建筑材料與構(gòu)造教學(xué)課件

1、建筑材料與構(gòu)造認(rèn)知框架傳熱與熱物性室內(nèi)環(huán)境與室外氣候墻體、屋頂與窗回顧與小結(jié)非穩(wěn)態(tài)傳熱參考教材第135，4249，5962，7276，96101,125141頁，附錄1和4認(rèn)知框架傳熱與熱物性室內(nèi)環(huán)境與室外氣候墻體、屋頂與窗回顧與小結(jié)非穩(wěn)態(tài)傳熱傳熱與熱物性日程生活中的傳熱現(xiàn)象？與傳熱有關(guān)的屬性有哪些？建筑中有哪些傳熱發(fā)生？這些傳熱會帶來什么影響？參考教材第113，1719，2124頁，附錄1和4參考傳熱學(xué)、建筑材料導(dǎo) 熱導(dǎo)熱（熱傳導(dǎo)）靜止物體相接觸，因溫差作用而產(chǎn)生傳熱微觀：電子遷移、晶格振動、分子碰撞 導(dǎo)熱系數(shù)，單位W/(mK) ：1m長的材料在1K（1）溫差作用下通過導(dǎo)熱傳遞的熱流量（W）

2、，衡量建筑材料導(dǎo)熱能力的重要指標(biāo) 導(dǎo)熱熱阻，單位(m2K)/W： ，表示厚度為 ，導(dǎo)熱系數(shù)為 的材料阻擋導(dǎo)熱的能力，熱阻越大，阻力越大廣東省既有建筑外墻紅磚50其次為灰砂磚和加氣混凝土屋頂鋼混為主細(xì)石混凝土和珍珠巖隔熱外窗鋁合金框80，其次木窗和鋼窗普通平板玻璃80，其次吸熱（深色）玻璃調(diào)研樣本：542棟住宅，273棟公共建筑（辦公、酒店等）取自：廣東省建設(shè)廳建筑節(jié)能現(xiàn)狀調(diào)查小組，廣東省建筑節(jié)能現(xiàn)狀調(diào)查報(bào)告，廣東建材，2008，1：6-19粘土磚（紅磚）砌體導(dǎo)熱系數(shù) 0.76W/(mK) 秦磚漢瓦粘土焙燒禁實(shí)限粘180240370灰砂磚砌體導(dǎo)熱系數(shù) 1.1W/(mK) 石灰與砂蒸壓替代紅磚再生

3、復(fù)合磚180240370多孔鋼筋混凝土導(dǎo)熱系數(shù) 1.74W/(mK) 水泥、砂、石拌合硬化密度2500kg/m3100混凝土空心砌塊導(dǎo)熱系數(shù) 0.76W/(mK) 單排雙排多排質(zhì)輕易砌高強(qiáng)390190190陶?；炷量招钠鰤K導(dǎo)熱系數(shù) 0.45W/(mK) 單排雙排多排外表堅(jiān)硬，內(nèi)部多孔390190190輕質(zhì)省工省料加氣混凝土導(dǎo)熱系數(shù) 0.190.22W/(mK) 水泥、石灰、砂發(fā)氣蒸壓質(zhì)輕易砌不承重390190190密度 500700kg/m3砂漿水泥砂漿導(dǎo)熱系數(shù)0.93W/(mK)水泥或石灰與砂拌合石灰砂漿導(dǎo)熱系數(shù)0.81W/(mK) 石灰水泥砂漿 0.87W/(mK) 窗框鋁合金導(dǎo)熱系數(shù)1

4、62W/(mK)PVC塑料導(dǎo)熱系數(shù) 0.10.8W/(mK)木材導(dǎo)熱系數(shù) 0.10.4W/(mK)鋼導(dǎo)熱系數(shù) 58W/(mK)玻璃導(dǎo)熱系數(shù) 0.76W/(mK) 石英砂熱熔普通平板玻璃中空玻璃絕熱材料聚苯板EPS導(dǎo)熱系數(shù)0.042W/(mK) 有機(jī)絕熱材料擠塑板XPS導(dǎo)熱系數(shù)0.037W/(mK)聚氨酯PUF導(dǎo)熱系數(shù)0.033W/(mK)易腐可燃絕熱材料?；⒅?、膨脹珍珠巖，導(dǎo)熱系數(shù)0.040.1W/(mK) 無機(jī)絕熱材料玻璃棉、礦棉，導(dǎo)熱系數(shù) 0.05W/(mK)不易腐不可燃保溫砂漿砂漿原料與保溫顆粒拌合聚苯顆粒保溫砂漿導(dǎo)熱系數(shù) 0.06W/(mK)玻化微珠保溫砂漿導(dǎo)熱系數(shù) 0.074W/(

5、mK) 導(dǎo)熱系數(shù)表材料導(dǎo)熱系數(shù)（W/(mK)）當(dāng)量鋼混厚度倍數(shù)聚氨酯0.03353 擠塑板0.03747 聚苯板0.04241 聚苯顆粒保溫砂漿0.0629 玻化微珠保溫砂漿0.07424 木材0.117 PVC0.117 加氣混凝土0.29 陶?；炷量招钠鰤K0.454 混凝土空心砌塊0.762 玻璃0.762 紅磚砌體0.762 水泥砂漿0.932 灰砂磚砌體1.12 鋼筋混凝土1.741 鋁合金1620.01 調(diào)研樣本：20082011年備案，201棟住宅取自：李志紅，廣州市居住建筑節(jié)能65%技術(shù)體系研究，華南理工大學(xué)，2013，碩士論文廣州市新建建筑廣州市新建建筑調(diào)研樣本：200820

6、11年備案，201棟住宅取自：李志紅，廣州市居住建筑節(jié)能65%技術(shù)體系研究，華南理工大學(xué)，2013，碩士論文調(diào)研樣本：20082011年備案，201棟住宅取自：李志紅，廣州市居住建筑節(jié)能65%技術(shù)體系研究，華南理工大學(xué)，2013，碩士論文廣州市新建建筑材料復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)（W/(mK)）鋼筋混凝土1.74雙排孔混凝土空心砌塊0.76材料導(dǎo)熱系數(shù)（W/(mK)）實(shí)心粘土磚0.76空心粘土磚0.58靜止的空氣物性導(dǎo)熱系數(shù)0.029 W/(mK)小于常見建材做法挖洞、鉆孔功能孔隙和空心率越大，復(fù)合空氣越多熱阻越大，復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)越小材料導(dǎo)熱系數(shù)（W/(mK)）鋼筋混凝土1.74加氣混凝土0.22

7、材料導(dǎo)熱系數(shù)（W/(mK)）聚苯板0.042擠塑板0.037靜止的空氣物性導(dǎo)熱系數(shù)0.029 W/(mK)小于常見建材做法發(fā)氣、吹泡功能氣孔和氣泡越密，復(fù)合空氣越多熱阻越大，復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)越小水物性導(dǎo)熱系數(shù)0.58 W/(mK)大于靜止的空氣現(xiàn)象雨水、淋水問題吸水越多，水所占孔隙越多熱阻越小，復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)越大材料吸水率加氣混凝土65%實(shí)心紅磚25%灰砂磚20%聚苯板6%擠塑板1%加氣混凝土空氣與密度特征1孔隙和氣泡小而閉合，空氣靜止密度減小，熱阻增大，導(dǎo)熱系數(shù)減小特征2孔隙和氣泡大而開放，空氣流動密度減小，熱阻減小，導(dǎo)熱系數(shù)增大特征3最佳密度最低導(dǎo)熱系數(shù)最佳密度聚氨酯密度導(dǎo)熱系數(shù)對

8、流對流液體、氣體流動時(shí)，因相互摻混而傳遞熱量 質(zhì)量流量，kg/s： 比熱，kJ/(kg)：1kg物質(zhì)溫度升高或降低1所吸收或放出的熱量，衡量物體儲存熱能的能力，比熱越大，儲存熱能的能力越強(qiáng)對流換熱流動的流體與固體表面接觸時(shí)，同時(shí)發(fā)生導(dǎo)熱和對流的傳熱過程 對流換熱系數(shù)，單位W/(m2K)：固體與流體在1溫差時(shí)單位接觸面上的對流換熱量，表征固體表面與流體間對流換熱的能力 對流換熱熱阻，單位(m2K)/W：邊界層2030mm主流區(qū)層流導(dǎo)熱湍流對流流態(tài)流體物性物性空氣水導(dǎo)熱系數(shù)（W/mK)0.0290.58密度（kg/m3)1.291000比熱（kJ/kg）14.2對流換熱系數(shù)（W/m2K)5100

9、20015000 導(dǎo)熱系數(shù)越大，層流的導(dǎo)熱熱阻越小，導(dǎo)熱熱流越多密度和比熱越大，湍流的對流熱流越多室內(nèi)側(cè) 4.4夜日室內(nèi)側(cè)3.6室外側(cè)10室外側(cè) 8.6室內(nèi)側(cè) 2.3室外側(cè) 11受迫對流室外來風(fēng)或風(fēng)扇驅(qū)動隨風(fēng)速增大而加強(qiáng)對流換熱系數(shù) 10100 W/(m2K)自然對流溫差驅(qū)動（熱輕冷重）隨溫差增大而加強(qiáng)對流換熱系數(shù) 525 W/(m2K) 流動起因外墻屋頂屋頂熱 輻 射熱輻射溫度高于絕對零度（-273）的物體不停向外發(fā)射熱輻射熱能電磁能物質(zhì)內(nèi)部的電子因熱而振動，產(chǎn)生電磁場，向外發(fā)射電磁波不需媒介，可在真空中傳播熱射線 0.1100m可見光 0.380.76m太陽輻射 0.22m（短波輻射）常溫

10、物體 3100m（長波輻射）輻射換熱兩表面間相互輻射產(chǎn)生的凈換熱 輻射換熱系數(shù)，單位W/(m2K)：表征兩表面間輻射換熱的能力 輻射換熱熱阻，單位(m2K)/W：凈換熱1給2的能量： 表面1發(fā)射總能量落到表面2被表面2吸收2給1的能量： 表面2發(fā)射總能量落到表面1被表面1吸收1與2間的輻射換熱 = 1給2的能量 2給1的能量發(fā)射輻射與發(fā)射率輻射力（W/m2）1m2表面1s內(nèi)向外發(fā)射的輻射總能量黑體輻射力：灰體輻射力：發(fā)射率 灰、黑體輻射力之比表征常見物體發(fā)射熱輻射能力的強(qiáng)弱表面發(fā)射率白體0表面拋光的鋁表面0.04失去光澤的銅表面0.75紅磚0.93混凝土0.85-0.95玻璃0.93白色油漆0

11、.92黑色噴漆0.95黑體1點(diǎn)熱源之發(fā)射向四周發(fā)出能量守恒：發(fā)射總能量 = 發(fā)射到r1球面總能量 = 發(fā)射到r2球面總能量各方向能量分布均勻單位面積能量距離平方反比r1r2立體角立體角 空間角等于立體角在球面上切割的面積除以半徑的平方，球的立體角4，半球2能量守恒：同一個立體角內(nèi)發(fā)射出的能量不變，也即，隨著半徑增大，發(fā)射的能量分布到更大的切割面積上不同方向（高度或方位）的立體角，只要大小相等，能量即相等r1r2A1A2面熱源之發(fā)射向半球空間發(fā)出能量守恒：發(fā)射總能量 = 發(fā)射到r1半球面總能量 = 發(fā)射到r2半球面總能量各方向能量不均勻分布：法線最強(qiáng)，平行最弱（接近0）單位面積能量：距離平方反比

12、、夾角余弦正比r1r2A1A2角系數(shù)規(guī)律距離平方反比距離縮小一半，角系數(shù)提高4倍應(yīng)用傳統(tǒng)民居大凈高電熱扇的使用角系數(shù)12：表面1發(fā)射的總能量中落到表面2的比例規(guī)律與法線夾角余弦成正比平移后，夾角變大，角系數(shù)減小應(yīng)用正對變斜對 吸收輻射與發(fā)射率能量守恒：入射 = 吸收 + 反射 + 透過吸收率 + 反射率 + 透射率 = 1 善發(fā)射者善吸收：發(fā)射率 = 吸收率（長波輻射）輻射換熱兩表面間相互輻射產(chǎn)生的凈換熱 與兩表面的發(fā)射率和角系數(shù)成正比輻射換熱黑體全部吸收灰體單次吸收灰體多次反射、吸收 T1T2T2T1T2T1外飾面與發(fā)射率表面發(fā)射率白體0表面拋光的鋁表面0.04失去光澤的銅表面0.75紅磚0

13、.93混凝土0.85-0.95玻璃0.93白色油漆0.92黑色噴漆0.95黑體1金屬及建材表面短波輻射長波輻射表面吸收率（短波輻射）吸收率（長波輻射）白體00表面拋光的鋁表面0.150.04失去光澤的銅表面0.650.75紅磚0.750.93混凝土0.65-0.800.85-0.95黑體11黑白表面表面吸收率（短波輻射）吸收率（長波輻射）白體00玻璃0.060.93白色油漆0.120.92黑色噴漆0.960.95黑體11白人0.40.95中間色服裝0.70.9黑人0.80.95短波輻射長波輻射外表面吸熱吸熱假定室外環(huán)境各表面平均溫度與室外空氣溫度相等對流換熱與輻射換熱并聯(lián)內(nèi)部材料傳熱內(nèi)表面放熱

14、放熱假定室內(nèi)環(huán)境各表面平均溫度與室內(nèi)空氣溫度相等對流換熱與輻射換熱并聯(lián)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱室外氣候室內(nèi)環(huán)境傳熱阻，單位(m2K)/W：傳熱系數(shù)，單位W/(m2K)： ，衡量建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)（墻體、屋面、門窗）所有方式傳熱總能力的熱工指標(biāo)認(rèn)知框架傳熱與熱物性室內(nèi)環(huán)境與室外氣候墻體、屋頂與窗回顧與小結(jié)非穩(wěn)態(tài)傳熱室內(nèi)環(huán)境與室外氣候人對室內(nèi)環(huán)境有什么要求？室內(nèi)環(huán)境跟傳熱有關(guān)的有些什么要素？氣候如何形成，不同地區(qū)有什么氣候特點(diǎn)？室外氣候跟傳熱有關(guān)的有些什么要素？參考教材第5064，7276，4249頁，附錄5、6參考建筑環(huán)境學(xué)室內(nèi)環(huán)境心理反應(yīng)與需求冷熱之感覺+1+2+3+4約定俗成程度遞進(jìn)可分辨可量化很熱頭暈、

15、呼吸困難熱 持續(xù)出汗暖 開始細(xì)微出汗稍暖有熱感，但未出汗中性不熱也不冷稍涼有冷感，但無明顯不適涼 有加衣服的愿望冷 偶發(fā)性打哆嗦，冷戰(zhàn)很冷肢體末梢感覺過冷，甚至產(chǎn)生痛覺+4+3+2+10-1-2-3-4舒適稍有不適不舒適很不舒適舒適之感受人體傳熱體內(nèi)環(huán)境體外環(huán)境身體人體導(dǎo)熱身體皮膚與服裝接觸時(shí)，因溫差作用而產(chǎn)生傳熱 服裝熱阻，clo：1clo = 0.155 (m2K)/W = 270mm厚鋼筋混凝土0.4clo 0.5clo 1.0clo皮膚服裝人體對流換熱身體皮膚與周圍氣流接觸時(shí)，同時(shí)發(fā)生導(dǎo)熱和對流的傳熱過程 與風(fēng)速或皮膚與氣流溫差成正比邊界層2030mm主流區(qū)層流導(dǎo)熱湍流對流皮膚人體輻射

16、換熱身體皮膚與周圍環(huán)境各表面間相互輻射產(chǎn)生凈換熱 與身體與周圍環(huán)境表面的角系數(shù)和發(fā)射率成正比發(fā)射率：白人 0.95，黑人 0.95，中間色服裝 0.9，白色油漆 0.92，黑色油漆 0.95皮膚人與房間的角系數(shù)按角系數(shù)加權(quán)平均房間各表面溫度表征房間向人體輻射總的強(qiáng)弱平均輻射溫度 與身體和周圍環(huán)境表面的發(fā)射率成正比平均輻射溫度Thermal comfort tool網(wǎng)頁版：/comforttool/平均輻射溫度美國加州大學(xué)伯克利分校建筑環(huán)境中心編制快速計(jì)算房間角系數(shù)和平均輻射溫度與美國ASHRAE熱舒適標(biāo)準(zhǔn)銜接著裝部分人體換熱熱量先傳遞至服裝，而后再向體外環(huán)境傳遞服裝熱阻與對流和輻射熱阻串聯(lián)皮膚

17、服裝人體呼吸換熱因吸入的空氣與體內(nèi)空氣摻混而傳遞熱量 呼吸氣流的質(zhì)量流量 氣化潛熱：1kg水變成水蒸汽所吸收的熱量，2500kJ/kg水蒸汽 含濕量，kg/kg干空氣：1kg干空氣中所含水蒸汽的質(zhì)量人體蒸發(fā)換熱濕皮膚與周圍氣流接觸時(shí)發(fā)生擴(kuò)散和蒸發(fā)過程擴(kuò)散：蒸發(fā)： 對流擴(kuò)散系數(shù)，s-1：與對流換熱系數(shù)成正比 蒸發(fā)換熱熱阻，(m2K)/W飽和蒸發(fā)不飽和擴(kuò)散皮膚體外環(huán)境傳熱傳熱驅(qū)動力影響因素對流換熱身體與空氣溫差服裝熱阻、風(fēng)速輻射換熱身體與環(huán)境表面溫差服裝熱阻、角系數(shù)呼吸換熱呼吸溫差與濕差蒸發(fā)換熱身體與空氣濕差風(fēng)速身體傳熱體核皮膚血流身體由內(nèi)而外同時(shí)發(fā)生導(dǎo)熱和對流的過程組織導(dǎo)熱：血液對流：總傳熱：皮

18、膚與體核與皮膚的溫差成正比與皮膚毛細(xì)血管的血流量成正比體內(nèi)產(chǎn)熱因新陳代謝不斷產(chǎn)生熱量新陳代謝率，met1met=58W/m21.2met 2.0met 4.0met人體熱平衡-中性體核36.8皮膚33.7皮膚血流環(huán)境溫度26對流，輻射呼吸，蒸發(fā)皮膚毛細(xì)血管正常流量 感覺中性（舒適）產(chǎn)熱量 = 體核向皮膚傳熱量 = 皮膚向環(huán)境傳熱量3.17.7人體生理熱調(diào)節(jié)人體熱平衡-暖體核36.8皮膚34.0皮膚血流環(huán)境溫度28對流，輻射呼吸，蒸發(fā)皮膚毛細(xì)血管擴(kuò)張、出汗 感覺暖產(chǎn)熱量 = 體核向皮膚傳熱量 = 皮膚向環(huán)境傳熱量2.86.0皮膚溫度升高，以維持皮膚-環(huán)境傳熱量不變因體核與皮膚溫差減小，為保證其傳

19、熱量不變，毛細(xì)血管擴(kuò)張血管擴(kuò)張有限度，為此，增加出汗以減緩皮膚溫度上升的趨勢經(jīng)由以上動作，維持熱平衡和體溫恒定人體熱平衡-涼體核36.8皮膚33.4皮膚血流環(huán)境溫度24對流，輻射呼吸，蒸發(fā)皮膚毛細(xì)血管收縮、寒顫 感覺涼產(chǎn)熱量 = 體核向皮膚傳熱量 = 皮膚向環(huán)境傳熱量3.49.4皮膚溫度降低，以維持皮膚-環(huán)境傳熱量不變因體核與皮膚溫差增大，為保證其傳熱量不變，毛細(xì)血管收縮血管收縮有限度，為此，打寒顫增加產(chǎn)熱以減緩皮膚溫度下降的趨勢經(jīng)由以上動作，維持熱平衡和體溫恒定PMV模型丹麥學(xué)者P. O. Fanger：熱舒適（1970）1396名美國和丹麥人，嚴(yán)格受控的實(shí)驗(yàn)室，多種溫濕度組合心理問卷投票+

20、統(tǒng)計(jì)回歸以人體傳熱和生理為基礎(chǔ)熱感覺（熱舒適）與生理熱調(diào)節(jié)負(fù)荷相關(guān)PMV（預(yù)測平均投票）空氣溫度、空氣濕度風(fēng)速、平均輻射溫度著裝活動量操作溫度/含濕量/g/g風(fēng)速0.2m/s1.2met相對濕度熱舒適區(qū)PPD（預(yù)測人群熱不滿意率）10%25%稍涼稍暖暖涼網(wǎng)頁版：/comforttool/Thermal comfort tool美國加州大學(xué)伯克利分校建筑環(huán)境中心編制快速計(jì)算PMV、PPD與美國ASHRAE熱舒適標(biāo)準(zhǔn)銜接參考標(biāo)準(zhǔn)夏季（0.5clo）舒適溫度范圍 2427冬季（1.0clo）舒適溫度范圍 2025前提條件：50%、0.2m/s、1.2met操作溫度/含濕量/g/g熱舒適區(qū)風(fēng)速1025

21、29滿足夏季防熱，不考慮冬季保溫溫和地區(qū)0131825部分考慮冬季保溫，不考慮夏季防熱廣州一月平均氣溫13.9，七月平均氣溫28.8各分區(qū)外墻傳熱系數(shù)限值由廣州擴(kuò)展到全國夏熱冬暖地區(qū)夏熱冬冷地區(qū)寒冷地區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)GB 50189-2005 公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)傳熱角度的理解分區(qū)名稱一月平均氣溫冬季采暖溫差（18）七月平均氣溫夏季空調(diào)溫差（26）傳熱系數(shù)限值（W/m2K）嚴(yán)寒地區(qū)-10280.40.5寒冷地區(qū)-10018280.50.6夏熱冬冷地區(qū)0108182530-14（27）1夏熱冬暖地區(qū)102529-13（26）1.5各分區(qū)屋頂傳熱系數(shù)限值全國各地區(qū)屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計(jì)要求夏熱冬暖地區(qū)夏熱冬冷地

22、區(qū)寒冷地區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)GB 50189-2005 公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)傳熱角度的理解分區(qū)名稱一月平均氣溫冬季采暖溫差（18）七月平均氣溫夏季空調(diào)溫差（26）傳熱系數(shù)限值（W/m2K）嚴(yán)寒地區(qū)-10280.30.45寒冷地區(qū)-10018280.450.55夏熱冬冷地區(qū)0108182530-14（510）0.7夏熱冬暖地區(qū)102529-13（59）0.9北方南方嚴(yán)實(shí)墩厚、立面平整、封閉低矮峻峭屋面、通透輕巧、底部架空認(rèn)知框架傳熱與熱物性室內(nèi)環(huán)境與室外氣候墻體、屋頂與窗回顧與小結(jié)非穩(wěn)態(tài)傳熱墻體構(gòu)造墻體的構(gòu)造形式有哪些？墻一般作多厚？分哪幾層？如何從傳熱角度作墻體的構(gòu)造選型與設(shè)計(jì)？參考教材第138141，

23、9699，1621頁，附錄1參考建筑防熱廣州地區(qū)熱工設(shè)計(jì)要求隔熱設(shè)計(jì)要求（1993年以來）：GB 50176-1993民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范保證自然通風(fēng)條件下的室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量在房間自然通風(fēng)情況下，建筑物的屋頂和東、西外墻內(nèi)表面最高溫度低于35.6（廣州地區(qū)）節(jié)能要求（2003以來）：GB 50189-2005公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 75-2012 夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在保證室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的前提下，通過墻體、屋面和門窗的選型設(shè)計(jì)，減少建筑設(shè)備（空調(diào)采暖）耗能，以實(shí)現(xiàn)新建建筑節(jié)能50%的總體目標(biāo)外墻傳熱系數(shù)1.5 W/(m2K) ，屋頂傳熱系數(shù)0.9 W/(m2K) 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱室外

24、氣候室內(nèi)環(huán)境常見墻體構(gòu)造及傳熱性能以200mm厚鋼筋混凝土墻（內(nèi)外抹灰25mm）為例已知：附錄1：鋼筋混凝土（2500kg/m3）導(dǎo)熱系數(shù) 1.74 W/(mK) 水泥砂漿導(dǎo)熱系數(shù) 0.93 W/(mK)表1-6：內(nèi)表面換熱阻 0.11 (m2K)/W表1-7：外表面換熱阻 0.05 (m2K)/W求解：R = 0.05+0.025/0.93+0.2/1.74+0.025/0.93+0.11 = 0.33 (m2K)/WK = 1/0.33 = 3.04 W/(m2K) 如何降低鋼混墻的傳熱系數(shù)（1.5）？計(jì)算與設(shè)計(jì)注：以上墻體均內(nèi)外抹灰（水泥砂漿）25mm厚(1) 選擇主體材料防熱原理：主體

25、材料導(dǎo)熱系數(shù)，熱阻，整體構(gòu)造的傳熱系數(shù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：無承重要求的填充墻，選用190厚加氣混凝土砌塊墻(2) 復(fù)合保溫構(gòu)造絕熱材料聚苯板模塑聚苯乙烯泡沫塑料，EPS，導(dǎo)熱系數(shù)0.042W/(mK) 擠塑板擠塑聚苯乙烯泡沫塑料，XPS，導(dǎo)熱系數(shù)0.037W/(mK) 聚氨酯聚氨酯泡沫塑料，PUF，導(dǎo)熱系數(shù)0.033W/(mK)導(dǎo)熱系數(shù) 0.3 W/(mK)保溫與隔熱，有機(jī)與無機(jī)絕熱材料玻璃棉、礦棉纖維狀，導(dǎo)熱系數(shù) 0.05W/(mK)玻化微珠、膨脹珍珠巖氣泡狀，導(dǎo)熱系數(shù)0.040.1W/(mK)無機(jī)材料：不腐蝕，不燃燒保溫砂漿由保溫材料顆粒與砂漿原料拌合而成聚苯顆粒保溫砂漿、?；⒅楸厣皾{：導(dǎo)熱系數(shù)

26、 0.06W/(mK) 替代普通砂漿抹面，起保溫隔熱作用(2) 復(fù)合保溫構(gòu)造防熱原理：增加材料層導(dǎo)熱熱阻聚苯板厚度（mm）傳熱阻 (m2K)/W傳熱系數(shù) W/(m2K)00.30 3.31 50.40 2.49 100.50 2.00 150.60 1.67 200.70 1.43 250.80 1.25 300.90 1.11 351.00 1.00 401.10 0.91 451.19 0.84 501.29 0.77 計(jì)算注意事項(xiàng)：考慮聚苯板在實(shí)際施工中受擠壓變形，導(dǎo)熱系數(shù)有所提高，計(jì)算時(shí)應(yīng)乘以修正系數(shù)1.2設(shè)計(jì)要點(diǎn)：鋼混剪力墻可在內(nèi)側(cè)或外側(cè)復(fù)合20厚聚苯板(2) 復(fù)合保溫構(gòu)造調(diào)研樣本：

27、20082011年備案，201棟住宅取自：李志紅，廣州市居住建筑節(jié)能65%技術(shù)體系研究，華南理工大學(xué)，2013，碩士學(xué)位論文砂漿類型導(dǎo)熱系數(shù)W/(mK) ?；⒅楸厣皾{0.07硅酸鋁保溫砂漿0.06膨脹珍珠巖保溫砂漿0.05聚苯顆粒保溫砂漿0.06平均厚度18mmJGJ 144-2004外墻外保溫工程技術(shù)規(guī)程(2) 復(fù)合保溫構(gòu)造外保溫JGJ/T 261-2011外墻內(nèi)保溫工程技術(shù)規(guī)程(2) 復(fù)合保溫構(gòu)造內(nèi)保溫內(nèi)保溫施工方便，對保溫材料要求低房間表面材料輕薄，溫度波動快，靈活性好（體育館、會議室）外保溫減少主體材料的溫度變化幅度，降低溫度應(yīng)力，增強(qiáng)耐久性熱橋傳熱少房間表面材料厚重，溫度波動小，

28、熱穩(wěn)定好（住宅，辦公）廣州新建住宅：外保溫57%，內(nèi)保溫37%(2) 復(fù)合保溫構(gòu)造室內(nèi)室外內(nèi)保溫外保溫0.05 W/(mK) 0.33 W/(mK) 1.74 W/(mK) 0.029 W/(mK) 0.33 W/(mK) 1.74 W/(mK) 1.74 W/(mK) 0.2 W/(mK) 2.4 W/(m2K) 2.7 W/(m2K) 1.7 W/(m2K) 發(fā)射率 0.04(3) 復(fù)合輕墻板靜止的空氣導(dǎo)熱系數(shù)0.029 W/(mK)，小于所有常見的墻體材料；多孔、空心、加氣等做法營造出封閉孔洞，增加了材料孔隙率；孔隙率越大，材料內(nèi)部所含空氣成分越多，材料的導(dǎo)熱系數(shù)越小。材料導(dǎo)熱系數(shù)（W/

29、(mK)）鋼筋混凝土1.74雙排孔混凝土空心砌塊0.76加氣混凝土0.22材料導(dǎo)熱系數(shù)（W/(mK)）實(shí)心粘土磚0.76空心粘土磚0.58封閉空氣間層的熱阻（參考教材第2527頁）厚度小于20mm時(shí)，熱阻隨厚度增大而線性增加；厚度大于20mm時(shí)，熱阻不再隨厚度增加間層小，流動空間受限，空氣接近靜止，傳熱以導(dǎo)熱方式為主；間層大，流動空間擴(kuò)大，流動強(qiáng)化，對流換熱增加設(shè)計(jì)提示：并非越厚越好原理相似：導(dǎo)熱系數(shù)與密度導(dǎo)熱系數(shù)與密度密度由大變小，孔隙率增加，導(dǎo)熱系數(shù)降低密度過低，孔隙率過大，孔隙內(nèi)部的空氣流動變得活躍，容易產(chǎn)生對流，從而強(qiáng)化材料的傳熱能力對應(yīng)導(dǎo)熱系數(shù)最小之密度為最佳密度玻璃棉的導(dǎo)熱系數(shù)與密

30、度的關(guān)系最佳密度硬質(zhì)聚氨酯泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)與密度的關(guān)系封閉空氣間層的熱阻熱阻并聯(lián)，輻射換熱熱阻 導(dǎo)熱熱阻，增加輻射換熱熱阻更有效果單面鋁箔，熱阻倍增，雙面鋁箔，接近三倍設(shè)計(jì)要點(diǎn)：200厚鋼混墻可復(fù)合20厚雙面鋁箔封閉空氣間層或50厚單面鋁箔封閉空氣間層（相當(dāng)于20厚聚苯板）外墻外飾面淺色粉刷，或貼淺色面磚太陽輻射吸收率 0.6表面對短波輻射的吸收率白體0白色油漆0.12表面拋光的鋁表面0.15失去光澤的銅表面0.65紅磚0.75混凝土0.65-0.80黑色噴漆0.96黑體1(4) 淺色外飾面GB/T 25261-2010建筑用反射隔熱涂料外表面吸熱考慮太陽輻射吸熱：RecRer吸熱當(dāng)量熱阻等效

31、當(dāng)量當(dāng)量附加熱阻等效之條件：當(dāng)量熱阻：當(dāng)量附加熱阻：當(dāng)量附加熱阻外墻表面太陽輻射吸收率當(dāng)量附加熱阻(m2K)/W等效聚苯板厚（mm）（0.4，0.6）0.1560.40.208調(diào)研樣本：20082011年備案，201棟住宅取自：李志紅，廣州市居住建筑節(jié)能65%技術(shù)體系研究，華南理工大學(xué)，2013，碩士學(xué)位論文花格構(gòu)件遮陽，當(dāng)量附加熱阻 0.3 (m2K)/W（13厚聚苯板）參考：朱穎心“中國綠色建筑發(fā)展方向的思考”演講稿袁鑌，適用 有效 經(jīng)濟(jì)山東交通學(xué)院圖書館生態(tài)設(shè)計(jì)策略回顧，城市建筑，2007，4(5) 外墻遮陽山東交通學(xué)院圖書館第二屆全國綠色建筑創(chuàng)新獎一等獎(5) 外墻遮陽設(shè)計(jì)要點(diǎn)：遮陽構(gòu)

32、件應(yīng)選淺色飾面、輕質(zhì)材料構(gòu)件與墻體間應(yīng)留充足間隙（如500mm）底部架空，上部開敞，中間花格鏤空防熱原理：接收太陽熱量=反射+吸收吸收=對流+輻射僅輻射作用于墻體外表面減少輻射的方法：減小遮擋構(gòu)筑物的太陽輻射吸收率，增強(qiáng)間層的通風(fēng)效果夜晚時(shí)遮擋了向天空的散熱通風(fēng)遮陽墻(5) 外墻遮陽11建學(xué)劉俊成組11建學(xué)劉俊成組11建學(xué)劉俊成組11建學(xué)祝建組爬藤植物，當(dāng)量附加熱阻 0.3 (m2K)/W（13厚聚苯板），光合蒸騰作用(6) 外墻綠化直接可用：填充墻選用190厚加氣混凝土砌塊墻200厚鋼混墻內(nèi)側(cè)或外側(cè)復(fù)合20厚聚苯板200厚鋼混墻復(fù)合20厚雙面鋁箔封閉空氣間層或50厚單面鋁箔封閉空氣間層靈活應(yīng)

33、用：淺色外飾面（68厚聚苯板）外墻遮陽（13厚聚苯板）外墻綠化（13厚聚苯板）設(shè)計(jì)方案之組合： 1+1=2 還是 1+1=1？外墻構(gòu)造設(shè)計(jì)小結(jié)設(shè)計(jì)問題11建學(xué)陳超組構(gòu)造設(shè)計(jì)和傳熱分析+11建學(xué)陳超組構(gòu)造設(shè)計(jì)對比夏季用更少綠化實(shí)現(xiàn)遮陽兼顧冬季透陽取暖除光合蒸發(fā)作用外，通過通風(fēng)對流進(jìn)一步減少傳入室內(nèi)的熱量有利于夜晚向天空散熱有利于冬季吸收陽光根據(jù)陽光軌跡設(shè)計(jì)遮陽板尺寸和間距11建學(xué)陳超組構(gòu)造再設(shè)計(jì)11建學(xué)丁培生組廣州市新建建筑調(diào)研樣本：20082011年備案，201棟住宅取自：李志紅，廣州市居住建筑節(jié)能65%技術(shù)體系研究，華南理工大學(xué)，2013，碩士學(xué)位論文94%加氣混凝土96%保溫砂漿技術(shù)成熟度

34、，性價(jià)比缺乏多樣化、帶有地方特色的構(gòu)造設(shè)計(jì)蠔殼墻粗糙粒徑層流邊界層粗糙粒徑紊流邊界層粗糙粒徑小于邊界層時(shí)：凹處流動情況不好，對流較弱粗糙粒徑大于邊界層時(shí)：凹處引起渦流，使其流動情況改善，對流增強(qiáng)蠔殼墻設(shè)計(jì)要點(diǎn)：蠔殼為淺色飾面，輕質(zhì)材料蠔殼的導(dǎo)熱系數(shù)較小蠔殼向外凸起防熱原理：接收太陽熱量=反射+吸收吸收=對流+導(dǎo)熱僅導(dǎo)熱作用于墻體內(nèi)部減少導(dǎo)熱的方法：增大對流，減小導(dǎo)熱系數(shù)夜晚時(shí)遮擋了向天空的散熱蠔殼墻11建學(xué)許海生組蠔殼墻11建學(xué)曹蔓蕾組屋頂構(gòu)造屋頂?shù)臉?gòu)造形式有哪些？屋頂一般作多厚？分哪幾層？如何從傳熱角度作屋頂?shù)臉?gòu)造選型與設(shè)計(jì)？參考教材第132138，100101，1621頁，附錄1參考建筑防

35、熱廣州地區(qū)熱工設(shè)計(jì)要求隔熱設(shè)計(jì)要求（1993年以來）：GB 50176-1993民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范保證自然通風(fēng)條件下的室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量在房間自然通風(fēng)情況下，建筑物的屋頂和東、西外墻內(nèi)表面最高溫度低于35.6（廣州地區(qū)）節(jié)能要求（2003以來）：GB 50189-2005公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 75-2012 夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在保證室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的前提下，通過墻體、屋面和門窗的選型設(shè)計(jì)，減少建筑設(shè)備（空調(diào)采暖）耗能，以實(shí)現(xiàn)新建建筑節(jié)能50%的總體目標(biāo)外墻傳熱系數(shù)1.5 W/(m2K) ，屋頂傳熱系數(shù)0.9 W/(m2K) 常見屋頂構(gòu)造及傳熱性能以100mm厚剛性防水屋面為例已知：

36、內(nèi)表面換熱阻 0.11 (m2K)/W，外表面換熱阻 0.05 (m2K)/W求解：R = 0.05+0.04/1.74+0.01/0.81+0.08/0.84+0.1/1.74+0.11 = 0.35 (m2K)/WK = 1/0.35 = 2.87 W/(m2K) 如何降低剛性防水屋面的傳熱系數(shù)（0.9）？計(jì)算與設(shè)計(jì)構(gòu)造層厚度（mm）導(dǎo)熱系數(shù)（W/(mK)）混凝土防水層401.74白灰砂漿隔離層100.81水泥陶粒找坡層800.84鋼筋混凝土屋面板1001.74(1) 復(fù)合保溫構(gòu)造防熱原理：增加材料層導(dǎo)熱熱阻聚苯板厚度（mm）傳熱阻 (m2K)/W傳熱系數(shù) W/(m2K)00.35 2.8

37、6 50.45 2.23 100.55 1.82 150.65 1.54 200.75 1.34 250.85 1.18 300.95 1.06 351.04 0.96 401.14 0.87 451.24 0.80 501.34 0.75 計(jì)算注意事項(xiàng)：聚苯板因壓縮變形，導(dǎo)熱系數(shù)乘以修正系數(shù)1.2設(shè)計(jì)要點(diǎn)：可在剛性防水屋面增加40厚聚苯板保溫隔熱層(1) 復(fù)合保溫構(gòu)造調(diào)研樣本：20082011年備案，201棟住宅取自：李志紅，廣州市居住建筑節(jié)能65%技術(shù)體系研究，華南理工大學(xué)，2013，碩士學(xué)位論文平均34mm厚使用吸濕性低、耐候性強(qiáng)的憎水絕熱材料作保溫層防水層置于內(nèi)，溫度應(yīng)力小，壽命長構(gòu)造

38、層少，施工簡單參考規(guī)程：JGJ 230-2010 倒置式屋面工程技術(shù)規(guī)程倒置式普通式防水層暴露于外，冷熱變化劇烈，溫度應(yīng)力大，壽命短濕作業(yè)施工使保溫層含水，結(jié)構(gòu)排水汽困難保溫層吸水，導(dǎo)熱系數(shù)降低(1) 復(fù)合保溫構(gòu)造(2) 復(fù)合輕質(zhì)屋頂封閉空氣間層的熱阻熱阻大到小排序：熱流向下之水平間層 垂直間層 熱流向上之水平間層空氣流動由弱到強(qiáng)排序：熱流向下之水平間層 垂直間層 熱流向上之水平間層設(shè)計(jì)提示：屋頂間層原理相似：對流換熱系數(shù)水平間層（熱流向下）水平間層（熱流向上）垂直間層對流換熱系數(shù)空氣流動起因壁面情況對流換熱系數(shù)表達(dá)式表達(dá)式編號自然對流垂直壁面a自然對流水平壁面，熱流向上b自然對流水平壁面，熱

39、流向下c受迫對流內(nèi)表面d受迫對流外表面e夜日室內(nèi)側(cè)3.6室外側(cè)10室外側(cè) 8.6室內(nèi)側(cè) 2.3室外側(cè) 11室內(nèi)側(cè) 4.4封閉空氣間層的熱阻設(shè)計(jì)要點(diǎn)：剛性防水屋面可復(fù)合50厚雙面鋁箔封閉空氣間層屋面淺色粉刷，或貼淺色面磚太陽輻射吸收率 0.6當(dāng)量附加熱阻 0.150.2 (m2K)/W表面對短波輻射的吸收率白體0白色油漆0.12表面拋光的鋁表面0.15失去光澤的銅表面0.65紅磚0.75混凝土0.65-0.80黑色噴漆0.96黑體1(3) 淺色外飾面GB/T 25261-2010建筑用反射隔熱涂料當(dāng)量附加熱阻 0.3 (m2K)/W（13厚聚苯板）參考：張磊，孟慶林，華南理工大學(xué)人文館屋頂空間遮

40、陽設(shè)計(jì)，建筑學(xué)報(bào)，2004,8何靜堂等，華南理工大學(xué)逸夫人文館，建筑與文化，2005,9(4) 屋面遮陽華工逸夫人文館楊經(jīng)文遮陽作品Roof Roof 住宅環(huán)境過濾器：傘狀百葉屋頂，遮陽，遮雨，通風(fēng)，納涼東西百葉偏角之不同：納晨光之陽遮下午之曬冬夏之別 空氣11建學(xué)陳超組呼吸式玻璃幕墻原理相似：通風(fēng)墻、通風(fēng)屋面夏季冬季呼吸蓄熱式玻璃幕墻構(gòu)造夏季白天夏季夜晚（過渡季）內(nèi)置遮陽百葉（拋光金屬，高反射率、低發(fā)射率）蓄熱墻（深色，厚重）內(nèi)外均設(shè)進(jìn)出風(fēng)口降下遮陽百葉開啟外側(cè)進(jìn)出風(fēng)口遮陽、熱壓通風(fēng)散熱拉回遮陽百葉開啟內(nèi)外側(cè)進(jìn)出風(fēng)口夜間自然通風(fēng)、蓄積冷量11建學(xué)許海生組呼吸蓄熱式玻璃幕墻構(gòu)造冬季白天冬季夜晚

41、拉回遮陽百葉開啟內(nèi)側(cè)進(jìn)出風(fēng)口透陽、熱壓通風(fēng)傳熱進(jìn)室內(nèi)，蓄積熱量降下遮陽百葉關(guān)閉內(nèi)外側(cè)進(jìn)出風(fēng)口阻擋蓄熱墻向室外的長波熱輻射11建學(xué)許海生組內(nèi)置遮陽百葉（拋光金屬，高反射率、低發(fā)射率）蓄熱墻（深色，厚重）內(nèi)外均設(shè)進(jìn)出風(fēng)口GB 50189-2005 公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)廣州地區(qū)外窗的節(jié)能要求36.50.350.600.7以窗墻面積比0.30.4為例全國各地區(qū)外窗傳熱系數(shù)節(jié)能要求屋頂外墻外窗GB 50189-2005 公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)各分區(qū)外窗傳熱系數(shù)限值JGJ 75-2012 夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)廣州地區(qū)外窗的節(jié)能要求0.40.800.45外墻平均指標(biāo)（0.8）外窗的加權(quán)平均綜合遮陽

42、系數(shù)平均窗地（或窗墻）面積比0.250.25平均窗地（或窗墻）面積比0.300.30平均窗地（或窗墻）面積比0.350.35平均窗地（或窗墻）面積比0.400.40平均窗地（或窗墻）面積比0.45K1.5D2.50.80.70.60.50.4南區(qū)居住建筑外窗節(jié)能設(shè)計(jì)要求南區(qū)居住建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)對外窗傳熱系數(shù)不作規(guī)定注：外墻傳熱系數(shù)1.5W/(m2K)，外窗（普通鋁合金平板單玻）傳熱系數(shù)6.0W/(m2K)，遮陽系數(shù)0.8外窗節(jié)能要求的特殊性外窗傳熱中，主要是太陽輻射透射得熱，溫差傳熱部分相對較小傳熱系數(shù)要求寬松，而遮陽性能要求嚴(yán)格認(rèn)知框架傳熱與熱物性室內(nèi)環(huán)境與室外氣候墻體、屋頂與窗回顧與小結(jié)非穩(wěn)

43、態(tài)傳熱認(rèn)知框架各種材料具有影響某種傳熱方式的一類屬性（熱物性）溫差是傳熱的驅(qū)動力，室內(nèi)外溫差是建筑要解決的矛盾圍護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造熱工設(shè)計(jì)：由室內(nèi)外溫差提出問題，由傳熱和熱物性解決問題“人建筑氣候”主線導(dǎo)熱（熱傳導(dǎo)）靜止的固、液、氣體相接觸時(shí)因溫差作用而產(chǎn)生傳熱微觀現(xiàn)象：電子遷移、晶格振動、分子碰撞對流換熱流動的流體與固體表面接觸，同時(shí)發(fā)生導(dǎo)熱和對流的傳熱過程邊界層2030mm主流區(qū)v層流 紊流導(dǎo)熱 對流輻射換熱兩個溫度不同的物體間相互輻射產(chǎn)生傳熱建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱室外氣候室內(nèi)環(huán)境參考標(biāo)準(zhǔn)JGJ 75-2012夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)夏季室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度：26冬季室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度：16根據(jù)人的

44、舒適要求而定，是節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)制定的參考依據(jù)保證環(huán)境質(zhì)量的前提下實(shí)現(xiàn)節(jié)能氣溫室外綜合氣溫的年變化31天211天廣州地區(qū)熱工設(shè)計(jì)要求隔熱設(shè)計(jì)要求（1993年以來）：GB 50176-1993民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范保證自然通風(fēng)條件下的室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量在房間自然通風(fēng)情況下，建筑物的屋頂和東、西外墻內(nèi)表面最高溫度低于35.6（廣州地區(qū)）節(jié)能要求（2003以來）：GB 50189-2005公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 75-2012 夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在保證室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的前提下，通過墻體、屋面和門窗的選型設(shè)計(jì)，減少建筑設(shè)備（空調(diào)采暖）耗能，以實(shí)現(xiàn)新建建筑節(jié)能50%的總體目標(biāo)外墻傳熱系數(shù)1.5 W/(m2

45、K) ，屋頂傳熱系數(shù)0.9 W/(m2K) 各分區(qū)屋頂傳熱系數(shù)限值全國各地區(qū)屋頂?shù)墓?jié)能設(shè)計(jì)要求夏熱冬暖地區(qū)夏熱冬冷地區(qū)寒冷地區(qū)嚴(yán)寒地區(qū)GB 50189-2005 公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)熱阻是理解傳熱過程和構(gòu)造選型分析的得力工具外表面吸熱傳熱方式：外表面與室外空氣對流換熱外表面與室外環(huán)境各表面輻射換熱假定：室外環(huán)境各表面平均溫度與室外空氣溫度相等吸熱內(nèi)部導(dǎo)熱建筑構(gòu)造內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻內(nèi)表面放熱傳熱方式：內(nèi)表面與室內(nèi)空氣對流換熱內(nèi)表面與室內(nèi)環(huán)境表面間輻射換熱假定：室內(nèi)環(huán)境表面平均溫度與室內(nèi)空氣溫度相等放熱建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱室外氣候室內(nèi)環(huán)境封閉空氣間層的熱阻設(shè)計(jì)要點(diǎn)：剛性防水屋面可復(fù)合50厚雙面鋁箔封閉空氣間

46、層封閉空氣間層的熱阻熱阻并聯(lián)，輻射換熱熱阻 導(dǎo)熱熱阻，增加輻射換熱熱阻更有效果單面鋁箔，熱阻倍增，雙面鋁箔，接近三倍設(shè)計(jì)要點(diǎn)：200厚鋼混墻可復(fù)合20厚雙面鋁箔封閉空氣間層或50厚單面鋁箔封閉空氣間層（相當(dāng)于20厚聚苯板）熱輻射之接收對太陽（短波）輻射透射率高（0.8），吸收和反射率低對常溫物體（長波）輻射吸收率高（0.900.95），透射和反射率低溫室效應(yīng)（寒冷地區(qū)冬季）：透太陽輻射熱，不透房間熱輻射短波輻射長波輻射太陽輻射得熱透射：80%吸收：12%吸收后再輻射：5%傳入室內(nèi)的總太陽輻射得熱：85%傳熱熱流分析是熱阻分析的有力輔助(5) 外墻遮陽設(shè)計(jì)要點(diǎn)：遮陽構(gòu)件應(yīng)選淺色飾面、輕質(zhì)材料構(gòu)件

47、與墻體間應(yīng)留充足間隙（如500mm）底部架空，上部開敞，中間花格鏤空防熱原理：接收太陽熱量=反射+吸收吸收=對流+輻射僅輻射作用于墻體外表面減少輻射的方法：減小遮擋構(gòu)筑物的太陽輻射吸收率，增強(qiáng)間層的通風(fēng)效果夜晚時(shí)遮擋了向天空的散熱(4) 屋面遮陽設(shè)計(jì)要點(diǎn)：遮陽構(gòu)件應(yīng)選淺色飾面、輕質(zhì)材料構(gòu)件與墻體間應(yīng)留充足間隙（大于200mm）開口朝向主導(dǎo)風(fēng)方向，間層不留雜物構(gòu)件內(nèi)側(cè)貼鋁箔防熱原理：與外墻相比，接收到的太陽輻射更多，更便于利用室外來風(fēng)通風(fēng)散熱減少屋頂傳熱的方法：減小遮擋構(gòu)筑物的太陽輻射吸收率，增強(qiáng)間層的通風(fēng)效果夜晚遮擋天空散熱靜止空氣的熱物性貫穿始終的應(yīng)用靜止的空氣導(dǎo)熱系數(shù)0.029 W/(mK

48、)，小于所有常見的墻體材料；多孔、空心、加氣等做法營造出封閉孔洞，增加了材料孔隙率；孔隙率越大，材料內(nèi)部所含空氣成分越多，材料的導(dǎo)熱系數(shù)越小。材料導(dǎo)熱系數(shù)（W/(mK)）鋼筋混凝土1.74雙排孔混凝土空心砌塊0.76加氣混凝土0.22材料導(dǎo)熱系數(shù)（W/(mK)）實(shí)心粘土磚0.76空心粘土磚0.58導(dǎo)熱系數(shù)與密度密度由大變小，孔隙率增加，導(dǎo)熱系數(shù)降低密度過低，孔隙率過大，孔隙內(nèi)部的空氣流動變得活躍，容易產(chǎn)生對流，從而強(qiáng)化材料的傳熱能力對應(yīng)導(dǎo)熱系數(shù)最小之密度為最佳密度玻璃棉的導(dǎo)熱系數(shù)與密度的關(guān)系最佳密度硬質(zhì)聚氨酯泡沫的導(dǎo)熱系數(shù)與密度的關(guān)系封閉空氣間層的熱阻（參考教材第2527頁）厚度小于20mm時(shí)

49、，熱阻隨厚度增大而線性增加；厚度大于20mm時(shí)，熱阻不再隨厚度增加間層小，流動空間受限，空氣接近靜止，傳熱以導(dǎo)熱方式為主；間層大，流動空間擴(kuò)大，流動強(qiáng)化，對流換熱增加設(shè)計(jì)提示：并非越厚越好原理相似：導(dǎo)熱系數(shù)與密度中空玻璃兩片或多片玻璃均勻間隔密封，3+6+3、3+9+3 （2m2） 12+20+12 （16m2）內(nèi)充氣體及導(dǎo)熱系數(shù)（單位W/(mK) )：空氣0.029、氬氣0.016、氪氣0.009、真空0（加支撐物）參考標(biāo)準(zhǔn)：GBT 11944-2002 中空玻璃JGJ 113-2009 建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)技程原理相似：封閉空氣間層不只是靜止空氣，流動起來的空氣同樣得到應(yīng)用通風(fēng)遮陽墻(5) 外墻遮陽(4) 屋面遮陽之通風(fēng)屋面實(shí)砌屋頂通風(fēng)屋頂：屋面內(nèi)表面溫度，t：室內(nèi)溫度通風(fēng)屋頂跟實(shí)砌屋頂相比：內(nèi)表面溫度平均低5，室內(nèi)氣溫平均低1.6最大值延后3小時(shí)出現(xiàn)隔熱（升溫慢、少）好，散熱（低于室內(nèi)溫度）快呼吸式雙層玻璃幕墻原理相似：通風(fēng)墻、通風(fēng)屋面夏季冬季學(xué)與用是什么為什么怎么做？概念、觀念、技術(shù)之描述原理分析設(shè)計(jì)要點(diǎn)及落實(shí)知其所以然的作用理解而后記憶具體問題靈活處理利于突破創(chuàng)新認(rèn)知框架傳熱與熱物性室內(nèi)環(huán)境與室外氣候墻體、屋頂與窗回歸與小結(jié)非穩(wěn)態(tài)傳熱學(xué)用靜止的空氣導(dǎo)熱系數(shù)0.029 W/(mK)，小于所有常見的墻體材