第1讲 课程导读 建筑节能

第一讲课程导读特种构造（建筑10级）建筑节能1建筑构造系列课程是建筑学专业的基础课程。学好建筑构造课程是作为现代职业建筑师必须要具备素质之一。特种构造课程总共16学时，两个月左右的课程学习时间，内容多，课时少，因此采用引导方式上课，平时加强自学。特种构造（建筑10级）一、课程概况绪论2二、课程教学总体安排（总学时16学时）第1次课.课程导读（1学时），建筑节能概况（1学时）；第2次课.第1章建筑节能保温、隔热构造（2学时）；第3、4次课.第2章建筑幕墙（4学时）；第5次课.第3章建筑工业化（2学时）；第6次课.第4章轻型钢结构建筑（2学时）；第7次课.第5章屋顶采光天窗（2学时）；第8次课.课程作业答辩（2学时）。特种构造（建筑10级）31.为什么要学习特种构造？Why？特种构造（建筑10级）三、学习意义和方法42.怎么学习特种构造？How？A、认真听课，记好重点笔记；B、延伸阅读，用好参考文献；C、认真作业，加深构造理解；D、平时关注，抓住实践机会；E、点播课件，用好“三习课程”（预习，温习，复习）；特种构造（建筑10级）53.教材推荐What？特种构造（建筑10级）A、颜宏亮，建筑特种构造（第1，2版），同济大学出版社；B、TU22类建筑构造类书籍；C、建筑细部著作及其年鉴；D、《建筑细部》大连理工大学；E、各类建筑构造图集，建筑幕墙图集；F、国家一、二级注册建筑师考试培训辅导用书；6特种构造（建筑10级）四、上课纪律1.欢迎你提前10分钟到达课堂；2.课堂上不得影响其他同学听课；3.不要在课堂上吃东西，影响上课心情；如果饿了可以到教室外面先吃了再进来；4.谢谢合作。7特种构造（建筑10级）作业分组。3人一组。制定1人为组长。详见作业任务书。8一、概述二、墙体节能构造措施三、屋面节能构造措施主要内容第1章建筑节能构造9学习目标：1.了解建筑节能的相关知识。2.掌握目前较为普遍使用的建筑节能材料。3.掌握建筑节能的相关构造做法。重点与难点：掌握墙体、屋面保温构造。10一、概述1.1建筑节能的含义建筑节能是指在建筑材料生产、房屋建筑施工及使用过程中，合理地使用、有效地利用能源，以便在满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低能耗，以达到提高建筑舒适性和节省能源的目标。建筑节能最初是指减少建筑物中能量的流失，现在则普遍称为“提高建筑物中的能源利用率”，即在保证提高建筑物舒适度的前提下，合理使用能源，不断提高能源利用效率。11在发达国家，建筑节能的涵义经历了三个阶段：第一阶段，称为在建筑中节约能源，我国称为建筑节能；第二阶段，称为建筑中保持能源，意为在建筑中减少能源的散失；第三阶段，近年来普遍称为在建筑中提高能源利用效率。在我国，现在通称的建筑节能，其涵义应为第三阶段的内涵，即在建筑中合理地使用和有效地利用能源，不断提高能源利用效率。121.建筑节能是发展国民经济的需要2.建筑节能有利于环境保护3.建筑节能有利于提高居住质量，降低住户的使用成本4.开展建筑节能是贯彻国家节能政策的需要1.2建筑节能的目的和意义13建筑节能的目标：到2010年，全国新建建筑争取1/3以上能达到节能建筑标准，全国城镇建筑的总耗能要实现节能50%；通过全面推广节能建筑工作，争取到2020年，大部分既有建筑实现节能改造，新建建筑完全实现建筑节能65%的总目标。小知识141.3建筑节能的基本原理1建筑得热与失热的途径冬季采暖房屋的正常温度是依靠采暖设备的供暖和围护结构的保温之间相互配合，以及建筑的得热量与失热量的平衡得以实现。可用下式表示:采暖设备散热+建筑内部得热=建筑物总得热非采暖区的房屋建筑有两类：一类是采暖房屋有采暖设备，总得热同上；第二类，没有采暖设备，总得热为建筑物内部得热加太阳辐射得热两项，一般仍能保持比室外日平均温度高3～6℃图1建筑得热与失热因素示意15传热的方式可分为辐射、对流和导热三种方式。建筑物围护结构的传热需经过吸热、传热和放热三个过程.吸热是外围护结构的内表面从室内空气中吸收热量的过程；传热是指在围护结构内部由高温向低温的一侧传递热量的过程；放热则是指由围护结构的外表面向低温的空间散发热量的过程。图2围护结构的传热过程2建筑传热的方式16建筑保温通常指围护结构在冬季阻止室内向室外传热，从而保持室内适当温度的能力。工程实践中常采用以下构造做法来达到建筑围护结构的保温效果。⑴围护结构材料热导率越小，外内表面的表面传热越小，围护结构厚度越大，则围护结构传热系数也越小，单位时间内通过围护结构的热量值就越小，建筑保温效果越好。⑵体积小，体形复杂的建筑以及平房和低层建筑体形系数较大，对节能不利；体积大、体形简单的建筑，以及多层和高层建筑，体形系数较小，对节能较为有利．⑶提高建筑的保温性能必须控制围护结构的传热系数或热绝缘系数：应选择传热系数较小、热绝缘系数较大的围护结构材料。3建筑保温17⑷传热异常部位的保温构造：钢筋混凝土柱、梁、垫块、圈梁和过梁等热导率较高的构件嵌入外围护结构，会造成保温性能差，局部热量损失大，容易出现凝结水。这些部位称为围护结构的“热桥”或“冷桥”（如图3所示）。图3热桥现象18为防止热桥部分内表面出现结露现象，应采取局部保温措施：一是避免在围护结构中嵌入构件的内外贯通二是在局部进行构造处理（如图4所示）。图4“热桥”局部保温处理19⑸防止围护结构的蒸气渗透：为防止在保温围护结构的内部产生凝结水，目前常采用的构造措施是在围护结构保温层靠高温的一侧设一道隔蒸气层(如图5所示)。图5隔蒸气措施20建筑隔热的含义：建筑隔热通常是指围护结构在夏天隔离太阳辐射热和室外高温的影响，从而使其内表面保持适当温度的能力。为达到改善室内热环境，降低夏季空调降温能耗的目的，建筑隔热可采取以下措施：⑴建筑物屋面和外墙外表面做成白色或浅白色饰面，以降低表面对太阳辐射热的吸收系数。⑵采用架空通风层屋面，以减弱太阳辐射对屋面的影响。⑶屋面采用挤压型聚苯板倒置屋面，能长期保持良好的绝热性能，且能保护防水层免于受损。⑷外墙采用重质材料与轻型高效保温材料的复合墙体，提高热绝缘系数，以便节约空调降低能耗。⑸提高窗户的遮阳性能：如采用活动式遮阳篷、可调式浅色百叶窗帘、可反射阳光的镀膜玻璃等。4建筑隔热21建筑中太阳能的利用，可分为主动式、被动式和混合式三种。以主动采暖系统供暖的建筑称为主动式太阳能建筑，主动采暖系统主要由集热器、管道、储热物质以及散热器等组成，主动式系统要有专用的设备，一次性投资较大。被动式太阳采暖系统的特点是将建筑物的全部或一部分作为集热器，同时又作为储热器和散热器，因而，既不要连接管道，也不需要水泵或风机，被动式采吸系统一般由双层玻璃窗、集热储热墙、活动隔热保温装置等组成。被动式太阳能采暖系统不必另设专用设备，应积极提倡采用。5太阳能利用22二、墙体节能构造措施提高外墙保温隔热性能的技术措施，大致有两种：1.单一材料的外墙，即选用保温、隔热性能好的能满足建筑节能设计标准的墙体材料作外墙。2.采用复合墙体，即在主体外墙上增加保温材料，形成复合墙体。23加气混凝土空心砌块用做外墙时，墙体材料或保温材料其外表面均应做保护层；外墙突出部位，避免墙面干湿交替或局部冻融破坏；外墙热桥部分在寒冷地区应在其外部加保温材料，最好采用与墙体材料一致的低密度蒸压加气混凝土保温块，；在严寒地区可采用高效保温材料，如聚苯板等；2.1单一材料墙体节能构造1.加气混凝土空心砌块墙体构造24240mm厚烧结空心砖墙与保温材料复合，组成外保温或内保温复合墙体。2.烧结砖墙体构造图6采用加气混凝土块的外墙节点构造a）纵墙b）山墙节点构造25常见复合墙体节能构造做法有外墙内保温、外墙夹芯保温、外墙外保温2.2复合墙体节能构造技术类型典型构造法（由外至内）主要优点主要缺点外墙内保温结构层+绝热层+面层对面层无耐候要求施工便利施工不受气候影响造价适中有热桥产生;墙体内表面结露;减少有效使用面积;室内温度波动大外墙夹芯保温1、结构层中间填入绝热材料2、预制复合板施工便利;绝热性优;现场施工;造价不高有热桥产生;墙体较厚;抗震性能不好;接缝处理不当容易渗漏外墙外保温1、饰面层+增强层+绝热层+结构层2、预制带饰面外保温板，用粘挂结合固定于结构层上基本上可以消除热桥;墙体表面不结露;不减少使用面积;新建房屋和旧房改造均可使用室内热稳定性好,热舒适性好冬季\雨季施工受到影响;现场施工质量要求严格;接缝处理不当容易渗漏;造价较高表1外保温构造比较26图7外墙保温位置示意图a）外墙内保温b）外墙外保温c）外墙夹芯保温27外墙外保温：将保温隔热体系置于外墙外侧,如图3所示，使建筑达到保温的构造方法。外保温使建筑结构处于保温层的保护中,使建筑结构所处温度环境稳定,有利于建筑结构的保护,增强耐久性，保温面积大,更有利于保温节能。图8外墙外保温基本构造28293031屋面保温的聚苯乙烯板材32粒状岩棉331）聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰外墙外保温2）胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙外保温3）聚苯乙烯泡沫塑料板现浇混凝土外墙外保温4）钢丝网架聚苯乙烯泡沫塑料现浇混凝土外墙外保温1.外墙外保温构造34基层墙体保温隔热层和固定方式防护层饰面层混凝土墙体各种砌体墙体聚苯板（或挤塑型聚苯板）粘贴（辅以锚栓）聚合物抗裂砂浆＼耐碱玻璃纤维网格布增强涂料表2聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰外墙外保温基本构造1）聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰外墙外保温35图13聚苯乙烯泡沫塑料板薄抹灰外墙外保温墙体构造36图14窗口构造（一）37图15窗口构造（二）38图16女儿墙和挑檐构造39图17窗洞口四角附加玻璃纤维网格布402）胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙外保温基层墙体保温隔热层和固定方式防护层饰面层混凝土墙体各种砌体墙体保温浆料抹在基层墙面上聚合物抗裂砂浆＼耐碱玻璃纤维网格布增强涂料或面砖表3胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙外保温基本构造41图18胶粉聚苯颗粒保温浆料外墙外保温墙体构造(涂料饰面)42图19女儿墙和挑檐构造（涂料和面砖饰面）43图20窗口构造a)面砖饰面b)涂料饰面443）聚苯板现浇混凝土外墙外保温基层墙体保温隔热层和固定方式防护层饰面层现浇钢筋混凝土墙体聚苯板与基层墙体一次浇筑成型（辅以锚栓拉结）聚合物抗裂砂浆＼耐碱玻璃纤维网格布增强涂料表4聚苯乙烯泡沫塑料板现浇混凝土外墙外保温基本构造45图21聚苯乙烯泡沫塑料板现浇混凝土外墙外保温首层墙体构造及转角46图22聚苯乙烯泡沫塑料板现浇混凝土外墙外保温（2层及2层以上墙体构造及转角）47图23女儿墙和挑檐构48图24窗台构造494）钢丝网架聚苯板现浇混凝土外墙外保温基层墙体保温隔热层和固定方式防护层饰面层现浇钢筋混凝土墙体钢丝网架聚苯板与基层墙体一次浇筑成型（辅以锚栓拉结）水泥砂浆面砖表5钢丝网架聚苯乙烯泡沫塑料现浇混凝土外墙外保温基本构造50图25腹丝穿透型钢丝网架聚苯板板型51图26钢丝网架聚苯板现浇混凝土外墙外保温墙体构造及墙角52图27女儿墙和挑檐构造53图28窗口构造54混凝土小型空心砌块外墙夹芯保温有两种做法：1）双层砌块的做法；2）采用集承重、保温、装饰为一体的复合砌块直接砌筑；2.外墙夹芯保温构造图29双层砌体墙夹芯保温层做法示意图a）复合砌体墙在承重墙外b)复合砌体墙在承重墙内5556双层砌块保温外墙由结构层、保温层和保护层组成。结构层一般采用190mm厚的主砌块，保温层一般采用聚苯板、岩棉板或聚氨酯现场分段发泡，保护层一般采用90mm厚装饰砌块。为增强砌块墙的整体性，结构层和保护层砌块间用镀锌钢丝网片或拉结钢筋拉结。砖墙结构外墙夹芯保温由粘土砖和保温材料组成，分为围护结构、保温层和承重墙三层。常用的保温材料有岩棉板、聚苯板、玻璃棉板、膨胀珍珠岩板芯板等，57图31岩棉板用于空心砖墙体夹芯保温构造58三、屋面节能构造措施为了提高屋面的保温性能，以满足节能标准的要求，主要应选择采用轻质高强、吸水率低或不吸水的可长期使用、性能稳定的保温材料作为保温层。常见的屋面保温材料从形式上可以分为板材