建筑节能、外墙外保温技术、节能窗专题讲座.ppt

建 筑 节 能 外 墙 外 保 温 技 术 节 能 窗 技 术 专 题 讲 座,温家宝总理：加快建设节约型社会，事关现代化建设事业，事关人民群众根本利益，事关中华民族生存和长远发展。我们一定要从全局和战略的高度，充分认识加快建设节约型社会的极端重要性和紧迫性，增强忧患意识和危机意识，增强历史责任感和使命感，以对国家和人民高度负责、对子孙后代高度负责的精神，把加快建设节约型社会的工作摆在突出的重要位置，切实用大力气抓紧抓好。（温家宝总理在全国建设节约型社会电视电话会议上的讲话）,*建设部部长汪光焘：“建筑节能是法定要求，法定要求是没有任何条件的。法定要求不存在市场问题，不执行强制规范的必须处理。所以对任何人，任何设计，任何施工有这种节能要求是必然的必须的，这是基本条件。” 对话节约型社会 不要开着空调穿西装,国家发改委有关负责人在全国推进墙体材料革新和推广节能建筑电视电话会议上要求，凡是财政拨款或补贴的行政机关办公用房、公共建筑、经济适用房、示范建筑小区和国家投资的生产性项目等，都必须选用和采购优质新型墙体材料。,中国共产党第十六届中央委员会第五次全体会议（10月11日闭幕），提出了“十一五”时期经济社会发展的主要目标：在优化结构、提高效益和降低消耗的基础上，实现年人均国内生产总值比年翻一番；资源利用效率显著提高，单位国内生产总值能源消耗比“十五”期末降低左右；,外保温工程的施工应具备施工方案，施工人员应经过培训并经考核合格。（外墙外保温工程技术规程） 国家在节能方面的政策、法规具有权威性和导向性，建筑各行各业人员必须掌握和熟悉这些有关理论政策与规定，并且随时关注其变化，才能在宏观上知道哪些是可以做，那些事是不能做，哪些事如何去做。建筑节能工作是我国实施可持续发展的一项重大举措，是利国利民大事。,实践证明，建筑节能不可能自发地开展，必须首先由政府主导，由国家立法，对建筑节能做出明确规定。当前，高层人士对建筑节能重要性的认识越来越深入，必须重视建筑节能的呼声已日益高涨，这预示着建筑节能即将有很大发展。,第一部分 建 筑 节 能,1 建筑节能的意义 *1.1 建筑节能的含义 建筑节能在世界上的兴起，源于1973年的世界性的石油危机。由于能源价格的飞速上涨，使人们开始重视在建筑中提高能源利用效率。它经历了三个发展阶段，其含义是指在建筑中合理使用和有效利用能源，提高建筑中的能源利用效率和房屋居住舒适度，保护耕地，防止环境污染，减少温室效应。节约的是人类赖以生存和生活的基础具有有限性和不可再生性的资源（石油、煤、土地等）。,1.2建筑节能的重要性 1.2.1建筑节能是社会经济发展的需要 经济的发展，依赖于能源的发展，要由能源提供动力。从能源的条件看，我国煤炭和水力资源比较丰富，但煤炭的经济可采储量和可开发的水电量按人均水平，均低于世界人均水平的一半，至于石油和天然气就更少了。能源的短缺对于我国经济的发展是一个根本性的制约因素，国家经济要发展，就非依赖于节能不可。,1.2.2建筑节能是缓解地球变暖和减轻大气污染的需要 （1）进入1990年以后，人类才清楚地认识到，工业化和现代化在给人们带来舒适和欢乐的同时，还在越来越多地给人类送来苦果，在自毁我们自己赖以生存的地球，自毁我们自己营造的家园，我们今天的许多行为正在自觉或不自觉的贻害自己的子孙。燃烧化石燃料排出的大量CO2，正在对地球造成温室效应，对人类生存造成威胁，为了拯救地球，必须抓紧建筑节能。我们生存的地球正在变暖，这对人类和生物界是个非常严重的威胁。而导致气候变暖的根本原因，在于温室气体特别是其中二氧化碳CO2的过度排放。为了保护我们赖以生存的自然环境，建筑节能就更加成为世界各国共同关注的重大课题，于是，温室气体减排成为全球建筑节能的基本动力。,*（2）面对正在遭到严重破坏的大自然，减少CO2的排放，节约建筑用能，就成为全球有识之士的共同选择，成为各国政府的共同任务。1992年6月在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上，包括中国在内的153个国家签署了气候变化框架公约。随后，1997年12月，联合国气候变化框架公约第3次缔约方大会在日本京都举行，经过会上的艰苦谈判通过了京都议定书，议定书确定了各缔约方到2008年至2012年期间承担的包括CO2在内的6种温室气体的减排量，即与1990年相比，奥地利、比利时、保加利亚、捷克、丹麦、爱沙尼亚、欧盟、芬兰、法国、德国、希腊、爱尔兰、意大利、拉脱维亚、列支敦士登、立陶宛、卢森堡、摩纳哥、荷兰、葡萄牙、罗马尼亚、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典、瑞士、英国各减排8%，美国减排7%，匈牙利、加拿大、波兰各减排6%，克罗地亚减排5%，新西兰、俄罗斯、乌克兰各减排0%。发展中国家尚未承担减排义务。,相关链接：温室气体：指以CO2为主，还包括甲烷、氯氟烃等围绕地球表面的多种气体（CO2大约占到66%，甲烷占到16%，氯氟碳CFC占到12%，其他气体约占6%）。它能够让高温的太阳发出的短波辐射几乎无衰减地通过，却对常温的地球向宇宙发出的长波辐射造成障碍，对地球起到类似温室的作用，因而被称为温室气体。,*相关链接：温室效应：由温室气体产生的温室作用。地球变暖是由温室气体产生的温室效应造成的。是由于当不同波长的热辐射通过温室气体时，其吸收程度不相同。地球的热量来自太阳，它不间断地向宇宙辐射能量。地球接收到的太阳辐射主要是可见光，系短波辐射。太阳射向地球的光和热，大约有63%被云层、大气层和地面反射出去，其余大约有37%被地球吸收。地球被太阳加热后，表面的温度范围在摄氏零上或零下几十度之间。同时地球也向宇宙发出热辐射，这种辐射为红外线，系长波辐射。,由于地球表面围绕这一层大气，大气中的CO2等温室气体可以使太阳辐射进来的短波容易通过，但能吸收地球表面向宇宙发出的长波辐射。这些温室气体大约能捕捉住90%的外逸热辐射，并在很长时间内保留下来，这就对地球形成了温室效应。温室气体对地球产生的温室效应，对地球来说是不可缺少的，是极为重要的。但现在大气中的温室气体浓度越来越高，温室效应越来越强烈，使得地球越来越暖热，地球在“发烧”。,在工业革命开始后，特别是最近几十年，煤、石油和天然气这些能源被人们大量发掘出来，燃烧后变成CO2进入大气，成为温室气体，其在大气中的浓度迅速提高。从而使阻挡地球表面向外辐射短波红外线的能力更强，这样，地球通过自身加热达到越来越高的温度。 地球变暖本身又会产生一种叠加效应（连锁反应），即由于变暖还会变得越来越暖。如：,地球上的冰雪会把光和热反射出去，而气候变暖会使冰雪融化，以致地球上冰雪面积减少，这就减少了向宇宙的反射，正加了地面的吸热量，使地球变暖。 森林减少。地球变暖、酸雨及其他因素正在增加森林火灾的频率和范围，森林的减少，减少了森林对CO2的吸收量，使地球进一步变暖。,土壤中贮藏的碳超过大气中所含的碳的45倍，温度变暖会增加土壤中贮藏的碳分解速度，以CO2和甲烷的形式排放到大气中，结果又会使全球进一步变暖。另外在北极冰冻的冻土下封存着大量甲烷，随着气候变暖，冻土逐步融化，甲烷就会被释放出来，从而使地球变暖更快。,相关链接：地球变暖对世界生态环境造成的影响：使全世界生态环境发生重大变化，如极地融缩、冰川消失、海面升高、洪水泛滥、干旱频发、风沙肆虐、物种灭绝、疾病流行等等，对人类和生物界造成大灾大难，后果不堪设想。由于气温升高，极地正在逐渐融化缩小；高山冰川是许多河流的发源地，它融化下来的水流不断灌溉着广袤的土地、滋养着千百万人民，由于气温升高，冰川雪线局部速度上升，融水量大减，加剧旱情；在地球变暖的情况下，极地和冰川的固态水溶化为液态水流入海洋，加上海洋水体因升温而膨胀，海洋平面正在日益上升，使许多海岸区遭受洪水泛滥的危险增加，遭受风暴影响的程度和严重性加大,（一个岛国的领导人说：“全球变暖决不是一个挑战，它是一个末日威胁”。）；地球变暖会影响整个水循环过程，使蒸发加大，改变区域降水量和降水的分布格局，导致越来越恶劣的天气频繁出现，其中包括暴风、暴雨、酷暑和干旱；由于气候日益暖热，蒸发加剧，加上植被破坏，冰川退缩，目前世界陆地面积的1/4已经荒漠化，我国荒漠化问题也日趋严重；全球变暖正在导致流行病在世界各地的野生生物中横行，波及从珊瑚礁到雨林等诸多栖息地。,1.2.3建筑节能是改善建筑热环境的需要,随着现代化建设的发展和人民生活水平的提高，舒适的建筑热环境日益成为人们生活的需要。而人民的生活越是改善，越不堪忍受寒冬暑夏的折磨，冬天需要采暖，夏天想要空调，这都需要能源的支持。,1.2.4建筑节能是发展建筑业的需要,随着国家对建筑节能要求的日益提高，墙体、门窗、屋顶、地面以及采暖、空调、照明等建筑的基本组成部分都发生了巨大的变化。许多新的高效保温材料、密封材料、节能设备、保温管道、自动调控元器件大量涌入建筑市场，新的节能建筑大量兴起，加上既有建筑大规模的节能改造，产生了巨大的市场需求，从而涌现出千万家生产建筑节能产品的企业。,2 建筑节能的法规与标准,*1998年1月1日起实施的中华人民共和国节约能源法，是指导全国节能的大法，也是中国建筑节能工作的立法依据。其中的许多条款都与建筑节能密切相关，对建筑节能工作具有重大的指导意义。如节能法规定：“固定资产投资工程项目的可行性研究报告，应当遵守合理用能标准和节能设计规范”。特别是其中的第37条，专条论述了建筑节能：“建筑物的设计和建造、应当依照有关法律、行政法规的规定，采用节能型的建筑结构、材料、器具和产品，提高保温隔热性能，减少采暖、制冷、照明的能耗”。,3 建筑节能标准中的部分名词术语,*（1）建筑节能50%：指的是以采暖区当地一个采暖期每建筑平米标准煤耗量为能源消耗量，在此基础上节省的煤耗量。根据国务院1992国发66号文：“从1995年起，我国严寒和寒冷地区城镇新建住宅全部按采暖能耗降低50%设计建造”，这一要求就是在各地8081年住宅通用设计能耗水平基础上节能50%。为实现节能50%这一目标，建筑物节能率应达到35%（即建筑物耗热量指标应降低35%）；供热系统的节能率应达到23.6%。若在总节能率50%中按比例分配，则建筑物约承担30%，供热系统约承担20%。,（2）可持续发展：既要满足当代人的需要，又要对满足后代人需要不构成危害的发展。 *（3）热桥：处在外墙和屋面等围护结构中的钢筋混凝土或金属梁、柱、肋等部位，在室内外温差作用下，形成热流密集、内表面温度较低、传热能力强的部位，这些部位形成传热的桥梁，故称热桥。,（4）围护结构：建筑物及房间各面的围护物，分为透明和不透明两类，不透明围护结构有墙、屋面、地板、顶棚等；透明围护结构有窗户、天窗、阳台门、玻璃隔断等。按是否与室外空气直接接触，又可以分为内围护结构和外维护结构。在不需特别加以指明的情况下，围护结构均指外围护结构，包括外墙、屋面、窗户、阳台门、外门，以及不采暖的楼梯间的隔墙和户门等。,*（5）建筑物体形系数：建筑物与室外大气接触的外表面积F0与其所包围的体积V0的比值，SF0/V0。它实质上是指单位建筑体积所分摊到的外表面积。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。,（6）窗墙面积比：窗户洞口面积与房间立面单元面积（建筑物层高与开间定位线围成的面积）的比值。 *（7）采暖能耗：指在采暖期内用于建筑物采暖所消耗的能量，其中包括锅炉及其附属设备运行过程中消耗的热量和电能、室外管网输送热媒过程中消耗的热量以及为保持室内计算温度需由室内采暖设备供给的热量。因此，建筑物耗热量只是采暖能耗中的一部分。为了降低采暖能耗，必须从提高锅炉运行效率、室外管网输送效率以及降低建筑物耗热量等几个方面着手。为降低采暖能耗，主要应抓住降低建筑物耗热量十一条根本措施（前两者有一定限度，按新标准锅炉运行的效率应从0.55提高到0.68；室外管网的输送效率应从0.85提高到0.90）。,（8）建筑物耗热量：指在一个采暖其内，为保持室内计算温度需由室内采暖设备供给建筑物的热量，其单位是kWh/an。An为每年，实际为每个采暖期。 *（9）建筑物耗热量指标：指在采暖期室外平均温度条件下，为保持室内计算温度，单位建筑面积在单位时间内消耗的、需由室内采暖设备供给的热量，其单位是W/。他是用来评价建筑物能耗水平的一个重要指标。,*（10）采暖耗煤量指标：指在采暖期室外平均温度条件下，为保持室内计算温度，单位建筑面积在一个采暖期内消耗的标准煤量，其单位是kg/。它随着建筑物耗热量指标和采暖期时间的增长而增长，随锅炉运行效率和室外管网输送效率的提高而降低。它是用来评价建筑物和采暖系统组成的综合体能耗水平的一个重要指标。某一建筑物或某一小区是否节能、是否达到节能标准的要求，最终要看采暖耗煤量指标。,（11）采暖设计热负荷指标（采暖设计热指标）：指在采暖室外计算温度条件下，为保持室内计算温度，单位建筑面积在单位时间内需由锅炉房或其他供热设施供给的热量，其单位是W/。 （12）适宜的室内热环境：指室内空气温度、湿度、气流数度，以及环境热辐射适当，使人体易于保持热平衡从而感到舒适的室内环境条件。,3 建筑节能的基本知识,3.1新标准的节能目标 在各地19801981年住宅通用设计能耗水平基础上节能50%，但节能投资不超过土建工程造价的10%，节能投资回收期不超过10年，节约吨标准煤的投资不超过开发吨标准煤的投资。,3.2 采暖居住建筑的耗热量构成及节能的重点部位 3.2.1采暖居住建筑的耗热量构成：由通过建筑物维护结构的传热耗热量和通过门窗缝隙的空气渗透耗热量两部分构成。,3.2.2节能的重点部位：从传热耗热量的构成来看，外墙所占比例最大，其次是窗户，以下是楼梯间隔墙和屋顶、阳台门下部、户门及地面等。窗户是耗热的薄弱环节，是节能的重点部位，改善建筑物窗户（包括阳台门）的保温性能和加强窗户的气密性是节能的关键措施。但是，加强窗户的气密性以减少空气渗透耗热量是以保证室内最低限度的换气次数为限度的。窗户过于密闭，一则室内空气质量达不到基本卫生要求，二则窗户会使窗户造价提高。因此，窗户的气密性达到级和级即可。,*节能标准对门窗气密性的要求,*3.3 采暖居住建筑节能基本原理和节能途径,3.3.1建筑物的总得热包括采暖设备的供热（约占7075），太阳辐射得热（通过窗户和其他围护结构进入室内，约占1520）和建筑物内部得热（包括炊事、照明、家电和人体散热，约占812）。 3.3.2建筑物的总失热包括围护结构的传热耗热量（约占70%80%）和通过门窗缝隙的空气渗透耗热量（约占20%30%）。,*3.3.3建筑节能途径,（1）对建筑物来说，节能的主要途径是：减少建筑物外表面积和加强维护结构的保温隔热性能，以减少传热耗热量；提高门窗的气密性，减少空气渗透耗热量；利用太阳辐射得热和建筑内部得热，节约采暖能耗。 （2）对采暖供热系统来说，节能的主要途径是：改善采暖供热系统的设计和运行管理，以提高设备运行效率；加强管道保温，提高室外管道的输送效率，减少冷、暖设备的能耗。,*3.4 影响建筑物耗热量指标的几个主要因素,（1）体形系数。在建筑物各部分围护结构传热系数和窗墙面积比不变条件下，耗热量指标随体形系数呈直线上升。底层和少单元住宅对节能不利。 （2）围护结构的传热系数。在建筑物轮廓尺寸和窗墙面积比不变条件下，耗热量指标随围护结构的传热系数的降低而降低。,（3）窗墙面积比。在寒冷地区采用单层窗、严寒地区采用双层窗或双玻窗条件下，加大窗墙面积比，对节能不利。 （4）楼梯间开敞与否。多层住宅采用开敞是楼梯间必有门窗的楼梯间，其耗热量指标上升。 （5）换气次数。提高门窗的气密性，换气次数减少，耗热量指标降低。,（6）朝向。多层住宅东西向的比南北向的，其耗热量指标增加。 （7）高层住宅，层数在10层以上时，耗热量指标趋于稳定。体形复杂、凹凸面过多的塔式住宅，对节能不利。 （8）建筑物入口处设置门斗或采取其他避风措施，有利于节能。,综上所述，为了有利于节能和改善热环境，以及降低造价，在近期的采暖住宅建设中，应尽量避免建造单元少，特别是点式平面的低层住宅；朝向宜采用南向和接近南向，尽量避免东、西向；寒冷地区多层住宅不应采用开敞式楼梯间，不采暖楼梯间与住户之间的隔墙应加强保温；严寒地区的采暖楼梯间应设置避风门斗；门窗应有较好的密闭性；窗墙面积比应予以控制；高层住宅宜建带封闭式交通廊的板式住宅，不宜建凹凸面过多，体形复杂的塔式住宅。,4新的节能标准的适用范围及有关规定（见标准）,4.1适用范围的规定（见标准） 相关链接：*严寒和寒冷地区：主要包括东北、华北和西北地区，累年日平均温度低于或等于5的天数，一般都在90d以上，占我国国土面积的70%。这一地区习惯上称为采暖地区。（见附表1.1） 相关链接：*居住建筑：供人们居住使用，而且一般都是昼夜连续使用。主要为住宅建筑（约占92%），其次为集体宿舍、旅馆、招待所、托幼建筑等（约占8%）。 相关链接：集中采暖系统：由分散锅炉房、小区锅炉房和城市热网等热源，通过管道向建筑物供热的采暖方式。,4.2建筑热工设计的规定（见标准）,一般规定：1）对建筑物朝向的规定;2) 对建筑物体形系数的规定;3）对采暖居住建筑楼梯间、外廊和出入口的规定。 围护结构设计：1）对不同地区采暖居住建筑各部分围护结构传热系数限值的规定；2）关于在满足新标准耗热量指标条件下，对窗户、外墙和屋顶传热系数做出适当调整的规定；3）对外墙传热系数应考虑周边热桥影响的规定；4）关于窗墙面积比的规定；5）关于窗户气密性的规定；6）关于房间应具备适当通风条件的规定；7) 关于热桥部位应采取保温措施的规定；8）关于在严寒地区，建筑物周边直接接触土壤的外墙和地面应采取保温措施的规定。 4.3采暖设计的规定 （低温地板辐射采暖系统）,5 采暖居住建筑节能的设计,5.1民用建筑节能设计的主要内容: 建筑热工设计和采暖设计。 5.2建筑热工设计的主要内容：建筑物布置及体形设计、围护结构设计。 5.2.1建筑物布置 （1）总体布置：1）南北向、偏东偏西应小于150度，合理确定日照间距；2）冬季避风：小区北侧营造挡风林带，尽可能封闭北向空间；3）夏季引风：南、东南向（主导风向）开敞空间，加强引风。4）利用绿化、水面：扩大绿化、增加大的水面，利用遮荫大树，改善局部小气候。 （2）单体平面设计：1）热环境要求低的房间放在背面；2）组织好穿堂风、疏导气流；3）扩大夏季进风口面积。 5.2.2选择合适的体型 多单元的拼接、适当增加层数，减少外维护结构的表面积，减少凹凸面，控制体型系数，减少冷热耗量。,5.3 围护结构设计：主要包括维护结构材料和构造的选择、各部分围护结构传热系数的调整和确定、外墙受周边热桥影响条件下其平均传热系数的计算、维护结构热工性能指标及保温层厚度的计算等。 5.3.1外墙设计（墙体构造见节点）,在围护结构中，通过墙体的传热耗热量约占2324，而且外墙所占面积最大，做好墙体的保温隔热设计节能效果显著。 外墙按其保温层所在位置分：单一保温外墙、内保温外墙、外保温外墙和夹心保温外墙4种类型。 外墙按主体结构所用材料分：目前有加气混凝土外墙、粘土空心砖外墙、粘土实心砖外墙、混凝土空心砌块外墙、钢筋混凝土外墙、其他非粘土砖外墙等。,为了实现节能50%的目标，在单一材料墙体中，只有加气混凝土墙体（热桥部位还要做外保温处理）才能满足要求。若采用粘土多孔砖墙体，其厚度在哈尔滨地区为1020，若采用实心粘土砖约1450。必须发展高效保温节能的外保温墙体。这种外保温墙体的主体墙可采用各种混凝土空心砌块、非粘土砖、粘土空心砖墙体，以及现浇混凝土墙体等，外侧采用轻质高效保温隔热层和耐候饰面层（EPS建筑模块墙体与小型混凝土空心砌块剪力墙结构比较）。,5.3.2屋面设计（见参考资料） 屋面按其保温层所在位置分：单一保温屋面、内保温屋面、外保温屋面和夹心保温屋面4种类型，但目前绝大多数为外保温屋面。 屋面的传热耗量占整个多层建筑外围护结构耗热量的78，但对顶层住户来讲，因受太阳辐射面积大，时间长，他的耗热量比外墙的耗热量要大得多，提高屋面的保温隔热性能，对顶层节能效果显著。,5.3.3门窗设计,提高窗户的保温、隔热、密封性能。 1、选择合适的窗墙面积比； 2、较小的窗墙面积比，对节能有利，但有限度，在冬天要利用太阳能做被动采暖的住宅，则应加大窗的面积，使房间增加辐射得热。,5.3.4地面设计（见参考资料）,地面按其是否直接接触土壤分为两类：1）不直接接触土壤的地面，称地板，其中又分为接触室外空气的地板和不采暖地下室上部的地板，以及底部架空的地板等。2）直接接触土壤的地面。地板和地面的保温往往容易被人们忽视的问题，在严寒和寒冷地区的采暖建筑中，接触室外空气的地板，以及不采暖地下室上面的地板如不加保温，则不仅增加采暖能耗，而且因地面温度过低，严重影响居民健康；在严寒地区，直接接触土壤的周边地面如不加保温，则接近墙角的周边地面因温度过低，不仅可能出现结露，而且可能出现结霜，严重影响居民使用。 5.4采暖设计,第二部分 外墙外保温技术,1 我国常见的外墙保温技术,常见的外墙保温技术大致可分为以下几种：外墙外保温、外墙内保温、三明治式夹心保温，以及采用空心砖、空心砌块等轻质墙体材料。,1.1 外墙内保温 外墙内保温是将保温材料置于外墙体的内侧。 它的优点在于：1)它对饰面和保温材料的防水、耐候性等技术指标的要求不甚高。纸面石膏板、石膏抹面砂浆等均可满足使用要求，取材方便；2)内保温材料被楼板所分隔，仅在一个层高范围内施工，不需搭设脚手架。 但是，在多年的实践中。外墙内保温也显露出一些缺陷，如：1)许多种类的内保温做法，由于材料、构造、施工等原因，饰面层出现开裂；2)不便于用户二次装修和吊挂饰物；3)占用室内使用空间；4)由于圈梁、楼板、构造柱等会引起热桥。热损失较大；5)对既有建筑进行节能改造时，对居民的日常生活干扰较大。,1.2 外墙夹心保温 外墙夹心保温是将保温材料置于同一外墙的内、外侧墙片之间，内、外侧墙片均可采用传统的粘土砖、混凝土空心砌块等。因此，1)这些传统材料的防水、耐候等性能均良好，对内侧墙片和保温材料形成有效的保护，对保温材料的选材要求不高，聚苯乙烯、玻璃棉、岩棉等各种材料均可使用；2)对施工季节和施工条件的要求不十分高，不影响冬期施工。近年来，在黑龙江、内蒙古等严寒地区得到一定的应用。由于在非严寒地区，此类墙体与传统墙体相比尚偏厚，且内、外侧墙片之间需有连接件连接，构造较传统墙体复杂以及地震区建筑中圈梁和构造柱的设置，尚有热桥存在。保温材料的效率仍然得不到充分的发挥。,1.3 外墙外保温 近年来，随着我国节能工作的不断深入，节能标准的提高，用于外墙外保温的材料和技术不断改进，外墙外保温由于其优越性而日益受到人们的重视。 1996年召开全国节能第一次工作会议，提出了推广外墙外保温是今后工作的重点。外墙外保温，是指在垂直外墙的外表面上建造保温层，即给建筑物外穿上一件“保温外套”。对比其它外墙保温技术，它有以下优点：,（1）适用范围十分广泛：外保温不仅适用于采暖建筑，也适用于空调建筑；既适用于民用建筑，又适用于工业建筑；既适用于新建建筑，也适用于既有建筑的节能改造；既能在低层、多层建筑中应用，又能在中高层和高层中应用；既适用于寒冷和严寒地区，又适用于夏热冬冷地区和夏热冬暖地区。,（2）保护主体结构，提高主体结构的耐久性，延长建筑物的寿命。置于建筑物外侧的保温层，大大减少了自然界温度、湿度、紫外线等对主体结构的影响。外墙采用外保温技术可以有效防止和减少墙体和屋面的温度变形，降低温度在结构内部产生的应力，从而有效地提高了主体结构的耐久性。,（3）避免墙体产生热桥，保温效果明显。由于保温材料置于建筑物外墙的外侧，基本上可以消除在建筑物各个部位的“热桥”影响。从而充分发挥了轻质高效保温材料的效能，相对于外墙内保温和夹心保温墙体，它可使用较薄的保温材料，达到较高的节能效果。,（4）有利于改善室内环境。外保温不仅提高了墙体的保温隔热性能，而且增加了室内的热稳定性。它在一定程度上阻止了雨水等对墙体的浸湿，提高了墙体的防潮性能，可避免室内的结露、霉斑等现象，因而创造了舒适的室内居住环境。,（5）容易控制墙面裂缝。彻底的外墙外保温的做法是将建筑物的全部结构穿上一件棉袄，使其完全处于室内的温度环境下，年温差一般波动不大，可以忽略其变形产生的影响。受室外环境温度影响较大只是外保温的外表面。 （6）利于旧房改造。目前，全国有许多既有建筑由于外墙保温效果差，耗能量大，冬季室内墙体结露、发霉，居住环境差。采用外墙外保温进行节能改造时，不影响居民在室内的正常生活和工作。,（7）便于丰富外立面，是建筑更为美观。在施工外保温的同时，还可以利用聚苯板作成凹进或凸出墙面的线条，及其它各种形状的装饰物，不仅施工方便。而且丰富了建筑物外立面。特别对既有建筑进行节能改造时，不仅使建筑物获得更好的保温隔热效果，而且可以同时进行立面改造，使既有建筑焕然一新。,2 外墙外保温体系组成,2.1 外墙外保温的基本构造：（图2）,2.2 外墙外保温系统各层性能要求,2.2.1 界面层（粘结层）要求：清洁，不同的基层应采用不同的界面剂（粘结胶浆），有一定的隔潮作用，视需要附加锚钉。基面不符合粘贴要求时采用机械法固定。,2.2.2 保温层要求：平均的传热系数满足要求，与基层能形成一个整体，满足系统耐久性要求。保温材料的吸湿率要低，而粘结性能要好；为了使所用粘结剂在其表层的应力尽可能减少，对保温材料，一方面要用收缩率小的材料，另一方面在控制其尺寸变形时产生的应力要小。目前可用的保温材料有：模塑型（膨胀型）聚苯乙烯（EPS）板、挤塑型聚苯乙烯（XPS）板、岩棉板、玻璃棉毡、硬泡聚氨酯以及超轻保温浆料等。目前以阻燃型膨胀聚笨乙烯泡沫板及超轻保温浆料应用的较为普遍。,2.2.3 保护层（抹灰层）要求：粘结性、抗裂性、防水性、透气性。采用专用的抗裂砂浆并辅以合理的增强网，在砂浆中加入适量的聚合物和纤维对控制裂缝的产生是有效的（抹面胶浆+玻璃纤维网格布）。 2.2.4 饰面层要求：首先底层腻子必须有一定的防水、抗裂、柔性变形能力，其次涂料的各层不仅要求有一定的柔性而且与底层以及相互间也应有相容性，装修层的材料不仅要求防裂、透气，而且要与保温层协调，最好选择弹性外墙涂料。,3 外墙外保温体系中材料要求,3.1 聚苯乙烯泡沫塑料 3.1.1 概念 聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯树脂为基料，加入发泡剂等辅助材料，经加热发泡而成的轻质材料。 3.1.2 分类 1、按是否参入阻燃剂，分阻燃型（ZR）或自熄型和普通型（PT）两种； 2、按采用成型工艺不同，分模塑型和挤塑型两种。,相关链接：模塑（膨胀）聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）：聚苯乙烯珠粒径加热预发后，在模具中加热成型，是一种闭孔型轻质绝热材料，有许许多多全封闭的多面体蜂窝组成，每个蜂窝的直径为0.20.5，蜂窝壁厚仅0.001。其中聚苯乙烯只有约2%，其余约98%为空气，具有质轻、阻燃（掺入阻燃剂）、导热系数小、吸水率低、耐水、耐老化、耐低温、有一定强度、有韧性、易加工等一系列优点。,*工程中使用的材料导热系数一般0.041W/MK以下，外墙外保温用的膨胀聚苯乙烯板，应采用密度为1822kg/m3为宜，其最小抗压强度为70Kpa。此处的密度为在稳定至恒重后单位体积的重量，因为聚苯乙烯有一个后收缩问题，即聚苯乙烯颗粒料在家热膨胀成型为块体后，在冷却中会逐步收缩。开始时收缩较快，以后逐渐减慢，至150天时收缩量达到极限，即0.15%0.25%，但到第7周末收缩量已达0.1%0.2%，因此，到这时可以在工程中应用。在此之前，应该存放等待。为保持其尺寸的稳定性，聚苯板切割后应在常温下静止七周后，或在70室温下养护1周后才能使用，因此在工程中所用的，应该检查其生产日期，以保证尺寸稳定性。,相关链接： 挤塑聚苯乙烯泡沫板（XPS）：为封闭形孔形结构，材料强度较高，蒸汽渗透阻较大，由于具有微细蜂窝状结构，抗湿性能优越，不仅可用于普通墙面保温，长期在潮湿环境中使用不易受潮，适用于倒铺屋面，冷库维护结构、地面特别大荷载地面保温隔热层及防潮层以下做墙面保温。膨胀聚苯乙烯板材则不宜用于防潮层以下，以免吸水受潮。具体性能见设计手册,3.2 玻璃纤维网格布,玻璃纤维网格布简称玻纤网布指的是玻纤纱的网状机织物，多数是玻纤纱经机织后涂覆使用。 3.2.1 当用聚苯乙烯板作为保温层，用聚合物砂浆作为面层时，应使用耐碱网格布（其玻璃成分中ZrO214.5%0.8%，TiO26%0.5%），玻璃纤维网格布要埋入水泥浆抹面层中，在水与碱的共同作用下，普通玻璃纤维会产生碱腐蚀，必须在玻璃纤维外面罩有足够的耐碱保护层。作为面层加强材料的网布，要求在碱液中侵泡90天后其极限抗拉强度，在用粘结法固定时，应超过150N/,而用机械锚固时，则应超过250N/。只有玻璃纤维网格布具有足够的抗拉强度及耐碱保护层时才能达到。一般情况下，当每年平方米玻璃纤维网格布的重量超过150g时，其耐碱保护层的重量要占15%25%以上。,3.2.2 玻璃纤维网格布的极限伸长率应尽可能地低，其伸长率不得超过3%5%，以免在聚苯乙烯板接头处起皮皱裂。 3.2.3 网孔大小尺寸要适当，一般3.53.555（），这样可使用网格布内外的砂浆互相穿透，结为一体，面层砂浆中的应力又易于向网格布转移。 3.2.4 为了抵抗人员往来、物品搬运队墙体可能产生的碰撞，在地面以上至2m高处的墙体，在普通网格布里面，应再加贴一层更结实的耐撞击网布予以加强。,3.3 粘结材料,3.3.1 将保温板粘结在基底上的粘结材料多种多样。1、为事先预拌好的胶浆，使用时不需添加其他任何物料，既不需要再行配料，也用不着进行搅拌。2、使用前需要添加其他物料（如水泥），需要事先配料和搅拌。3、为粉状材料，使用前需要添加水搅拌均匀。4、使用时无需添加其他物料，但事先必须搅拌均匀。为使保温层粘结良好，往往现在外墙外表面上涂抹界面层。 3.3.2 按照抹面胶浆的材料分类，外墙外保温体系可分为水泥基和无水泥基两类。,外墙外保温工程技术规程中 推荐五种外墙外保温系统,（1）EPS板薄抹面外保温系统：以EPS板为保温材料，玻纤网增强聚合物砂浆抹面层和饰面涂层为保护层，采用粘结方式固定，抹面层厚度小于6的外墙外保温系统。 （2）胶粉EPS颗粒保温浆料外保温系统：以矿物胶凝材料和EPS颗粒组成的保温浆料为保温材料并以现场抹灰方式固定在基层上，以抗列砂浆玻纤网增强抹面和饰面层的外墙外保温系统。,（3）现浇混凝土复合无网EPS外保温系统：用于现浇混凝土剪力墙体系。以EPS板为保温材料，以玻纤网增强抹面层和饰面涂层为保护层，在现场浇灌混凝土时将EPS板置于外模板内侧，保温材料与混凝土基层一次浇筑成型的外墙外保温系统。 （4）现浇混凝土复合EPS钢丝网架板外保温系统：用于现浇混凝土剪力墙体系。以EPS单面钢丝网架板为保温材料，在现场浇灌混凝土时将EPS单面钢丝网架板置于外模板内侧，保温材料与混凝土基层一次浇筑成型，钢丝网架板表面抹水泥抗裂砂浆并可粘贴面砖材料的外墙外保温系统。,（5）机械固定EPS钢丝网架板外保温系统：采用锚拴或预埋钢筋机械固定方式，以腹丝非穿透型EPS钢丝网架板为保温材料，后锚固于基层墙体上，表面抹水泥抗裂砂浆并可粘贴面砖材料的外墙外保温系统。,5 其他外墙外保温系统,（1）岩棉外保温系统：以岩棉为主作为外墙外保温材料与混凝土浇筑一次成型或采取钢丝网架机械锚固件进行岩面板锚固，耐火等级高，保温效果好，为外保温系统增强防火性能起着重要的作用。 （2）硬泡聚氨酯外保温系统：用聚氨酯发泡工艺将聚氨酯保温材料喷涂与基层墙体上，聚氨酯保温材料面层用轻质找平材料进行找平，饰面层可采用涂料或面砖等进行装饰。该工艺保温效果好，可达到国家第三步节能目标，而且施工速度快，能明显缩短工期。,（3）保温砌块和预制保温板外保温系统：用轻质砂浆预制成保温砌块或工厂预制的保温挂板与墙体复合型成保温系统，施工速度快，能明显缩短工期。 （4）XPS板外保温系统：用XPS板代替EPS板形成的保温系统，导热系数低、保温性能好，但XPS板表面的粘结性以及透气性仍应进一步研究。,（5）“Sto经典”无水泥基外墙外保温体系：“Sto经典”（ Sto Therm Classic）外墙外保温体系为我国目前市场上唯一的无水泥基外墙外保温体系。该体系不但集保温、防水、装饰功能为一体，更在于其“无水泥”防护面层具有很高的弹性和抗冲击荷载能力、优越的抗裂性及耐候性。,6 我国现有主要的外墙外保温技术,典型的主要有：仿专威特的EPS贴板法系统、具有自主知识产权的ZL胶粉聚苯颗粒保温浆料系统、现浇混凝土复合有网、无网EPS板外保温系统等。,6.1 EPS板薄抹面外保温系统,这是目前在我国使用最多的一种外保温墙体，其中聚苯板在基层墙体上的固定方式有三种：1)采用粘结胶浆固定；2)采用机械固定物固定；3)以上两种固定方式的结合。这种做法有如下的优越性：1)由于它在欧洲及美国已沿用了近三十年，在美国已建成的建筑高达44层，因此。此项技术已形成体系，粘结层、保温层与饰面层可配套使用，有较多较成熟的技术文件；2)由于保温材料采用膨胀聚苯乙烯，其价格不十分昂贵，使整个系统价格适中。便于用户接受；3)无复杂的施工工艺，一般施工单位经过简短培训后，便可掌握施工要领，便于技术的推广；,4)它集保温、防水和装饰功能于一体，具有多功能性；5)整个系统具有较强的耐候性、良好的防水和水蒸气渗透性能；6)有多种颜色和纹理的面层涂料可供选择，与整个系统配套使用。 目前。这种做法在北京、东北等地已得到广泛的应用，北京裕京花园、卧龙花园、建设部丙八、丙十楼的改造等许多工程，均采用了这种做法。但是，由于白蚁对膨胀聚苯乙烯的侵害，在有白蚁的地区不可使用；由于其对施工的环境温度要求为4，不适合冬期施工。,6.2 XPS板外保温系统,挤塑聚苯乙烯是近年来发展起来的一种新型保温材料。目前，挤塑聚苯乙烯与茶层墙体的固定方式主要采用机械固定件。这种材料的优点在于：1)挤塑聚苯乙烯具有致密的表层及闭孔结构内层。其导热系数大大低于同厚度的膨胀聚苯乙烯，因此具有较膨胀聚苯乙烯更好的保温隔热性能。对同样的建筑物外墙，其使用厚度可小于其它类型的保温材料；2)由于内层的刀孔结构。因此它具有良好的抗湿性，在潮湿的环境中，仍可保持良好的保温隔热性能；3适用于冷库等对保温有特殊要求的建筑，也可用于外墙饰面材料为面砖或石材的建筑，4由于挤塑聚苯乙烯与基层墙体的固定方式土要采用机械固定件。在冬季可照常施工。但挤塑聚苯乙烯的价格尚偏高，因此适用于档次较高的建筑。其施工工艺和节点构造尚有待于进一步完善。,6.3 现浇混凝土复合无网、 有网EPS外保温系统,现浇混凝土复合无网EPS外保温系统和现浇混凝土复合EPS钢丝网架板外保温系统的两项外墙外保温技术主要应用于高层建筑现浇混凝土剪力墙结构。 6.3.1 高层住宅现浇混凝土外墙外保温有网体系，钢丝网架聚苯板与外墙一次浇筑成活。该体系具有施工速度快、安全，与主体结构连接可靠，保温性能好，造价低等特点。同时，该体系可用于冬季施工，并且适宜于在面层粘贴面砖。,6.3.2 高层住宅现浇混凝土外墙外保温无网体系，聚苯板与主体结构一次浇筑成活。与有网体系相比，此技术进一步降低了造价。同时，其外表面采用抗裂砂浆压入耐碱玻璃纤维网格布，具有可靠的抗裂性和抗冲击性；其面层厚度薄，减少了湿作业。（见教材）,7 外墙外保温技术常见的质量问题,7.1 外保温技术、材料的质量、性能不合乎外保温对产品的质量要求。 7.2 外墙外保温设计的不完善。设计人员对各种外保温技术的一些做法没有很好地认识和掌握，导致设计和施工脱节，不能有效的指导施工，结点方案设计不完善而导致外保温产生问题。（1）老虎窗的保温处理；（2）窗的节能结点设计；（3）结构伸缩缝的节能设计；（4）女儿墙内侧增强保温处理；（5）加强保温截止部位材质变换处的密封、防水和防开裂处理； 7.3 施工方法不规范，缺乏施工过程的必要质量控制手段。,第三部分 节能窗技术,窗户是建筑外维护结构的开口部位，是阻隔外界气候侵扰的基本屏障。窗户的面积是建筑面积的1/5左右，占外围护结构面积的1/31/6左右，目前我国窗户能耗约占建筑采暖空调能耗的40%。窗户是建筑保温、隔热的薄弱环节，是建筑节能的关键部位和重中之重。,1 外窗的节能构造及性能,1.1 门窗的节能性能指标主要有3个部分组成：窗框、玻璃以及窗框与玻璃结合部位的性能。 1.2 外窗保温性能：是指外窗阻止由室外温差引起的传热的能力，可用外窗的传热系数K值，或传热阻R0值来表示。,1.3 外窗隔热性能：是指外窗阻止太阳辐射热通过窗户进入室内的能力，用外窗的遮阳系数或外窗的综合遮阳系数SW来表示。遮阳系数或综合遮阳系数愈大，表示通过的太阳辐射愈多，隔热性能愈差。 窗户传热系数的正确评估应综合考虑影响窗户热传递系数的各因素，包括：玻璃类型、玻璃层数、玻璃之间的空气间隔距离、玻璃之间的气体种类、中空玻璃间隔条、窗户的设计、窗户框材料等等。 在评估窗户的性能时，应是整窗的性能，而不是评估窗户组件的功能。节能窗采用的主要技术，发达国家主要的节能手段包括：低辐射玻璃、惰性气体、暖边技术和阳光控制膜玻璃、并将节能的重点放在整窗上。,1. 4 相关概念,1.4.1中空玻璃 由两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘结密封，使玻璃层间有干燥气体空间的制品。该定义有以下含义：（1）中空玻璃可以由两片活多片玻璃构成；（2）中空玻璃的结构是密封结构；（3）中空玻璃空腔中的气体必须是干燥的；（4）中空玻璃内必须含有干燥剂。,1.4.2普通中空玻璃 普通中空玻璃的配置包括透明玻璃、空气和槽铝式间隔条。普通中空玻璃中使用的铝间隔条，在室内外存在温差情况下，热能通过铝间隔条跑掉，因而铝间隔条又称为冷边。,1.4.3高性能中空玻璃 采用高性能中空玻璃配置，即低辐射玻璃、超级间隔条和氩气，从三方面同时减少中空玻璃的传热，与普通中空玻璃相比，节能效果改善44%。节能窗的配置普遍使用低辐射玻璃，惰性气体和暖边间隔条技术。高