第4章 建筑节能设计与技术1.pptx

第4章 建筑节能设计与技术4.1 节能设计与技术散热公式的启发这是一个冬季稳态条件下的、从采暖室内向室外的一般散热公式。式中 ——室内向室外的失热，同时也是供暖设备对室内的供热（J）； 、 ——分别为室内、外气温（℃）； ——散热面积（m2）； ——散热时间，按秒（s）或小时（h）计； ——围护构件的总热阻（m2·K/W或m2·℃/W）。 从上述公式可以看出：冬季采暖室内向室外的失热量与室内外温差、散热面积以及散热时间成正比，而与围护结构的总热阻成反比。一、建筑规划布局节能1、建筑平面形式与体形系数 下图所示三种平面形式，房高均为10m，为简化设有五个面散热(四面外墙及屋顶)。相关比较数据如下:结论:1)体形系数越小越有利于节能;散热面积越小越有利于节能。故圆形平面最有利于;正方形也是良好的节能型平面;长宽比接近的短形平面也是较有利的节能平面形而长宽比悬殊的(如方案①)可以说是耗能型的平面形式。2)从夏季得热比较，也是方案①得热面最大，因而得热也最多，故降温耗能也最多。建筑容积系数：是指建筑散热外表面积与其内容积之比F/ VS建筑物内部容积，VS（s表示space，空间）是上述体积V减去外围结构体积Ve（e表示envelop，外围结构 ） VS=V一Ve 可以推知，如果建筑A与建筑B的体形系数相等，但建筑A的容积系数大于建筑B的容积系数，那么建筑A的外围结构体积必然大于建筑B的外围结构体积，很可能是建筑A的外墙比建筑B的外墙占据了更多的结构面积，导致净空面积(使用面积)减少和容积(使用空间)减少。2、建筑朝向保温方面东向体形系数：白天使用的建筑如学校、商店、办公、日营餐饮业等，如果受地形所限，以东、西向为主立面时，东向体形系数大些好，可早得太阳热、多得太阳热、便于上午直接用，并可贮热下午用。西向体形系数：西向体形系数大一些对居住类如住宅、公寓、宿舍、旅馆等晚上使用为主的建筑有利。南向体形系数；北向体形系数：对北半球来说，南向体形系数大些好。但对南半球地区如澳大利亚、新西兰等地区该系数应小些才好，因为南半球的南向正如北半球的北向一样，在寒冷季节是没有太阳照射到该向墙面的。同理，北向体形系数对于南半球大些好。对于北半球小些好。3、建筑组合方式建筑平面组合应充分体现当地气候特点，炎热地区建筑平面宜舒展开敞，以利于加大通风量；采暖地区平面应集中布置，如几个单元组合形成的建筑可减少部分外墙面积，有利于节约采暖能耗《民用建筑节能设计标准》（采暖居住部分）对我国采暖地区住宅的朝向和体形节能的具体要求是：建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向，主要房间宜避开冬季主导风向；建筑物体形系数宜控制在0.30及0.30以下；若体形系数大于0.30，则屋顶和外墙应加强保温。二、围护结构节能设计1)外墙保温节能技术 外墙可以采用的保温构造大致可分为以下几种类型: (1)单设保温层 单设保温层的做法是保温构造最普遍的方式，这种方案是用导热系数很小的材料作保温层与受力墙体结合而起加强保温的作用。由于不要求保温层承重，所以选择的灵活性比较大，不论是板块状、纤维状的材料，都可以使用。 (2)封闭空气间层保温 根据建筑热工学原理可知，封闭的空气层有良好绝热作用。在建筑围护结构中设置空气间层可以明显提高保温性能，而施工方便，成本比较低，普遍适用于新建工程和既有建筑改造工程，空气间层的厚度，一般以4---5cm为宜。为提高空气间层的保温能力，间层表面应采用强反射材料，例如铝箔就是一种具体方法。如果用强反射遮热板来分隔成两个或多个空气层，当然效果更好。为了使反射材料具有足够的耐久性，应当采取涂塑处理等保护措施。(3)保温与承重相结合空心板、多孔砖、空心砌块、轻质实心砌块等，既能承重，又能保温。只要材料导热系数比较小，机械强度满足承重要求，又有足够的耐久性，那么采用保温与承重相结合的方案，在构造上比较简单，施工亦较方便，这种构造适用于钢筋混凝土框架等结构类型的外围护墙。 (4)混合型构造 当单独采用某一种方式不能满足建筑保温要求，或为达到保温要求而造成技术经济上的不合理时，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，其特点是混合型的构造比较复杂，但绝热性能好，尤其在节能要求比较高或者恒温室等热工要求较高的房间，是经常采用的。 热桥以往又称冷桥，现统一定名为热桥。热桥是指处在外墙和屋面等围护结构中的钢筋混凝土或金属梁、柱、肋等部位。因这些部位传热能力强，热流较密集，内表面温度较低，故称为热桥。 　常见的热桥有处在外墙周边的钢筋混凝土抗震柱、圈梁、门窗过梁，钢筋混凝土或钢框架梁、柱，钢筋混凝土或金属屋面板中的边肋或小肋，以及金属玻璃窗幕墙中和金属窗中的金属框和框料等。 断桥隔热通过阻断热传递的途径达到隔热的效果。建筑中有热桥（冷桥），即相对于普