第2讲-墙体节能.ppt

1、,第二讲 围护结构保温,土木工程学院 李洪欣 2008.10.15,主要内容,保温材料 相关标准、规范 围护结构设计与施工 新型建筑保温材料、施工,墙体保温材料,所谓绝热（保温、隔热）材料是指对热流具有显著阻抗性的材料或材料复合体；绝热制品则是指被加工成至少有一面与被覆盖面形状一致的各种绝热材料的制成品。 通常把导热系数0.25，并能用于绝热工程的称为绝热材料 把用于控制室内热量外流的叫保温材料。 防止热量进入室内的叫隔热材料。,绝热材料的基本要求和使用功能,绝热材料是用于减少结构物与环境热交换的一种功能材料。建筑工程中使用的绝热材料，一般要求其导热系数不宜大于0.23W/(mK)，表观密度不

2、大于600kg/m3,抗压强度不小于0.4MPa。在具体选用时，除考虑上述基本要求外，还应了解材料在耐久性、耐火性、耐侵蚀性等方面是否符合要求。,常用的绝热材料,绝热材料的品种很多，按材质，可分为无机绝热材料、有机绝热材料和金属绝热材料三大类。 无机散粒绝热材料 膨胀珍珠岩及其制品：膨胀珍珠岩是由天然珍珠岩煅烧而成的，呈蜂窝泡沫状的白色或灰白色颗粒，是一种高效能的绝热材料。 膨胀蛭石及其制品：蛭石是一种天然矿物，在8501000的温度下煅烧时，体积急剧膨胀，单个颗粒体积能膨胀约20倍。,无机纤维状绝热材料 玻璃棉及制品 矿棉和矿棉制品 无机多孔类绝热材料 泡沫混凝土：是由水泥、水、松香泡沫剂混

3、合后经搅拌、成型、养护而成的一种多孔、轻质、保温、隔热、吸声材料。 加气混凝土：是由水泥、石灰、粉煤灰和发气剂（铝粉）配制而成的一种保温隔热性能良好的轻质材料。 泡沫玻璃：由玻璃粉和发泡剂等经配料、烧制而成。 硅藻土：由水生硅藻类生物的残骸堆积而成。,有机绝热材料,泡沫塑料 泡沫塑料是以各种树脂为基料，加入一定剂量的发泡剂、催化剂、稳定剂等铺助材料，经加热发泡而制成的一种具有轻质、耐热、吸声、防震性能的材料。 植物纤维类绝热板 该类绝热材料可用稻草、木质纤维、麦秸、甘蔗渣等为源料经加工而成。,常用绝热材料技术性能及用途,材料名称 表观密度 强度 导热系数 最高使用温度 用途,岩棉纤维 8015

4、0 0.012 0.044 250600 填充墙体,膨胀蛭石 80900 0.21.0 0.0460.070 10001100 填充材料,泡沫混凝土 300500 0.4 0.0810.019 围护结构,加气混凝土 400700 0.4 0.0930.016 围护结构,影响因素,影响材料导热系数的因素：1.密度；2.湿度；3.温度 绝热材料的选择（按热物理性能、强度、耐久性、耐火性及耐侵蚀性等，满足要求）,第二部分：相关标准、规范,1）居住建筑节能设计标准 民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分） JGJ 26-95 夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准JGJ 134-2001 夏热冬暖地区居住建

5、筑节能设计标准JGJ 75-2003 2）公共建筑节能设计标准（正在编制） 3）建筑热工设计规范 民用建筑热工设计规范GB 50176-93 建筑热工设计分区、设计要求及适用标准,全国分区,严寒区：最冷月平均温度10，日平均气温 5 的天数，在145天以上的地区； 寒冷区：最冷月平均温度 010 ，日平均气温 5 的天数在90145天的地区； 夏热冬冷区：最冷月平均温度010 ，最热月平均温度2530； 夏热冬暖区：最冷月平均温度大于10 ，最热月平均温度2529；日平均气温 25 的天数在100200天，夏季防热、冬季可不保温； 温和地区：最冷月平均温度013 ，最热月平均温度1825。日平

6、均气温 5 的天数在090天,建筑节能设计标准,JGJ 26-95 民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）,目的：通过在建筑设计和采暖设计中采取有限的技术措施，将采暖能 耗从当地1980年到1981年住宅通用设计的基础上节能50%。其中，建筑物约承担30%，采暖系统约承担20%。 要点： 重点在冬季保温和采暖，未提及夏季隔热和空调制冷。 特别关注热桥部位的保温和防结露问题。 表1中外墙的传热系数限值系指考虑周边热桥影响后的外墙平均传热系数。 各地区部分围护结构传热系数的限值（表1）,表1 各地区部分围护结构传热系数的限值 W/（m2K）,对围护结构的保温要求：,就大量性工业和民用建筑，控制围

7、护结构内表面温度不低于室内露点温度，以保证内表面不致结露是起码的要求。可按下式计算：, ：冬季室内计算温度。民用建筑或其它以满足人体生理卫生需要为主的房屋，按卫生标准取值；工业厂房或有特殊要求的房间，按相应规范取值。 ：冬季室外计算温度。为使同类采用不同热稳定性围护结构的房间的室内气候状况接近一致，不同结构应采用不同的室外计算温度。, A ：考虑外表面位置的修正系数。由于计算低限热阻公式 中统一取当地的室外气温的计算值，这对外墙、屋顶等直接接触大气的围护结构来说符合实际，但对那些不直接接触室外空气的结构来说则需要修正。如：顶棚的上部是闷顶空间，其温度比室外气温要高一些。见表9-1,t ：允许温

8、差。见表9-2。使用质量要求较高的房间， 小一些。相同的室内外气候时，按较小的 确定的 大一些，即使用质量要求越高，围护结构应有更大的保温 能力。,经济热阻,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/(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)。,第三部分：围护结构保温设计施工,1、单设保温层 由

9、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。,空心砌块保温与承重结合构造,2、封闭空气间层保温： 封闭的空气层有良好的绝热作用。 3、保温与承重相结合：空心板、空心砌块、轻质实心砌块等，既能载重又能保温,4、混合型构造 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。,1混凝土； 2粘结剂； 3聚氨脂泡沫塑料；4木纤维板； 5塑料薄膜； 6铝箔纸板； 7空气

10、间层； 8胶合板涂油漆,单设保温层复合结构的形式及持点,内保温和外保温 外保温的优点主要有： 保护墙或屋顶，降低温度应 力起伏，提高结构的耐久性; 有利于房间热稳定性； 防止内部产生水蒸汽凝结； 消除热桥； 有利于旧房节能改造； 节约使用空间.,热桥,围护结构中，一般都有保温性能远低于主体部分的嵌入构件，如外墙体中的刚或钢筋混凝土骨架、圈梁；楼板、墙板中的肋条等，称为热桥。如图。 热桥就是热量容易通过的地方。 热桥保温处理，理论上就是用某种导热系数很小的保温材料，附加到热桥的适当部位。,热桥温度分布,特殊部位保温设计,围护结构交角处的保温设计 围护结构的交角，包括外墙转角、内外墙交角、楼板或屋

11、顶与外墙的交角等。,如图是加气混凝土复合墙板外墙角的保温处理。,越靠近外墙，地板表面温度越低，单位面积的热损失越多。为改善外墙周边地板的热工状况，可采用图示的局部保温措施。,沿外墙周边局部保温处理,倒铺屋面：即防水层不设在保温层上边，而是倒过来设在保温层底下。国外称“Upside Down”构造法，简称USD 构造，如图。,地板的保温设计 人体足部与地板直接接 触传热地板面层材料的密 度、比热容和导热系数值 的大小是决定地面的热工 指标吸热指数的重要参数。 B是与传热阻R不同的另一 个热工指标。B越大，则从人脚吸取的热量越多越快。 根据B值，我国将地面划分为三类（表3-9）。,第四部分：新型常

12、用建筑保温材料、施工,XPS挤塑板 聚氨酯硬泡 聚苯颗粒保温 岩棉保温 泡沫玻璃保温 EPS保温,XPS挤塑板是以聚苯乙烯树脂为原料加上其他的原辅料与聚合物，通过加热混合同时注入催化剂，然后挤塑压出成型而制造的高密度硬板。XPS具有完美的闭孔蜂窝结构，这种结构让XPS保温板具有EPS所没有的低吸水性（几乎不吸水）、低热导系数、高抗压性、抗老化性（正常使用几乎无老化分解现象）。,XPS挤塑板,其具有独立的密闭式气泡结构，因此具有绝佳的隔热性、绝低的透湿系数。特别适用于建筑物的隔热、防潮工程，是建筑业界最物美价廉之隔热材料。,特性,XPS挤塑板主要的性能,优异的保温隔热性能。 高强度抗压性能。 独

13、特的高抗水汽渗透能力。 良好的隔音减噪、防火性。 质量轻、硬度高。 安全环保。,应用,新时代挤塑苯乙烯（XPS）保温板广泛应用于墙体保温，平面混凝土屋顶及钢结构屋顶的保温低温储藏地面、泊车平台、机场跑道、高速公路等领域的防潮保温，控制地面冻胀，是目前建筑业界最物美价廉的隔热、防潮材料。,施工条件,施工便利成本低。由于质轻，所以搬运轻松：切割容易，无需电锯： 固定简单，只需双面胶、铁片、铁丝网或塑胶粘合剂即可固定，故而可以使建筑施工的成本大大降低。,聚氨酯硬泡的形成过程,性能特点,导热系数低，保温隔热效果好 与基层粘结性能好 良好的力学性能 密度小，轻质材料 防水性能好 可现场喷涂或浇注施工，保

14、温层整体性好 良好的尺寸稳定性 良好的阻燃性能 化学性质稳定 无毒、无刺激性，无生物寄生性，属于环保保温材料。,施工方法,喷涂法 整体性好，防水性能突出 应用范围广，对热桥处理方便 粘结强度高 施工速度快 浇注法 厚度均匀，表面平整 不存在泡沫飞溅问题 浇注操作技术难度降低 粘结法 干挂法,专用喷涂设备黑料、白料瞬间均匀混合、发泡,工程应用,胶粉聚苯颗粒保温,胶粉聚苯颗粒保温层是由聚合物干粉、聚苯颗粒，现场加水用砂浆机搅拌成保温砂浆抹在墙体上。 该保温层导热系数稳定，蓄热能力强，保温隔热，防火性能好、强度高、耐水，墙体纠偏能力强，对环境无污染，用在外墙上抗裂效果好，刮上柔性耐水腻子，分层抗裂防护，采用传统抹灰工艺，虽然是湿作业，但砂浆保水性强、不析水，因此，可与干作业相比。 适用于内分户墙保温、楼