围护结构保温设计与热工计算

围护结构保温设计与热工计算TemperatureKeepingDesigningandThermalAnalysisandComputationofDamp-proofingforOuterEnvelope[摘要]本文通过工程实例，介绍了某小高层住宅外墙外保温的设计、外围护结构的热工计算和分析方法，供同行在设计与计算类似工程时参考。[Abstrct]Aintroductionofthedesigningmethodsofexteriorwall’sexternalinsulationsystemandthethermalanalysisandcomputationofdamp-proofingforouterenvelopewhichbasedonexamplesanalysis.[关键词]外墙外保温设计技术外围护结构热工计算与分析[Keywords]designingmethodsofexteriorwall’sexternalinsulationsystem;damp-proofingforouterenvelope;thermalanalysisandcomputation.概述建筑节能是贯彻国民经济可持续发展的重要组成部分，在建筑中外围护结构的热损耗较大，外围护结构中墙体又占了很大的比例，冬季通过墙体散发的热量约为建筑总散发量的20%，夏季通过外墙体吸收的热量约为建筑总吸收量的30%，所以建筑墙体改革和墙体节能技术是建筑节能技术的一个主要的环节，发展外墙保温技术及节能材料是建筑节能的主要实现方式。近年来，随着我国节能工作的不断深入，出现了各种各样的保温技术和体系，鱼目混珠、各有千秋，也有不少不符合标准要求的工程出现，有设计的原因、也有施工的原因等等。下面通过工程实例，介绍了某小高层住宅外墙外保温的设计技术与外围护结构的热工计算。工程构造设计2.1墙体某小高层住宅结构采用剪力墙体系，填充墙采用淤泥质粉煤灰多孔砖。在墙体外面采用专用粘结剂外贴25厚挤塑聚苯板，专用聚合物面层砂浆作保护层，以耐碱玻璃网格布作为增强层。2.2屋面粒层数疯施工做法（由惩上至下）迈第菜1牺层魄4陡0课厚口C2衣0戏细石艇砼盟φ无6矛间糠隔袭200偿第德2罩层低2游0俯厚住1颜：甜3喘水泥砂浆租第表3忧层判3斜5妻厚挤塑板俩第险4费层秃2猎厚聚氨酯防水厕材料你第爆5译层咱2竟0柱厚套1该：友3伙水泥砂浆辅第掌6窑层写10慢0献厚粉煤灰陶粒童砼可第顷7娃层袭12挂0妙厚钢筋砼2.3门窗恢户门采用门芯梢填禾20mm桃厚矿棉保温，繁外窗采用单框迅双玻（真空）展塑料窗，玻璃缓厚度丙6mm秘，空气厚度酱8mm奋。径2.膝4黑楼梯间隔墙幻采泡用末24代0绪厚淤泥质粉煤苦灰多孔砖墙作译为主保温材料逃。疾2.练5淡底层上层楼板喂层数前施工做法（由泼上至下）脏第酷1册层麦2创0南厚水泥砂浆袖第徐2阶层屋12恨0斜厚钢筋砼犬第谢3漆层短2类5迫厚挤塑板益第街4耗层刷3煎厚聚合物砂浆缩第挤5秤层耀耐碱网格布蒸第飘6悔层研3识厚聚合物砂浆拥第盾7宿层娘腻子、涂料愚建筑热工设计铺计算依据扯3.冲1棉《民用建筑热张工设计规范返》缸GB5017瓶6-1993量3.俱2聪《夏热冬冷地援区居住建筑节文能设计标准肌》丙JGJ134丢-2001饼3.公3盆《江苏省民用辩建筑热环境与焦节能设计标准佣》赌DB32/4贿78-200独1剖3.雾4尊《外墙外保温漆工程技术规程但》管JGJ144街-2004惨3.颂5祸《民用建筑节饱能工程现场热禽工性能检测标甩准卖》拥DGJ32/碰J23-20坛06贯建筑热工设计却基本计算公式的4.翁1迈围护结构热险阻秘R挤师（糟m2*K/亩W芒）咬寄赴单一材料层的成热廉阻繁R月找R基=盛δ言/航λ殿裕剃（红δ抱为材料厚度亩，遭λ蓝为导热系数）辰嗽厉多层匀质材料谋热正阻浆R节浮R级=R1+R2参+罩……湾+Rn门猜亩（拥R筒n棚为某层材料的道热阻）亭4.史2帮围护结构传热虑阻杆R0滨显（崖m2*K/慈W嘉）分踢R0汇=Ri布+浩∑弯R+Re亲击迈（颗R淋i莲、魄R赖e蔑为内外表面换众热阻）网4.陆3倘围护结构传热从系丙数孙K五（山W/m2*哀K昨）填顾K=锻1/R0阅4.谷4婆围护结构的热幅惰性指抱标裤D贯单一材料层的喉热惰性指怕标沿D钱D=R脾*S兵架存划（忧S镇为材料的蓄热仔系数）甲多层围护结构屠的热惰性指搬标庭D输外D=D1+拖D2+引……姓+Dn甜4.孙5扭围护结构的保沟温隔热层厚披度奥δ妹（舰m呀）侦δ县=叨籍λ轧R拔=苦λ从（幻1/K-R摘0腐）嫁=扒λ榜（电R0min娱-恋∑诱R-Ri要-R锄e障）增有关的参数与勒计算指标会5.恨1祝体形系数计算电体形系坑数薄=团外表面卫积虎/谢建筑体漫积榜=工3085.4狼5m条2/9852山.46m3庄=0.313骤5.怨2蠢表面换热阻顺根残据千DGJ32/暮J23-20幕0折6或《民用建筑节霉能工程现场热死工性能检测标忧准》别及皇GB5017册6-199恭3羊《民用建筑热蝴工设计规范》似的规定取值如怜下：羡构件毙内表面空气换神热纷阻弃Ri值（怠m闸2成*K/份W占）摘外表面空气换膊热仅阻须Re复（戏m锡2逐*K/辰W腿）刃屋面乞0.11芬0.04技外墙觉0.11陶0.04锁热桥姑0.11旧0.04践分户墙驼0.11亲0.11旺楼板垦0.11呆0.17顺底层通风楼板女0.11块0.08坟5.默3卫各朝向砖墙面群积、砼面积及帮窗户面积（按部一标准层计算龙）赶窗朝向康窗墙体总面积招（遥m坏2汪）选窗户面积浅（聪m天2笔）声砼墙面积衣（吉m息2延）程砖墙面积订（枝m史2删）沫窗墙畅面积比崇南向拆66.78绩22.92羊43.86藏0萌0.343所北向调66.78享16.17抛50.61刮0纵0.242背东向远46.32锈8.82动11.03滚26.47售0.190算西向涛33.08鹊5.55夫10.99鼓16.54疾0.168摧东晒向鞠桂舍混凝土墙面积活：砖墙面爽积楚=11.0呆3大：葬26.47=头29.4朵%纽：梦70.6%怒西龄向算校敢混凝土墙面积德：砖墙面村积伏=10.9匠9盾：藏16.54=敬40.0银%彼：搅60.0%吸热工计算与分狭析棕6.简1德墙体热工计算避与分析百饶墙体热工计算因：（南墙、北其墙）程施工方法育材料热工指标负材料名称率（由内至外）薄厚度合（掀m怜）似干密度逝kg/m质3腰导热系数权W/m*K光蓄热系数旁W/m稳2胆*K这热阻悲m丈2凡*K/W纽热惰性海指标寸导热系数修正薄系数先1问外墙涂料笑2臣聚合物砂浆祸3俭耐碱网格布著4点聚合物砂浆托5版挤塑板格0.025亭30竞0.030救0.54燃0.694浑0.375好1.20吓6仙界面剂浆7遭水泥砂浆粉刷翼0.020隆1700拒0.87于10.75巾0.023挨0.247夕1.00编8絮砼墙保0.200婆2500观1.74鹿17.20傍0.115杠1.978去1.00毛9波水泥砂浆粉刷置0.020鼠1700建0.87山10.75搜0.023蜘0.247沿1.00株内外表面换热于阻车0.150会墙体热夏阻点Ro渗Ro=Ri过+炊∑孤R+Re=伙1.005叨m松2统*K/W俯墙体传热系绣数蜻K缝K=1/R环o=0.99愉5W/m跨2饭*K悼墙体热惰性指罩标华∑战D=2.85口验算结果分析鱼：根胶据拌DB32/4足78-200镰1嘉中拔表侮5.于4绳墙体传热阻值据的要求，卵当津D=1.6-聋4渴时，热阻必须借符艺合系R拳≥如0.69m杜2拾*K/场W犁（南墙），王或鸭R村≥云0.83m光2覆*K/押W诞（北墙）。经井上述分析计算此，本工程中墙寨体热惰性指舌标结D=2.8做5翼，墙体的热阻还为论1.005户m督2伪*K/源W咱，故采用降25mm活厚挤塑板作主拉保温材料的南疮墙和北墙热工虾指标满足规范唱的要求。钟昏墙体热工计算移：（西墙、东适墙）迟混凝土部分（佩包括热桥）康施工方法扰材料热工指标惜材料名称贷（由内至外）避厚度逐（忧m穗）口干密度激kg/m蹲3所导热系数秀W/m*K茂蓄热系数烛W/m碑2关*K浮热阻碧m袍2锄*K/W诸热惰性蝶指标喂导热系数修正远系数麻1塑外墙涂料兄2令聚合物砂浆乎3眯耐碱网格布辛4于聚合物砂浆始5绍挤塑板肯0.025配30唇0.030决0.54持0.694加0.375恒1.20剪6魄界面剂梯7步水泥砂浆粉刷刃0.020扁1700浴0.87甚10.75何0.023报0.247缩1.00赌8针砼墙节0.200乱2500恨1.74梯17.20吹0.115仪1.978约1.00促9聚水泥砂浆粉刷快0.020雪1700径0.87善10.75煌0.023滑0.247状1.00哑内外表面换热巴阻牧0.150赚墙体热侍阻院Ro游Ro=Ri粉+细∑些R+Re=移1.005给m饶2友*K/W阶墙体传热系杰数蚂K韵K=1/R勿o=0.99印5W/m岭2多*K转墙体热惰性指敲标长∑静D=2.85砖墙部分阔施工方法病材料热工指标壤材料名称蒸（由内至外）讲厚度杂（循m烘）妇干密度挽kg/m寄3吩导热系数矮W/m*K吊蓄热系数匠W/m支2却*K浑热阻搏m揉2粗*K/W帅热惰性税指标妄导热系数修正帖系数涂1活外墙涂料率2芬聚合物砂浆血3穿耐碱网格布乡4羞聚合物砂浆英5印挤塑板饰0.025度30辅0.030差0.54眯0.694敌0.375冒1.20高6脱界面剂绸7鞋水泥砂浆粉刷穷0.020攻1700龄0.87无10.75颈0.023店0.247铃1.00而8池砖墙惕0.240蛮1400桨0.58理7.92津0.414皮3.280号1.00撕9冈水泥砂浆粉刷运0.020架1700贼0.87陡10.75凤0.023温0.247勉1.00广内外表面换热贯阻内0.150括墙体热往阻仿Ro泄Ro=Ri约+零∑拢R+Re=呢1.304李m鸭2只*K/W独墙体传热系治数吃K开K=1/R稠o=0.76顽7W/m垄2吐*K唇墙体热惰性指蹈标剃∑炮D=4.15漏根据混凝土墙狡和砖墙的比例币，采用上述构忆造设计的东墙蔬的传热阻（混艘凝土墙禽占群29.4江%丈，砖墙投占取70.6上%金）薄为房Ro=1/[渡29.4%苏*精（廉1/1.00谣5雁）堂+70.6%先*阔（案1/1.30灿4鸭）使]=穿1.200景m探2均*K/辩W较，西墙的传热馅阻（混凝土墙便占港40.0壁%混，砖墙炕占屿60.0纳%受）娇为况Ro=1/[规40.0%拌*娱（逝1/1.00盒5侵）策+60.0%崇*废（测1/1.30旱4恰）催]=敲1.166略m报2火*K/便W肥，东墙的热惰期性指铁标拥∑啄Do=2.8拳5*29.4鞭%+4.15垒*70.6%麻=3.7情7唉＜坚4拍，西墙的热惰骡性指菊标笨∑顾Do=2.8镰5*40.0然%+4.15降*60.0%手=3.6灯3威＜就4改。矩验算结果分析快：根验据察DB32/4停78-200识1鹿中馋表摔5.宽4恩墙体传热阻值挣的要求，彩当寄ρ僻≥丑0.阶6丢，纺D=1.6-晒4袖时，热阻必须势符奥合罩R虏≥画0.80m煌2址*K/涂W类（东西墙）。毯经上述分析计券算，本工程中孟东西墙体热惰缘性指军标民D=3.7搂7犁和拍D=3.6葡3背均小国于敞4鸦，墙体的热阻腰分别为嘴1.200批m颈2旦*K/嚼W寇和剩1.166m狮2努*K/音W捷均大于券0.80m带2浴*K/仆W龙，故采用观25mm充厚挤塑板作主悬保温材料的东共墙和西墙热工适指标满足规范话的要求。干6.讯2键屋面热工计算屑与分析晃施工方法迹材料热工指标弄材料名称矿（由上至下）清厚度饺（午m血）垃干密度捉kg/m爸3颠导热系数毯W/m*K忍蓄热系数垫W/m少2淋*K冲热阻粘m址2喊*K/W胳热惰性双指标甩导热系数修正劣系数河1挤C2不0性细石途砼希φ啦6浆0.040编2300谣1.51蚕15.36饲0.026腾0.400倡1.00网2塔1叮：菜3焰水泥砂浆窝0.020恼1800板0.93升11.37猾0.022骗0.250壶1.00剩3晴挤塑板青0.035辈30薪0.030柄0.54刊0.972男0.525析1.20柿4微聚氨酯防水材揪料境5稿1枪：共3昆水泥砂浆砌0.020冲1800站0.93姻11.37柔0.022阅0.250受1.00月6诵粉煤灰陶粒砼识0.100陆1100盈0.44古6.30祥0.227括1.430葬1.00溉7抓钢筋砼浩0.120押2500丑1.74愚17.20司0.069取1.187旅1.00闷8梦腻子赔内外表面换热允阻爷0.150戏墙体热移阻沸Ro膏Ro=Ri帆+岗∑天R+Re=戒1.488烘m挽2的*K/W延墙体传热系届数添K披K=1/R赏o=0.67返2W/m萄2续*K东墙体热惰性指出标飞∑冒D=4.04成2伶验算结果分析肿：根哀据秧DB32/4摸78-200纵1慎中诱表丹5.尘3僻各地区屋面传承热阻值的要求娃，尊当碎ρ匠=0.7-0挑.8及5套，猴D摸＞腥3犯时，屋面传热笨阻必须符醒合朱R欢≥做1.26m攀2渴*K/炼W羽。经上述分析治计算，本工程俯中屋面热惰性蚊指虽标阔D=4.04秩2屿＞蛙3辩，扫ρ垮=0.7-0因.8笨5奖，屋面传热阻全为殃1.488输m菌2点*K/烧W久，故采用倦35mm歇厚挤塑板作主想保温材料的屋碑面热工指标满厕足规范的要求劫。扛6.毯3远外窗热工计算钉与分析门身不同朝向的窗网墙面积比、传救热阻值见下表高：粱窗朝向础窗墙面积比樱传热岛阻截m纹2巧*K/W拥标准要求呀设计计算值征标准要求舅南向果≤翅0.35械0.343晶≥们1/4.7捕北向熟≤筒0.25盾0.242表≥肥1/3.0巷东向振≤橡0.15醉0.190滨≥也1/4.7廊西向令≤萄0.15角0.168并≥步1/4.7歼赢根扑据援DB32/4秘78-200菠1兆中成5.5弄1竹条及附删录昼C风确定外窗的技三术参数如下表冠：星窗朝向凝传热系出数煤W/m框2霜*K奸外窗技术参数特南向介≤贷4.7浊单框双玻（真堂空）塑料窗，捐玻璃厚度松6mm朵，空气厚度卵8mm客北向旨≤住2.7淋单框双玻（真圣空）塑料窗，此玻璃厚度核6mm胶，空气厚度薄8mm靠东向勿≤私4.7肌单框双玻（真到空）塑料窗，秩玻璃厚度判6mm姻，空气厚度配8mm孝西向扯≤它4.7御单框双玻（真敬空）塑料窗，阻玻璃厚度穗6mm堂，空气厚度屑8mm筋6.按4棵楼梯间隔墙热肿工计算与分析法施工方法绢材料热工指标废材料名称笋（由内至外）挑厚度因（戏m如）渣干密度岔kg/m务3姥导热系数遥W/m*K属蓄热系数网W/m舌2殃*K衔热阻熊m丰2岁*K/W骑热惰性宾指标后导热系数修正腊系数具1柴水泥砂浆粉刷担0.020鄙1700绘0.87江10.75课0.023填0.247越1.00竟2持淤泥多孔砖墙奋0.240厕1400筑0.58缘7.92朋0.414沾3.280茶1.00饶3目水泥砂浆粉刷倾0.020苦1700你0.87渗10.75度0.023屋0.247彻1.00隆内外表面换热丢阻蜂0.220换墙体热已阻羞Ro恩Ro=Ri蔽+狂∑言R+Re=稠0.680唉m仙2巷*K/W必墙体传热系巩数雀K尾K=1/R墙o=1.47鹅1W/m剩2犬*K洋墙体热惰性指恋标淋∑吃D=3.77纳4逗验算结果分析裂：根扑据旨DB32/4冶78-200启1系中礼首条：与封闭式约楼梯间相邻的溜隔墙，当建筑告为咐1-足6屈层时，其传热恨阻值应为北墙能的颗60述%喉；当建筑米为铲7-3侍0杰层时，其传热吩阻值应为北墙填的康50起%坑。在本工程中池也就看是搂R=1.00腔5*60%=挑0.603犁m汇2情*K/岛W泉和仔R=1.00僻5*50%=锣0.5025举m顽2梨*K/持W鹅，通过上述计触算，本工程楼棍梯间的隔墙的债传热阻值为紧0.680m胸2铜*K/防W咐，热工指标满改足规范的要求酱。沸6.划5寨底层上层楼板货热工计算与分榴析垦施工方法扎材料热工指标茅材料名称捎（由上至下）味厚度急（蜻m凡）令干密度白kg/m微3届导热系数插W/m*K新蓄热系数律W/m吨2盘*K再热阻虹m晃2衣*K/W榜热惰性寿指标售导热系数修正丢系数蛇1粒水泥砂浆国0.020携1800扫0.93雨11.37杯0.022雹0.250湿1.0