建筑热工学(保温)重庆大学

1第5章建筑热工学5.1建筑保温5.2建筑防热5.3建筑日照5.4建筑防潮25.1建筑保温•本节要点：1.外墙屋顶保温；2.门窗保温；3.地面保温;4.特殊部位保温。35.1.1概述一、建筑保温的范围地区:严寒、寒冷地区夏热冬冷地区人口占2/3面积占85%建筑:民用建筑4二、建筑保温设计综合处理的基本原则1.充分利用太阳能我国寒冷地区太阳能资源丰富，日照率在60%以上，年辐射热量相当于170kg标准煤/m2。s52.选择合理的建筑体形与平面形式建筑体形系数不宜过大体形系数=接触室外空气的外表面积/体积体形系数:大小单位建筑面积传热量:大小62.选择合理的建筑体形与平面形式建筑平面不宜过于松散7冬季冷风3.避免冷风的不利影响避免大面积的外表面朝向冬季主导风向加强门窗密闭性,控制冷风渗透84.控制窗墙面积比K窗户K外墙9三、建筑围护结构保温主体部位特殊部位地坪(地板)外窗105.1.2外墙和屋顶保温一、保温性能要求依据:保障室内环境健康;满足一定的热舒适性;节能。规定:(1)建筑热工设计规范室内环境(2)建筑节能设计标准能耗控制111.建筑热工设计规范规定:最小总热阻体现地区气候的差别,如哈尔滨的要求高于北京建筑功能的差别:居住建筑的要求高于其他建筑围护结构的差别:轻型结构要求高于重型结构外围护结构要求高于内围护结构ieimin0)(RtnttR12最小总热阻:Ri:内表面换热阻,Ri=0.11m2·K/Wti:室内温度;te:室外温度;△t:允许温差;n:修正系数。ieimin0)(RtnttR13最小总热阻:(1)室内温度ti按房间使用性质取值一般居住建筑ti=18℃;高级居住建筑、医疗和福利建筑、托幼建筑等ti=20℃ieimin0)(RtnttR14最小总热阻:(2)室外温度te按热惰性指标D分成4类:体现结构的差别:轻型结构要求高于重型结构。类型热惰性指标D值典型城市的te值Ⅰ＞6.0北京，－9℃；西安,－5℃Ⅱ4.1~6.0北京，－12℃；西安,－8℃Ⅲ1.6~4.0北京，－-14℃；西安,－10℃Ⅳ≤1.5北京，－16℃；西安,－12℃ieimin0)(RtnttR15最小总热阻:(3)允许温差Δt保证内表面不结露体现建筑功能的差别序号建筑物和房间类型外墙Δt屋顶Δt1居住建筑、医院、幼儿园等6.04.02办公楼、学校、门诊部等6.04.53礼堂、食堂和体育馆等7.05.5ieimin0)(RtnttR16最小总热阻:(4)修正系数n外围护结构内外温差:ti–te内围护结构内外温差:ti–te′ti–te′ti–te围护结构内外温差:(ti–te)n对于外围护结构:n=1对于内围护结构:n1ieimin0)(RtnttR17序号围护结构及其所处情况n值1外墙、平屋顶及与室外空气直接接触的楼板等1.002带通风间平屋顶、坡屋顶顶棚及与室外空气相通的不采暖地下室上面的楼板等0.903与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙：1~6层建筑7~30层建筑0.600.504不采暖地下室上面的楼板：外墙上有窗户时外墙无窗且位于室外地坪以上时外墙无窗且位于室外地坪以下时0.750.600.405与有外门窗的不采暖房间相邻的隔墙与无外门窗的不采暖房间相邻的隔墙0.700.406伸缩缝、沉降缝墙抗震缝墙0.300.70温差修正系数n值18【例5-1】已知西安地区冬季室外计算温度te分别为－5、－8、－10、－12℃，验证如下墙体是否满足热工要求。【解】该外墙属于Ⅲ型，故应取te=－10℃由于,所以墙体满足热工要求。)/(556.011.063.024.081.002.004.02210WKmRRRRRei)/(513.011.061)10(18(2min0WKmR墙体构造λ[W/(m·K)]s[W/(m2·K)]d(m)石灰砂浆0.8110.120.02页岩陶粒混凝土0.638.160.24362.316.863.024.012.1081.002.02211RsRsD0min0RR192.建筑节能设计标准规定规定:总能耗指标(耗煤量指标,耗电量指标)建筑物设备外墙屋顶外窗地板规定:传热系数20城市屋顶外墙窗户体形系数≤0.3体形系数＞0.3体形系数≤0.3体形系数＞0.3北京0.800.600.901.160.550.824.704.00哈尔滨0.500.300.520.402.50最大传热系数限值规定:21二、保温构造1.单一材料保温自保温,既能承重又能保温。材料:多孔砖、空心砖、空心砌块、加气混凝土砌块等。优点:构造简单，施工方便,适用于保温要求不高的墙体。222.复合结构保温采用轻质高效保温材料与承重结构复合,适用于保温要求高的墙体,构造和施工比较复杂。护面层、饰面层、抗裂层、粘结层、隔汽层23复合结构保温类型:外保温内保温夹芯保温热稳定性好热稳定性差全天使用的房间间歇使用的房间24热桥内保温外保温:减少热桥。便于旧房节能改造。255.1.3门窗保温一、门的保温要求:K门≤2.0W/(m2·K)措施:门扇保温门缝密封加设门斗名称传热系数[W/（m2·K）]备注木夹板门2.7双面三夹板金属阳台门6.4保温门1.7内夹30mm厚轻质保温材料加强保温门1.3内夹40mm厚轻质保温材料2627二、窗户保温要求:K窗≤2.5～4.7W/(m2·K)保温部位:玻璃、窗框、密封玻璃:中空玻璃窗框:木框塑钢框断热铝框,断热钢框密封:提高气密性双层中空玻璃传热系数3.0W/(m2·K)多层中空玻璃传热系数为1.3~1.8W/(m2·K)空气、热惰性气体28中空玻璃295.1.4地面保温目的:改善地面的热舒适性,减少传热内容:面层材料选择,地面周边保温30地面类别吸热指数B值[W/（m2·h-1/2·K）]适用的建筑类型典型地面Ⅰ＜17高级居住建筑、幼儿园、托儿所、疗养院等木、塑料地面Ⅱ17~23一般居住建筑、办公楼、学校等水泥砂浆地面Ⅲ＞23临时逗留用房及室温高于23℃的采暖房间水磨石地面一、面层材料选择面层材料热工性能按吸热指数大小分成3类,分别适用于不同类型的建筑。31二、地面周边保温外墙周边地面传热大保温宽度:0.5～1.0m0.5～1.0m325.1.5特殊部位保温一、外墙交角保温墙角散热面大于吸热面,墙角内表面温度低于墙体主体部位,即θ’θ,容易结露。θ’θ1.5～2.0dd33二、热桥保温热桥形式:34热桥内表面温度:温度内表面温度低,容易结露外表面温度高35热桥附加传热量:外墙保温形式热桥附加传热量(%)外保温3.1自保温15.0内保温21.8外保温内保温自保温36热桥保温:37•5.1建筑保温复习：•外墙屋顶保温要求:最小总热阻•外墙屋顶保温基本形式:自保温,内保温,外保温,中间保温•外窗保温:玻璃,窗框,密封•地面保温:面层材料,周边保温•热桥影响:易凝结,传热大38思考题：•夏热冬冷地区住宅建筑外墙适合采用哪些保温形式？