第4篇 第9节 建筑保温、隔热构造1.ppt

第9章 建筑保温、隔热构造 适宜的室内温度和湿度状况是人们生活和生产的基本要求。对于建筑的外围护结构来说，由于在大多数情况下，建筑室内外都会存在温差，特别是处于寒冷地区冬季需要采暖的建筑和在有些地区因夏季炎热而需要在室内使用空调制冷的建筑，其围护结构两侧的温差在这样的情况下甚至可以达到几十度之多。因此，在外围护结构设计中，根据各地的气候条件和建筑物的使用要求，合理解决建筑外围护结构的保温与隔热问题，是建筑构造设计的重要内容。 建筑热工分区及设计要求 9.1 建筑热工构造原理综述 9.1.1 建筑热工构造基本知识 热量从高温处向低温处转移的过程中，存在热传导、热对流和热辐射三种方式。 热传导——指物体内部高温处的分子向低温处的分子连续不断地传送热能的过程。 热对流——指流体(如空气)中温度不同的各部分相对运动而使热量发生转移。 热辐射——指温度较高的物质的分子在振动激烈时释放出辐射波，热能按电磁波的形态传递。 这三种传热的基本方式，在建筑外围护结构传热的过程中表现为： 其某个表面首先通过与附近空气之间的对流与导热以及与周围其他表面之间的辐射传热，从周围温度较高的空气中吸收热量；然后在围护结构内部由高温向低温的一侧传递热量，此间的传热主要是以材料内部的导热为主；接下去围护结构的另一个表面将继续向周围温度较低的空间散发热量。 在过去较长的时间内，为了改善外围护结构构件的热工性能，往往采取加大构件厚度的做法。例如在我国北方曾将低层或多层住宅的实心黏土砖墙都做到了370mm或490mm的厚度。 如使用黏土多孔砖，其厚度在西安地区就需370mm，北京地区需490mm，沈阳地区需760mm，哈尔滨地区需1020mm。 因此加大构件厚度并不是好方法，比较好的是在符合强度要求的建筑物的外围护结构的基层构件上直接复合或者附加热工性能良妤的材料，或者是根据热量转移的基本原理，综合建筑的防水、饰画等其他要求，对建筑外围护结构的构造层次和构造做法进行良好的安排及设汁，以提高其整体的热工效能。 所选用的保温材料及材料厚度，应先经过热工计算。 建筑物的外围护结构的构造往往也不是像这样由单一类型就能够解决的。一般说来，屋面构件较为单纯，而建筑的外墙就比较复杂。 例如在建筑物的外墙面上，首先总要开门开窗。门窗在开启时，会让室内外的空气对流，从而产生热量的交换；在闭合时，由于采光的需要，同时也会让大量太阳的辐射热传人室内。而且，由于门窗所采用的材料通常较薄，传热阻又较小，再加上经门窗缝中空气的对流传热，使得门窗成为建筑外围护结构中传热最敏感、需要进行特殊处理的部位； 据有关方面调查发现，在北方冬季采暖的建筑物中，窗户的传热耗 热量加上其空气渗透耗热量，可以占到全部耗热量的一半甚至更多。 由于所采用建筑结构体系的不同，处于建筑外墙墙体上各个部位上的构件也有所不同。例如混合结构的建筑，墙体上除了砌体材料外，还会有钢筋混凝土的圈梁和构造柱；框架结构的建筑则更是如此，除了钢筋混凝土或者钢的柱和梁外，还会填充有各种其他材料做的构件。这些材料分别有着不同的导热系数。这样，在建筑外围护结构中，就会存在某些局部，是易于传热的热流密集的通道，被称为 “热桥”。 目前的相关规范规定对外墙的热工性能采用平均传热系数的概念来讨论，即将组成外墙的各种材料所具有的导热系数与该种材料做成的构件的垂直于热流方向的表面积的乘积之和去除以外墙的总的表面积，得到的平均导热系数被认为更能够接近真实情况。 9.1.2 水汽对建筑热工性能的影响 空气中含有水蒸汽。处于不同的温度下的空气，其中所能含的水蒸汽的质量是不同的。温度越低，能够含水蒸汽的量就越少。因此，当空气的温度下降时，如果其中水蒸汽的含量达到了相对饱和，多余的水蒸汽就会从空气中析出，在温度较低的物体表面凝结成冷凝水，这个现象叫做结露。 结露时的临界温度被称为露点温度。 由于建筑物外围护结构的两侧存在温差，当室内外空气中的水蒸汽含量不相等时，水蒸汽分子会从压力高的一侧通过围护结构向压力低的一侧渗透。在此过程中，如果温度达到了露点温度，在外围护结构之中就有可能出现结露的现象，这时材料就受潮。 结露现象如发生在保温层中，因为水的导热系数远比干燥的空气要高，这样就会降低材料的保温效果。如果水汽不能够被排出，就可能使材料发生霉变，影响使用寿命。在冬季室外温度较低的情况下，如果水汽进而受冻结冰，体积膨胀，就会使材料的内部结构遭到破坏，称为冻融性破坏。 因此，在对建筑物的外围护