建筑保温与隔热课件

1、建筑保温与隔热,第18章 建筑保温与隔热,概述 建筑保温 建筑隔热 围护结构的蒸汽渗透,本章提要,建筑保温与隔热,18.1 概述,一、围护结构的保温与隔热 围护结构一般是指外墙、屋顶、门窗等。 在建筑物理学上属于建筑热工设计部分。,建筑保温与隔热,18.1 概述,二、建筑热工设计分区 全国划分为五个建筑热工设计分区: 附图1 严寒地区 寒冷地区 夏热冬冷地区 夏热冬暖地区 温和地区,建筑保温与隔热,18.1 概述,1.严寒地区 主要指标 最冷月平均温度-10 设计要求 必须充分满足冬季保温要求 一般可不考虑夏季防热 附图1-1,建筑保温与隔热,18.1 概述,2.寒冷地区 主要指标 最冷月平均

2、温度 -10 0 设计要求 应满足冬季保温要求 部分地区兼顾夏季防热 附图1-2,建筑保温与隔热,18.1 概述,3.夏热冬冷地区 主要指标 最冷月平均温度010 最热月平均温度2530 设计要求 必须满足夏季防热要求 适当兼顾冬季保温 附图1-3,建筑保温与隔热,18.1 概述,4.夏热冬暖地区 主要指标 最冷月平均温度10 最热月平均温度2529 设计要求 必须满足夏季防热要求 一般可不考虑冬季保温 附图1-4,建筑保温与隔热,18.1 概述,5.温和地区 主要指标 最冷月平均温度013 最热月平均温度1825 设计要求 部分地区考虑冬季保温要求 一般可不考虑夏季防热 附图1-5,建筑保温

3、与隔热,18.2 建筑保温,一、保温的作用和原理 围护结构的保温能力通常用 热阻和热稳定性来衡量,建筑保温与隔热,18.2 建筑保温,（一）热阻 表示墙体或其它围护结构抵抗热流通过的能力，单位是m2k/W。热阻愈大，通过的热量越小，因而其保温性能就愈好。,建筑保温与隔热,18.2 建筑保温,例 墙的温度分布曲线 图6-67 图示为一外墙的温度分布曲线。 冬季，热量从室内温度高的一侧向室外温度低的一侧传递，它包括墙内表面吸热、墙体导热和墙外表面放热三个过程。,建筑保温与隔热,18.2 建筑保温,其中： tn、tw分别表示室内、 室外温度 n、w分别表示墙内表面、 外表面温度 Ri墙内表面换热阻（

4、感热阻） R材料层热阻 Re墙外表面换热阻（散热阻）,建筑保温与隔热,18.2 建筑保温,当内表面吸热时，由于Ri的阻抗作用， 导致温度落差tnn 当热量通过墙体时，由于R的阻抗作用，导致温度落差nw 当外表面放热时，由于Re的阻抗作用， 导致温度落差wtw 外墙的总热阻： Ro=Ri+R+Re （1）,建筑保温与隔热,18.2 建筑保温,对于式（1） ： Ro=Ri+R+Re 民用建筑热工设计规范中具有光平内表面的墙和屋顶： Ri=0.110.13 Re=0.040.05 单层 R=d/ （2） d墙体的厚度（米） 墙体的导热系数（千卡/米时）,建筑保温与隔热,18.2 建筑保温,导热系数与

5、材料层的密度和孔隙率有关 密度大的材料，导热系数也大 实体砖砌体 o=1800kg/m3,=0.70.8 钢 筋 砼 o=2500kg/m3,=1.331.74 密度小、孔隙率大的材料，导热系数小 加气混凝土 o=700kg/m3,=0.22 水泥膨胀珍珠岩 o=800kg/m3,=0.26 聚苯乙烯泡沫塑料 o=30kg/m3,=0.042 在建筑热工设计中，将导热系数0.29w/(m.k)的材料 称为保温材料。,建筑保温与隔热,18.2 建筑保温,（二）热稳定性（或热惰性） 表示墙体或其它围护结构对外界温度波动作用的抵抗能力，在同样室外温度波动的条件下，墙或屋顶的热稳定性愈大，其内表面温度

6、波动愈小，对保温愈有利。我国通常用热惰性指标作为定量指标。,建筑保温与隔热,18.2 建筑保温,对单层： D=RS （3） D热惰性指 R材料层热阻 S材料层的蓄热系数 其中 S=0.51 C o （4） 式中：材料导热系数 C材料比热 o材料的容重,建筑保温与隔热,18.2 建筑保温,一般地，对各种材料，比热C的值变化幅度较小，但材料的容重和导热系数变化范围却很大，所以蓄热系数S主要是由和o决定的。 试比较以下两种材料： 240厚砖墙 o=1800kg/m3 =0.7 R=0.343 D=2.820 70厚陶粒砼 o=600kg/m3 =0.2 R=0.350 D=0.875,建筑保温与隔热

7、,18.2 建筑保温,二、围护结构的低限热阻及所需保温层厚度的确定 低限热阻标准，是以围护结构内表面温度不致太低为依据，以减轻墙内表面的冷辐射，避免出现表面凝结水。,建筑保温与隔热,18.2 建筑保温,低限热阻由下式求得： Ro,min =（ tn- tw ）/（ tn- n） Ria = （ tn- tw ）/t Ria (5) 式中： Ro,min低限热阻（米小时/千卡) tn冬季室内计算温度。一般建筑18 ，医院病房20 tw冬季室外计算温度。与围护结构的热惰性指标有关， 可查表。 t室内温度与围护结构的内表面的允许温差，可查表。 居住建筑为6，公共建筑为7 。 Ri内表面吸热阻 a室内

8、外温差修正系数，可查表。外墙，平屋顶:a=1.0；带通风间层的平屋顶，坡屋顶:a=0.9,建筑保温与隔热,18.2 建筑保温,设计时要求 Ro Ro,min （6） 将公式（1）、（2）带入上式： Ri+ d/ +Re Ro,min （7） 由（7）式即可求出满足保温要求的墙厚： d （ Ro,min - Ri - Re ）（8）,建筑保温与隔热,18.2 建筑保温,若为多层次组合的墙或屋顶 图6-68 有： Ro= Ri+ d1/1 + d2/2 + + Re Ro,min （9） 一般地，在d1,d2,中各层材料的厚度只有一层保温层的厚度待定，其余均已确定,可由（9）式计算出。,建筑保温与

9、隔热,18.2 建筑保温,三、提高围护结构保温性能的构造措施 1增加围护结构的厚度 2用导热系数小的材料 3减少和消除“冷桥”的影响 图6-71 图6-72 4采用保温构造,建筑保温与隔热,18.2 建筑保温,4采用保温构造 （1）外墙 单一材料的墙体（保温与承重相结合 ） 图20-1 图20-2 单设保温层 图20-5图20-3 图20-4图6-69 带有空气间层 图6-70 混合型保温结构,建筑保温与隔热,18.2 建筑保温,（2）屋顶 正置式保温屋面 倒置式保温屋面 图20-6 图20-7 图20-8 图20-9 （3）楼地面 图20-10 图20-11 图20-12,建筑保温与隔热,1

10、8.2 建筑保温,（3）门窗 1）控制窗墙比 表20-1 2）提高窗户保温性能 a.改善窗框保温性能 b.增加窗扇层数 c.合理选择玻璃 太阳能热反射玻璃 低辐射玻璃和多功能镀膜玻璃 中空玻璃 薄膜型热反射材料贴膜玻璃 3）减少冷风渗透 图20-13 4）加强外门的保温,建筑保温与隔热,18.3 建筑隔热,一、隔热的作用和原理 在南方炎热地区，由于太阳辐射和室外气温的双重因素，大量热量透过外墙门窗和屋顶传入室内，致使室内过热。因此，提高围护结构的隔热性能，以抵抗室外热作用对室内的影响，在南方地区建筑中是有重要作用。,建筑保温与隔热,18.3 建筑隔热,外墙及屋顶所受室外气温及太阳辐射的 作用，

11、可用室外综合温度（tz）表示： tz=tw+ J/w （10） 式中：tw室外气温，可测 墙或屋顶外表面对太阳辐射 热的吸收系数 J太阳辐射强度（干卡/米2.时） 与地理纬度、时间、表面朝向有关 w表面放热系数，夏季16,建筑保温与隔热,18.3 建筑隔热,在隔热设计时，除了从降低室外 综合气温着手外，为了进一步提 高屋顶和墙的隔热能力，在构造 上可采取一些隔热措施。,建筑保温与隔热,18.3 建筑隔热,二、隔热措施 1设通风空气间层 图9-70 图9-71 外墙设通风间层 图9-72 图9-73 架空隔热屋面 2设隔热层 图9-69 砼实铺屋面 堆土屋面 蓄水屋面 砾石屋面 3反射隔热 图9

12、-74 图9-75 4淋水降温 图9-76,建筑保温与隔热,18.4 围护结构的蒸汽渗透,一、蒸汽渗透现象 空气有湿空气、干空气之分。湿空气中含有水蒸汽。空气温度越高，空气中水蒸汽含量越大。空气中蒸汽含量的多少，可以用水蒸汽分压力来表示。 冬季，室内温度高，室外温度低。室内空气中蒸汽含量高于室外，当围护结构两侧出现蒸汽分压力差时，则水蒸汽分子从压力高的一侧向压力低的一侧渗透扩散，这种现象被称为蒸汽渗透。,建筑保温与隔热,18.4 围护结构的蒸汽渗透,二、蒸汽渗透引起的危害 蒸汽渗透产生： 表面凝结室内表面装修发生脱皮、粉化、生霉；衣物发霉：影响人体健康。 内部凝结降低保温材料的保温性能。,建筑

13、保温与隔热,18.4 围护结构的蒸汽渗透,三、隔蒸汽措施 在围护结构的保温层靠高温一侧，即蒸汽渗入的一侧，设一道隔蒸汽层。 隔蒸汽材料一般采用沥青、卷材、隔汽涂料、以及铝箔等防潮、防水材料。 图6-73 图20-35 图20-36 图20-37,建筑保温与隔热,第18章 建筑保温与隔热,实例,建筑保温与隔热,房屋的基本组成,建筑保温与隔热,图5-2,建筑保温与隔热,附图1,建筑保温与隔热,附图1-1,建筑保温与隔热,附图1-2,建筑保温与隔热,附图1-3,建筑保温与隔热,附图1-4,建筑保温与隔热,附图1-5,建筑保温与隔热,图6-67,建筑保温与隔热,图6-68,建筑保温与隔热,图6-71,

14、建筑保温与隔热,图6-72,建筑保温与隔热,图6-69,建筑保温与隔热,图6-70,建筑保温与隔热,图9-70,建筑保温与隔热,图9-71,建筑保温与隔热,图9-72,建筑保温与隔热,图9-73,建筑保温与隔热,图9-69,建筑保温与隔热,图9-74,建筑保温与隔热,图9-75,建筑保温与隔热,图9-76,建筑保温与隔热,图6-73,建筑保温与隔热,图20-1,建筑保温与隔热,图20-2,建筑保温与隔热,图20-3,建筑保温与隔热,图20-4,建筑保温与隔热,图20-5,建筑保温与隔热,图20-6,建筑保温与隔热,图20-7,建筑保温与隔热,图20-8,建筑保温与隔热,图20-9,建筑保温与隔

15、热,图20-10,顶棚保温构造,建筑保温与隔热,图20-11,地板的局部保温,建筑保温与隔热,图20-12,不采暖房间上面楼板的保温,建筑保温与隔热,图20-13,几种门窗密封条,建筑保温与隔热,图20-35,建筑保温与隔热,图20-36,檐口、中间和墙边设透气口,建筑保温与隔热,图20-37,保温层内设透气层及通风口构造,建筑保温与隔热,第18章 建筑保温、隔热构造,建筑保温与隔热,玻璃棉毡（带防潮铝箔贴面）,玻璃棉板（可带防潮铝箔贴面）,建筑保温与隔热,用带反射铝箔的玻璃棉毡做中保温的墙体,幕墙框架,固定保温材料,安装外侧铝板,建筑保温与隔热,挤塑型聚苯乙烯保温板、毡,建筑保温与隔热,加钉辅助连接,聚苯板用于地面保温,聚苯板用于外墙外保温,建筑保温与隔热,聚苯乙烯泡沫塑料板外墙保温,外墙结构,粘结胶浆,保温板,柔性抹面胶浆,玻璃纤维网格布,外墙饰面,建筑保温与隔热,用挤塑型聚苯板做外墙模板,支模,浇捣混凝土后，进行外墙饰面,以保温材料兼作外墙模板的工艺,建筑保温与隔热,喷发泡聚氨酯（保温、防水）,建筑保温与隔热,屋面保温板自带防水