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2建筑物传热损失门窗门窗45%外墙外墙25%屋顶屋顶15%楼梯间楼梯间15%3第一节建筑物构型与建筑节能影响建筑物采暖空调负荷的因素有：体形系数、面积、长度、宽度、层高、层数等。1、体形系数与节能的关系体形系数：指建筑物与室外建筑接触的外表面积与所包围体积的比值。注意：外表面积不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。体形系数每增加0.01.能耗指标大约增加2.5%一般宜控制在0.3以下。同体积情况下，立方体的体形系数最小。（表3-1）4减少建筑物体形系数的方法：要求建筑物平面布局凹凸不要太多，外立面尽量平整。可将几栋单元式建筑物组合在一起形成一栋楼。2、建筑长度、宽度、幢深与节能的关系增加建筑物长度可以节能（表3-2）增加建筑物宽度也可以节能（表3-3）3.建筑幢深、层数与节能的关系建筑幢深：建筑物沿纵向轴线方向的总尺寸。单栋建筑物，层数相同时，幢深越大越节能。体量大的建筑物，幢深越大越节能。（表3-4）对于单栋建筑物，幢深相同时，通过增加层数来增加建筑体量，节能效果明显。54.建筑构型与节能措施（1）控制体形系数减少建筑面宽，加大建筑进深增加建筑物的层数加大建筑物长度或增加组合体尽量减少建筑物体形变化（2）控制表面面积系数热净负荷：一般情况下南墙面是得热面，扣除南墙面之外其他墙面的热损失之和。表面面积系数：建筑物其它外表面面积之和A1与南墙面积A2之比。地面面积按30%计入A1中。表面面积系数越小越有利于节能（图3-2）64.建筑构型与节能措施（3）考虑日辐射得热量（图3-3）长、宽、高比例较为适宜的B型，在冬季得热较多，夏季得热最少；立方体是冬季日辐射得热最少的建筑体型；（4）选择适当的长宽比（表3-6）正南朝向一般长宽比越大得热也越大；随着朝向的变化，得热减少（临界点67°）当偏角为90°时，长宽比越大，得热越少。（5）最低能耗体型的选择各面平均有效传热系数不同时，传热系数相对较小的面具有相应较大的面积的体形为最佳体形；各面平均有效传热系数相同时，体形系数最小的体形即为最佳体形。7第二节建筑物墙体节能设计•围护结构传热耗量约占建筑物总耗热量73％-77％。•在传热耗热量中，外墙约占25％左右，楼梯间隔墙的传热耗热量约占15％左右；改善墙体的传热耗热将明显提高建筑的节能效果。•提高外墙热工性能的技术措施，大致有两种：单一材料外墙，即选用保温、隔热性能较好的满足建筑节能设计标准的墙体材料作外墙；第二种是采用复合墙体，即在主体外墙上增加保温材料，形成复合墙体，又分为外保温，内保温，和夹芯保温3种。8一、墙体的类型：外墙按其主体结构所用材料分类，目前主要有：加气混凝土外墙、黏土空心砖外墙、黏土(实心)砖外墙、混凝土空心砌砖外墙、钢筋混凝土外墙、其他非黏土砖外墙等。9二、外保温墙体的主要特点：外保温系统由粘贴层、保温层、防护层和饰面层组成•优点：（1）基本消除了热桥的影响。（2）外保温作法室内能蓄存更多的热量，室温较稳定，热环境较好，生活较舒适。（3）由于采用外保温使内部的主体墙冬季保温性能提高，避免了室外温度和太阳辐射剧烈波动对主体结构的影响而产生裂缝，使墙体的耐久性得以加强。外保温10•主要缺点1、冬期和雨期施工受到一定限制；2、对材料和施工的质量要求严格，否则面层容易产生裂缝；3、造价相对较高（4）内保温的墙面上难以吊挂物件，外保温则可以避免这些问题发生。并且保温材料贴在外侧，每户使用面积可增加1.5%左右。（5）外保温有利于加快施工进度，室内装修不致破坏保温层。并且保温材料可节约40%-60%，故保温节能效果显著，技术造价较低。（6）便于旧建筑物进行节能改造，住户无须临时搬迁。11三、对保温材料体系的要求1、耐冻融、耐暴晒、抗风化、抗降解、抗老化，总之有良好的耐候性；2、基层变形的适应性强，各层材料逐层渐变，能够及时传送和释放变形应力；3、导热系数低，室内热稳定性好；4、憎水性好，透气性好，能有效地避免水蒸气迁移过程中出现墙体内部结露现象；5、耐火等级高，在明火状态下不应产生大量有害气体；6、柔性、强度相适应，耐冲击能力强。12现场施工照片13现场施工照片14四、外保温体系的组成1．保温层：主要采用导热系数小的高效轻质保温材料，其导热系数一般小于0.05W／m·K。15（1）保温层具有一定厚度，以满足节能标准对该地区墙体的保温要求。（2）保温材料应具有较低的吸湿率及较好的粘结性能。（3）保温材料收缩率小。（4）保温材料在控制其尺度变动时产生的应力要小。2．保温板的固定方法（1）保温板粘结或钉固在基底上，或两者结合i.临时固定（塑料钉钉固）ii.永久固定（膨胀螺栓或预埋筋）（2）超轻保温浆可直接涂抹在外墙外表面上。163．面层（1）面层具有保护保温层和外装饰作用（2）做法：i.薄面层的一般为聚合物水泥胶浆抹面，厚度一般在10mm以内，加强材料一般为玻璃纤维网格布，有的则为纤维或钢丝网。ii.厚面层则仍采用普通水泥砂浆抹面，厚度为25—30mm，加强网为孔50mmX50mm，用ф2钢丝焊接的网片。iii.在龙骨上吊挂板材或瓷砖覆面17五、外墙外保温板1．纤维增强聚苯外保温饰面体系（专威特系统）具有良好的保温节能、防水和装饰效果，能防裂，抗渗性好，并还可便于利用聚苯板(导热系数小于0.041W／m·K)做出各种凹凸装饰线，饰以各色涂料，丰富建筑的造型和色彩。18（1）专威特系统中聚苯板固定方式：i.粘结固定ii.机械固定iii.粘结和机械结合固定（2）在聚苯板外附着专用抹面胶浆，玻璃纤维网格及专用罩面涂料组成。192．BT型外保温板BT型外保温板是以普通水泥砂浆为基材，以镀锌钢丝网及钢筋为增强材，在制作过程中与聚苯板复合成为单面型预制保温板材；导热系数小于0.12W／(m·K)。由于BT型外保温板是小板块预制件(一般尺寸为600mmX600mmX65mm)，在生产制作过程中可得到充分养护，故从根本上避免了那种整体式围护层因大面积抹灰造成的易裂、渗问题。203．水泥聚苯外保温板聚苯外保温板是以废旧聚苯乙烯泡沫塑料板(以下简称聚苯板)破碎后的颗粒为骨料，以普通硅酸盐水泥为胶结料，外加预先制备的泡沫经搅拌后浇筑成型的。导热系数小于0.09W／(m·K)。214．GRC外保温板（玻璃纤维增强低碱度水泥）用玻璃纤维作面层与高效保温材料预制复合而成的外墙外保温板，有单面板与双面板之分。保温材料置于GRC槽形板内的是单面板，而将保温材料夹在上下两层GRC板中间的是双面板。用GRC外保温板与主墙体复合组成的外保温复合墙体构造有紧密结合型（下图左）和空气隔离型（下图右）两种。225．ZL聚苯颗粒复合硅酸盐保温材料这种外墙保温材料由保温绝热层和抗裂罩面层组成。保温绝热层是由复合硅酸盐胶粉料与聚苯颗粒轻骨料两部分分别包装组成。使用时再加水混合搅拌成为胶浆，喷抹于墙体上。抗裂罩面层是水泥抗裂砂浆复合玻纤网布而成，具有很好的弯曲变形能力，抗裂性好。优点：(1)容重小，导热系数较低，保温性能好。(2)软化系数高，耐水性能好。(3)静剪切力强，触变性好。采用高分子复合增稠技术，材料的施工性能得到了突破性改善。由于触变性好，抹灰非常省力，易操作，抹灰速度快。(4)材质稳定，厚度易控制，整体性好。23(5)干缩率低，干燥快。本材料干燥收缩率仅为0.08%，终凝24h，干燥时间72h。(6)水泥砂浆有弹性，可弯曲变型。。(7)资源再生，造价低。ZL保温浆料中大量使用废聚苯板粉碎的颗粒作为轻骨料，胶凝材料中又大量使用粉煤灰。(8)玻纤布耐碱强度保持率高，稳定期长，达到玻纤网布与建筑物设计寿命同步的要求。246．挤塑聚苯乙烯板保温隔热材料(XPS)以聚苯乙烯树脂为原料加上其他的原辅料与聚含物，通过加热混合同时注入催化剂，然后挤塑压出成型而制造的硬质泡沫塑料板。XPS具有完美的闭孔蜂窝结构，这种结构让XPS板有极低的吸水性（几乎不吸水）、低热导系数、高抗压性、抗老化性正常使用几乎无老化分解现象）。与其它几种建筑保温形式相比，XPS板粘贴外墙外保温具有整体保温效果好，导热系数小，隔断冷热桥的产生，没有冷凝点，耐久性好等特点。25六、几种国外广泛应用的外墙外保温体系1．墙／钢框架墙体系以钢结构为主体，装饰砖为外墙，玻璃棉毡和挤塑泡沫板为保温隔热层。特点：(1)钢框架具有可靠性和耐燃性，并不受白蚁的侵蚀。(2)钢框架提供了保温用的玻璃棉毡间隙，安装简便。(3)用挤塑泡沫板外保温可消除各热桥部位传热，从而大大提高墙体保温性能。(4)墙体和保温板之间的空隙提高墙体抗湿性能使内墙保持干燥。(5)外墙装饰砖美观耐用。262．保温中空墙体系这是一种以混凝土砌块体为结构主体、装饰砖作外墙，挤塑泡沫板作保温材料的外墙保温体系。优点是体系中各种材料都能最大限度地发挥其优势。内侧与挤塑泡沫板之间所预留的25—50mm空气层将外界的湿气隔绝1在主体结构之外，从而有效地保持了墙体的干燥。3．木框架轻质墙体由内装饰板(大多用石膏板)，隔气层，木框架，外用胶合板和外装饰墙组成。这种墙体的保温防湿性能不足，如果能在木框架之间填充玻璃棉毡，则可明显提高墙体保温效果。274．保温混凝土夹心墙体系由4个部分组成：混凝土结构内墙，挤塑泡沫板保温板(XPS)，混凝土外装饰墙体和连接内、外墙的低导热性的连接件。这种体系的优点是墙体的保温隔热性能有很大提高，同时具有耐久、防火性能好、施工方便等优点。28七、内保温墙体内保温外墙由主体结构与保温结构两部分组成，主体结构一般为砖砌体、混凝土墙等承重墙体，也可能是非承重的空心砌块或是加气混凝土墙体。保温结构是由保温板和空气层组成，空气层的作用一是防止保温材料变潮；二是提高外墙的保温能力，对于复合材料保温板来说，则由保温层和面层，而单一材料保温板则兼有保温和面层的功能。保温薄弱节点：1．内外墙交接处2．外墙转角部位3．保温结构中龙骨部位4．踢脚部位29外墙内保温做法的特点●主要优点：①采暖升温和空调降温速度快，有利于间歇式采暖与空调运行方式；②受雨期和冬期施工的影响较小，施工方便；③对面层材料无耐候要求；④造价适中。+20℃内保温-15℃冰点热桥30●主要缺点：①主体结构未受到保温层保护，容易产生温差变形裂缝，耐久性降低，比外保温做法的相对寿命缩短；②有热桥产生，且不易处理，削弱了墙体的绝热性能，绝热层的效率低（仅30％～40％）；③室内热稳定性差，温度波动大，夏季的外墙内表面温度高；④热桥部位内表面相对容易结露；⑤不利于住户的装修改造，内保温层在装修改造施工时易遭破坏；⑥使用面积比外保温做法小。31八、外墙内保温板JG/T159-2004《外墙内保温板》规定了外墙内保温板产品的术语、分类、技术要求、试验方法、检验规则和产品的标志、运输、储存。1．GRC内保温板2．玻纤增强石膏外墙内保温板3．P-GRC外墙内保温板4．其它几种外墙内保温板32九、单一材料外墙1．加气混凝土墙2．空心砖外墙3．混凝土空心砌块外墙4．盲孔复合保温材料33第三节建筑门窗节能设计1、门窗在建筑节能中的意义通过门窗的能耗约为墙体的4倍，屋面的5倍、地面的20多倍，占围护结构能耗的40%~50%冬季单层玻璃窗耗热量约占热负荷的30%~50%夏季单层玻璃窗耗冷量（太阳辐射）约占冷负荷的20%~30%2、门窗的节能设计要求目标：减少传热量减少空气渗透量34（1）门窗保温性能要求目前常用玻璃窗K值目前常用门的K值（表3-15）35（2）门窗的气密性节能标准的要求：表3-17、表3-18、表3-19建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向，主要房间宜避开冬季主导风向；对于不同地区、不同用途建筑，在不同朝向上，选取不同的比例。朝向窗墙面积比北0.25东、西0.30南0.35363、窗户节能设计措施一）控制各向墙面的开窗面积1．北方采暖居住建筑的窗墙比普通窗户的保温性能差，窗墙面积比越大，采暖的能耗也越大。因此从节能角度出发，必须限制窗墙面积比。一般情况，应以满足室内采光要求作为窗墙面积比的确定原则。节能标准中对窗墙面积比的规定见下表：372