建筑节能新技术

建筑节能新技术前言

能源是人类赖以生存和发展的基本条件，随着社会的进步、科技的发展，能源需求与供给的矛盾日益突出，节约能源是人类当前面临的重要任务之一。对于我国来说，我国的建筑能耗逐年大幅度上升，已达全社会能源消耗量的32%，能源终端利用效率仅为33%，比发达国家低10%。正是由于这个原因，建筑节能在国家整个节能战略中处于极其重要的地位，成为国家整个节能战略中的一个重要方面。建筑节能技术是一项复杂的系统工程，在建筑物的设计、建造和使用过程中都存在节能潜力。建筑节能的重点应该是从建筑物的本体和建筑设备领域发展建筑节能新技术。建筑节能领域中应用新技术很多，本书仅介绍其中与建筑设备、建筑材料相关的若干新技术。目前，国内高校众多专业开设建筑节能技术这门课程，开设的专业有：建筑学、建筑环境与设备工程、土木工程、无机非金属材料、高分子材料与工程等相关土建类专业。本教材为高校本科教材也可供专业人员培训使用，参加本书编写的人员有太原理工大学李慧（第一章）、吉林松辽工程监理监测咨询有限公司赵松源（第二章）、吉林建筑工程学院城建学院王子佳（第三章）、吉林建筑工程学院赵嵩颖（第四章）、吉林建筑工程学院张帅（第五章）、长春建筑学院张淑秘（第六章）、吉林建筑工程学院张喜明（第七章）、吉林大学王有镗（第八章8.1、8.2）、吉林大学朱晓林（第八章8.3、8.4）、松辽水利委员会松辽流域水土保持监测中心站姜艳艳（第九章）、吉林亚泰房地产有限公司宋杨杰（第十章），本书由吉林大学建设工程学院陈晨教授主审。由于编者水平有限，建筑节能新技术又是一门新型的综合性科学技术，理解不深，时间仓促，书中难免存在缺点和不妥之处，恳请读者批评指正。

赵嵩颖2012年9月于长春

前言第一章建筑节能概论第二章建筑节能基本原理第三章建筑规划与节能第四章建筑围护结构节能技术第五章建筑材料节能第六章建筑冷、热源系统节能技术第七章太阳能建筑应用第八章地源热泵技术与建筑节能应用第九章国内外建筑节能技术概况第十章建筑节能经济性及环境性评价第一章建筑节能概论

第一节能源概述

1.1.1能源的分类

第二节建筑节能

1.2.1建筑节能的涵义

1.2.2建筑节能的规定

1.2.3建筑节能意义

第三节建筑节能技术途径

1.3.1减少能源总需求量

1.3.2利用新能源

1.1能源概述

1.1.1能源的分类

能源不同类型的划分方法主要有七种：

1）按来源分类

2）按能源的基本形态分类

3）按能源性质分类

4）根据能否造成污染分类

5）根据能源使用的类型分类

6）按能源的形态特征分类

7）商品能源和非商品能源

1.按来源分类

（1）来自地球外部天体的能源（主要是太阳能）

（2）地球本身蕴藏的能量

（3）地球和其他天体相互作用而产生的能量2.按能源的基本形态分类

一次能源、二次能源3.按能源性质分类

（1）有燃料型能源（煤炭、石油、天然气、泥炭、木材）

（2）非燃料型能源（水能、风能、地热能、海洋能）

4.根据能否造成污染分类

可分为污染型能源和清洁型能源。5.根据能源使用的类型分类

又可分为常规能源和新型能源。6.按能源的形态特征分类

或转换与应用的层次对它进行分类。7.商品能源和非商品能源

凡进入能源市场作为商品销售的均为商品能源。国际上的统计数字均限于商品能源。非商品能源主要指薪柴和农作物残余。

1.2建筑节能

1.2.1建筑节能的涵义

在工程建设领域，节约能源主要包括建筑节能和施工节能两个方面。

建筑节能是解决建设项目建成后使用过程中的节能问题，施工节能则是要解决施工过程中的节约能源问题。

建筑节能，指在建筑材料生产、房屋建筑和构筑物施工及使用过程中，满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低能耗。

1.2.2建筑节能的规定

1.采用太阳能、地热能等可再生能源2.新建建筑节能的规定（1）施工图审查机构的节能义务

（2）建设单位的节能义务

（3）设计单位、施工单位、工程监理单位的节能义务

3.既有建筑节能的规定

指对不符合民用建筑节能强制性标准的既有建筑的围护结构、供热系统、采暖制冷系统、照明设备和热水供应设施等实施节能改造的活动。

1.2.3建筑节能意义我国是是一个建筑大国，每年新建房屋面积高达17-18亿平方米，超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。随着全面建设小康社会的逐步推进，建设事业迅猛发展，建筑能耗迅速增长。我国人口众多，人均能源资源相对匾乏。在建筑中积极提高能源使用效率，就能够大大缓解国家能源紧缺状况，促进我国国民经济建设的发展。

因此，建筑节能是贯彻可持续发展战略、实现国家节能规划目标、减排温室气体的重要措施，符合全球发展趋势。

1.3建筑节能技术途径

1.3.1减少能源总需求量

1建筑规划与设计

具体措施可归纳为以下三个方面：合理选择建筑的地址、采取合理的外部环境设计、合理设计建筑形体

2围护结构

3提高终端用户用能效率

4提高总的能源利用效率

1.3.2利用新能源在节约能源、保护环境方面，新能源的利用起至关重要的作用。

新能源通常指非常规的可再生能源，包括有太阳能、地热能、风能、生物质能等。

人们对各种太阳能利用方式进行了广泛的探索，逐步明确了发展方向，使太阳能初步得到一些利用。在利用地热能时，一方面可利用高温地热能发电或直接用于采暖供热和热水供应;另一方面可借助地源热泵和地道风系统利用低温地热能。风能发电则较适用于多风海岸线山区和易引起强风的高层建筑。第二章建筑节能基本原理

第一节建筑围护结构传热方式

2.1.1传热的基本方式

2.1.2传热过程

2.1.3建筑围护结构传热第二节建筑围护结构的热湿传递特点

2.2.1通过非透光围护结构的显热得热

2.2.2通过透光围护结构的得热

2.2.3通过围护结构的湿传递

第三节建筑热负荷

2.3.1热负荷概述

2.3.2围护结构的基本耗热量

2.3.3围护结构的附加耗热量

2.3.4冷风渗透耗热量

2.3.5冷风侵入耗热量第四节建筑冷负荷

2.4.1冷负荷概述

2.4.2得热量与冷负荷的关系

2.4.3冷负荷的计算

2.1建筑围护结构传热方式

2.1.1传热的基本方式凡有温度差，就有热量自发的由高温物体传到低温物体。由于自然界和生产过程中到处存在温度差，因此，传热是自然界和生产领域中非常普遍的现象，传热学的应用领域也就十分广泛。

传热过程是由导热、热对流、热辐射三种基本方式组合形成的。

下面分析下房屋墙壁冬季散热的传热现象。热水暖气片的传热过程。

墙壁冬季散热从实例不难了解

传热过程是由导热、热对流、热辐射三种基本传热方式组合形成的。

要了解传热过程的规律，就必须首先分别分析这三种基本传热方式。

1、导热导热又称热传导，是指物体各部分无相对位移或不同物体直接接触时依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而进行的热量传递现象。

建筑物中，大平壁导热是导热的典型问题.通过平壁的导热量计算公式为：

2、热对流

热对流是指依靠物体运动，把热量由一处传递到另一处的现象。

若热对流过程中单位时间通过单位面积有质量

的流体由温度t1的地方流至

t2处，其比热容为

则此热对流传递的热流密度应为

传热工程上涉及的问题往往不单纯是热对流，而是流体与固体壁直接接触时的换热过程，这个过程是热对流和导热联合作用的热量传递过程，称为对流换热。

对流换热的公式为：

q=h△th为对流换热表面传热系数

△t为壁表面与流体温度差℃

3、热辐射物体通过电磁波来传递能量的方式称为辐射。

以两个无限大平行平面间的热辐射为例，两表面间单位面积、单位时间辐射换热热流密度的计算公式：

C1，2

称1和2两表面的系统辐射系数它取决于辐射表面材料的性质及状态，其值在0到5.67之间；

T为热力学温度,K。

在实际工程技术问题中，一个物体表面常常既有对流换热又有辐射换热。这种对流和辐射同时存在的换热过程称为复合换热。

对于复合换热，工程上常采用把辐射换热量折合成对流换热量的处理办法，按有关辐射换热的公式算出辐射换热量

为辐射换热系数。复合换热总热量可以表示成

为对流换热系数。

2.1.2传热过程建筑工程上常遇到两流体通过墙壁面的换热，我们把热量从墙壁一侧的高温流体通过墙壁传给另一侧的低温流体的过程，称为传热过程。

现在考虑，有一大面墙壁，如图两流体间的热传递过程整个传热过程分三阶段分别为：

热量由热流体以对流换热传给墙壁左侧，热流密度为：

该热量又以导热方式通过墙壁，热流密度为

再由墙壁右侧以对流换热传给冷流体

在稳态情况下，以上三式的热流密度q相等三式相加，消去

tw1及tw2

，整理后得该墙壁的传热热流密度为：设传热系数k，它表明单位时间、单位墙壁面上，冷热流体间每单位温度差可传递的热量，是反映传热过程强弱的量，国际单位为

。Rk为平壁单位面积传热热阻，即

2.1.3建筑围护结构传热

在工程设计中，建筑围护结构的传热一般按一维传热过程计算，传热量计算的基本公式为

式中，

K为围护结构的传热系数，

A为围护结构的传热面积，

tn为室内计算温度，

tw为室外计算温度。

一般建筑物的外墙和屋顶都属于多层材料的平壁结构，根据串联热阻叠加原则，传热系数K值可以用

式中，Rk为围护结构的传热热阻，

hn为围护结构内表面换热系数，

hw为围护结构外表面换热系数，

hn、hw为围护结构内表面、外表面的传热阻

，为围护结构各层的壁厚，

为围护结构各层材料的导热系数

，

Rf为由单层或多层材料组成的围护结构各材料层的热阻。

例2-1：某建筑物墙壁厚370，它所用的保温材料导热系数为λ=0.003W/(m·k)，墙壁内外两侧的表面传热系数分为：hn=5W/(m2·k)，hw=15W/(m2·k)，两侧空气温分别为tf1=5℃，tf2=30℃试求该墙壁的各项热阻、传热系数以及热流密度。解：

单位墙壁面积各项热阻传热热阻：

传热系数：

热流密度：

2.2建筑围护结构的热湿传递特点影响建筑物内热湿状况和空气环境的因素有室外气象条件，室内发热和产湿量，以及供热与空气调节系统的工作方式。由于围护结构本身存在热惯性，使得其热湿过程的变化规律变得相当复杂，通过围护结构的得热量与外扰之间存在着衰减和延迟的关系。

2.2.1通过非透光围护结构的显热得热通过墙体、屋顶等非透光围护结构传入室内的热量来源于两部分：

1室外空气与围护结构外表面的对流换热；

2太阳辐射通过墙体导热传入的热量。

墙体的传热量与温度对外扰的响应

（a）墙体得热与外扰之间的关系；

（b）墙内表面温度与外温的关系。

2.2.2通过透光围护结构的得热

透光围护结构主要包括玻璃门窗和玻璃幕墙等，是由玻璃与其他透光材料如热镜膜、遮光膜等以及框架组成的。

由于透光围护结构可以透过太阳辐射，因此通过透光围护结构形成的显热得热包括两部分：通过玻璃板壁的传热量和透过玻璃的日射辐射得热量。

透光围护结构的热阻往往低于实体墙，一般可以将透光外围护结构的传热近似按稳态传热考虑。

2.2.3通过围护结构的湿传递一般情况下，透过围护结构的水蒸气可以忽略不计。当围护结构两侧空气的水蒸气分压力不相等时，水蒸气将从分压力高的一侧向分压力低的一侧转移。

在稳定条件下，单位时间内通过单位面积围护结构传入室内的水蒸气量与两侧水蒸气分压力差成正比。如下图围护结构内水蒸气分压力

大于饱和水蒸气分压力

2.3建筑热负荷

2.3.1热负荷概述建筑物的热负荷是指在某一室外温度tw下，为了达到要求的室内温度tn，供热系统在单位时间内向建筑物供给的热量。

它是设计供热系统的最基本依据。一般根据建筑物或房间的得、失热量确定最大可能热损失。通常主要有两种热损失：

（1）通过墙壁、屋顶、地板、玻璃窗或其他表面的传热；

（2）加热进入房间的室外空气所需要的热量，这些热损失的总和也就是所谓的热负荷。

对于一般的民用住宅建筑、办公楼等，建筑物或房间的热平衡较为简单。失热量主要考虑维护结构传热好热量Q1和加热由门、窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量Q2(称冷风渗透耗热量)。

得热量只考虑太阳辐射进入室内的热量Q3。因此，热负荷可用下式表示。

Q

=

Q1

+Q2

-Q3

围护结构的传热耗热量是指当室内温度高于室外温度时，通过维护结构向外传递的热量。

在工程设计中，常把它分成围护结构传热的基本耗热量和附加耗热量量部分进行计算。

基本耗热量是指在设计条件下，通过房间分部分围护结构（门、窗、墙、地板、屋顶等）从室内传到室外的稳定传热量的总和。

附加耗热量是指围护结构的传热状况发生变而对基本耗热量进行修正的耗热量。

2.3.2围护结构的基本耗热量围护结构基本耗热量Q（W)，可按下式计算

K为围护结构的传热系统，W/(m²·°C)；

F为围护结构的面积，m²；

tn为室内计算温度，°C；

tw为室外计算温度，°C；

α为围护结构的温差修正系数。

整个建筑物或房间的基本耗热量等于它的围护结构各部分基本耗热量的总和。

实际上，室内散热设备散热不稳定，室外空气温度随季节和昼夜变化不断波动，这是一个不稳定传热工程。

下面对上式中各项分别讨论：1、室内计算温度

室内计算温度tn是指距地面2m以内人们活动地区的平均空气温度。

室内计算温度具体应根据建筑物的用途。2、室外设计温度供热室外计算温度tw如何确定，对供热系统设计有很关键性的影响。目前同内外选定供热室外计算温度的方法，可以归纳为两种：

1.根据围护结构的热惰性原理。

2.根据不保证天数的原则来确定。采用不保证天数方法的原则是：人为允许有几天时间可以低于规定的供热室外计算温度值，亦即容许这几天室内温度可能稍低于室内计算温度值。

我国现行的«暖通规范»采用了不保证天数法确定北方城市的供热室外计算温度值。

序号地名温度

序号地名温度

1北京-910大连-112上海-211太原-123天津-912呼和浩特-194哈尔滨-2613西安-55齐齐哈尔-2514杭州-16海拉尔-3415南昌07长春-2316武汉-28延吉-2017乌鲁木齐-229沈阳-1918拉萨-6我国一些城市冬季供暖室外计算温度

3、温差修正系数

对供热房间围护结构外侧不是与室内空气直接接触，而中间隔着不供热房间或空间的情况，通过该围护结构的传热量应按下式计算。

th为传热达到热平衡时，非供热房间或空间的温度。因此，计算与大气不直接接触的外围护结构基本耗热量时，为统一计算公式，采用了围护结构温差修正系数。

2.3.3围护结构的附加耗热量实际耗热量会受到气象条件以及建筑物情况等各种因素影响而有所增减，由于这些因素的影响，需要对房间围护结构基本耗热量进行修正。

附加耗热量有朝向附加、风力附加和高度附加耗热量等。

朝向附加耗热量是考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的修正。

采用的修正方法是按围护结构的不同朝向，采用不同的修正率。需要修正的耗热量等于垂直的围护结构（门、窗、外墙及屋顶的垂直部分）的基本耗热量乘以相应的朝向修正率。

朝向修正率可按图2-5的规定修正，朝向修正耗热量是负值。

图2-5朝向修正率

风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对围护结构基本耗热量的修正。

高度附加耗热量是考虑房屋高度对围护结构耗热量的影响而附加的耗热量。

综合上述，建筑物或房间在室外供热计算温度下，通过围护结构的总耗热量

。

为朝向修正率，％；

为风力附加率，％，

为高度附加率，％，

2.3.4冷风渗透耗热量在风力和热压造成的室内外压差作用下，室内的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量称为冷风渗透耗热量。

冷风渗透耗热量的影响因素主要有：

门窗构造、门窗朝向、室外风向和风速

计算冷风渗透耗热量的常用方法有：

缝隙法、换气次数法、百分数法等

在计算冷风渗透空气量时，引入一个渗透空气量的朝向修正系数。

深入空气量L为每米门、窗缝隙渗入室内的空气量，按当地平均风速确定；l为门窗缝隙计算长度，m；n为渗透空气量的朝向修正系数。

确定门、窗缝隙渗入空气流量后，冷风渗透耗热量可按公式计算：

式中

Q2为冷风渗透耗热量

(w);

V流入的冷空气量

；

pw

冷空气的密度

；

Cp

空气的定压比热容

2.3.5冷风侵入耗热量

在冬季外门开启时，由于风压和热压的作用会有大量的冷空气侵入室内，把这部分空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量。

对于较短时间开启的外门（不包括阳台门、太平门和设置热空气幕的门），采用外门基本耗热量乘以下列百分数来计算。当楼层的总数为n时：

一道门

65n%

二道门（有门斗）

80n%

三道门（有两个门斗）

60n%

公共建筑的主要出入口

500%

2.4建筑冷负荷2.4.1冷负荷概述

空调系统的作用是平衡室、内外干扰因素的影响，使室内温度、湿度维持为设定的数值。

冷负荷

是指为了维持室内设定的温度，在某一时刻必须由空调系统从房间带走的热量，或者某一时刻需要想房间供应的冷量；

热负荷

是指为补偿房间失热在单位时间内需要向房间供应的热量；

湿负荷

是指湿源向室内的散湿量，即为维持室内的含湿量恒定需要从房间除去的湿量。

2.4.2得热量与冷负荷的关系

得热量是指在某一时刻由室外和室内热源散入房间的热量总和。

由两部分组成：

1由于太阳辐射进入房间的热量和室外空气温差经围护结构传入房间的热量；

2人体、照明、各种工艺设备和电气设备散入房间的热量。

根据性质的不同，得热量可分为潜热和显热两类，而显热又包括对流热和辐射热两种成分。

围护结构热工特性及得热量的类型决定了得热量和冷负荷的关系：

任一时刻房间瞬时得热量的总和未必等于同一时间的瞬时冷负荷，只有当瞬时得热量全部以对流方式传递给室内空气如新风和渗透风带入室内的得热量）或围护结构和家具没有蓄热能力的情况下，得热量的数值才等于瞬时冷负荷。

2.4.3冷负荷的计算围护结构的冷负荷计算有许多种方法，目前国内采用较多的是谐波反应法和冷负荷系数法。使用冷负荷系数法计算围护结构空调冷负荷的步骤如下：

1.外墙、屋面、窗户的传热形式的冷负荷;2．透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷;

3.通过内墙、楼板等内维护结构传热形成的逐时冷负荷;4.室内热源散热形成的冷负荷;5.照明得热引起的逐时冷负荷;6.人体和设备的散热量引起的瞬时冷负荷。

1.外墙、屋面、窗户的传热形式的冷负荷在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可按下式计算：式中

―外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷（W）

K―外墙和屋面的传热系数

F―外墙和屋面的面积（m2）―外墙和屋面的冷负荷计算温度的逐时值

（℃）根据外墙和屋面的不同类型查表得到。

外玻璃窗的瞬变传热引起的冷负荷，在室内外温差作用下，由玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷计算与上式相同

―外玻璃窗的瞬变传热引起的冷负荷（W）

K

―玻璃窗的传热系数

F

―窗洞的面积（m2）

―玻璃窗的逐时冷负荷计算温度（℃）

2.透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷无外遮阳玻璃窗的日射得热形成的逐时冷负荷

式中：Qf，У

―透过玻璃窗的日射得热引起的逐时冷负荷

；

Dj，max

―不同纬度带各朝向七月份日射得热因素的最大值

，查表得到；

F

―玻璃窗的有效面积

；

CS―玻璃窗的遮阳系数；

Cn―窗内遮阳系数；

CL

―冷负荷系数。

3.通过内墙、楼板等内维护结构传热形成的逐时冷负荷当空调房间的温度与相邻非空调房间的温度差大于

时，需要考虑由护结构的温差传热对空调房间形成的瞬时冷负荷，可按下式的稳定传热公算：

式中：

Q―内墙、楼板等内维护结构传热形成的瞬时冷负荷（W）;K―内维护结构传热系数

;F―内维护结构传热面积（m2）；

tn―夏季空调室内计算温度（℃）；

有外遮阳玻璃窗的日射得热引起的逐时冷负荷，有外遮阳玻璃窗的日射得热引起的逐时冷负荷由两部分组成，即

式中：

―阴影部分日射冷负荷

―阳光照射部分的日射冷负荷

Fs

―窗户的阴影面积

(Dj，max)n―北向的日射得热因素的最大值(CL)n―北向玻璃窗的冷负荷系数

Fy

―窗户的阳光面积(m2)

tls

―相邻非空调房间的平均计算温度

，可用下式计算：

式中：

twp―夏季空调室外计算日平均温度（℃）；

△tls―相邻非空调房间的平均计算温度与夏季空调室外计算日平度的差值（℃），查相关表格得到。

4.室内热源散热形成的冷负荷室内热源包括照明散热、人体散热和设备散热等。

室内热源散出的热量包括显热和潜热两部分。显热得热，亦有对流和辐热之分。

他们冷负荷的形成过程的机理可用相应的冷负荷系数来简化计算。5.照明得热引起的逐时冷负荷照明得热量，由于照明灯具类型和安装方式不同，其得热量也不同。其中

白炽灯：

荧光灯：

式中：

P―照明灯具的功率

；

n1

―镇流器消耗功率系数，明装时n=1.2，暗装荧光灯的镇流器在顶棚内时n=1.0;

n2

―灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部有小孔，可自然通风散热至顶棚时，

荧光灯罩无通风时，根据顶棚内通风情况，一般取

。照明得热引起的逐时冷负荷照明得热引起的逐时冷负荷用下式计算。

式中：

Q

―照明得热量（W）；

CL

―照明冷负荷系数，查相关表格得到。6.人体和设备的散热量引起的瞬时冷负荷人体散热量，人体散热量与性别、年龄、衣着、劳动强度和环境条件等因素有关。在人体散热量中，辐射热部分约占40%，对流散热约占20%，潜热约占40%。潜热和对流散热可视为瞬时冷负荷，辐射散热与日射等辐射传热情况类似。

式中：

Qs

―人体显热散热量；

qs―不同室温和活动强度下，成年男子的显热散热量，查表得到；

Qv

―人体潜热散热量；

qv

―不同室温和活动强度下，成年男子的潜热散热量，查表得到；

n1

―室内人数；

n2

―集群系数，查表得到；

设备散热得热量包括工艺设备散热得热量和电子设备散热得热量人体和设备得热引起的逐时冷负荷式中：

Qa―人体或设备的显热得热量（w）

Qr

―人体或设备的潜热得热量（w）

CL―人体或设备的冷负荷系数，查表得到。第三章建筑规划与节能3.1建筑布局

3.1.1建筑日照3.1.2风环境3.2建筑体型

3.2.1控制体形系数3.2.2考虑日辐射得热量3.2.3设计有利避风的建筑形态3.3建筑间距与朝向

3.3.1住宅群的日照间距3.3.2建筑朝向3.1建筑布局3.1.1建筑日照

建筑日照是根据阳光直射原理和日照标准，研究日照和建筑的关系以及日照在建筑中的应用，是建筑光学中的重要课题。1.日照的作用

日照就是物体表面被阳光直接照射的现象。经过大量的研究发现，日照在生活居住建筑中表现出以下三大作用：杀菌；提高室内温度；刺激大脑头皮，以达到让人愉悦。2.建筑日照计算依据表3-1住宅日照标准注：1

底层窗台面是指距室内地坪0.9m高的外墙位置；2

旧区改建的住宅日照标准可以酌情降低，但不应低于大寒日日照1小时的标准。表3-2教育、医疗卫生类日照标准此外，特定情况应符合其他规定3.建筑日照计算设计单位应在设计初期进行日照间距的计算。普遍做法：日照间距=建筑高度×日照间距系数。特殊情况：要借助计算软件来计算日照间距。3.1.2风环境1.不利风向各地最冷月（1月份）的主导风向也是不利风向。合理选择封闭或半封闭周边式布局的开口方向和位置，使得建筑群的组合做到避风节能，如图3-1；图3-1建筑避风方案2.阻隔冷风与降低风速

通过适当布置建筑物，降低冷天风速，可减少建筑物和场地外表面的热损失，节约热能。建筑物紧凑布局，使建筑间距与建筑高度之比在1：2的范围以内，可以充分利用风影效果，使后排建筑避开寒风侵袭，如图3-2所示。

图3-2建筑物的紧凑布置具有良好的防风效果3.避免局地疾风

（1）下冲气流。间距相近时，气流无下冲现象，见图3-3（a）；远远高于其他建筑时，受到沉重的冲击，见图3-3（b）;若干栋建筑组合时，造成热损失加大，见图3-3（c）。图3-3建筑物组合产生的下冲气流图3-4低层与高层建筑物之间的相互作用（2）风旋。

当低层与高层建筑如图3-4布局时，在冬季季风入侵时，会形成比较大的湍流，称为风旋。表3-3建筑物附近的风速比

研究结果表明，若高层建筑物前方有低层建筑物，则在行人高度处的风速与在敞开地面上同一高度处自由风速之比值（见表3-3）。

（3）风洞效应（见图3-5）。（4）风漏斗（图3-6）。图3-5风洞图3-6风漏斗改变风向与风速

一般来说，控制和降低体形系数的方法，主要有下述几点：减少建筑面宽，加大建筑幢深。增加建筑物层数。层数一般可加大体量，降低耗热指标。建筑体型不宜变化过多。3.2建筑体型3.2.1控制体形系数

建筑体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积A（不包括地面和不采暖楼梯间隔墙与户门的面积）与其所包围的建筑空间体积V的比值。一般建筑物的体形系数宜控制在0.30以下，若体形系数大于0.30，则屋顶和外墙应加强保温。以便将建筑物耗热量指标控制在规定水平，总体上实现节能50%的目标。3.2.2考虑日辐射得热量图3-7是将同体积的立方体建筑模型按不同的方式排列成为各种体型和朝向，从日辐射得热多少的角度，研究建筑体型对节能的影响。图3-7同体积不同体型建筑日辐射得热量3.2.3设计有利避风的建筑形态

风吹向建筑物，使风的风向和风速均发生相应的改变，形成特有的风环境。从节能的角度考虑，应创造有利的建筑形态，减少风流，降低风压、减少耗能热损失。如图3-8至图3-10所示。

图3-8建筑物长度变化对气流的影响图3-9建筑物深度变化对气流的影响

图3-10建筑物高度变化对气流的影响

从避免冬季季风对建筑物侵入来考虑，应减小风向与建筑物长边的入射角度，如图3-11所示。风向相同、间距不同时，迎风面风速百分率的比较见图3-12。图3-11不同入射角影响下的气流示意图

图3-12风向相同间、距不同时迎风面风速百分率（绝对值）的比较分析下列建筑物形成的风环境可以发现：（1）风在条形建筑背面边缘形成涡流（见图3-13）。建筑物高度越高、深度越小、长度越大时，背面涡流区越大。

图3-13条形建筑风环境平面图（2）风在L形建筑中，如图3-14中的两个布局对防风有利。（3）U形建筑形成半封闭的院落空间，如图3-15的布局对防寒风十分有利。

图3-14L形建筑风环境平面图图3-15U形建筑风环境平面图

（4）全封闭形建筑当有开口时，其开口不宜朝向冬季主导风向和冬季最不利风向，而且开口不宜过大，如图3-16所示。（5）将迎冬季季风面做成一系列台阶式的高层建筑，有利缓冲下行风，如图3-17所示。

图3-16口形建筑风环境平面图图3-17台阶立面缓冲下行风

（6）将建筑物的外墙转角由垂直相交成90°直角改成圆角有利消除风涡流，见图3-18。（7）低矮的圆屋顶形式，有利防止冬季季风的干扰。

图3-18消除涡流（8）屋顶面层为粗糙表面可以使冷风分解成无数小的涡流，既可以减小风速，也可以多获得太阳能。（9）低层建筑或带有上部退层的多、高层建筑，将用地布满对节能有利。（10）建筑物高度是对风速产生影响的重要因素。（11）不同的平面形体在不同的日期内建筑阴影位置和面积也不同，节能建筑应选择相互日照遮挡少的建筑形体，以利减少日照遮挡影响太阳辐射得热，如图3-19所示。

图3-19不同平面形体在不同日期的房屋阴影3.3建筑间距与朝向3.3.1住宅群的日照间距

表3-4日照间距系数L0与用地注：，其中：

为日照间距系数为日照间距为建筑物计算高度为北纬纬度以长春地区日照间距系数（见表3-4）来分析，可看出，日照间距系数的变化对节约用地的潜力是很大的。

日照间距是建筑物长轴之间的外墙距离，通常以冬至日正午正南方向，太阳照至后排房屋底层窗台高度O点为计算点（见图3-20）。图3-20平地日照间距计算

1.平地日照间距可导出

由2.坡地日照间距3.3.2建筑朝向

建筑物的朝向对于建筑节能有很大的影响。“节能住宅的朝向”有关研究结果，见图3-21~图3-24。图3-21板式体型住宅图3-22点式体型住宅图3-23Y形住宅的基本体型图3-24不同角度的Y形住宅由图3-21~图3-24可以看出：（1）不同体型对朝向变化的敏感程度不同;（2）无论何朝向均有辐射面积较大之面；（3）板式体型以南北主朝向时获热最多；（4）点式体型与板式体型相仿，但总获热较少；（5）Y形体型总辐射面积小于上述两种；（6）Y形体型中以（a）、（c）形获热量最多。第四章建筑围护结构节能技术很多因素直接影响建筑物采暖空调的负荷，包括建筑物的体形系数、面积、长度、宽度、幢深、层高、层数等，但建筑物的外围护结构对采暖空调的负荷节能影响应该备受重视。建筑围护结构主要包括外墙，外窗，屋顶和地面。4.1墙体节能技术

4.1.1墙体保温构造性能比较4.1.2内、外保温构造热桥分析4.2外窗节能4.2.1玻璃体系的传热分析4.2.2窗框体系的传热分析4.2.3外窗的综合传热分析4.2.4外窗的节能要求4.3屋面节能技术4.3.1倒置式屋面4.3.2蓄水屋面4.3.3种植屋面4.3.4浅色坡屋面墙体保温主要有：外墙外保温、内墙内保温、墙体夹芯保温及综合保温法。4.1墙体节能技术4.1.1墙体保温构造性能比较现有的粘土实心砖墙体，可以采用外墙外保温、内保温两种施工工艺来达到节能要求，现就对这两种保温构造的性能进行比较分析。

在不稳定的热作用下，考虑墙体的温度场和热流场随时间的变化情况，传热过程用下列公式表达：描述墙体内部温度分布的导热微分方程式

傅立叶定律解析式(4－2）（4－1）墙体的传递矩阵为得出墙体传递矩阵

求B（s）元素的根值和系数Bi，结果见表4－1i根值-αi系数Bii根值-αi系数Bi1-0.1239-26.83217-10.1606-0.02772-0.5796+3.55918-13.6142+0.01583-1.4803-0.82709-17.5934-0.00954-2.8799+0.267910-22.1143+0.00595-4.7938-0.109111-27.1912-0.00396-7.2215+0.052112-32.8327+0.0026根据离散型板壁维护结构的传热反应系数公式：j=0（4－3）j≥1（4－4）表4-1B（s）元素的根值和系数Bi求出该墙体对单位等腰三角波扰量的传热反应系数Y（j）见表4-2j012345678910111213Y（j）00.00240.03590.09310.13600.15550.15840.15200.14120.12580.11570.10340.09210.0817其次，如图4-1，考虑对外墙体加设保温材料，保温材料按内外不同次序排列，比较反应系数。设定αa=23.3W/（m2·℃），αr=8.7W/（m2·℃）；砖砌体λ=0.81W/（m·℃），a=0.00184m2/h；保温材料为苯板λ=0.047W/（m·℃），a=0.00488m2/h。图4-1保温材料不同次序排列表4-2墙体对单位等腰三角波扰量的传热反应系数计算结果见表4-3j墙体内保温墙体外保温X′（j）Y′（j）Z′（j）X（j）Y（j）Z（j）011.65080.00000.92690.97950.00006.39891-4.13960.0000-0.1248-0.12870.0000-1.29922-1.41760.0079-0.0148-0.01660.0046-0.61333-0.81970.0199-0.0114-0.01280.0123-0.40804-0.55640.0289-0.0095-0.01070.0190-0.30315-0.41420.0334-0.0083-0.00930.0233-0.24016-0.32930.0350-0.0074-0.00830.0256-0.19917-0.27500.0348-0.0067-0.00760.0264-0.17118-0.23810.0336-0.0062-0.00700.0265-0.15109-0.21140.0319-0.0057-0.00650.0260-0.136210-0.19080.0301-0.0052-0.00610.0252-0.124611-0.17410.0282-0.0048-0.00570.0242-0.115312-0.16000.0263-0.0045-0.00540.0231-0.107513

-0.00510.0221-0.100714

-0.00480.0210-0.0947表4-3两种墙体保温方式的反应系数

对两种墙体保温方式的反应系数分析对比，可得出以下结论：外墙外保温体系下，室内温度受外扰波动影响较小；外保温墙体可以提高围护结构的蓄热性能，在同等数量的扰量作用下，墙壁内表面可以吸收较多热量。分析对比可知，采用外墙外保温墙体，冬季可以全面提高墙体的保温性能，有利于保持室内空气和墙体内表面温度的稳定，从而有利于改善冬季室内的热环境。4.1.2内、外保温构造热桥分析

“热桥”是由于传热系数远大于主体部位的传热系数而形成得热流密集的通道。根据傅立叶定律建立热桥传热数学模型:

（4－5）c外墙与外墙连接处做外保温d外墙与外墙连接处做内保温图4-2墙体模型传热模拟温度场分布图[25]a外墙与内墙连接处做外保温b外墙与内墙连接处做内保温

利用ANSYS软件进行动态仿真，如图4-2外墙外保温、内保温墙体模型传热温度场分布图。4.1.3内、外保温构造综合分析

通过比较，外墙外保温更有利于发挥保温材料的保温性能，可以避免产生热桥，防止保温层受潮，提高室内的热稳定性和热舒适性，延长建筑的使用寿命，利于装修和已有建筑的保温改造等，并通过计算验证了外保温构造有利于夏季的隔热性能、冬季的保温性能。

在建筑围护结构的窗、墙体、屋面、地面四大围护部件中，窗的绝热性能最差，是影响室内热环境质量和建筑节能的主要因素之一。在保证窗的制作质量前提下，反映外窗隔热保温性能的传热系数U值主要取决于玻璃、窗框型材的热工性能及其组合形式，它是外窗节能的主要关注指标。由于构成外窗的玻璃与窗框材质的不同，下面分别对其进行分析。4.2外窗节能

图4-3中空玻璃的组成4.2.1玻璃体系的传热分析对于由多层玻璃中间夹空气层组成的外窗的玻璃部分，这里称为玻璃体系，如图4-3。窗玻璃体系的传热可以看做是多层材料的对流换热，传热系数用Ug表示，Ug值由下列公式计算：

多层玻璃体系内部传热系数ht按照以下公式计算：（4-6）（4-7）气体空隙的热传导系数按下式计算：（4-8）气体空隙的辐射导热系数hr：（4-9）气体间隙的导热系数hg：格拉晓夫准数Gr由下式计算：普朗特准数Pr由下式计算：（4-11）（4-12）（4-10）从国内生产能力和市场价格考虑，表4-4中列出的四种玻璃具有代表性，计算出相应的传热系数Ug值见表4-4。序号玻璃配置传热系数W/(m2·K)16mm透明+12A+6mm透明中空玻璃Ug=2.81326mm透明+12A+6mm透明中空玻璃充氩气Ug=2.64536mm透明+12A+6mmLow-E中空玻璃Ug=1.77746mm透明+12A+6mm+12A+6mm透明中空玻璃Ug=1.864注：6mm为玻璃厚度；12A为空气层厚度为12mm。表4-4玻璃体系的传热系数Ug值4.2.2窗框体系的传热分析

目前最常用的新型窗框型材有隔热铝合金型材、PVC-U塑钢型材两种，如图4-4，4-5。图4-4断热铝合金窗的构造图4-5PVC-U型材窗各种常用隔热铝合金型材及PVC-U型材传热系数见表4-5。

隔热铝合金型材PVC-U型材PA66隔热条宽度B型材的传热系数W/(m²·k)腔室数量型材传热系数W/(m²·k)B=10mm3.50－4.50二腔2.10B=12mm2.80－3.72三腔1.80-1.91B=24－30mm2.05－2.80四腔1.60B=32mm<2.04五腔1.50表4-5隔热铝合金型材及PVC-U型材传热系数W/(m²·k)4.2.3外窗的综合传热分析外窗的传热系数主要受窗框体系和玻璃体系传热共同制约，若把玻璃及窗框的传热考虑为严格的并联关系，窗户的总传热热阻为：（4-13）外窗的综合传热系数表示为

当已知窗框所占的面积比率

可以把外窗的传热系数表示为（4-14）表4-5列出了几种常用组合情况不同形式外窗的综合传热系数。窗框材料普通铝合金窗隔热铝合金窗PVC-U型材窗窗框的传热系数W/(㎡·k)6.2102.8001.600窗框的面积比（％）2030254030406mm+12A+6mm透明中空玻璃Ug=2.813W/(m²k)3.4923.8322.8102.8082.4492.3286mm+12A+6mm透明中空玻璃充氩气Ug=2.645W/(m²k)3.3583.7152.6842.7072.3322.2276mm+12A+6mmLow-E中空玻璃Ug=1.777W/(m²k)2.6643.1072.0332.1861.7241.7066mm+12A+6mm+12A+6mm透明中空玻璃Ug=1.864W/(m²k)2.7333.1682.0982.2381.7851.758表4-5外窗的综合传热系数W/(

m²·k)4.2.4外窗的节能要求外窗节能的主要措施：①减少传热量；②减少空气渗透量。1.外窗的气密性

建筑窗户的气密性是指空气通过关闭状态下窗户的性能，是表征窗户节能的重要性能之一。国家标准《建筑外窗气密性能分级及其检测方法》（GB/T7107-2002）中，将外窗的气密性分为五个等级，其对应数据q0值参见表4-6.等级12345空气渗透量q0/[m³/(m·h)]6.0≥q0＞4.04.0≥q0＞2.52.5≥q0＞1.51.5≥q0＞0.5q0≤0.5表4-6外窗空气渗透性能分级2.窗墙面积比节能标准对窗墙面积比的规定见表4-7.表4-7节能标准对窗墙面积比的规定朝向原标准新标准北东、西南0.200.300.350.250.300.35

通过分析可以知道如果采用塑钢型材窗框、多层玻璃中间夹空气层组成的外窗，可以大大减少传热系数，在施工过程中要保证门窗的施工质量，提高其密封性，合理控制朝向的窗墙比，已达到节能最佳效果。4.3屋面节能技术屋顶作为一种建筑物外围护结构所造成的室内外温差传热耗热量,大于任何一面外墙或地面的耗热量。加强屋顶保温节能对建筑造价影响不大,节能效益却很明显。4.3.1倒置式屋面

倒置式屋面是与传统屋面相对而言的。所谓倒置式屋面,就是将传统屋面构造中的保温层与防水层颠倒,把保温层放在防水层的上面。

图4-6倒置式混凝土屋面

倒置式屋面与普通保温屋面的比较如下表,由表4-8可知,倒置式屋面的优越性显而易见。注:USD工法—将绝热层放在防水层上方的工法(UP—SIDEDOWN);BUR工法—将绝热层放在防水层下方的传统工法;XPS—挤塑式聚苯乙烯保温板。表4-8节能屋面优劣比较4.3.2蓄水屋面蓄水屋面就是在刚性防水屋面上蓄一层水,其目的是利用水蒸发时,带走大量水层中的热量,大量耗晒到屋面的太阳辐射热,从而有效地减弱了屋面的传热量和降低屋面温度,是一种较好的隔热措施,是改善屋面热工性能的有效途径。1.蓄水屋面的隔热性能

在相同的条件下,蓄水屋面比非蓄水屋面使屋顶内表面的温度输出和热流响应要降低得更多,且受室外扰动的干扰较小,具有很好的隔热和节能效果。

要设计一个隔热性能好,又节能的蓄水屋面,必须对它的传热特性进行动态分析和计算,以确定蓄水的深度究竟为多大才比较合适。2.蓄水屋面的水深1-屋顶外表最高温度2-屋顶内表最高温度图4-7蓄水深与屋面内外表最高温度关系曲线3.蓄水屋面的防水

蓄水屋面除增加结构的荷载外,如果其防水处理不当,还可能漏水、渗水。因此,蓄水屋面既可用于刚性防水屋面,也可用于卷材防水屋面。采用刚性防水层时也应按规定做好分格缝,防水层做好后应及时养护,蓄水后不得断水。采用卷材防水层时,其做法与卷材防水屋面相同,应注意避免在潮湿条件下施工。4.3.3种植屋面

种植屋面是指在屋面防水层上覆土或铺设锯末、蛭石等松散材料，并种植植物，起到隔热作用的屋面。

种植屋面的隔热原理有三个：一是植被茎叶的遮阳作用，可以有效降低屋面的室外综合温度，减少屋面的温差传热量；二是植物的光合作用消耗太阳能用于自身的蒸腾；三是植被基层的土壤或水体的蒸发消耗太阳能。

种植屋面可以大体分为两类：简单式种植屋面，仅以地被植物和低矮灌木绿化的屋面；花园式种植屋面，以乔木、灌木和地被植物绿化，并设有亭台、园路、园林小品和水池、小溪等，可提供人们进行休闲活动的屋面。1.种植屋面的基本规定及原则1）种植屋面的结构层宜采用现浇钢筋混凝土。新建种植屋面工程的结构承载力设计，必须包括种植荷载。既有建筑屋面改造成种植屋面时，荷载必须在屋面结构承载力允许的范围内。2）种植屋面工程设计应遵循“防、排、蓄植并重，安全、环保、节能、经济，因地制宜”的原则，并考虑施工环境和工艺的可操作性。3）种植屋面防水层的合理使用年限应≥15年。应采用二道或二道以上防水层设防，最上道防水层必须采用耐根穿刺防水材料。防水层的材料应相容。寒冷地区种植土与女儿墙及其他泛水之间应采取防冻胀措施。4）当屋面坡度大于20%时，其保温隔热层、防水层、排（蓄）水层、种植土层等应采取防滑措施；屋面坡度大于50%时，不宜做种植屋面。5）倒置式屋面不应做满覆土种植。6）种植设计将覆土种植与容器种植相结合，生态和景观相结合。7）简单式种植屋面的绿化面积，宜占屋面总面积的80%以上；花园式种植屋面的绿化面积，宜占屋面总面积的60%以上。8）常年有六级风以上地区的屋面，不宜种植大型乔木。9）屋面种植应优先选择滞尘和降温能力强，并适应当地气侯条件的植物。2.技术问题及解决方案1）防止渗水；2）防止根部生长到建筑物；3）确保植物能承受风力；4）植物的品种能否适应长期暴晒的环境和该城市的气候；5）如何打理植物：提供营养、灌溉排水、防治害虫。

图4-8平屋面种植屋面图4-9温哥华会议中心坡种植屋面4.3.4浅色坡屋面若将平屋面改为坡屋面,并内置保温隔热材料,不仅可提高屋面的热工性能,还有可能提供新的使用空间(顶层面积可增加约60%),也有利于防水,并有检修维护费用低、耐久之优点。但坡屋面若设计构造不合理、施工质量不好,也可能出现渗漏现象。因此坡屋面的设计必须搞好屋面细部构造设计,保温层的热工设计,使其能真正达到防水、节能的要求。第五章建筑材料节能第一节新型墙体材料5.1.1建筑板材类5.1.2非粘土砖类5.1.3建筑砌块类第二节新型门窗材料5.2.1节能玻璃5.2.2型材5.2.3玻璃间隔条5.2.4门窗系统的选用和配置第三节化学建材5.3.1建筑涂料5.3.2防水材料5.1新型墙体材料

长期以来,实心粘土砖在我国墙体材料产品构成中均占着“绝对统治”地位,针对生产与使用小块实心粘土砖存在毁地取土,高能耗与严重污染环境等问题,我国大力开发与推广节土,节能,利废,多功能,有利于环保并且符合可持续发展要求的各类新型墙体材料,。新型墙体材料是指具有轻质、高强、隔声、隔热、保温等功能的墙体材料。5.1.1建筑板材类1、纤维增强硅酸钙板（简称硅酸钙板）：

纤维增强硅酸钙板通常称为“硅钙板”，系由钙质材料，硅质材料与纤维等作为主要原料，经制浆，成坯与蒸压养护等工序而制成的轻质板材。特点：密度低，比强度高，湿胀率小，防火，防潮，防蛀，防霉与可加工性好等特性。~~2、玻璃纤维增强水泥轻质多孔隔墙条板（简称GRC板）

GRC轻质多孔条板，又名“GRC空心条板”，是以耐碱玻璃纤维为增强材料，以硫铝酸盐水泥轻质砂浆为基材制成的具有若干个圆孔的条形板。但是生产次种板材的多数企业生产规模小，机械化水平低，其制作技术和装备正处于改进和发展阶段。最初GRC多孔板只限用于用作非承重的内隔墙，现已开始用作公共建设，主宅建筑和工业建筑的外围护墙体。3、蒸压加气混凝土板

蒸压加气混凝土板是以水泥、石灰、硅砂等为主要原料再根据结构要求配置添加不同数量经防腐处理的钢筋网片的一种轻质多孔新型的绿色环保建筑材料。特点：其密度较一般水泥质材料小，且具有良好的耐火、防火、隔音、隔热、保温、自重轻，绝热性好，隔声吸音、具有一定的承载能力。4、钢丝网架水泥夹芯板

钢丝网架水泥夹心板是由工厂专用装备生产的三维空间焊接钢丝网架和内填泡沫塑料板或内填半硬质岩棉板构成的网架芯板。优点:具有重量轻，保温，隔热性能好，安全方便等.

钢丝网架水泥夹芯板包括以阻燃型泡沫塑料板条或半硬质岩棉板做芯材的钢丝网架夹心板。主要用于房屋建筑的内隔板，围护外墙，保温复合外墙，楼面，屋面及建筑加层等。5、石膏墙板（含纸面石膏板、石膏空心条板）

石膏空心条板包括石膏珍珠岩空心条板，石膏粉硅酸盐空心条板和石膏空心条板.主要用作工业和民用建筑物的非承重内隔墙。6、金属面夹芯板金属面夹芯板是指上下两层为金属薄板，芯材为有一定刚度的保温材料，如岩棉、硬质泡沫塑料等，在专用的自动化生产线上复合而成的具有承载力的结构板材，也称为“三明治”板。

按面层材料分有：镀锌钢板夹芯板、热镀锌彩钢夹芯板、电镀锌彩钢夹芯板、镀铝锌彩钢夹芯板和各种合金铝夹芯板等。按芯材材质分有：金属泡沫塑料夹芯板，如金属聚氨酯夹芯板（PUR）、金属聚苯夹芯板（EPS）；金属无机纤维夹芯板，如金属岩棉夹芯板、金属矿棉夹芯板、金属玻璃棉夹芯板等。按建筑物的使用部位分有：屋面板、墙板、隔墙板、吊顶板等。5.1.2非黏土砖类

1、多孔砖和空心砖

多孔砖是指以粘土、页岩、粉煤灰为主要原料，经成型、焙烧而成的多孔砖，孔洞率不小于15%~30%，孔型为圆孔或非圆孔，孔的尺寸小而数量多，具有长方形或圆形孔的承重烧结多孔砖。多孔砖具有生产能耗低、节土利废、施工方便和体轻、强度高、保温效果好、耐久、收缩变形小、外观规整等特点，是一种替代烧结粘土砖的理想材料。

空心砖是以粘土、页岩等为主要原料，经过原料处理、成型、烧结制成。空心砖和实心砖相比，可节省大量的土地用土和烧砖燃料，减轻运输重量；减轻制砖和砌筑时的劳动强度，加快施工进度；减轻建筑物自重，加高建筑层数，降低造价。质轻、强度高、保温、隔音降噪性能好。环保、无污染，是框架结构建筑物的理想填充材料。空心砖的致命缺点就是抗震性能差。2、烧结页岩砖

烧结页岩砖以页岩为原料，采用砖机高真空挤出成型、一次码烧的生产工艺。作为一种新型建筑节能墙体材料，既可用于砌筑承重墙，又具有良好的热工性能，符合施工建筑模数，减少施工过程中的损耗，损高工作效率；孔洞率达到35%以上，可减少墙体的自重，节约基础工程费用。与普通烧结多孔砖相比，具有保温、隔热、轻质、高强和施工高效等特点。5.1.3建筑砌块类

1、混凝土小型空心砌块

混凝土小型空心砌块是以水泥为胶凝材料，添加砂石等粗细为骨料，经计量配料、加水搅拌，振动加压成型，经养护制成的具有一定空心率的砌块材料。优点:自重轻，热工性能好，抗震性能好，砌筑方便，墙面平整度好，施工效率高等。弱点:块体相对较重、易产生收缩变形、易破损、不便砍削加工等，处理不当，砌体易出现开裂、漏水、人工性能降低等质量问题。2、蒸压加气混凝土砌块

蒸压加气混凝土砌块是利用火力发电厂排放的粉煤灰为主要原料，引进欧洲先进的生产工艺及装备生产的新型墙体材料。由于具有较好的可加工性，因此施工构造简单，方便快捷。所以作为墙体的维护结构，节能、降耗。外墙采用300mm厚加气混凝土砌块，无须再做内保温或外保温。蒸压加气混凝土在欧洲已使用了70多年，是一种既古老又安全的真正的绿色建材产品。3、混凝土多孔砖

混凝土多孔砖是以水泥为胶结材料，与砂、石(轻集料)等经加水搅拌、成型和养护而制成的一种具有多排小孔的混凝土制品。是继普通与轻集料混凝土小型空心砌块之后又一个墙体材料新品种。产品具有生产能耗低、节土利废、施工方便和体轻、强度高、保温效果好、耐久、收缩变形小、外观规整等特点，是一种替代烧结粘土砖的理想材料。3、粉煤灰小型空心砌块

粉煤灰混凝土小型空心砌块是利用国家的优惠政策，降低生产成本，提高产品竞争力和经济效益的有效途径之一。由于粉煤灰的掺入，提高了砌块的密实性、减少吸水率、降低砌块的收缩率及提高砌块后期强杜等十分有利。建设一条具有一定生产规模的粉煤灰砌块生产线，必须采用先进的技术与设备，并通过搅拌机类型的选择，改变振动参数和模具的改动等就可以生产出高质量达到标准的粉煤灰砌块。4.石膏砌块

石膏砌块是以建筑石膏为主要原材料，经加水搅拌、浇注成型和干燥制成的轻质建筑石膏制品。生产中允许加入纤维增强材料或轻集料，也可加入发泡剂。它具有隔声防火、施工便捷等多项优点，是一种低碳环保、健康、符合时代发展要求的新型墙体材料。5.2新型门窗材料

为了增大采光通风面积或表现现代建筑的性格特征，建筑物的门窗面积越来越大更有全玻璃的幕墙建筑，以至门窗的热损失占建筑的总热损失的40%以上，门窗节能是建筑节能的关键，门窗既是能源得失的敏感部位，又关系到采光、通风、隔声、立面造型。这就对门窗的节能提出了更高的要求，其节能处理主要是改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能。5.2.1节能玻璃1.吸热玻璃

吸热玻璃是一种能够吸收太阳能的平板玻璃。它是利用玻璃中的金属离子对太阳能进行选择性的吸收，同时呈现出不同的颜色。特点：遮蔽系数比较低，太阳能总透射比、太阳光直接透射比和太阳光直接反射比都较低，可见光透射比、玻璃的颜色可以根据玻璃中的金属离子的成分和浓度变化。可见光反射比、传热系数、辐射率则与普通玻璃差别不大。2.热反射玻璃

热反射玻璃是对太阳能有反射作用的镀膜玻璃。其反射率可达20％～40％，甚至更高。它的表面镀有金属、非金属及其氧化物等各种薄膜，这些膜层可以对太阳能产生一定的反射效果，从而达到阻挡太阳能进入室内的目的。在低纬度的炎热地区，夏季可节省室内空调的能源消耗，它同时具有较好的遗光性能，使室内光线柔和舒适。另外，这种反射层的镜面效果和色调对建筑物的外观装饰效果都较好。热反射玻璃的遮蔽系数、太阳能总透射比、太阳光直接透射比和可见光透射比都较低。太阳光直接反射比、可见光反射比较高，而传热系数、辐射率则与普通玻璃差别不大。3.低辐射玻璃

低辐射玻璃又称为Low-E玻璃，是一种对波长在4.5～25um范围的远红外线有较高反射比的镀膜玻璃。

特点：较低的辐射率，低辐射玻璃的遮蔽系数、太阳能总透射比、太阳光直接透射比、太阳光直接反射比、可见光透射比和可见光反射比等都与普通玻璃差别不大，其辐射率传热系数比较低。4.中空玻璃

中空玻璃是将两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并对周边粘接密封，使玻璃层之间形成有干燥气体的空腔，其内部形成了一定厚度的被限制了流动的气体层。由于这些气体的导热系数大大小于玻璃材料的导热系数，因此具有较好的隔热能力。特点：传热系数较低，与普通玻璃相比，其传热系数至少可降低40％。5.真空玻璃

真空玻璃的结构类似于中空玻璃，所不同的是真空玻璃空腔内的气体非常稀薄，近乎真空。其隔热原理就是利用真空构造隔绝了热传导，传热系数很低。根据有关资料数据，同种材料真空玻璃的传热系数至少比中空玻璃低15%。5.2.2型材

塑钢型材是指用于制作门窗用的PVC型材。二十世纪80年代末门窗是以铝为主的合金型材制作的铝合金窗，虽然解决了钢窗一些缺点，但型材本身为金属材料，冷热传导快没有从根本上解决密封、保温等问题。为了提高铝合金型材的隔热性能，一般会在铝合金中间使用低导热率的隔热材料。穿条式隔热型材的传热系数影响因素如下：（1）隔热条宽度：一般来说，隔热条越宽，隔热效果越好；（2）隔热条形状：C形条比I型条好；（3）合理的型材设计：一般冷腔应设计为小空腔，玻璃厚度中心应尽量接近隔热条截面高度中心等；（4）采取其他辅助措施：如在隔热腔内添加低导热的泡沫，采取加肋式隔热条等。以左固定右平开窗型为例，使用不同宽度隔热条的型材U值对比如表5-1。5-15.2.4

门窗系统的选用和配置

为了达到不同区域的门窗节能规范，我们需要选用不同窗型系统来满足各自区域的要求。图5-4为我国典型的3款隔热窗型，其中第一款适用于以上海为代表的夏热冬冷地区，第二款适用于以北京为代表的寒冷地区，第三款适用于以哈尔滨为代表的严寒地区。(a)条宽14.8mm,Uf≤3.6W/m2*K5.2.3

玻璃间隔条

玻璃间隔条的隔热是整个门窗节能系统中的最后一个环节，专门用来解决玻璃周边的热量流失问题。普通的玻