建筑物理6.ppt

第四讲：建筑围护结构保温 建筑的体型与围护结构的设计 围护结构的作用 建筑保温问题 在我国大约有占全国总面积70%的地区冬季室内需要采暖。这些地区的建筑在设计上既要考虑保证良好的室内热环境，还要注意节省采暖的能耗和建造费用，即需要注意建筑保温问题。 建筑保温包括： 围护结构保温 建筑方案设计中的保温综合处理 本将主要内容 1：围护结构保温设计 1） 外墙和屋顶的保温设计 2 ） 外窗、外门和地面的保温设计 3 ） 特殊部位保温设计 2：建筑保温设计的有关规定 3：建筑保温综合处理的基本措施 1）选择合理的建筑体型、朝向和平面形式 2）防止冷风的不利影响 3）使房间具有良好的热特性与合理的供热系统 4）充分利用太阳能 以下是复习围护结构热阻、传热量及内表面温度的计算： 围护结构冬季保温设计是取阴寒天气作为设计基本条件，----- 其传热可视为稳定传热 围护结构传热量计算 围护结构内表面及内部温度的计算 当围护结构构造确定后，可以进一步根据室内外的温度条件计算出其内表面和内部各层的温度，从而分析围护结构的保温效果 内表面及各层温度的计算： 内表面及内部温度的计算 3.1 围护结构保温设计 3.1.1 外墙和屋顶的保温设计 外墙和屋顶是建筑外围护结构的主体部分。 在稳定传热的理论中，传热阻是外墙和屋顶保温性能优劣的特征指标，热阻大，其结构传热量就小，保温性能好；热阻小，传热量大，保温性能差。 外墙和屋顶的保温设计要确定结构有合理的传热阻。 在我国现行的 《民用建筑热工设计规范》（GB50176---93)《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》(JGJ26---86) 对围护结构的保温要求都作了规定 我国国家标准《民用建筑热工设计规范》中规定的设计方法---------最小热阻法 2）围护结构保温设置方式 a）保温构造的种类：根据地方气候特点及房间使用性质，外墙和屋顶可以采用的保温构造方案有多种多样，大致可分为以下几种类型： 单设保温层 封闭空气间层保温 (空气层厚度，一般以4~5cm为宜) 保温与承重相结合 混合型构造 a）单设保温层复合结构的形式和特点----用两种或两种以上的材料分别满足保温和承重的需要—复合结构 当采用单设保温层复合墙体或屋顶时，保温层的位置，对结构及房间的使用质量、结构造价、施工、维持费用等各方面都有重大影响。 随着对围护结构保温要求的增加，复合结构的使用也日益广泛。复合结构大体上可分为： 内保温 外保温 夹芯保温 从建筑热工角度上看， 外保温优点较多，但内保温往往施工比较简单，中间保温有利于用松散填充材料作保温层。 单设保温层复合构造形式 外保温的优点 （1）使墙或屋顶的主要部分受到保护，大大降低温度应力的起伏。 （2）由于承重层材料的热容量一般都远大于保温层，所以，外保温对结构及房间的热稳定性有利。当供热不均匀时，承重层因有大量蓄存的热 量，可保证围护结构内表面温度不致于很快下降。但对于一天中只有短时间使用（间歇使用）的房间，内保温较好，可使温度很快上升。 （3）外保温对防止或减少保温层内部产生水蒸气凝结十分有利 （4）外保温法是热桥处的热损失减少并能防止热桥内表面局部结露。 （5）对于旧房的节能改造，外保温处理的效果最好。 保温层位置不同时墙体的年间温度变化 保温层位置不同时屋顶的年间温度变化 内外保温对热桥的不同影响： 内保温时热桥内表面处的温度相对较低 外保温的局限性 （a）外保温比较适合住宅，规模较大的建筑如办公大楼，外保温效果不明显。（住宅能判断外保温是否能提高房间的热稳定性，大办公楼因内部有大量热容量也很大的隔墙、柱、各种设备参与蓄热调解，外保温蓄热作用就不太显著了） （b）墙体外保温处理，在构造上比内保温复杂。保温层不能裸露在室外，需加保护层，可外饰面比较难处理。 屋顶保温----USD构造法 采用外保温的屋面，传统的做法是保温层上面做防水层，由于防水层的蒸气渗透阻很大，使屋面容易产生内部结露。同时防水层直接暴露在大气中，受日晒、交替冻融等影响，极易老化和破坏。 USD（Upside Down）构造法也叫倒铺法。不仅有可能完全消除内部结露的可能性，又是防水层得到保护。 3.1.2 外窗、外门和地面的保温设计 对一栋建筑物来说，外窗、外门和地面在外围护结构总面积中占30~60%之间，而外窗、外门和地面的传热失热量外加门窗缝