第三章 民用建筑节能设计

1、2022-5-31第二章第二章 民用建筑节能设计民用建筑节能设计2022-5-32建筑节能定义：指对建筑能耗的降低和建筑使用能量的减少。广义地说，建筑节能包括建筑物内建筑设备系统日常使用的节能、建材生产和建筑物建造过程中的节能、建筑物本体的节能特性等。本章所说的建筑节能特指建筑物本体的节能特性。2022-5-33建筑能耗的基本概念建筑能耗的基本概念民用建筑民用建筑：建筑建造和使用过程中的用能，主要包括建：建筑建造和使用过程中的用能，主要包括建 筑采暖、空调、热水供应、炊事、电气等方面。筑采暖、空调、热水供应、炊事、电气等方面。按国际惯例，工业建筑使用能耗一般计入工业产品能按国际惯例，工业建筑使

2、用能耗一般计入工业产品能 耗，不计入建筑能耗。耗，不计入建筑能耗。建筑能耗的构成建筑能耗的构成采暖采暖空调空调热水热水供应供应电电气气炊炊事事各部分所占比例各部分所占比例(%)(%)6565151514146 62022-5-342.12.1建筑节能的基本问题建筑节能的基本问题建筑节能建筑节能满足建筑热环境满足建筑热环境保护人居环境保护人居环境社会经济社会经济发展的需要发展的需要减轻大气污染减轻大气污染改善建筑环境改善建筑环境2022-5-35建筑节能设计节能设计包括：节能整体设计节能整体设计和节能建筑单体设计节能建筑单体设计。节能整体设计：充分体现“建筑设计结合气候”的设计思想，分析构成气候

3、的决定因素-太阳辐射因素、大气环流因素、地理因素的有利或不利影响，通过建筑的规划布局，创造有利于节能的微气候环境。节能建筑单体设计：分为三部分。一种是从建筑设计本身出发，包括建筑平面的布局，建筑体型体量设计，建筑内外部空间设计，窗、地面积比或者窗、墙面积比的设计等方面；其次是节能技术设计；第三种是类似于生态建筑的特殊的节能建筑的设计。2022-5-36出路！出路！提高建筑围护结构的热工性能提高建筑围护结构的热工性能利用可再生能源利用可再生能源 建筑的可持续发展（绿色建筑）建筑的可持续发展（绿色建筑） 2022-5-37提高建筑围护结构的热工性能提高建筑围护结构的热工性能在建筑冷热负荷的计算时，

4、其中有两项重要的影在建筑冷热负荷的计算时，其中有两项重要的影响因素，即通过响因素，即通过围护结构的传热量围护结构的传热量损失和损失和空气渗空气渗透耗热量透耗热量。这两项都与建筑围护结构材料选择和。这两项都与建筑围护结构材料选择和构造形式有着直接的关系。建筑围护结构的保温、构造形式有着直接的关系。建筑围护结构的保温、防潮、密封性能等热工性能的提高，可以大大减防潮、密封性能等热工性能的提高，可以大大减小建筑物冷热负荷，从而减少建筑设备的能耗、小建筑物冷热负荷，从而减少建筑设备的能耗、节省能源。节省能源。2022-5-38利用可再生能源利用可再生能源节能建筑在提高围护结构的热工性能的同节能建筑在提高

5、围护结构的热工性能的同时，还要在建筑设计中充分考虑最大限度时，还要在建筑设计中充分考虑最大限度利用利用自然能和可再生能源自然能和可再生能源，尽量减少常规，尽量减少常规能源的消耗。例如：无能耗住宅、被动式能源的消耗。例如：无能耗住宅、被动式太阳能住宅等。太阳能住宅等。2022-5-39建筑的可持续发展（绿色建筑建筑的可持续发展（绿色建筑）基本内容是要求当代人与后代人发展机会均等，基本内容是要求当代人与后代人发展机会均等，当前的发展不损害后人的生存环境，强调有效和当前的发展不损害后人的生存环境，强调有效和有节制地利用不可再生资源。有节制地利用不可再生资源。可持续发展的一个最普遍、最明显的特征是节省

6、可持续发展的一个最普遍、最明显的特征是节省能源，包括两层含义，其一是指建筑运营的低能能源，包括两层含义，其一是指建筑运营的低能耗，其二指房屋建造过程中的低能耗。耗，其二指房屋建造过程中的低能耗。2022-5-3102.2 2.2 节能建筑与建筑节能材料节能建筑与建筑节能材料2022-5-311形态形态材质材质材料材料纤纤维维状状无机质无机质天然天然石棉纤维石棉纤维人造人造矿物纤维（矿渣棉、岩棉、玻璃棉、硅酸铝棉）矿物纤维（矿渣棉、岩棉、玻璃棉、硅酸铝棉）有机质有机质天然天然软质纤维板（木纤维板、草纤维板）软质纤维板（木纤维板、草纤维板）微微孔孔状状无机质无机质天然天然硅藻土硅藻土人造人造硅酸钙

7、、碳酸镁硅酸钙、碳酸镁气气泡泡状状有机质有机质天然天然软木软木人造人造泡沫聚苯乙烯塑料、泡沫聚氨酯塑料、泡沫酚醛泡沫聚苯乙烯塑料、泡沫聚氨酯塑料、泡沫酚醛树脂、泡沫尿素树脂、泡沫橡胶、钙塑绝热板树脂、泡沫尿素树脂、泡沫橡胶、钙塑绝热板无机质无机质人造人造膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气混凝土、泡沫玻璃膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、加气混凝土、泡沫玻璃、泡沫硅玻璃、火山炭微珠、泡沫粘土等、泡沫硅玻璃、火山炭微珠、泡沫粘土等层状层状金属金属人造人造铝箔铝箔建筑墙体的绝热材料建筑墙体的绝热材料表表: :主要绝热材料分类主要绝热材料分类 2022-5-312膨胀珍珠岩及制品由酸性火山玻璃熔岩（即珍珠岩、松脂岩）经由

8、酸性火山玻璃熔岩（即珍珠岩、松脂岩）经破碎、筛分至一定粒度再经预热、瞬时高温焙破碎、筛分至一定粒度再经预热、瞬时高温焙烧膨胀冷却而制成的一种白色颗粒状的绝热材烧膨胀冷却而制成的一种白色颗粒状的绝热材料。料。膨胀珍珠岩具有轻质、绝热、吸声、不燃烧、膨胀珍珠岩具有轻质、绝热、吸声、不燃烧、使用温度广、化学稳定性强、无毒、无味等特使用温度广、化学稳定性强、无毒、无味等特性。性。主要用途：（主要用途：（1）做墙体、屋面、吊顶等围护结）做墙体、屋面、吊顶等围护结构的散填隔热保温材料；（构的散填隔热保温材料；（2）配置轻骨料混凝）配置轻骨料混凝土，预制各种轻质混凝土构件；（土，预制各种轻质混凝土构件；（3

9、）以膨胀珍）以膨胀珍珠岩为骨料，用各种有机或无机胶结剂制成绝珠岩为骨料，用各种有机或无机胶结剂制成绝热吸声的膨胀珍珠岩制品。热吸声的膨胀珍珠岩制品。2022-5-3132022-5-314聚苯乙烯泡沫塑料是以合成树脂为原料，加入发泡剂，通过热分解放出大量是以合成树脂为原料，加入发泡剂，通过热分解放出大量气体，形成内部具有无数小气孔材料的塑料制品。气体，形成内部具有无数小气孔材料的塑料制品。主要特点：主要特点： 1）质量轻，堆密度可小到）质量轻，堆密度可小到20kg/m3以下，比水轻以下，比水轻50倍以上。倍以上。 2）绝热性能好，热导率仅）绝热性能好，热导率仅0.044W/(mK)，适合于保温

10、，适合于保温-4070的介质。的介质。 3）防潮性好，不易吸水。）防潮性好，不易吸水。 4）施工方便，易于切割，也易于与各种材料结合。）施工方便，易于切割，也易于与各种材料结合。 5）弹性好，形状保持比较稳定，适用于充当缓冲包装材）弹性好，形状保持比较稳定，适用于充当缓冲包装材料。料。 6）加阻燃剂后，具有较好的阻燃性。）加阻燃剂后，具有较好的阻燃性。用途：用途： 做墙体、地面和屋面的保温隔热层。做墙体、地面和屋面的保温隔热层。2022-5-3152022-5-3163岩棉、矿渣棉、玻璃棉统称矿物棉。具有多孔性、堆密度小、热导率低、统称矿物棉。具有多孔性、堆密度小、热导率低、吸声及隔声性能好、

11、不燃、耐腐蚀、防蛀以及化吸声及隔声性能好、不燃、耐腐蚀、防蛀以及化学稳定性好等特点。学稳定性好等特点。用途：用途：与作为建筑外围护结构的混凝土墙或砖墙配合可与作为建筑外围护结构的混凝土墙或砖墙配合可制成保温、隔热、吸声与隔声性能良好的复合墙制成保温、隔热、吸声与隔声性能良好的复合墙体结构。体结构。2022-5-317玻璃棉制品岩棉制品矿渣棉制品2022-5-318节能建筑的门窗材料节能建筑的门窗材料 建筑门窗一般由门窗框材料、建筑门窗一般由门窗框材料、镶嵌材料和密封材料构成。镶嵌材料和密封材料构成。门窗门窗材料材料的选择对建筑节能的影响很的选择对建筑节能的影响很大。大。建筑门窗承担着隔绝与沟通

12、室内外两种环境两个相互矛盾建筑门窗承担着隔绝与沟通室内外两种环境两个相互矛盾的任务，不仅要求它具有良好的绝热性能，同时还应具有的任务，不仅要求它具有良好的绝热性能，同时还应具有采光、通风、装饰、隔声、防火等多项功能。采光、通风、装饰、隔声、防火等多项功能。2022-5-319门窗框材料表表:几种材料的导热系数值几种材料的导热系数值 品种品种 松、杉木松、杉木塑料塑料钢钢铝合金铝合金 W/(mW/(mk)k)0.140.140.290.290.100.100.250.2558.258.2174.4174.4目前我国常用的门窗框材料有木材、钢材、铝合金、塑料、复合材料等。2022-5-320镶嵌材

13、料 玻璃及其制品是最常用的镶嵌材料。分为：平板玻璃（包括浮法玻璃）、中空玻璃、镀膜玻璃和彩色玻璃。2022-5-3212.32.3建筑保温与热工设计建筑保温与热工设计 建筑是由围护结构，建筑是由围护结构，包括包括墙体墙体、屋面屋面、门窗门窗、地面地面等围合起来的空间，等围合起来的空间，这一空间热环境的优劣，这一空间热环境的优劣，取决于取决于室外自然气候的优室外自然气候的优劣劣和和围护结构的保温隔热围护结构的保温隔热性能的高低性能的高低。因此，改善。因此，改善建筑围护结构的保温性能建筑围护结构的保温性能和热工性能是建筑节能的和热工性能是建筑节能的首要问题首要问题。 2022-5-322按照建筑热

14、工设计分区及设计要求，在冬季时间长、气按照建筑热工设计分区及设计要求，在冬季时间长、气温低的严寒地区和寒冷地区，为使室内热环境满足人们温低的严寒地区和寒冷地区，为使室内热环境满足人们正常工作和生活的需要，通常都装有采暖设备。为了节正常工作和生活的需要，通常都装有采暖设备。为了节省采暖的能耗及维持室内所需的热环境条件，房屋建筑省采暖的能耗及维持室内所需的热环境条件，房屋建筑必须具有足够的保温能力。必须具有足够的保温能力。 2.3.1 建筑保温1、传热基本知识、传热基本知识建筑保温建筑保温建筑防热建筑防热建筑保温途径围护结构保温设计异常部位的保温措施2022-5-3232 .3.1 建筑保温1 建

15、筑保温的途径建筑保温的途径（1）建筑体型的设计，应减少外围护结构的总面积）建筑体型的设计，应减少外围护结构的总面积FqQ当温差一定时，总传热量与面积成正比。因此，减少建筑物的总面积也就能减少能耗，既能节省开支又能节约能源。Q：总传热量（wh）q：单位时间单位面积的传热量（w/）：传热时数（h）F：围护结构的总面积（ ）建筑物体形系数：建筑物体形系数：建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。（外表面积不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积）2022-5-3241 建筑保温的途径建筑物体型系数：即单位体积分摊到的面积根据根据民用建筑节能设计标准民用建筑节能设计标准中规定，建筑物体型

16、系中规定，建筑物体型系数宜控制在数宜控制在0.3及以下及以下。若大于0.3，则外围护结构应加强保温。如建筑物的高度相同，则其平面形式为圆形时体型系数最小，依次为正方形、长方形，以及其他组合形式。随着体型系数的增加，单位面积的传热量也相应加大。2022-5-3251 建筑保温的途径一般来说，体积小，体形复杂的建筑，体积小，体形复杂的建筑，S大。如平房和低大。如平房和低矮建筑。矮建筑。体积大，体形简单的建筑。体积大，体形简单的建筑。S值小。如多层、高层。值小。如多层、高层。因此，建筑师处理体型与平面设计时，首先应考虑功能要求，必须正确处理体型，尽量减少表面积以减少热量的散失。根据调查统计：4个单元

17、6层楼的体型系数为0.28；4个单元3层楼的体型系数为0.34，且采暖能耗比前者多20%。因此居住建筑在一定范围内限制体型，但不作硬性要求。2022-5-3261 建筑保温的途径（2）围护结构应具备足够的保温性能）围护结构应具备足够的保温性能FttRFqQeio)(1在室内外温差一定和确定的边界条件下，热阻越大，传热量越小。因此，民用建筑热工设计规范民用建筑热工设计规范中提出，中提出，把总热阻把总热阻Ro作为围护结构保温性能的指标。作为围护结构保温性能的指标。按热惰性指标D将围护结构分为4类，分别取不同的室外计算温度，从而以不同的总热阻值来调节保温性能。围护结构的热惰性指标D大时，Ro可小些。

18、围护结构的热惰性指标D小时，Ro总热阻增大予以补偿。Q：总传热量（：总传热量（wh）q：单位时间单位面积的传热量：单位时间单位面积的传热量：传热时数（：传热时数（h）F：围护结构的总面积（：围护结构的总面积（ ）2022-5-3271 建筑保温的途径（3）争取良好的朝向和适当的建筑间距）争取良好的朝向和适当的建筑间距日照间距：日照间距：指前后两排南向房屋之间，为保证后排房屋在冬至日底层获得不低于二小时的满窗日照而保持的最小间隔距离 。)(6 . 1青岛，多层HDL青岛市城市建筑规划管理办法 2003 规定遮挡建筑高度不超过24米时，其与被遮挡建筑的建筑间距按照日照间距系数确定。日照间距系数为：

19、（一）遮挡建筑的长边与被遮遮挡建筑的长边与被遮挡建筑相对时，其日照间距系数不挡建筑相对时，其日照间距系数不小于小于1.6。其中，被遮挡建筑为学校。其中，被遮挡建筑为学校及托幼园所的教室、寝室、活动室及托幼园所的教室、寝室、活动室（场地）和疗养院、医院病房、老（场地）和疗养院、医院病房、老年休养场所等时，其日照间距系数年休养场所等时，其日照间距系数不小于不小于1.8。2022-5-3281 建筑保温的途径（4）增强围护结构的密闭性，防止冷风渗透的不利影响。）增强围护结构的密闭性，防止冷风渗透的不利影响。具体措施：在设计中主要入口避开迎风地段，建筑物外部窗户面积不宜过大，加强门窗密闭性等。例如，北

20、京地区，南向窗，有单层钢窗的热损失是37砖墙的2.2倍。但要注意，注重门窗密闭性之余也要注意透气性。特别是人员密集的场所。门斗门斗2022-5-3291 建筑保温的途径（4）增强围护结构的密闭性，防止冷风渗透的不利影响。）增强围护结构的密闭性，防止冷风渗透的不利影响。具体措施：合理布置竖向交通井。高层建筑的竖向交通井如果正对主入口设计，将大大增加不必要的冷风渗透。因此应将门厅和电梯井之间有一段缓冲距离。华尔斯酒店大堂华尔斯酒店大堂楼梯、电梯以及内天井等上下联系的空间，高度大，能显著增加由热压引起的冷风渗透。2022-5-3301 建筑保温的途径（5）避免潮湿，防止内壁产生冷凝。）避免潮湿，防止

21、内壁产生冷凝。导热系数随含湿量增大而增大，热阻降低，削弱了保温性能。水分产生原因：材料原始湿度，施工中用水，使用过程中进水；地下水。总结：建筑保温的途径（1）建筑体型的设计，应减少外围护结构的总面积）建筑体型的设计，应减少外围护结构的总面积（2）围护结构应具备足够的保温性能）围护结构应具备足够的保温性能（3）争取良好的朝向和适当的建筑间距）争取良好的朝向和适当的建筑间距（4）增强围护结构的密闭性，防止冷风渗透的不利影响。）增强围护结构的密闭性，防止冷风渗透的不利影响。（5）避免潮湿，防止内壁产生冷凝。）避免潮湿，防止内壁产生冷凝。2022-5-3312 围护结构的保温设计2.1 保温设计的依据

22、保温设计的依据（1）基本指标：最小总热阻）基本指标：最小总热阻 Ro.min（2）传热特性不同的异常部位形成热桥，热桥的温度低于）传热特性不同的异常部位形成热桥，热桥的温度低于主体，为免结露，需要进行计算。主体，为免结露，需要进行计算。热桥：如外墙体中的钢或钢筋混凝土骨架，窗洞口的过梁，板材中的肋等。最小总热阻：为使建筑外围护结构内表面不产生结露，外围护结最小总热阻：为使建筑外围护结构内表面不产生结露，外围护结构的总热阻必须大于一定的值，这个值称为构的总热阻必须大于一定的值，这个值称为“最小总热阻最小总热阻”。最小。最小总热阻由室内外的计算温度差以及室内计算温度与内表面的允许温总热阻由室内外的

23、计算温度差以及室内计算温度与内表面的允许温差所决定。差所决定。ti-冬季室内计算温度（冬季室内计算温度（）一般居住建筑取一般居住建筑取18，高级居住建筑、医疗等取，高级居住建筑、医疗等取20 。te-冬季室外计算温度（冬季室外计算温度（）n-温差修正系数温差修正系数Ri-内表面换热阻（内表面换热阻（m2K/W）t-室内气温与外墙内表面之间的允许温差（室内气温与外墙内表面之间的允许温差（） （如居住建筑外墙允许温差6，屋顶4。）ieioRtnttR)(min,2022-5-3322.1 保温设计的依据（3）实际情况下不是一维稳定传热，需要考虑热惰性指标）实际情况下不是一维稳定传热，需要考虑热惰性

24、指标D。根据不同的。根据不同的D，取不同的冬季计算温度。，取不同的冬季计算温度。根据民用建筑热工设计规范的规定，分为四类：型D6.0型D=4.16.0型D=1.64型D1.5（4）计算Ro.min时，以室内外温度ti，te为依据。但对于实体砖墙， D=1.64.0时，仍按型。2022-5-3332 围护结构的保温设计2.2围护结构的经济传热阻按最小传热阻，节省建造费但增加采暖费；无限增加热阻，节省采暖费但浪费建造费，存在最佳经济热阻。世界发达国家外墙保温标准逐渐提高。英国（气候与上海相近）1973年前外墙传热系数1.6w/(m2k)，1974年后1.0w/(m2k) ，1982年后0.6w/(

25、m2k) ，1988年后0.45w/(m2k)。与北京相近气候的发达国家约为0.35w/(m2k)。我国北京为0.9w/(m2k)。2022-5-3342 围护结构的保温设计2.3 建筑物耗热量指标的计算 是指在采暖期室外平均温度条件下，为保持室内设计温度，是指在采暖期室外平均温度条件下，为保持室内设计温度，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。它是评价建筑物能耗水平的一个重要指标。不给的热量。它是评价建筑物能耗水平的一个重要指标。不同地区的建筑物耗热量指标不同。同地区的建筑物耗热量指标不同。1、建筑物耗热量指标计算、建筑

26、物耗热量指标计算qH= qH.T + qINF - qr.H式中式中 qH ：建筑物耗热量指标：建筑物耗热量指标(W/m2)；qH.T：单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量：单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量 (W/m2)；qINF：单位建筑面积的空气渗透耗热量：单位建筑面积的空气渗透耗热量(W/m2)；qr.H：单位建筑面积的建筑物内部得热：单位建筑面积的建筑物内部得热(包括炊事、照明、家电和人包括炊事、照明、家电和人体散热体散热)，住宅建筑，取，住宅建筑，取3.80W/m2。2022-5-3352 围护结构的保温设计2、单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量的计算、单位建筑面积通过围护结构

27、的传热耗热量的计算式中：式中：ti：全部房间平均室内计算温度，一般建筑取：全部房间平均室内计算温度，一般建筑取16- 18；te：采暖期室外平均温度：采暖期室外平均温度()，可从相关资料中查到；，可从相关资料中查到；i：某一围护结构传热系数的修正系数，可从相关资料中：某一围护结构传热系数的修正系数，可从相关资料中查到；查到； Ki：围护结构的传热系数：围护结构的传热系数W/(m2.K)，对于外墙应取其平，对于外墙应取其平均传热系数；均传热系数；Fi：围护结构的面积：围护结构的面积(m2) A0；建筑面积建筑面积(m2) 。 01,/)(AFKttqmiiiieiTH2022-5-3362 围护

28、结构的保温设计3、单位建筑面积的空气渗透耗热量的计算、单位建筑面积的空气渗透耗热量的计算 qINF=(ti-te)(Cp.N.V)/A0 式中式中Cp：空气比热容，取：空气比热容，取1.0kj/(kg.K)；：空气密度：空气密度(kg/m3)，取，取te条件下的值；条件下的值；N：换气次数，住宅建筑取：换气次数，住宅建筑取0.5L/h；V：换气体积：换气体积(m3) 。 2022-5-3372 围护结构的保温设计2.4 围护结构保温构造围护结构保温构造1. 按保温构造的类型：按保温构造的类型：保温承重二合一保温承重二合一。如混凝土空心砌块，轻质实心砌块低层、多层、墙承重。空心砌块保温与空心砌块

29、保温与承重结合构造承重结合构造外粉墙砖砌体保温层隔汽层内粉墙单设保温层结构示例单设保温层结构示例单设保温层单设保温层。如加气混凝土。应用广泛。由导热系数很小的材料作保温层起主要保温作用。 保温层不起承重作用，所以选择的灵活性较大，不论是板块状，纤维状以至松散颗粒状材料均可应用。2022-5-3382.4 围护结构保温构造复合构造复合构造 当单独用某一种方式不能满足保温要求，或为达到保温要求而造成技术经济上不合理时，往往采用混合型保温构造。例如既有实体保温层，又有空气层和承重层的外墙或屋顶结构。如图是一个200C的恒温车间外墙构造。123765841 1混凝土；混凝土；2 2粘结剂；粘结剂；3

30、3聚氨脂泡沫塑料聚氨脂泡沫塑料；4 4木纤维板；木纤维板；5 5塑料薄膜；塑料薄膜；6 6铝箔纸板铝箔纸板；7 7空气间层；空气间层；8 8胶合板涂油漆胶合板涂油漆2022-5-3392.4围护结构保温构造2、按保温层的位置分类、按保温层的位置分类内保温：内保温：保温层在承重层的内侧。保温层在承重层的内侧。适合间歇性供热（公共适合间歇性供热（公共建筑）。建筑）。特点：不受室外影响，无需特别防护。 室内供热时，室内气温上升快（电影院、体育馆）。但用于居住性建筑热稳定性不足。外保温：外保温：保温层在承重层的外侧。保温层在承重层的外侧。应用广泛。应用广泛。 特点：1、使墙或屋顶的主要部分受到保护，大

31、大降低温度应力的起伏，提高结构的耐久性。 此外，外保温对减少防水层的破坏，也是有利的。2022-5-3402.4 围护结构保温构造 2、由于承重层材料的热容量一般都远比保温层大，所以这种布置方式对房间热稳定性有利。当供热不均匀时可保证围护结构内表面的温度不致急剧下降，从而使室温不致很快下降。 3、保温层放在外侧时，将减少保温层内部产生水蒸气凝结的可能性。 4、旧房改造，特别是为了节能而加强旧房的保温型性时，外保温处理效果最好。 保温层在承重层中间保温层在承重层中间特点：对保温层强度要求不高。要注意控制两侧的湿度，防止水分渗入。2022-5-3413 围护结构传热异常部位的保温措施围护结构传热异

32、常部位的保温措施建筑保温3.1 窗的保温窗户保温性能低的原因，主要是缝隙透气；玻璃、窗框和窗樘等的热阻太小。2.提高气密性，减少冷风渗透。针对我国目前的情况，应从以下几方面来改善窗的保温性针对我国目前的情况，应从以下几方面来改善窗的保温性能能：3.提高窗框保温性能。4.改善玻璃部分的保温能力。 例如：双层窗、双玻璃窗、空心玻璃砖等。1. 控制各向墙面的开窗面积。（窗墙面积比窗墙面积比）2022-5-342窗墙面积比：窗墙面积比：为控制指标，窗洞口面积和房间立面单元面积为控制指标，窗洞口面积和房间立面单元面积的比值。的比值。采暖墙体按最小总热阻设计时，各朝向的窗墙面积比为：采暖墙体按最小总热阻设

33、计时，各朝向的窗墙面积比为：北向不大于北向不大于0.200.20，东西向不大于，东西向不大于0.250.25（单层窗）或（单层窗）或0.300.30（双（双层窗），南向不大于层窗），南向不大于0.350.35。如：北京地区 型外墙 东西朝向 窗墙面积比为0.35时，Ro.min=0.62 w/k。当设计上需要增大窗户面积时，应采用比最小传热阻大的传热阻。根据民用建筑热工设计规范附录五：窗墙面积比与外墙允许最小传热阻的对应关系2022-5-3433.2 3.2 热桥保温热桥保温（只考虑室内温度高于室外）（只考虑室内温度高于室外）1 1、定义：在围护结构中，一般都有、定义：在围护结构中，一般都有保

34、温性能远低于主体部保温性能远低于主体部分的嵌入构件分的嵌入构件。（如外墙体中的钢或钢筋混凝土骨架，圈梁，。（如外墙体中的钢或钢筋混凝土骨架，圈梁，板材中的肋等）这些构件或部位的热损失比相同面积主体部板材中的肋等）这些构件或部位的热损失比相同面积主体部分的热损失多，他们的内表面温度也比主体低，分的热损失多，他们的内表面温度也比主体低，这种容易传这种容易传热的构件或部分称之为热的构件或部分称之为“热桥热桥”。2、特点、特点如图所示：薄壁型钢骨架热桥温度分布2022-5-3443.2 热桥保温2、特点、特点在热桥部位，内表面温度比主体低一些外表面温度比主体高一些表示热桥部分比主体部分传热能力好，热稳

35、定性差。表示热桥部分比主体部分传热能力好，热稳定性差。热桥保温处理，理论热桥保温处理，理论上就是用某种导热系上就是用某种导热系数很小的保温材料，数很小的保温材料，附加到热桥的适当部附加到热桥的适当部位。位。2022-5-345围护结构是室内和室外的物理界围护结构是室内和室外的物理界限，是多种功能的集合体。限，是多种功能的集合体。随着时代的发展，围护结构也在随着时代的发展，围护结构也在不断发展变化，它的功能越来越不断发展变化，它的功能越来越完善，给人带来越来越舒适的室完善，给人带来越来越舒适的室内热环境。一方面，材料和构造内热环境。一方面，材料和构造技术的进步提高了传统围护结构技术的进步提高了传

36、统围护结构的保温、隔热和密闭性能；另一的保温、隔热和密闭性能；另一方面，现代意义的围护结构不仅方面，现代意义的围护结构不仅满足传统的功能要求，更成为采满足传统的功能要求，更成为采集利用自然可再生能源的有利场集利用自然可再生能源的有利场所。如太阳能墙板等。所。如太阳能墙板等。2.3.2 维护结构节能设计维护结构节能设计2022-5-346一、了解所设计的建筑的热工要求一、了解所设计的建筑的热工要求 二、根据选定的热工要求确定节能设计指标二、根据选定的热工要求确定节能设计指标 体型系数体型系数 屋顶屋顶 外墙外墙 节能设计节能设计 窗户窗户夏季和冬季的要求？夏季和冬季的要求？2022-5-3471

37、 1、墙体、墙体近几十年，由不同材料组合成的复合墙体保温性能好，在现近几十年，由不同材料组合成的复合墙体保温性能好，在现代建筑墙体中处于主导地位。而体现高技术特色的新式墙体代建筑墙体中处于主导地位。而体现高技术特色的新式墙体更是层出不穷。如玻璃幕墙、双层玻璃幕墙、透明绝热墙和更是层出不穷。如玻璃幕墙、双层玻璃幕墙、透明绝热墙和喷洒降温玻璃幕墙、太阳能集热蓄热墙和太阳能电力墙等。喷洒降温玻璃幕墙、太阳能集热蓄热墙和太阳能电力墙等。1.1 保温外墙体保温外墙体最常见的单一材料围护结构是最常见的单一材料围护结构是砖墙砖墙，为了提高节能效果，为了提高节能效果，同时减少实体粘土砖的使用和节省建筑面积，目

38、前多采用同时减少实体粘土砖的使用和节省建筑面积，目前多采用空心砌块空心砌块。保温外墙体分为保温外墙体分为单一材料墙体和复合墙体单一材料墙体和复合墙体。2022-5-3481.1 保温外墙体单一材料围护结构包括：单一材料围护结构包括：1）粘土多孔砖）粘土多孔砖，多层住宅一般采用砖混结构，以粘土多，多层住宅一般采用砖混结构，以粘土多孔砖为墙体。孔砖为墙体。2）混凝土空心砌块）混凝土空心砌块，外墙采用混凝土空心砌块作为承重，外墙采用混凝土空心砌块作为承重材料，孔内填充保温材料，外墙内粉刷保温砂浆作保温材料，孔内填充保温材料，外墙内粉刷保温砂浆作保温处理。处理。3）加气混凝土砌块）加气混凝土砌块。该墙

39、体轻质高强，热工性能好。该墙体轻质高强，热工性能好。4）框架填充外墙）框架填充外墙。主要用于高层建筑。可以用水泥炉渣。主要用于高层建筑。可以用水泥炉渣轻质砌块、加气混凝土砌块、大孔空心砖、各种轻质条轻质砌块、加气混凝土砌块、大孔空心砖、各种轻质条板等。板等。2022-5-3491.1 保温外墙体复合墙体保温材料的设置有外保温、内保温和保温层在中间复合墙体保温材料的设置有外保温、内保温和保温层在中间三种方式。三种方式。常见的复合墙体有：常见的复合墙体有：1）砌块复合墙体。）砌块复合墙体。采用高效保温材料，将聚苯板、玻璃棉、采用高效保温材料，将聚苯板、玻璃棉、岩棉板、矿棉板等附在墙体结构层内外形成

40、内外保温复合岩棉板、矿棉板等附在墙体结构层内外形成内外保温复合墙体。如以粘土多孔砖为承重材料外附聚苯板做成粘土多墙体。如以粘土多孔砖为承重材料外附聚苯板做成粘土多孔砖外保温复合墙体。孔砖外保温复合墙体。2）现浇或预制混凝土夹心墙。）现浇或预制混凝土夹心墙。由结构层、保温层和保护层由结构层、保温层和保护层组成。如预制混凝土夹心墙可用于装配式大板建筑。组成。如预制混凝土夹心墙可用于装配式大板建筑。3）外贴（挂）复合墙体。）外贴（挂）复合墙体。分为分为EPS外墙保温技术和外墙保温技术和GRC外墙保温装饰板，构造简单、保温效果好、施工方便。既外墙保温装饰板，构造简单、保温效果好、施工方便。既可用于新建

41、建筑，也可用于旧房节能改造。可用于新建建筑，也可用于旧房节能改造。2022-5-3501.1 保温外墙体EPS外墙保温体系外墙保温体系由胶由胶粘剂、增强玻纤网、聚粘剂、增强玻纤网、聚苯乙烯发泡（苯乙烯发泡（EPS）以）以及外饰面组成。及外饰面组成。2022-5-3511.1 保温外墙体GRC外墙保温装饰挂板外墙保温装饰挂板集围护、保温和装饰于一体，外围护集围护、保温和装饰于一体，外围护层是层是6mm的喷射的喷射GRC，保温层选用，保温层选用50mm厚聚苯板。厚聚苯板。GRC是玻璃纤维增强水泥的简称。它是以水泥砂浆作基材是玻璃纤维增强水泥的简称。它是以水泥砂浆作基材,玻璃纤维为增强材料玻璃纤维为

42、增强材料,并加少量化学掺加剂混合而成并加少量化学掺加剂混合而成,采用压采用压缩空气喷射成型的一种无机复合材料。缩空气喷射成型的一种无机复合材料。 2022-5-3521.2 玻璃幕墙玻璃幕墙玻璃幕墙在现代建筑中大量应用，节能设计十分重要。玻璃幕墙在现代建筑中大量应用，节能设计十分重要。玻璃幕墙的传热过程包括：玻璃幕墙的传热过程包括：1）幕墙内表面的换热）幕墙内表面的换热2）幕墙外表面的换热）幕墙外表面的换热3）幕墙和金属框格的传热）幕墙和金属框格的传热严寒地区和寒冷地区的冬季，采用断热铝框中空玻璃幕严寒地区和寒冷地区的冬季，采用断热铝框中空玻璃幕墙能够有效改善保温状况。墙能够有效改善保温状况。

43、1 墙体2022-5-3531.2 玻璃幕墙德国莱比锡新会德国莱比锡新会展中心展中心设计：冯设计：冯格康，格康，玛格和合伙人事玛格和合伙人事务所务所 会展中心的焦点会展中心的焦点是雄伟壮观的玻是雄伟壮观的玻璃大厅，大厅跨璃大厅，大厅跨度度80 米，长度米，长度243 米和高度近米和高度近30米米 。2022-5-3541.2 玻璃幕墙2022-5-3551.2 玻璃幕墙2022-5-3561.2 玻璃幕墙德国德国莱比锡新会展中心莱比锡新会展中心2022-5-3571.2 玻璃幕墙1992年塞维利亚世博会英国馆年塞维利亚世博会英国馆2022-5-3581.2 玻璃幕墙1992年塞维利亚世博会英国

44、馆年塞维利亚世博会英国馆2022-5-3591.3 特朗伯墙特朗伯墙种太阳能集热蓄热墙体。主要利用了被动式热压通风原理。种太阳能集热蓄热墙体。主要利用了被动式热压通风原理。1 墙体主要应用双层夹壁，玻璃外壁用于透过太阳照射，内壁是蓄热墙，通常含有绝热材料，主要应用双层夹壁，玻璃外壁用于透过太阳照射，内壁是蓄热墙，通常含有绝热材料，内外壁之间有一定间隔，分别有开口与外界或室内相通。内壁吸收太阳能，可达到相内外壁之间有一定间隔，分别有开口与外界或室内相通。内壁吸收太阳能，可达到相当高温度。从而使内外壁出现较大温差，导致气体的密度差，在夹壁内形成自然对流，当高温度。从而使内外壁出现较大温差，导致气体

45、的密度差，在夹壁内形成自然对流，浮力作用使气流上升，与外界形成循环，促进室内的自然通风（烟囱效应）浮力作用使气流上升，与外界形成循环，促进室内的自然通风（烟囱效应）2022-5-3601.4 透明绝热墙透明绝热墙透明绝热墙是由透明绝热材料透明绝热墙是由透明绝热材料（TIM）和外墙复合构成的。）和外墙复合构成的。相对特隆布墙只有一层空气层，相对特隆布墙只有一层空气层，透明热阻墙有两层空气层，加透明热阻墙有两层空气层，加上透明热阻材料本身的热阻，上透明热阻材料本身的热阻，可有效保温。可有效保温。1 墙体透明绝热墙的缺点是吸收热透明绝热墙的缺点是吸收热量最多的时候和需要热量最量最多的时候和需要热量最

46、多的时间不同步。一般可在多的时间不同步。一般可在玻璃外设卷帘遮阳。玻璃外设卷帘遮阳。2022-5-3611.5 双层玻璃幕墙双层玻璃幕墙双层玻璃幕墙的保温隔热性能双层玻璃幕墙的保温隔热性能优于单层玻璃幕墙，在建筑中优于单层玻璃幕墙，在建筑中应用日益广泛。应用日益广泛。1 墙体双层玻璃幕墙被称为双层玻璃幕墙被称为“可呼可呼吸的皮肤吸的皮肤”，两层或三层玻，两层或三层玻璃幕墙之间留有一定宽度的璃幕墙之间留有一定宽度的通风道，并配有可调节的百通风道，并配有可调节的百叶。叶。柏林柏林GSW总部大楼总部大楼2022-5-3621.5 双层玻璃幕墙柏林著名双层幕墙大楼，由柏林著名双层幕墙大楼，由Sauer

47、bruch和和Hutton共同设计共同设计的的GSW大楼。大楼。柏林光电技术中心的设计结合了建筑师对工作场所、城市、柏林光电技术中心的设计结合了建筑师对工作场所、城市、功能、形态美的兴趣。波浪形的正面展现一个大范围的色调功能、形态美的兴趣。波浪形的正面展现一个大范围的色调光谱，而且它的双层结构使得办公室能有自然通风。光谱，而且它的双层结构使得办公室能有自然通风。2022-5-3631.5 双层玻璃幕墙2022-5-3641.5 双层玻璃幕墙REW总部总部英格豪恩，欧文迪克事务所设英格豪恩，欧文迪克事务所设计计双层表皮所采用的双层表皮所采用的智能幕墙系统。外智能幕墙系统。外层为单片玻璃的点层为单

48、片玻璃的点式连接幕墙，中间式连接幕墙，中间有一宽有一宽50厘米的热厘米的热通道，内装有能收通道，内装有能收放并调节角度的百放并调节角度的百页。内侧为双层中页。内侧为双层中空绝热玻璃。置于空绝热玻璃。置于双层表皮之间的鱼双层表皮之间的鱼嘴型装置，可通过嘴型装置，可通过空气交换系统防止空气交换系统防止太阳的有害侵入，太阳的有害侵入，有效的避免眩光。有效的避免眩光。2022-5-3651.6 绿化墙体绿化墙体1 墙体绿化墙体一般外表面覆盖爬墙植物和攀藤植物，这些落叶绿化墙体一般外表面覆盖爬墙植物和攀藤植物，这些落叶植物保证冬季日照和夏季保温。植物保证冬季日照和夏季保温。适合垂直绿化的常见藤本植物有爬

49、山虎、常春藤、凌霄、适合垂直绿化的常见藤本植物有爬山虎、常春藤、凌霄、金银花、扶芳藤等数十种。其中墙体绿化广泛使用爬山虎。金银花、扶芳藤等数十种。其中墙体绿化广泛使用爬山虎。 墙体绿化墙体绿化模块模块 2022-5-3661.6 绿化墙体最环保办公大楼最环保办公大楼位于智利首都圣地亚哥的位于智利首都圣地亚哥的Concorcio大厦是世界上最环大厦是世界上最环保办公大楼，外墙大面积覆盖保办公大楼，外墙大面积覆盖的植物让大厦内冬暖夏凉，帮的植物让大厦内冬暖夏凉，帮助楼内的办公室节约了助楼内的办公室节约了48%的的能量，特别是夏季可有效削弱能量，特别是夏季可有效削弱日光的辐射。到秋天的时候，日光的辐

50、射。到秋天的时候，植物从绿色变成红色，又是另植物从绿色变成红色，又是另一番美景。一番美景。2022-5-3671.6 绿化墙体绿苔覆盖的商店绿苔覆盖的商店这是韩国这是韩国Mass Studies设计事务所为首尔的设计事务所为首尔的Ann Demeulemeester零售商零售商店所设计的墙面绿化方案，店所设计的墙面绿化方案，700多平方米的墙体外立多平方米的墙体外立面覆盖着青苔面覆盖着青苔真正生真正生态环保的墙面装饰。甚至态环保的墙面装饰。甚至是在商店内部，也能看到是在商店内部，也能看到令人惊喜的绿色令人惊喜的绿色2022-5-3681.6 绿化墙体“缝缝”成的绿色花园成的绿色花园这个户外安装

51、工程由来自建这个户外安装工程由来自建筑设计公司的筑设计公司的10名年轻人名年轻人完成，旨在将波士顿一座高完成，旨在将波士顿一座高层建筑的空白砖墙变成郁郁层建筑的空白砖墙变成郁郁葱葱的绿色花园。种植了景葱葱的绿色花园。种植了景天属植物的小方板被天属植物的小方板被“缝缝”在一块网状基底上，并且系在一块网状基底上，并且系上了照明电缆，在晚上也能上了照明电缆，在晚上也能创造出现代个性的艺术效果。创造出现代个性的艺术效果。2022-5-3691.6 绿化墙体生产果蔬的生产果蔬的 “城市城市植物园植物园” 利用城市空间为城利用城市空间为城市居民生产果蔬食市居民生产果蔬食物。这座大厦拥有物。这座大厦拥有利用

52、溶液培养的蔬利用溶液培养的蔬菜园和整合式可再菜园和整合式可再生能源系统，可以生能源系统，可以大大减少能源的使大大减少能源的使用，并培养城市居用，并培养城市居民形成爱护自然、民形成爱护自然、亲近自然的环保意亲近自然的环保意识。识。2022-5-3701.6 绿化墙体低成本墙面绿化系统低成本墙面绿化系统这套墙面绿化系统由日本清水（这套墙面绿化系统由日本清水（Shimizu）公司设计，绿色）公司设计，绿色植物被种植在类似海绵一样的聚酯混合土壤上，给予建筑一植物被种植在类似海绵一样的聚酯混合土壤上，给予建筑一个全新的美丽外观，每平方米的成本折合成人民币仅需个全新的美丽外观，每平方米的成本折合成人民币仅

53、需30。元。元。2022-5-3711.6 绿化墙体独特的垂直盆景花园独特的垂直盆景花园大面积的白色墙面上挂满了各种颜色的盆栽花卉，这里绝大面积的白色墙面上挂满了各种颜色的盆栽花卉，这里绝对值得一看，而且技术成本很低对值得一看，而且技术成本很低只需要钉子和挂钩。只需要钉子和挂钩。2022-5-3721.6 绿化墙体路易路易-威登的绿色威登的绿色“活活”广告广告建筑师建筑师Gregory Polleta想出了这个简单而巧妙想出了这个简单而巧妙的解决办法：在旧墙面的解决办法：在旧墙面上覆盖具有路易威登特上覆盖具有路易威登特色的色的Logo图案装饰，这图案装饰，这些图案都由绿色植物拼些图案都由绿色植

54、物拼成，定期还会更换新的成，定期还会更换新的图案。图案。2022-5-3732、门窗、门窗围护结构节能设计2.1 保温门窗保温门窗门窗是围护结构中保温的薄弱环节，在围护结构整体热损失门窗是围护结构中保温的薄弱环节，在围护结构整体热损失中，门窗热损失达到中，门窗热损失达到40%，其中传热损失占，其中传热损失占25%，通过缝隙，通过缝隙的冷热风渗透占的冷热风渗透占15%。门窗保温可从以下几个方面入手：门窗保温可从以下几个方面入手：1）控制窗墙比）控制窗墙比2）提高材料的保温性能）提高材料的保温性能3）增加门窗的层数）增加门窗的层数4）提高门窗的气密性）提高门窗的气密性2022-5-3742、2 窗

55、用玻璃窗用玻璃（1）吸热玻璃和热反射玻璃）吸热玻璃和热反射玻璃吸热玻璃含有氧化亚铁，对红外线有高度的吸收作用。常见吸热玻璃含有氧化亚铁，对红外线有高度的吸收作用。常见的有灰色和青铜色。的有灰色和青铜色。热反射玻璃镀有金属膜，可以反射大量辐射热。热反射玻璃镀有金属膜，可以反射大量辐射热。2.2 窗用玻璃2022-5-375（2）变色玻璃）变色玻璃根据致变色材料的不同，有光致根据致变色材料的不同，有光致变色玻璃，电致变色玻璃和热致变色玻璃，电致变色玻璃和热致变色玻璃。变色玻璃。2.2 窗用玻璃银座银座-Chanel 设计师：设计师：彼得彼得马里诺马里诺 CHANAL银座店，电致变色玻璃银座店，电致

56、变色玻璃白天透明典雅，到了晚上，整个白天透明典雅，到了晚上，整个立面变成了一个超大立面变成了一个超大LED屏屏 2022-5-376（3）复合玻璃）复合玻璃如吸热中空玻璃、热反射中空玻璃，低辐射中空玻璃，低辐如吸热中空玻璃、热反射中空玻璃，低辐射中空玻璃，低辐射热反射中空玻璃，硅气凝胶特种玻璃等。射热反射中空玻璃，硅气凝胶特种玻璃等。2.2 窗用玻璃西伯利亚猛犸博物馆西伯利亚猛犸博物馆 Leeser事务所事务所为了防止辐射光影响到地下的冻土，为了防止辐射光影响到地下的冻土，6.5万平万平方英尺的博物馆将抬升在方英尺的博物馆将抬升在20英尺高的支柱上。英尺高的支柱上。透明的外层用双层玻璃建造，添

57、加了气凝胶，透明的外层用双层玻璃建造，添加了气凝胶，一种能产生雾状效果的超级绝缘物质。一种能产生雾状效果的超级绝缘物质。2022-5-3772.3 窗用贴膜窗用贴膜2.4 绝热窗框绝热窗框常用的绝热窗框包括塑料门窗和断热桥型铝合金窗框。常用的绝热窗框包括塑料门窗和断热桥型铝合金窗框。2.5 玻璃百叶调光窗户玻璃百叶调光窗户2. 门窗2022-5-3782.6 节能窗帘节能窗帘各种遮阳布，铝箔等。锦辉缎各种遮阳布，铝箔等。锦辉缎,红平绒红平绒 尼龙绸窗帘其绝热效尼龙绸窗帘其绝热效率比单层玻璃提高率比单层玻璃提高44.1% 47.5%,节能效果非常显著。节能效果非常显著。2. 门窗2022-5-3

58、792.6 节能窗帘节能窗帘各种遮阳布，铝箔等。锦辉缎各种遮阳布，铝箔等。锦辉缎,红平绒红平绒 尼龙绸窗帘其绝热效尼龙绸窗帘其绝热效率比单层玻璃提高率比单层玻璃提高44.1% 47.5%,节能效果非常显著。节能效果非常显著。2. 门窗2022-5-380与传统屋顶相比，种植屋顶、通风屋顶、蓄水屋顶等在减少与传统屋顶相比，种植屋顶、通风屋顶、蓄水屋顶等在减少屋顶得热、减少热量传递和散热方面有一定的优势。另外还屋顶得热、减少热量传递和散热方面有一定的优势。另外还可根据屋顶得热较多的优势，发展太阳能屋顶。可根据屋顶得热较多的优势，发展太阳能屋顶。3. 屋顶3.1 保温屋顶保温屋顶1）合理选择屋顶的形

59、式、材料和颜色。采用挂瓦板坡屋）合理选择屋顶的形式、材料和颜色。采用挂瓦板坡屋顶或设置阁楼、采用遮阳屋顶和双层屋顶可改善热状况。顶或设置阁楼、采用遮阳屋顶和双层屋顶可改善热状况。2）设置保温层，避免热桥可有效减少热量传递。）设置保温层，避免热桥可有效减少热量传递。3）加速夏季屋顶散热，可采用通风屋顶。）加速夏季屋顶散热，可采用通风屋顶。2022-5-3813. 屋顶3.2 种植屋顶种植屋顶绿色屋顶可绿色屋顶可以减少以减少“热热岛效应岛效应”，如像芝加哥如像芝加哥则有一定的则有一定的财政补贴，财政补贴，它可以成为它可以成为一些鸟类和一些鸟类和昆虫，甚至昆虫，甚至是山羊的栖是山羊的栖息地。息地。2

60、022-5-3823.2 种植屋顶多伦多著名建筑设计团队多伦多著名建筑设计团队Mountain Equipment Co-op 运用了阁楼构想和木梯做屋顶设计。运用了阁楼构想和木梯做屋顶设计。2022-5-3833.2 种植屋顶纽约纽约250哈德逊街的屋顶花园，成为居民生活的一部分。哈德逊街的屋顶花园，成为居民生活的一部分。2022-5-3843.2 种植屋顶在意大利，绿色屋顶结构正在发生着新的变化。在意大利，绿色屋顶结构正在发生着新的变化。“它可它可以方便行人漫步海滨长廊，同时可以和城市街道连接。以方便行人漫步海滨长廊，同时可以和城市街道连接。”2022-5-3853.2 种植屋顶新加坡新加