《围护结构节能设计》教案.doc

教学目标： 通过本章内容知识的学习，让学生了解维护构件的传热耗量构成，了解目前外墙的保温节能技术，提出外墙内保温技术。 学习重点：外墙外保温的优越性； 外墙外保温板的类型； 几种国外广泛应用的外墙外保温体系。 教学难点：外墙外保温的优越性；外墙内保温技术。 预计学时：授课12学时。 ??? 教学过程：第一节? 墙体节能概述 建筑物耗热量主要由通过围护结构的传热耗量构成，其数值约占总耗热量的73％-77％。在传热耗热量中，外墙约占25％左右，楼梯间隔墙的传热耗热量约占15％左右，改善墙体的传热耗热将明显提高建筑的节能效果。新节能标准为确保实现节能50％的目标，不仅提高了对围护结构的保温要求，而且考虑了抗震柱、圈梁等周边热桥部位对外传热的影响，并要求外墙的平均传热系数符合规定。这样，在单一材料的墙体中，只有加气混凝土墙体(热桥部位还要做保温处理)才能满足要求。鉴于这样情况，发展高效保温节能的复合墙体是墙体节能的根本出路。 外墙按其保温层所在的位置分类，目前主要有：单一保温外墙，外保温外墙，内保温外墙，和夹芯保温外墙4种类型。 外墙按其主体结构所用材料分类，目前主要有：加气混凝土外墙、黏土空心砖外墙、黏土(实心)砖外墙、混凝土空心砌砖外墙、钢筋混凝土外墙、其他非黏土砖外墙等。为叙述清楚，以下按保温层在墙中的位置不同分别加以介绍。 第二节? 外墙外保温技术 一、外墙外保温的优越性 外墙的保温做法，无论是外保温还是内保温，都能有效地降低墙体传热耗热量并使墙内表面温度提高，使室内气候环境得到改善。然而，采用外保温则效果更加良好，这主要是因为： (1)外保温可以避免产生热桥。在常规的内保温作法中，钢筋混凝土的楼板、梁柱等处均无法处理，这些部位在冬季会形成热桥现象。热桥不仅会造成额外的热损失，还可能使外墙内表面潮湿、结露，甚至发霉和淌水，而外保温则不存在这种问题。由于外保温避免了热桥，在采用同样厚度的保温材料下(例如北京用50mm膨胀聚苯乙烯板保温)外保温要比内保温的热损失减少约15％，从而提高了节能效果。 (2)外保温作法中由于位于内侧的实体墙体蓄热性能好，热容量大，室内能蓄存更多的热量，使诸如太阳能辐射或间接采暖造成的室内温度变化减缓，室温较稳定，生活较为舒适；同时也使太阳辐射得热、人体散热、家用电器及炊事散热等因素产生的“自由热”，得到较好的利用，有利于节能。 (3)由于采用外保温，内部的砖墙或混凝土墙得到保护，室外气候变化引起的墙体内部温度变化，发生在外保温层内，使内部的主体墙冬季保温性能提高，湿度降低，温度变化较平缓，热应力减少，因而主体墙体产生裂缝、变形、破损的危险大为减轻，使墙体的耐久性得以加强。 (4)采用内保温的墙面上难以吊挂物件，甚至安装窗帘盒、散热器都相当困难。在旧房改造时，从内侧保温存在使住户增加搬动家具、施工扰民、甚至临时搬迁等诸多麻烦，产生不必要的纠纷，还会因此减少使用面积。外保温则可以避免这些问题发生。当外墙必须进行装修加固时，加装外保温是最经济、最可利的时机。 (5)外保温有利于加快施工进度，室内装修不致破坏保温层。如果采用内保温，房屋内装修，安装暖气等作业，必须等待保温作好后才能进行。但采用外保温，则可以与室内工程平行作业。 (6)外保温的综合经济效益很高。虽然外保温工程每平方米造价比内保温相对要高一些，但只要技术选择适当，特别是由于外保温比内保温增加了使用面积近2％。加上有利节约能源，改善热环境等一系列好处，综合效益是十分显著的。 二、外保温体系的组成 外墙外保温是指在建筑物外墙的外表面上建造保温层，该外墙可用砖石或混凝土建造。这种外保温的作法，可用于扩建墙体，也可以用于原有建筑外墙的保温改造。由于保温层多选用高效保温材料，这种体系能明显提高外墙的保温效能。另一方面，由于保温层在室外侧，其构造必须能满足水密性、抗风压以及温湿度变化的要求，不致产生裂缝，并能抵抗外界可能产生的碰撞作用，还能与相邻部位(如门窗洞口、穿墙管等)之间以及在边角处、面层装饰等方面，均能得到适当的处理。有必要指出：外保温层的功能，仅限于增加外墙的保温效能以及由此带来的相关要求，而不应指望这层保温层对主体墙的稳定性起到作用。其主体墙，即外保温层的基底，必须满足建筑物的力学稳定性要求，承受垂直荷载、风荷载要求，并能经受撞击而能保证安全使用，还应使被覆的保温层和装修层得以牢牢固定。 1．保温层 保温层主要采用导热系数小的高效轻质保温材料，其导热系数一般小于0．05W／m·K。 根据设计计算，保温层具有一定厚度，以满足节能标准对该地区墙体的保温要求。此外，保温材料应具有较低的吸湿率及较好的粘结性能。为了使所用的胶粘剂及其表面层的应力尽可能减少，对于保温材料，一方面要用收缩率小的产品，另一方面，在控制其尺度变动时产生的应力要小。为此，可采用的保温