建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能

1、第三章 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能 第一節(jié) 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱模型 第二節(jié) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能對建筑能耗的影響 第三節(jié) 墻體保溫隔熱技術(shù) 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 第一節(jié) 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu) 的傳熱模型 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱過程； 外墻屋面和外窗的數(shù)理模型回顧； 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱模型 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱過程建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱過程 建筑的熱過程涉及夏季隔熱、冬季保溫以及 過渡季節(jié)的除濕和自然通風(fēng)等四個(gè)因素，為 室外綜合穩(wěn)定波作用下的一種非穩(wěn)態(tài)傳熱。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱模型 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱過程建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱過程 夏季圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱量傳遞 建筑節(jié)能第三

2、章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱模型 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱過程建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱過程 夏季白天室內(nèi)綜合溫度波高于室內(nèi)， 外圍結(jié)構(gòu)受到太陽輻射被加熱升溫，向 室內(nèi)傳遞熱量；夜間室外綜合溫度波下 降，圍護(hù)結(jié)構(gòu)散熱，即夏季存在建筑圍 護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外表面日夜交替變化方向的傳 熱，以及在自然通風(fēng)條件下對圍護(hù)結(jié)構(gòu) 雙向溫度波作用。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱模型 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱過程建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱過程 冬季除了通過窗戶 進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻 射外，基本上是以 通過外圍結(jié)構(gòu)向室 外傳遞熱量為主的 熱過程。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱模型 外墻屋面的數(shù)理模型外墻屋面的

3、數(shù)理模型 將外墻和屋頂考慮為具有一定蓄熱特 性、不透明的物體，外擾通過屋頂和外墻 的熱傳遞過程是相同的。這些圍護(hù)結(jié)構(gòu)的 外表面長期受到室外空氣溫度、太陽輻射、 天空散射等擾量的作用。 室外空氣溫度要影響到壁面還要通過 一個(gè)表面換熱熱阻； 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱模型 外墻屋面的數(shù)理模型外墻屋面的數(shù)理模型 室外空間散射則是圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面與 周圍環(huán)境之間進(jìn)行長波輻射的總結(jié)果。 太陽輻射則要通過壁面吸收才能變成 影響壁面溫度的熱流。 由于屋頂和外墻都具有各自的熱阻和 熱容，所以外擾的影響是逐步反應(yīng)到內(nèi)表 面。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱模型 外墻屋面

4、的數(shù)理模型外墻屋面的數(shù)理模型 室外空間散射則是圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面與 周圍環(huán)境之間進(jìn)行長波輻射的總結(jié)果。 太陽輻射則要通過壁面吸收才能變成 影響壁面溫度的熱流。 由于屋頂和外墻都具有各自的熱阻和 熱容，所以外擾的影響是逐步反應(yīng)到內(nèi)表 面。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱模型 外墻屋面的數(shù)理模型外墻屋面的數(shù)理模型 外擾通過屋頂和外墻的熱傳遞過程， 不論是以導(dǎo)熱還是輻射形式進(jìn)行，逐漸影 響還是立即影響室內(nèi)，都是首先作用到各 個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面，使其溫度發(fā)生變化， 然后再以對流形式與室內(nèi)空氣發(fā)生熱交換； 同時(shí)還以輻射形式在各個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)表 面和家具之間進(jìn)行相互熱交換，如此一直 進(jìn)行下

5、去。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱模型 外墻屋面的數(shù)理模型外墻屋面的數(shù)理模型 房間通過屋頂和外墻所接受的潛熱量， 將直接、全部、立即影響到室內(nèi)空氣狀態(tài)。 而所接受的顯熱量則不同，在通過屋頂和 外墻傳遞給室內(nèi)的顯熱量中，只有以對流 形式出現(xiàn)的換熱部分會(huì)即刻影響到室內(nèi)空 氣溫度，其余以輻射形式的換熱，都要待 作用于壁體表面從而使其溫度發(fā)生變化后， 才能逐漸通過對流方式影響到室內(nèi)空氣溫 度。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱模型 外窗能耗的數(shù)理模型外窗能耗的數(shù)理模型 室外氣象條件通過玻璃窗影響到室內(nèi) 熱環(huán)境有兩方面：一方面是由于室內(nèi)外溫 差的存在，通過玻璃以導(dǎo)

6、熱方式進(jìn)行熱交 換；另一方面是由于陽光的透射會(huì)直接給 室內(nèi)造成一部分得熱。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱模型 問題：問題： 1. 1.根據(jù)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱量傳遞的模型，根據(jù)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱量傳遞的模型， 建筑物如何設(shè)計(jì)才能在夏季和冬季盡建筑物如何設(shè)計(jì)才能在夏季和冬季盡 量減少建筑冷熱負(fù)荷？量減少建筑冷熱負(fù)荷？ 2. 2.遮陽系數(shù)越大，房間得熱越多還是遮陽系數(shù)越大，房間得熱越多還是 少？內(nèi)外遮陽有區(qū)別么？少？內(nèi)外遮陽有區(qū)別么？ 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 第二節(jié) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能 對建筑能耗的影響 能耗模擬計(jì)算的基本條件； 不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)的組合方案及計(jì)算 結(jié)果； 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工

7、性能對建筑能耗的 影響 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 能耗模擬計(jì)算的基本條件 建筑模型建筑模型 由上一節(jié)可知，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱過 程十分復(fù)雜，具體分析各個(gè)因素影響， 需要計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算。這里采用了普遍 使用的DOE-2軟件。 DOE-2是一個(gè)功能非常強(qiáng)大的建筑能耗模擬軟件。 它是在美國能源部財(cái)政支持下，由勞倫斯伯克力國立實(shí) 驗(yàn)室（lawrence Berkeley National Laboratory） 模擬研 究小組開發(fā)的。采用FORTRAN語言編寫。七十年代末投 入運(yùn)行，經(jīng)不斷維護(hù)補(bǔ)充，目前的版本為2.1E, 能在微型 計(jì)算機(jī)上運(yùn)行 DOE-2屬非商業(yè)性軟件，已被很多國家作 為編制建筑節(jié)

8、能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算工具。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 能耗模擬計(jì)算的基本條件 建筑模型建筑模型 分析建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu) 熱工性能對建筑能耗 的影響，建筑模型為 一6層條形建筑，建 筑朝向?yàn)槟舷颍髅?墻為絕熱墻，如右圖 所示。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 能耗模擬計(jì)算的基本條件 室外氣象參數(shù)和建筑參數(shù)室外氣象參數(shù)和建筑參數(shù) 采用DOE-2中典型年氣象數(shù)據(jù)TMY-2, 與歷年平均值所用的原始?xì)庀髷?shù)據(jù)年相同， 能反應(yīng)能耗的平均水平。建筑參數(shù)表如下： 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 能耗模擬計(jì)算的基本條件 室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)溫度和內(nèi)熱源室內(nèi)環(huán)境設(shè)計(jì)溫度和內(nèi)熱源 冬季室內(nèi)采暖溫度設(shè)定為18；夏季室 內(nèi)空調(diào)

9、溫度設(shè)定為26。 不計(jì)內(nèi)熱源，包括照明、室內(nèi)人員、電 器設(shè)備等散熱，這樣更能掌握由圍護(hù)結(jié)構(gòu) 傳熱引起的能耗情況。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 能耗模擬計(jì)算的基本條件 采暖空調(diào)設(shè)備能效比采暖空調(diào)設(shè)備能效比 采暖、空調(diào)設(shè)備為空氣源熱泵空調(diào)器， 空調(diào)額定能效比取2.3，采暖額定能效比1.9。 所取能效比按照重慶市居住建筑節(jié)能 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)選取，均取最低值，有利于突 出建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)在建筑節(jié)能的作用。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱模型 問題：問題： 1. 1.上述采暖和空調(diào)能效比，空調(diào)取上述采暖和空調(diào)能效比，空調(diào)取2.32.3， 采暖取采暖取1.91.9。根據(jù)制冷技術(shù)學(xué)的內(nèi)容，。根

10、據(jù)制冷技術(shù)學(xué)的內(nèi)容， 熱泵的供熱系數(shù)高于制冷系數(shù)，這里熱泵的供熱系數(shù)高于制冷系數(shù)，這里 能效比選取是否有問題？能效比選取是否有問題？ 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)的組合方案 及計(jì)算結(jié)果 圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案組合圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案組合 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)的組合方案 及計(jì)算結(jié)果 圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案組合圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案組合 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)的組合方案 及計(jì)算結(jié)果 圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案組合圍護(hù)結(jié)構(gòu)方案組合 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)的組合方案 及計(jì)算結(jié)果 計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果 下表為重慶地區(qū)模擬計(jì)算的結(jié)果。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 不同圍護(hù)結(jié)

11、構(gòu)的組合方案 及計(jì)算結(jié)果 計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果 從上表可看出，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能越 好，建筑能耗越小，以方案1為基準(zhǔn)，計(jì)算 各個(gè)方案的節(jié)能率。公式如下，計(jì)算結(jié)果 列入下表。 1 1 100% i QQ R Q 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)的組合方案 及計(jì)算結(jié)果 計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能對 建筑能耗的影響 外墻外墻 方案1-7為改變單一墻體材料熱工特性， 其余保持不變。下圖為采暖耗熱量和空調(diào) 耗冷量隨外墻傳熱系數(shù)K變化圖。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能對 建筑能耗的影響 外墻外墻 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱

12、工性能對 建筑能耗的影響 外墻外墻 從上2表可以看出，隨著外墻傳熱系數(shù)K 的減少，采暖耗熱量和空調(diào)耗冷量明顯降 低，采暖耗熱節(jié)能率和空調(diào)好冷節(jié)能率也 大幅度提高；不難發(fā)現(xiàn)，傳熱系數(shù)減小對 采暖耗熱量影響更為顯著，大于對空調(diào)耗 冷量的影響。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能對 建筑能耗的影響 外墻外墻 方案7未設(shè)置保溫層，方案3-6在方案7 基礎(chǔ)上設(shè)置保溫層；隨著保溫層厚度的增 加，外墻傳熱系數(shù)隨之減小，建筑能耗明 顯降低。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能對 建筑能耗的影響 外墻外墻 這里我們得計(jì)算節(jié)電費(fèi)與保溫費(fèi)。目前 居民電價(jià)為0.52元/kWh，保溫板EPS

13、價(jià)格 為300元/m3。計(jì)算3-6方案這2項(xiàng)造價(jià)，列 入下表。 0 5000 10000 15000 20000 25000 方案3方案4方案5方案6 元 年空調(diào)節(jié)約電費(fèi) 保溫層造價(jià) 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱模型 問題：問題： 1. 1.上述方案中，方案上述方案中，方案3 3兩者加起來的費(fèi)兩者加起來的費(fèi) 用最小，為什么不是合適的方案？用最小，為什么不是合適的方案？ 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能對 建筑能耗的影響 外墻外墻 這里外墻傳熱系數(shù)不能盲目追求過小， 外墻構(gòu)造必須合乎經(jīng)濟(jì)，并且考慮施工、 維護(hù)的方便。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 圍護(hù)結(jié)構(gòu)

14、熱工性能對 建筑能耗的影響 外窗外窗 方案3、8、9、10的區(qū)別在于外窗不同， 方案3與方案8均采用的單玻窗，傳熱系數(shù) 大，熱工性能差，方案3傳熱系數(shù)K值達(dá)到 6.645W/（m2k）,方案8值為4.909。方案 9，10采用雙層窗，方案10為低輻射玻璃窗， 透過率為0.65。下表為各方案節(jié)能率。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能對 建筑能耗的影響 外窗外窗 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能對 建筑能耗的影響 屋面屋面 方案9、11、12、13是分析屋面熱工性 能的改善對建筑能耗的影響。屋面的熱工 性能的改善對建筑節(jié)能的作用與外墻相似， 由于外墻的面積是屋面面積

15、的4.43倍，熱 工改善程度沒有外墻大，屋面的節(jié)能效果 不如外墻明顯，但也不可忽視。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能對 建筑能耗的影響 屋面屋面 例如屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)從方案9的1.663減少 到方案13的0.558，采暖耗熱量從24.9 kWh/m2減少到22.02kWh/m2，空調(diào)耗冷 量從33.99kWh/m2減少到31.19kWh/m2。 下表為屋面節(jié)能率比較。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能對 建筑能耗的影響 屋面屋面 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能對 建筑能耗的影響 外墻、外窗、屋面對能耗影響外墻、外窗、屋面對能耗影響 外墻、屋面、外

16、窗的傳熱系數(shù)降低對 建筑能耗的影響有這樣的一個(gè)顯著關(guān)系： 外墻傳熱系數(shù)屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)外窗傳熱系 數(shù)。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能對 建筑能耗的影響 問題：問題： 1. 1.外外窗的傳熱系數(shù)對節(jié)能的影響最低，窗的傳熱系數(shù)對節(jié)能的影響最低， 現(xiàn)實(shí)中積極改造外窗，為什么？現(xiàn)實(shí)中積極改造外窗，為什么？ 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 第三節(jié) 墻體保溫隔熱技術(shù) 墻體的內(nèi)保溫和外保溫 屋面保溫隔熱技術(shù) 地面防潮和節(jié)能設(shè)計(jì) 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 墻體內(nèi)保溫墻體內(nèi)保溫 復(fù)合節(jié)能墻體由絕熱材料與傳統(tǒng)墻體 材料或某些新型墻體材料復(fù)合構(gòu)成。絕熱 材料主要是聚苯乙烯泡沫塑料

17、、巖棉、玻 璃棉、礦棉、膨脹珍珠巖、加氣混凝土等。 根據(jù)絕熱材料在墻體中的位置,這類墻體又 可分為內(nèi)保溫、外保溫和中間保溫三種形 式。復(fù)合節(jié)能墻體具有良好熱工性能，但 其施工難度大，質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)增加，造價(jià)也高。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 墻體內(nèi)保溫墻體內(nèi)保溫 這類墻體中，絕熱材料復(fù)合在外墻內(nèi)側(cè)。 構(gòu)造層包括： 1.墻體結(jié)構(gòu)層 為外維護(hù)結(jié)構(gòu)的承重受力墻體 部分。 2.空氣層 主要作用是切斷液態(tài)水分的毛細(xì)滲 透，防止保溫材料受潮。此外，還有轉(zhuǎn)移室 內(nèi)水分作用，增加了熱阻，而且造價(jià)比專門 設(shè)置隔汽層要低?？諝鈱釉O(shè)置對易吸水的絕 熱材料十分必要。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔

18、熱保溫 墻體內(nèi)保溫墻體內(nèi)保溫 這類墻體中，絕熱材料復(fù)合在外墻內(nèi) 側(cè)。構(gòu)造層包括： 3.絕熱材料層 即保溫層，是節(jié)能墻體的 主要功能部分，采用高效絕熱材料。 4.覆面保護(hù)層 主要作用防止保溫層受破壞， 同時(shí)一定程度上阻止室內(nèi)水蒸氣浸入保溫 層。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 墻體內(nèi)保溫墻體內(nèi)保溫 應(yīng)用特點(diǎn)： 1.設(shè)計(jì)中要注意采取措施，如設(shè)置空氣層， 避免冬季由于室內(nèi)水蒸氣向外滲透，在墻 體內(nèi)產(chǎn)生結(jié)露而降低保溫隔熱層的熱工性 能。 2.施工方便，室內(nèi)連續(xù)作業(yè)面不大，多為 干作業(yè)施工，安全方便，有利于提高施工 效率，減少勞動(dòng)強(qiáng)度。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 墻體內(nèi)

19、保溫墻體內(nèi)保溫 應(yīng)用特點(diǎn)： 3.由于絕熱層置于內(nèi)側(cè)，夏季晚間外墻內(nèi) 表面溫度隨空氣溫度下降而迅速下降，能 減少烘烤感。 4.絕熱層設(shè)在內(nèi)側(cè)，會(huì)占據(jù)一定的使用面 積，若用于舊房改造會(huì)影響室內(nèi)住戶的正 常生活。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 問題：問題： 1. 1.墻墻體內(nèi)保溫夏季晚間隨著氣溫下降，體內(nèi)保溫夏季晚間隨著氣溫下降， 能減少烘烤感，為什么？能減少烘烤感，為什么？ 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 墻體外保溫墻體外保溫 這類墻體，絕熱材料復(fù)合在建筑物外墻 的外側(cè)，并覆以保護(hù)層： 1.保溫隔熱層。采用高效保溫材料，其導(dǎo)熱 系數(shù)一般小于0.05W/（m K）。 2

20、.保溫隔熱材料的固定系統(tǒng)。不同的保溫體 系，采用固定系統(tǒng)不一樣。有的將保溫板粘 結(jié)或釘固在基底上，超輕保溫漿料可以直接 涂抹在外墻外表面上。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 墻體外保溫墻體外保溫 這類墻體，絕熱材料復(fù)合在建筑物外 墻的外側(cè)，并覆以保護(hù)層： 3.面層。保溫板的表面的覆蓋層有不同的 做法，薄面層一般為聚合物水泥膠漿抹面， 厚面層仍采用普通水泥砂漿抹面。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 墻體外保溫墻體外保溫 應(yīng)用特點(diǎn)： 1.外保溫有利于消除冷熱橋。 2.夏季，外保溫層能減少太陽輻射進(jìn)入墻體 和室外高溫高濕對墻體的綜合影響，使外墻 體內(nèi)溫度減小和梯度減小，有

21、利用穩(wěn)定室內(nèi) 空氣溫度。 3.由于采用外保溫，內(nèi)部的磚墻或混凝土受 到保護(hù)。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 墻體外保溫墻體外保溫 應(yīng)用特點(diǎn)： 4.外保溫施工難度大，質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)多。 保溫材料的吸濕率要低，而粘結(jié)性要好； 可采用的保溫材料有：膨脹型聚苯乙烯板 （EPS）、擠塑型聚苯乙烯板（XPS）、巖 棉板、玻璃棉氈及超輕保溫漿料等。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 熱橋的成因與處理熱橋的成因與處理 成因：建筑物因抗震和構(gòu)造的需要，外墻 的若干位置都必須和混凝土或者金屬的梁、 柱、板等連接穿插。這些構(gòu)造、構(gòu)建材料 的導(dǎo)熱系數(shù)大，保溫隔熱性能遠(yuǎn)低于已做 的保溫隔熱性能，因

22、此該部位熱流密度遠(yuǎn) 遠(yuǎn)大于墻體平均值，造成大量冷熱量流失， 工程上稱為冷（熱）橋。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 熱橋的成因與處理熱橋的成因與處理 墻體溫度場模擬計(jì)算結(jié)果表明：內(nèi)保溫 240mm磚墻，熱橋能使墻體平均傳熱系數(shù) 增加51-59%；如果消除熱橋，其影響僅為 2-5%。 基于熱橋影響：有兩種做法：一種是用外墻 平均傳熱系數(shù)來代替主體部位的傳熱系數(shù)； 二是熱橋部位和主題分開考慮，熱橋部位另 行確定其傳熱系數(shù)。我國工程上普遍采用前 者。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 熱橋的成因與處理熱橋的成因與處理 處理：為了避免在低溫或一定氣候條件下 熱橋部位結(jié)露，因此

23、應(yīng)對熱橋作保溫處理。 可利用聚苯乙烯泡沫塑料增加加氣混 凝土外墻板轉(zhuǎn)角部分的保溫能力；屋頂與 外墻的保溫處理，將屋頂保溫層伸展到外 墻頂部，以增強(qiáng)交角的保溫能力。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 墻體保溫隔熱的氣候適應(yīng)性墻體保溫隔熱的氣候適應(yīng)性 1.不同氣候地區(qū)應(yīng)采取相應(yīng)的隔熱措施 嚴(yán)寒與寒冷地區(qū)墻體主要考慮冬季保溫 的技術(shù)要求；夏熱冬暖地區(qū)，主要考慮夏 季隔熱，圍護(hù)結(jié)構(gòu)白天隔熱性能好，晚上 內(nèi)表面溫度下降快；夏熱冬冷地區(qū)，既要 保證夏季隔熱，又要兼顧冬季保溫。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 墻體保溫隔熱的氣候適應(yīng)性墻體保溫隔熱的氣候適應(yīng)性 2.根據(jù)房屋的用途選擇

24、不同的隔熱措施 對白天和日夜使用的建筑有不同的隔 熱要求。白天使用的民用建筑，如學(xué)校， 辦公樓要求衰減值大，其屋頂延遲時(shí)間要 求6h左右；這樣內(nèi)表面最高溫度出現(xiàn)時(shí)間 為19：00，已經(jīng)是放學(xué)或者下班之后了。 對于住宅，屋頂?shù)难舆t時(shí)間為10h，西墻8h, 使得內(nèi)表面最高溫度出現(xiàn)在半夜。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 墻體保溫隔熱的氣候適應(yīng)性墻體保溫隔熱的氣候適應(yīng)性 2.根據(jù)房屋的用途選擇不同的隔熱措施 此時(shí)，圍護(hù)結(jié)構(gòu)已散發(fā)了較多的熱量， 同時(shí)，室外氣溫也較低，減小了散熱對室 內(nèi)的影響。對于間歇用的空調(diào)建筑，應(yīng)保 證外圍護(hù)結(jié)構(gòu)有一定的熱阻，外圍護(hù)結(jié)構(gòu) 內(nèi)側(cè)宜采用輕質(zhì)材料，這樣既有利

25、于空調(diào) 使用房間的節(jié)能，也有利于室外溫度降低 時(shí)，空調(diào)停止使用后的房間散熱降溫。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 墻體保溫隔熱的氣候適應(yīng)性墻體保溫隔熱的氣候適應(yīng)性 3.加強(qiáng)屋面與西墻的隔熱 在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，受太陽輻射最多、最 強(qiáng)，即受室外綜合溫度作用最大的是屋面， 其次是西墻；在冬季，受天空冷輻射作用 最強(qiáng)的也是屋面。所以，隔熱要求最高的 是屋頂，其次是西墻。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 墻體保溫隔熱的氣候適應(yīng)性墻體保溫隔熱的氣候適應(yīng)性 4.散熱問題 節(jié)能建筑不能完全依賴提高外圍護(hù)結(jié)構(gòu) 熱阻來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)傳熱規(guī)律，要求一般保 溫隔熱外墻承擔(dān)建筑的散熱在技術(shù)上不合

26、理的。建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本功能就是用來 隔斷室內(nèi)外空間，散熱則要求加強(qiáng)室內(nèi)外 兩空間的連通，這與外墻的基本功能相沖 突。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 墻體保溫隔熱的氣候適應(yīng)性墻體保溫隔熱的氣候適應(yīng)性 4.散熱問題 散熱要充分利用通風(fēng)進(jìn)行。為此，要設(shè)計(jì) 合理的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，適宜的通風(fēng)口面積， 房屋要基本朝向夏季的主導(dǎo)風(fēng)向。 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄熱量要適宜，內(nèi)部蓄熱量能 改善室內(nèi)熱環(huán)境，但蓄熱量過大，不利于建 筑的散熱，故不能僅以增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)蓄熱能 力實(shí)現(xiàn)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱。此外，蓄熱量大的 結(jié)構(gòu)層置于外層，也有利于建筑夜間散熱。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 問題：問題：

27、1. 1.上述內(nèi)容，圍護(hù)結(jié)構(gòu)蓄熱量適宜，而上述內(nèi)容，圍護(hù)結(jié)構(gòu)蓄熱量適宜，而 窯洞的蓄熱量很大，是否矛盾？窯洞的蓄熱量很大，是否矛盾？ 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 外墻的綠化遮陽外墻的綠化遮陽 要想達(dá)到外墻綠化遮陽，外墻的陽光方 向必須被大面積植物遮擋。常見的有兩種 形式：一種是植物直接爬在在墻上；另一 種是在外墻的外側(cè)種植密集的樹林，利用 樹蔭遮擋陽光。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 外墻的綠化遮陽外墻的綠化遮陽 要爬墻植物遮陽隔熱效果與植物葉面對 墻體覆蓋的疏密程度有關(guān)，覆蓋越好，遮 陽越好。這種形式的缺點(diǎn)是植物覆蓋層妨 礙了墻面通風(fēng)散熱，因此墻面平均溫度略

28、 高于空氣平均溫度。 植物遮陽效果與投射到墻面樹蔭疏密有 關(guān)，由于樹林與墻面有一定距離，因此墻 面平均溫度幾乎等于空氣平均溫度。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 外墻的綠化遮陽外墻的綠化遮陽 為了不影響房屋冬季爭取日照的要求， 南向外墻宜植落葉植物。冬季葉片脫落， 墻面暴露在陽光下，成為太陽能集熱面， 節(jié)約常規(guī)采暖能耗。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 外墻的綠化遮陽外墻的綠化遮陽 特點(diǎn)： 1.在陽光下，外墻外表面的表面溫度最高可 達(dá)60以上，對周圍環(huán)境產(chǎn)生明顯的加熱作 用；而一般植物的葉面溫度最高為45左右。 因此外墻綠化還有利于改善小區(qū)局部熱環(huán)境， 降低城市的熱

29、島強(qiáng)度。 2.增濕降溫。植物通過蒸騰進(jìn)行潛熱交換， 占換熱量絕大部分。對于干熱地區(qū)， 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 外墻的綠化遮陽外墻的綠化遮陽 特點(diǎn)： 2.增濕降溫。植物通過蒸騰進(jìn)行潛熱交換， 占換熱量絕大部分。對于干熱地區(qū)，有明 顯的改善熱環(huán)境和節(jié)能效果；對于濕熱地 區(qū)，一方面降低了干球溫度，減少了墻體 帶來的顯熱負(fù)荷；另一方面，由于增加了 空氣的了空氣的含濕量，使新風(fēng)的潛熱負(fù) 荷增加，增加了新風(fēng)能耗。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 墻體隔熱保溫 外墻的綠化遮陽外墻的綠化遮陽 特點(diǎn)： 3.植物遮陽隔熱建造需時(shí)間。首先：遮陽 植物生長需要時(shí)間，凡是遮陽效果好的， 都經(jīng)過了多

30、年的生長期； 其次：遮陽植物生長高度有限，一般適用 與低層房屋。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 屋面保溫隔熱技術(shù) 實(shí)體材料層保溫隔熱屋面實(shí)體材料層保溫隔熱屋面 實(shí)體材料層保溫隔熱屋面一般分為平 屋頂和坡屋面兩種形式，由于平屋頂構(gòu)造 形式簡單，所以是最常用的屋面。 設(shè)計(jì)上應(yīng)遵照以下設(shè)計(jì)原則： 1.選擇導(dǎo)熱性小、蓄熱性大的材料，提高材 料層的熱絕緣性，不宜選用密度大的材料， 防止屋面荷載過大。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 屋面保溫隔熱技術(shù) 實(shí)體材料層保溫隔熱屋面實(shí)體材料層保溫隔熱屋面 設(shè)計(jì)上應(yīng)遵照以下設(shè)計(jì)原則： 2.應(yīng)根據(jù)建筑物的使用要求，屋面的結(jié)構(gòu)形 式，環(huán)境氣候條件，防止處理方法和施工條

31、 件等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。 3.屋面的保溫隔熱材料的確定，應(yīng)根據(jù)節(jié)能 建筑的熱工要求確定保溫隔熱層厚度，同時(shí) 注意材料層的排列，應(yīng)根據(jù)建筑功能，地區(qū) 氣候條件進(jìn)行熱工設(shè)計(jì)。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 屋面保溫隔熱技術(shù) 實(shí)體材料層保溫隔熱屋面實(shí)體材料層保溫隔熱屋面 設(shè)計(jì)上應(yīng)遵照以下設(shè)計(jì)原則： 4.屋面保溫隔熱材料不宜選用吸水率較大 的材料，以防止屋面濕作業(yè)，保溫隔熱層 大量吸水，降低熱工性能；如果選擇了吸 水率較高的熱絕緣材料，屋面應(yīng)設(shè)排氣孔， 以排除保溫隔熱材料層內(nèi)不易排出的水分。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 屋面保溫隔熱技術(shù) 實(shí)體材料層保溫隔熱屋面實(shí)體材料層保溫隔熱屋面 設(shè)計(jì)

32、人員可根據(jù)建筑熱工設(shè)計(jì)計(jì)算確 定其他節(jié)能屋面的傳熱系數(shù)K值，熱阻R和 熱惰性指標(biāo)D值等，使屋面的建筑熱工要 求滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求。 屋面可分為倒置式屋面、通風(fēng)屋面、 種植屋面和蓄水屋面。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 屋面保溫隔熱技術(shù) 倒置倒置式屋面式屋面 倒置式屋面就是將傳統(tǒng)屋面構(gòu)造中保溫 隔熱層與防水層顛倒，將保溫隔熱層設(shè)置在 放水層上面，故有“倒置”之稱。 由于是外隔熱保溫形式，外隔熱保溫材 料層的熱阻作用對室外綜合溫度波首先進(jìn)行 進(jìn)行了衰減，是其后產(chǎn)生在屋面重實(shí)材料的 內(nèi)部溫度分布低于傳統(tǒng)保溫隔熱屋頂內(nèi)部溫 度分布，屋面所蓄有的熱量始終低于傳統(tǒng)屋 面保溫隔熱方式，向室內(nèi)散熱也?。灰虼?/p>

33、， 是一種隔熱保溫效果更好的節(jié)能屋面構(gòu)造。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 屋面保溫隔熱技術(shù) 倒置倒置式屋面式屋面 主要特點(diǎn)： 1.可以有效延長防水層使用年限。保溫層設(shè) 在防水層之上，大大減弱了防水層受大氣、 溫差及太陽光紫外線的影響，是防水層不 易老虎，有限延長使用年限。據(jù)國外有關(guān) 資料介紹，可延長防水層使用壽命2-4倍。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 屋面保溫隔熱技術(shù) 倒置倒置式屋面式屋面 主要特點(diǎn)： 2.保護(hù)防水層免受外界損傷。由于保溫材 料組成不同厚度的緩沖層，使卷材防水層 在施工中不易外界機(jī)械損傷，同時(shí)又能衰 減各種外界對屋面沖擊產(chǎn)生的噪聲。 3.如果將保溫材料做成放坡（一般不小于

34、 2%），雨水可以自然排走。因此進(jìn)入屋面 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 屋面保溫隔熱技術(shù) 倒置倒置式屋面式屋面 主要特點(diǎn)： 3.如果將保溫材料做成放坡（一般不小于 2%），雨水可以自然排走。因此進(jìn)入屋面 體系的水和水蒸氣不會(huì)在防水層上凍結(jié)， 也不會(huì)長久凝聚在屋面內(nèi)部，而能通過多 孔材料蒸發(fā)掉，避免了傳統(tǒng)屋面防水層下 面水汽凝結(jié)，蒸發(fā)造成防水層鼓泡而被破 壞的質(zhì)量通病。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 屋面保溫隔熱技術(shù) 倒置倒置式屋面式屋面 主要特點(diǎn)： 4.施工方便，利于維修。省去了傳統(tǒng)屋面 中的隔汽層及保溫層的找平層，施工簡化， 更加經(jīng)濟(jì)。即使個(gè)別地方滲漏，只要揭開 幾塊保溫板，就可以進(jìn)行處

35、理，所以易于 維修。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 屋面保溫隔熱技術(shù) 通風(fēng)通風(fēng)屋面屋面 在我國夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū) 被廣泛地采用，尤其是在氣候炎熱多雨的 夏季，這種屋面構(gòu)造形式更顯示出它的優(yōu) 越性。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 屋面保溫隔熱技術(shù) 通風(fēng)通風(fēng)屋面屋面 由于屋蓋由實(shí)體結(jié)構(gòu)變?yōu)閹в蟹忾]或通風(fēng)的 空氣間層的結(jié)構(gòu)，大大地提高了屋蓋的隔熱能力。 通過實(shí)驗(yàn)測試表面，同等熱阻的通風(fēng)屋面和 石砌屋面，它們的熱工性能有很大不同。以重慶 某建筑為例：在自然通風(fēng)條件下，石砌屋面內(nèi)表 面溫度平均溫度為35.1，最高溫度38.7 ；通 風(fēng)屋面為33.3，最高為36.4。而且通風(fēng)屋面 內(nèi)表面溫度波

36、的最高值比石砌屋面延時(shí)3-4h。所 以具有隔熱好，散熱快的特點(diǎn)。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 屋面保溫隔熱技術(shù) 種植種植屋面屋面 在我國夏熱冬冷地區(qū)和華南等地過去 就有“蓄土種植”屋面的應(yīng)用實(shí)例，通常 稱為種植屋面。目前在建筑中此種屋頂應(yīng) 用更加廣泛，利用屋頂植草種花，甚至種 灌木，堆假山，設(shè)噴泉等形成屋頂花園， 是一種生態(tài)型的節(jié)能屋面。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 屋面保溫隔熱技術(shù) 種植種植屋面屋面 種植屋面是一種最佳的隔熱保溫措施， 它不僅綠化改善了環(huán)境，還能吸收遮擋太 陽輻射進(jìn)入室內(nèi)，同時(shí)還吸收太陽熱量用 于植物的光合作用、蒸騰作用和呼吸作用， 改善了建筑熱環(huán)境和空氣質(zhì)量，具有良好 的夏季隔熱、冬季保溫特性和良好的熱穩(wěn) 定性。 建筑節(jié)能第三章建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能 屋面保溫隔熱技術(shù) 種植種植屋面屋面 應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1.種植屋面應(yīng)采用整體澆筑或預(yù)制裝配的鋼 筋混凝土屋面板作為結(jié)構(gòu)層，其