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第3章建筑围护结构节能设计

汇报人:AA

2024-01-13

建筑围护结构概述

节能设计原理与方法

围护结构热工性能优化

围护结构保温隔热技术

围护结构遮阳与通风设计

围护结构节能改造与案例分析

建筑围护结构概述

建筑围护结构是指建筑物及房间各面的围挡物,包括门、窗、墙等,能够有效地抵御不利环境的影响。

定义

根据位置不同,可分为外墙、内墙、屋顶、楼板、门窗等。

分类

高性能化

智能化

绿色化

工业化

01

02

03

04

随着节能减排要求的提高,围护结构的保温、隔热等性能将不断提升。

结合现代信息技术,实现围护结构的智能调控和自适应环境变化。

采用环保材料和可再生资源,降低围护结构对环境的影响。

推广装配式建筑和预制构件,提高围护结构的施工效率和质量。

节能设计原理与方法

通过优化建筑设计,降低建筑运行过程中的能源消耗,提高能源利用效率。

减少能源消耗

提高室内环境质量

利用可再生能源

在保证室内舒适度的前提下,通过合理的建筑设计,改善室内光环境、热环境和空气质量。

充分利用太阳能、风能等可再生能源,减少对传统能源的依赖,降低碳排放。

03

02

01

通过合理的建筑形体设计,减少建筑外表面积,降低建筑能耗。

建筑形体优化

采用高性能保温隔热材料和构造措施,提高建筑围护结构的保温隔热性能。

围护结构保温隔热

选用高性能门窗材料和合理的门窗设计,减少室内外热量交换和空气渗透。

高性能门窗设计

根据当地气候条件和资源情况,选用合适的可再生能源利用技术,如太阳能热水系统、太阳能光伏发电等。

可再生能源利用

室内环境质量

评价建筑室内光环境、热环境和空气质量的优劣,反映节能设计对室内环境的影响。

经济性指标

综合考虑建筑节能设计的初投资和运行费用,评价其经济性是否合理。

可再生能源利用率

评价建筑对可再生能源的利用程度,反映节能设计的环保性和可持续性。

能耗指标

通过计算建筑的能耗指标,如单位面积能耗、人均能耗等,评价建筑的节能性能。

围护结构热工性能优化

热阻

围护结构阻碍热量传递的能力,与材料导热系数、厚度等因素有关。

热惰性

围护结构对温度波动的抵抗能力,与材料蓄热系数、厚度等因素有关。

太阳辐射得热系数

围护结构吸收太阳辐射热的能力,与材料表面颜色、粗糙度等因素有关。

传热系数

围护结构两侧空气温差为1K时,单位时间内通过单位面积围护结构的传热量,与材料导热系数、厚度、保温措施等因素有关。

根据围护结构热工性能参数和气象条件,建立数学模型进行模拟分析。

建立数学模型

选择合适的模拟软件

输入相关参数

分析模拟结果

如EnergyPlus、DOE-2等,进行围护结构热工性能模拟分析。

包括围护结构热工性能参数、室内外气象条件、室内热扰等。

根据模拟结果,评估围护结构热工性能优劣,提出优化建议。

围护结构保温隔热技术

构造措施

采用外墙外保温、外墙内保温、夹心保温等构造形式,以及设置空气间层、使用断桥隔热技术等,提高围护结构的保温隔热性能。

保温层厚度设计

根据节能设计标准、围护结构传热系数限值及所选材料的导热系数,计算确定保温层厚度。

节点处理

对门窗洞口、阳台、女儿墙等热桥部位进行特殊处理,减少热损失。

包括保温隔热材料的导热系数、密度、抗压强度等性能指标,以及围护结构传热系数、热工性能等。

检测内容

采用热流计法、热箱法等方法进行实验室检测,以及红外热像仪等现场检测手段。

检测方法

根据节能设计标准及相关规范,对围护结构的保温隔热性能进行评估,判断其是否符合设计要求。

评估标准

围护结构遮阳与通风设计

水平遮阳

垂直遮阳

综合遮阳

挡板遮阳

适用于东北向、西北向窗口,遮挡高度角较小的阳光。设计时要考虑遮阳板的宽度、间距和角度。

适用于东南向、西南向窗口,遮挡高度角和方位角均较大的阳光。设计时要考虑遮阳板的形状、尺寸和角度。

适用于东西向窗口,遮挡正射阳光。设计时要考虑挡板的高度、宽度和角度。

适用于南向或接近南向的窗口,遮挡高度角较大的阳光。设计时要考虑遮阳板的宽度、长度和角度。

利用室内外空气温差造成的热压差来实现通风换气。设计时要考虑建筑物的朝向、高度、进排风口的高差和面积等因素。

热压通风

利用风的作用在建筑物迎风面和背风面产生的风压差来实现通风换气。设计时要考虑建筑物的形状、迎风面的面积和进排风口的位置等因素。

风压通风

在自然通风不能满足要求时,采用机械设备辅助实现通风换气。设计时要考虑机械设备的性能、安装位置和维护要求等因素。

机械辅助通风

遮阳设施对通风的影响

01

遮阳设施的设置会改变建筑物的风环境和室内外的热环境,从而影响自然通风的效果。因此,在设计遮阳设施时,需要考虑其对通风的影响,合理设置进排风口的位置和面积。

通风对遮阳设施的要求

02

为了实现良好的自然通风效果,需要合理设置遮阳设施的形状、尺

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