JGJ26-86）-围护结构传热系数值作了限定。围护结构传热系数值作了限定。围护结构保温能力的选择，要根据气候条件和房间的使用要求，围护结构保温能力的选择，要根据气候条件和房间的使用要求，按照设计准则，并按照经济和节能原则而定。按照设计准则，并按照经济和节能原则而定。32建筑保温设计考虑的不利情况是在冬季阴天。建筑保温设计考虑的不利情况是在冬季阴天。室外为稳定低温，并且昼夜温度波动较小，室内是由供室外为稳定低温，并且昼夜温度波动较小，室内是由供暖设备保持一定温度，热量持续由室内流向室外，因此暖设备保持一定

23、温度，热量持续由室内流向室外，因此冬季围护结构的传热可以粗略的主要按稳定传热计算冬季围护结构的传热可以粗略的主要按稳定传热计算一、围护结构最小传热阻一、围护结构最小传热阻33l在在稳定传热稳定传热的理论中，的理论中，传热阻传热阻是外墙和屋顶是外墙和屋顶保温性能保温性能优劣的特征指标，优劣的特征指标，热阻大，其结构传热量就小，保温热阻大，其结构传热量就小，保温性能好；热阻小，传热量大，保温性能差。性能好；热阻小，传热量大，保温性能差。直接影响直接影响围护结构内表面温度，进而影响室内热环境舒适性。围护结构内表面温度，进而影响室内热环境舒适性。l外墙和屋顶的保温设计要确定结构有合理的传热阻。外墙和屋

24、顶的保温设计要确定结构有合理的传热阻。q在我国现行的在我国现行的 民用建筑热工设计规范民用建筑热工设计规范（GB50176-93)民用建筑节能设计标准（采暖居民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）住建筑部分）(JGJ26-86)对围护结构的保温要对围护结构的保温要求都作了规定求都作了规定l我国国家标准我国国家标准民用建筑热工设计规范民用建筑热工设计规范中中规定的设规定的设计方法计方法-最小热阻法最小热阻法34最小传热阻的确定最小传热阻的确定q根据根据民用建筑热工设计规范民用建筑热工设计规范（GB5017-93）最小传最小传热阻的计算公式如下：热阻的计算公式如下：最小传热阻最小传热阻冬季室内计

25、算温度，一般居住建筑取冬季室内计算温度，一般居住建筑取18，高级住宅、医疗、，高级住宅、医疗、托幼建筑取托幼建筑取20；冬季室外计算温度，冬季室外计算温度，依据热惰性指标大小依据热惰性指标大小，查表，查表4-1得出得出室内空气与外墙或屋顶室内空气与外墙或屋顶内表面内表面之间的允许温差，查表之间的允许温差，查表4-3温差修正系数，某些结构外表面不与室外空气直接接触，温差修正系数，某些结构外表面不与室外空气直接接触，而对室内温差加以修正。表而对室内温差加以修正。表4-2内表面换热阻，查表内表面换热阻，查表35注：注：直接与室外空气接触的楼板和不采暖地下室上面楼板，室直接与室外空气接触的楼板和不采暖

26、地下室上面楼板，室内空气和围护结构内表面之间的允许温差：内空气和围护结构内表面之间的允许温差：有人有人长时间长时间停留时停留时t=2.5C。有人有人短时间短时间停留时停留时t=5.0C。外墙或屋顶为轻质材料，外墙或屋顶为轻质材料，如单一轻骨料混凝土单一材料墙体等，如单一轻骨料混凝土单一材料墙体等，而且建筑的要求质量较高时，须在最小传热阻基础上加上一附而且建筑的要求质量较高时，须在最小传热阻基础上加上一附加值。加值。轻质外墙最小传热阻的附加值轻质外墙最小传热阻的附加值-表表4-436二、围护结构平均传热系数的限值二、围护结构平均传热系数的限值 按最小传热阻确定的外围护结构，只能满足内表面不结露的

27、按最小传热阻确定的外围护结构，只能满足内表面不结露的起码卫生要求，按此热阻确定的围护结构，可以节省建造费用，起码卫生要求，按此热阻确定的围护结构，可以节省建造费用，但会增加采暖费，增加能耗。但会增加采暖费，增加能耗。建筑节能标准综合考虑建造费和采建筑节能标准综合考虑建造费和采暖费以及维护费用，暖费以及维护费用，从经济和节能角度限定了不同地区围护结构从经济和节能角度限定了不同地区围护结构各部分的传热系数。见附录各部分的传热系数。见附录8-9（按下式计算传热系数，和附录进（按下式计算传热系数，和附录进行比对，以确定设计是符合标准）行比对，以确定设计是符合标准）外墙平均传热系数：外墙平均传热系数：K

28、P外外墙主体部位的主体部位的传热系数，系数，W/(m2K)KB外墙主体非部位的传热系数，外墙主体非部位的传热系数，W/(m2K)F各部位对应的面积各部位对应的面积附录附录8、9373.3围护结构保温计算和构造设计围护结构保温计算和构造设计主要验算最小传热阻和围护结构各部分的平均传热系数主要验算最小传热阻和围护结构各部分的平均传热系数是否符合规定和标准的要求，如未达到要求，则应修是否符合规定和标准的要求，如未达到要求，则应修改构造方案。改构造方案。1、根据材料和构造，验算传热系数、根据材料和构造，验算传热系数2、根按照最小传热阻的要求确定保温层厚度、根按照最小传热阻的要求确定保温层厚度一、一、围

29、护结构保温计算围护结构保温计算38 1、隔热保温材料隔热保温材料-绝热材料绝热材料 导热系数越小，说明材料越不易导热导热系数越小，说明材料越不易导热。工程上常将工程上常将导热系数导热系数0.30.3W W/（m m K K）的材的材料称为隔热保温材料或绝热材料。如矿棉、泡料称为隔热保温材料或绝热材料。如矿棉、泡沫塑料等。沫塑料等。绝热材料可以归纳为三类绝热材料可以归纳为三类：轻质成型材绝热轻质成型材绝热 空气层绝热空气层绝热 反射绝热反射绝热二、围护结构保温构造方案二、围护结构保温构造方案392 2、保温构造设置方案（外墙和屋顶）、保温构造设置方案（外墙和屋顶）la）保温构造的种类保温构造的种

30、类：根据地方气候特点及房：根据地方气候特点及房间使用性质，外墙和屋顶可以采用的保温构间使用性质，外墙和屋顶可以采用的保温构造方案有多种多样，大致可分为造方案有多种多样，大致可分为以下几种类以下几种类型型：l 单设保温层单设保温层l 封闭空气间层保温封闭空气间层保温 (空气层厚度，一般以空气层厚度，一般以45cm为宜为宜)l 保温与承重相结合保温与承重相结合l 混合型构造混合型构造40b b）单设保温层复合结构的形式和特点单设保温层复合结构的形式和特点-用两种或两种以上的材料分别满足保温和承重的需要用两种或两种以上的材料分别满足保温和承重的需要用两种或两种以上的材料分别满足保温和承重的需要用两种

31、或两种以上的材料分别满足保温和承重的需要复复复复合结构合结构合结构合结构l 当采用单设保温层复合墙体或屋顶时，当采用单设保温层复合墙体或屋顶时，保温层的位置，对保温层的位置，对结构及房间的使用质量、结构造价、施工、维持费用等各结构及房间的使用质量、结构造价、施工、维持费用等各方面都有重大影响。方面都有重大影响。l随着对围护结构保温要求的增加，复合结构的使用也日益随着对围护结构保温要求的增加，复合结构的使用也日益广泛。复合结构大体上可分为：广泛。复合结构大体上可分为：内保温内保温 外保温外保温 夹芯保温夹芯保温41单设保温层复合构造形式单设保温层复合构造形式a-内饰面层；内饰面层；b-承重层；承

32、重层；c-空气层；空气层；d-保温层；保温层；e外饰面层外饰面层l从建筑热工角度上看，从建筑热工角度上看，外保温优点较多，但内保温往往施工外保温优点较多，但内保温往往施工比较简单，中间保温有利于用松散填充材料作保温层。比较简单，中间保温有利于用松散填充材料作保温层。42外保温的优点 （1）使墙或屋顶的主要部分受到保护，）使墙或屋顶的主要部分受到保护，大大降低温度应力的起伏。大大降低温度应力的起伏。43保温层位置不同时墙体的年间温度变化外保温外保温：围护结构的温度围护结构的温度应力的起伏减小应力的起伏减小内保温内保温使外侧的承重墙使外侧的承重墙常年受到冬夏季常年受到冬夏季的较大温差（可的较大温差

33、（可达达8090度）的度）的反复作用，反复作用，44保温层位置不同时屋顶的年间温度变化q屋顶外保温屋顶外保温时，时，其屋顶温度的应力其屋顶温度的应力起伏比较小，对屋起伏比较小，对屋顶的结构有一定的顶的结构有一定的保护作用。保护作用。45（2）由于承重层材料的热容量一般都远大于保温层，）由于承重层材料的热容量一般都远大于保温层，所以，外保温对结构及房间的热稳定性有利。所以，外保温对结构及房间的热稳定性有利。当供当供热不均匀时，承重层因有大量蓄存的热热不均匀时，承重层因有大量蓄存的热 量，可保证量，可保证围护结构内表面温度不致于很快下降。围护结构内表面温度不致于很快下降。但对于一天但对于一天中只有

34、短时间使用（间歇使用）的房间，内保温较中只有短时间使用（间歇使用）的房间，内保温较好，可使温度很快上升。好，可使温度很快上升。（3）外保温对防止或减少保温层内部产生水蒸气凝）外保温对防止或减少保温层内部产生水蒸气凝结十分有利结十分有利（4）外保温法使热桥处的热损失减少并能防止热桥）外保温法使热桥处的热损失减少并能防止热桥内表面局部结露。内表面局部结露。（5）对于旧房的节能改造，外保温处理的效果最好。）对于旧房的节能改造，外保温处理的效果最好。外保温的优点：46q内外保温对热桥的不同影响：内外保温对热桥的不同影响：内保内保温时热桥内表面处的温度相对较低温时热桥内表面处的温度相对较低图：暖热桥与冷

35、热桥的热性能图：暖热桥与冷热桥的热性能 a外保温暖热桥；外保温暖热桥；b内保温冷热桥内保温冷热桥结构为内保温时，外墙平均传热系数将比主体部位的结构为内保温时，外墙平均传热系数将比主体部位的传热系数高出传热系数高出64%，外保温性能大大优于内保温，外保温性能大大优于内保温47外墙外保温隔热砂浆外墙外保温隔热砂浆1.基层墙体基层墙体2.界面砂浆层界面砂浆层3.外墙外保温隔热砂浆层外墙外保温隔热砂浆层4.柔性抗裂砂浆层柔性抗裂砂浆层5.加强层加强层6.饰面层饰面层48外墙保温外墙保温49外保温的局限性l（a）外保温比较适合住宅，规模较大的建筑如外保温比较适合住宅，规模较大的建筑如办公大楼，外保温效果

36、不明显。办公大楼，外保温效果不明显。（住宅能判断外保温住宅能判断外保温是否能提高房间的热稳定性，大办公楼因内部有大量热容量也很大是否能提高房间的热稳定性，大办公楼因内部有大量热容量也很大的隔墙、柱、各种设备参与蓄热调解，外保温蓄热作用就不太显著的隔墙、柱、各种设备参与蓄热调解，外保温蓄热作用就不太显著了了）l（b）墙体外保温处理，在构造上比内保温复杂。墙体外保温处理，在构造上比内保温复杂。保温层不能裸露在室外，需加保护层，可外饰面保温层不能裸露在室外，需加保护层，可外饰面比较难处理。比较难处理。50屋顶保温-USD构造法l采用外保温的屋面，传统采用外保温的屋面，传统的做法是保温层上面做防的做法

37、是保温层上面做防水层，由于水层，由于防水层的水蒸防水层的水蒸气透过能力很差气透过能力很差，使屋面，使屋面容易产生内部结露。同时容易产生内部结露。同时防水层直接暴露在大气中，防水层直接暴露在大气中，受日晒、交替冻融等影响，受日晒、交替冻融等影响，极易老化和破坏。极易老化和破坏。lUSD（Upside Down）构造构造法也叫法也叫倒铺法倒铺法。不仅有可。不仅有可能完全消除内部结露的可能完全消除内部结露的可能性，又是防水层得到保能性，又是防水层得到保护。护。覆盖层：可用大阶砖，也可用混凝覆盖层：可用大阶砖，也可用混凝土预制板、卵石、砾石等。土预制板、卵石、砾石等。5152屋顶保温屋顶保温533 3

38、、异常部位的保温设计、异常部位的保温设计 外窗、外门和地面热桥外窗、外门和地面热桥l对一栋建筑物来说，对一栋建筑物来说，外窗、外门和地面在外围护外窗、外门和地面在外围护结构总面积中占结构总面积中占3060%之之间，而，而外窗、外门和外窗、外门和地面的传热失热量外加门窗缝隙引起的空气渗透地面的传热失热量外加门窗缝隙引起的空气渗透耗热量，耗热量，占总耗热量的占总耗热量的60%。l因此必因此必须做好窗做好窗户、外、外门、地面的保温、地面的保温设计。541 1）窗户的保温设计）窗户的保温设计l窗户的保温设计主窗户的保温设计主要考虑以下几方面：要考虑以下几方面：l（1）控制窗墙面）控制窗墙面积比积比。对

39、于居住建。对于居住建筑，各朝向的窗墙筑，各朝向的窗墙面积比规定见表面积比规定见表朝向窗墙面积比南向0.35东、西向0.25（单层窗）0.30（双层窗）北向0.20各朝向窗墙面积比各朝向窗墙面积比55（2）提高气密性，）提高气密性，减少冷风渗透。减少冷风渗透。5657（3）提高窗户的保温能力）提高窗户的保温能力（a）改善窗框保温性能改善窗框保温性能。首先，将。首先，将薄壁实腹型材薄壁实腹型材改为改为空心空心型材型材，内部形成封闭空气层，提高保温能力。其次，内部形成封闭空气层，提高保温能力。其次，开开发塑料构件发塑料构件，第三，用保温砂浆、泡沫塑料等填充，第三，用保温砂浆、泡沫塑料等填充密封密封窗

40、框与墙之间的缝隙。窗框与墙之间的缝隙。（b）改善窗玻璃部分的保温能力改善窗玻璃部分的保温能力。用双层窗（间隔以。用双层窗（间隔以4-5cm为宜）或双玻窗（双玻窗的空气间层厚度以为宜）或双玻窗（双玻窗的空气间层厚度以23cm为为最好）增加窗扇或窗玻层数，提高窗户保温能力。因为最好）增加窗扇或窗玻层数，提高窗户保温能力。因为层与层之间的空气层，加大了窗的热阻。层与层之间的空气层，加大了窗的热阻。（c）合理选择窗户类型合理选择窗户类型。窗的大小、窗的朝向等。窗的大小、窗的朝向等5859铝包木门窗铝包木门窗塑木门窗塑木门窗60平平开开上上悬悬窗窗61严寒地区的居住建筑、医院、幼儿园、办公楼、学校、门诊

41、严寒地区的居住建筑、医院、幼儿园、办公楼、学校、门诊部等要求较高的建筑中，采用双层窗。部等要求较高的建筑中，采用双层窗。寒冷地区普通居住建筑和一般公共建筑，可采用单层窗！寒冷地区普通居住建筑和一般公共建筑，可采用单层窗！高级建筑以及热环境要求较高的建筑如托儿所、疗养院等，高级建筑以及热环境要求较高的建筑如托儿所、疗养院等，北向窗户可采用双层窗或单层双玻璃窗。北向窗户可采用双层窗或单层双玻璃窗。622 2）热桥保温）热桥保温l在围护结构中，常有在围护结构中，常有保温性保温性能远低于主体部分的能远低于主体部分的嵌入嵌入构件，这些部位的传热量构件，这些部位的传热量比主体部分大得多比主体部分大得多，所

42、以所以他们他们内表面的温度也比主内表面的温度也比主体部分低体部分低，在建筑热工学，在建筑热工学中，把这些容易传热的部中，把这些容易传热的部分叫分叫“热桥热桥”。“热桥热桥”即是热量容易通过的地方。即是热量容易通过的地方。l外墙中的钢或钢筋混凝土骨外墙中的钢或钢筋混凝土骨架、圈梁；楼板、墙板中架、圈梁；楼板、墙板中的肋条等都属于的肋条等都属于“热桥热桥”。63热桥的几种典型情况：贯通式和非贯通式热桥的几种典型情况：贯通式和非贯通式热桥的几种典型情况：贯通式和非贯通式热桥的几种典型情况：贯通式和非贯通式64热桥保温l在围护结构中，热桥是不可避免的。热桥如果传热量过大，在围护结构中，热桥是不可避免的

43、。热桥如果传热量过大，内表面的温度就会过低，就有必要校核热桥内表面是否会结内表面的温度就会过低，就有必要校核热桥内表面是否会结露，以确定保温措施。为此，要掌握露，以确定保温措施。为此，要掌握热桥内表面温度的计算热桥内表面温度的计算方法：方法：l（1）肋宽与结构厚度比）肋宽与结构厚度比1.5为修正系数，根据修正系数，根据热桥形式及肋形式及肋宽和厚度的比和厚度的比值，表，表4-6或或4-7热桥部位传热阻，热桥部位传热阻，m2K/W65（2）肋宽与结构厚度比）肋宽与结构厚度比1.5决定内表面温度的因素：决定内表面温度的因素：热阻热阻 、相对尺度相对尺度、位置及主体部分热阻、位置及主体部分热阻66l如

44、果运用温度计算公式如果运用温度计算公式求求出的热桥内表面温出的热桥内表面温度比房间的露点温度还低，度比房间的露点温度还低，就要预先对热桥就要预先对热桥采取局部保温措施。采取局部保温措施。l贯通式热桥：贯通式热桥：以硬质泡沫塑料或其他保温材以硬质泡沫塑料或其他保温材料，结合墙壁内粉刷综合处理。保温层的厚料，结合墙壁内粉刷综合处理。保温层的厚度和保温层的宽度都有所要求。度和保温层的宽度都有所要求。热桥保温67贯通式热桥保温：贯通式热桥保温：（1）保温层的厚度保温层的厚度d由下式确定；由下式确定；（2）主体部分的厚度）主体部分的厚度与热桥的宽度与热桥的宽度a a大小决定保温层大小决定保温层的宽度的宽

45、度 。热桥保温层的厚度，热桥保温层的厚度，热桥保温材料的导热系数热桥保温材料的导热系数主体部分的传热阻主体部分的传热阻热桥部分的传热阻热桥部分的传热阻保温层的宽度保温层的宽度 应达到下面的规应达到下面的规定大小定大小lA）、保温层厚度：）、保温层厚度：B）、保温层宽度：）、保温层宽度：68l非贯通式热桥非贯通式热桥：首先要尽可能将非贯通热桥：首先要尽可能将非贯通热桥布置在靠近布置在靠近室外一侧室外一侧(冷侧），冷侧），此时内表面的温度要比热桥靠近室内一此时内表面的温度要比热桥靠近室内一侧（暖侧）时高得多；然后，在按贯通热桥的处理方法，侧（暖侧）时高得多；然后，在按贯通热桥的处理方法，在室内一侧

46、加一定厚度和宽度的保温材料。在室内一侧加一定厚度和宽度的保温材料。A）、保温层厚度：）、保温层厚度：B）、保温层宽度：）、保温层宽度：693）围护结构交角处的保温设计）围护结构交角处的保温设计 围护结构的交角，包括外墙转角、内外墙交角、楼围护结构的交角，包括外墙转角、内外墙交角、楼板或屋顶与外墙的交角等。板或屋顶与外墙的交角等。在这些部位，在这些部位，散热面积大于吸热面积，气流不畅，散热面积大于吸热面积，气流不畅，吸收的热量少，而散失的热量多，吸收的热量少，而散失的热量多，其结果，交角处其结果，交角处内表面温度比主体部分低，往往内表面温度比主体部分低，往往结露或结霜结露或结霜。70综合国内外实

47、验研究的结果，综合国内外实验研究的结果，外墙角低温影响带外墙角低温影响带 ，大约是墙厚大约是墙厚的的1.52.0倍倍 下图：单一材料匀质外下图：单一材料匀质外墙角墙角71围护结构交角处的保温设计l由于交角处的温度比主体低，由于交角处的温度比主体低，在设计时要注意计算其内表面在设计时要注意计算其内表面的温度，判断内表面的温度是否低于室内的露点温度。的温度，判断内表面的温度是否低于室内的露点温度。民民用建筑热工设计规范用建筑热工设计规范给出的内表面温度计算公式：给出的内表面温度计算公式：室内计算温度室内计算温度,居住建筑居住建筑18度，高级、托幼度，高级、托幼20度；度；室外计算温度，按表室外计算

48、温度，按表4-1中中1类围护结构的室外计算类围护结构的室外计算温度取值；温度取值；外墙角处内表面换热阻，取外墙角处内表面换热阻，取0.11m2.K/W;比例系数，根据外墙热阻按表比例系数，根据外墙热阻按表3-10取值。取值。72围护结构交角处的保温设计l如果如果交角内表面的温度低于露点温度交角内表面的温度低于露点温度 td，则应采取适采取适当的局部保温措施。当的局部保温措施。保温材料的最小保温材料的最小热阻按下式阻按下式计算：算：设计时，可根据最小附加热阻值，选择材料，确定构造。设计时，可根据最小附加热阻值，选择材料，确定构造。73在采暖设计中，应尽可能的将采暖系统的立管或横管布在采暖设计中，

49、应尽可能的将采暖系统的立管或横管布置在交角处，以提高该处的温度。置在交角处，以提高该处的温度。74几种交角几种交角局部保温示例局部保温示例754 4）外门保温设计）外门保温设计 门的热阻一般比窗的热阻大，而比外墙和屋顶的热门的热阻一般比窗的热阻大，而比外墙和屋顶的热阻小，也是建筑外围护结构保温的薄弱环节，应尽阻小，也是建筑外围护结构保温的薄弱环节，应尽可能选择保温性能好的保温门。可能选择保温性能好的保温门。几种常见门的传热阻和传热系数几种常见门的传热阻和传热系数序号序号名名 称称传热阻传热阻 传热系数传热系数备备 注注1木夹板门木夹板门0.370.372.72.7双面三夹板双面三夹板2金属阳台

50、门金属阳台门0.1560.1566.46.43铝合金玻璃门铝合金玻璃门0.1640.1640.1560.1566.16.16.46.43 37mm7mm厚玻璃厚玻璃4不锈钢玻璃门不锈钢玻璃门0.1610.1610.1500.1506.26.26.56.55 511mm11mm厚玻璃厚玻璃5保温门保温门0.590.591.701.70内夹内夹30mm30mm厚轻质保温材料厚轻质保温材料6加强保温门加强保温门0.770.771.301.30内夹内夹40mm40mm厚轻质保温材料厚轻质保温材料765 5）地板的保温设计）地板的保温设计l采暖房屋地板的热工性能对室内热环境的质量、对人采暖房屋地板的热工