第章建筑保溫與隔熱ppt課件.ppt

第18章建筑保溫與隔熱 概述建筑保溫建筑隔熱圍護結(jié)構(gòu)的蒸汽滲透 本章提要 18 1概述 一 圍護結(jié)構(gòu)的保溫與隔熱圍護結(jié)構(gòu)一般是指外墻 屋頂 門窗等 在建筑物理學上屬于建筑熱工設(shè)計部分 18 1概述 二 建筑熱工設(shè)計分區(qū)全國劃分為五個建筑熱工設(shè)計分區(qū) 附圖1嚴寒地區(qū)寒冷地區(qū)夏熱冬冷地區(qū)夏熱冬暖地區(qū)溫和地區(qū) 18 1概述 1 嚴寒地區(qū)主要指標最冷月平均溫度 10 設(shè)計要求必須充分滿足冬季保溫要求一般可不考慮夏季防熱附圖1 1 18 1概述 2 寒冷地區(qū)主要指標最冷月平均溫度 10 0 設(shè)計要求應滿足冬季保溫要求部分地區(qū)兼顧夏季防熱附圖1 2 18 1概述 3 夏熱冬冷地區(qū)主要指標最冷月平均溫度0 10 最熱月平均溫度25 30 設(shè)計要求必須滿足夏季防熱要求適當兼顧冬季保溫附圖1 3 18 1概述 4 夏熱冬暖地區(qū)主要指標最冷月平均溫度 10 最熱月平均溫度25 29 設(shè)計要求必須滿足夏季防熱要求一般可不考慮冬季保溫附圖1 4 18 1概述 5 溫和地區(qū)主要指標最冷月平均溫度0 13 最熱月平均溫度18 25 設(shè)計要求部分地區(qū)考慮冬季保溫要求一般可不考慮夏季防熱附圖1 5 18 2建筑保溫 一 保溫的作用和原理圍護結(jié)構(gòu)的保溫能力通常用熱阻和熱穩(wěn)定性來衡量 18 2建筑保溫 一 熱阻表示墻體或其它圍護結(jié)構(gòu)抵抗熱流通過的能力 單位是m2 k W 熱阻愈大 通過的熱量越小 因而其保溫性能就愈好 18 2建筑保溫 例墻的溫度分布曲線圖6 67圖示為一外墻的溫度分布曲線 冬季 熱量從室內(nèi)溫度高的一側(cè)向室外溫度低的一側(cè)傳遞 它包括墻內(nèi)表面吸熱 墻體導熱和墻外表面放熱三個過程 18 2建筑保溫 其中 tn tw 分別表示室內(nèi) 室外溫度 n w 分別表示墻內(nèi)表面 外表面溫度Ri 墻內(nèi)表面換熱阻 感熱阻 R 材料層熱阻Re 墻外表面換熱阻 散熱阻 18 2建筑保溫 當內(nèi)表面吸熱時 由于Ri的阻抗作用 導致溫度落差tn n當熱量通過墻體時 由于R的阻抗作用 導致溫度落差 n w當外表面放熱時 由于Re的阻抗作用 導致溫度落差 w tw外墻的總熱阻 Ro Ri R Re 1 18 2建筑保溫 對于式 1 Ro Ri R Re 民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范 中具有光平內(nèi)表面的墻和屋頂 Ri 0 11 0 13Re 0 04 0 05單層R d 2 d 墻體的厚度 米 墻體的導熱系數(shù) 千卡 米 時 18 2建筑保溫 導熱系數(shù)與材料層的密度和孔隙率有關(guān) 密度大的材料 導熱系數(shù)也大實體磚砌體 o 1800kg m3 0 7 0 8鋼筋砼 o 2500kg m3 1 33 1 74 密度小 孔隙率大的材料 導熱系數(shù)小加氣混凝土 o 700kg m3 0 22水泥膨脹珍珠巖 o 800kg m3 0 26聚苯乙烯泡沫塑料 o 30kg m3 0 042在建筑熱工設(shè)計中 將導熱系數(shù) 0 29w m k 的材料稱為保溫材料 18 2建筑保溫 二 熱穩(wěn)定性 或熱惰性 表示墻體或其它圍護結(jié)構(gòu)對外界溫度波動作用的抵抗能力 在同樣室外溫度波動的條件下 墻或屋頂?shù)臒岱€(wěn)定性愈大 其內(nèi)表面溫度波動愈小 對保溫愈有利 我國通常用熱惰性指標作為定量指標 18 2建筑保溫 對單層 D R S 3 D 熱惰性指R 材料層熱阻S 材料層的蓄熱系數(shù)其中S 0 51 C o 4 式中 材料導熱系數(shù)C 材料比熱 o 材料的容重 18 2建筑保溫 一般地 對各種材料 比熱C的值變化幅度較小 但材料的容重和導熱系數(shù)變化范圍卻很大 所以蓄熱系數(shù)S主要是由 和 o決定的 試比較以下兩種材料 240厚磚墻 o 1800kg m3 0 7R 0 343D 2 82070厚陶粒砼 o 600kg m3 0 2R 0 350D 0 875 18 2建筑保溫 二 圍護結(jié)構(gòu)的低限熱阻及所需保溫層厚度的確定低限熱阻標準 是以圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度不致太低為依據(jù) 以減輕墻內(nèi)表面的冷輻射 避免出現(xiàn)表面凝結(jié)水 18 2建筑保溫 低限熱阻由下式求得 Ro min tn tw tn n Ria tn tw t Ria 5 式中 Ro min 低限熱阻 米 小時 千卡 tn 冬季室內(nèi)計算溫度 一般建筑18 醫(yī)院病房20 tw 冬季室外計算溫度 與圍護結(jié)構(gòu)的熱惰性指標有關(guān) 可查表 t 室內(nèi)溫度與圍護結(jié)構(gòu)的內(nèi)表面的允許溫差 可查表 居住建筑為6 公共建筑為7 Ri 內(nèi)表面吸熱阻a 室內(nèi)外溫差修正系數(shù) 可查表 外墻 平屋頂 a 1 0 帶通風間層的平屋頂 坡屋頂 a 0 9 18 2建筑保溫 設(shè)計時要求Ro Ro min 6 將公式 1 2 帶入上式 Ri d Re Ro min 7 由 7 式即可求出滿足保溫要求的墻厚 d Ro min Ri Re 8 18 2建筑保溫 若為多層次組合的墻或屋頂圖6 68有 Ro Ri d1 1 d2 2 Re Ro min 9 一般地 在d1 d2 中各層材料的厚度只有一層保溫層的厚度待定 其余均已確定 可由 9 式計算出 18 2建筑保溫 三 提高圍護結(jié)構(gòu)保溫性能的構(gòu)造措施1 增加圍護結(jié)構(gòu)的厚度2 用導熱系數(shù)小的材料3 減少和消除 冷橋 的影響圖6 71圖6 724 采用保溫構(gòu)造 18 2建筑保溫 4 采用保溫構(gòu)造 1 外墻單一材料的墻體 保溫與承重相結(jié)合 圖20 1圖20 2單設(shè)保溫層圖20 5圖20 3圖20 4圖6 69帶有空氣間層圖6 70混合型保溫結(jié)構(gòu) 18 2建筑保溫 2 屋頂正置式保溫屋面倒置式保溫屋面圖20 6圖20 7圖20 8圖20 9 3 樓地面圖20 10圖20 11圖20 12 18 2建筑保溫 3 門窗1 控制窗墻比表20 12 提高窗戶保溫性能a 改善窗框保溫性能b 增加窗扇層數(shù)c 合理選擇玻璃 太陽能熱反射玻璃 低輻射玻璃和多功能鍍膜玻璃 中空玻璃 薄膜型熱反射材料貼膜玻璃3 減少冷風滲透圖20 134 加強外門的保溫 18 3建筑隔熱 一 隔熱的作用和原理在南方炎熱地區(qū) 由于太陽輻射和室外氣溫的雙重因素 大量熱量透過外墻門窗和屋頂傳入室內(nèi) 致使室內(nèi)過熱 因此 提高圍護結(jié)構(gòu)的隔熱性能 以抵抗室外熱作用對室內(nèi)的影響 在南方地區(qū)建筑中是有重要作用 18 3建筑隔熱 外墻及屋頂所受室外氣溫及太陽輻射的作用 可用室外綜合溫度 tz 表示 tz tw J w 10 式中 tw 室外氣溫 可測 墻或屋頂外表面對太陽輻射熱的吸收系數(shù)J 太陽輻射強度 干卡 米2 時 與地理緯度 時間 表面朝向有關(guān) w 表面放熱系數(shù) 夏季16 18 3建筑隔熱 在隔熱設(shè)計時 除了從降低室外綜合氣溫著手外 為了進一步提高屋頂和墻的隔熱能力 在構(gòu)造上可采取一些隔熱措施 18 3建筑隔熱 二 隔熱措施1 設(shè)通風空氣間層圖9 70圖9 71 外墻設(shè)通風間層圖9 72圖9 73 架空隔熱屋面2 設(shè)隔熱層圖9 69 砼實鋪屋面 堆土屋面 蓄水屋面 礫石屋面3 反射隔熱圖9 74圖9 754 淋水降溫圖9 76 18 4圍護結(jié)構(gòu)的蒸汽滲透 一 蒸汽滲透現(xiàn)象空氣有濕空氣 干空氣之分 濕空氣中含有水蒸汽 空氣溫度越高 空氣中水蒸汽含量越大 空氣中蒸汽含量的多少 可以用水蒸汽分壓力來表示 冬季 室內(nèi)溫度高 室外溫度低 室內(nèi)空氣中蒸汽含量高于室外 當圍護結(jié)構(gòu)兩側(cè)出現(xiàn)蒸汽分壓力差時 則水蒸汽分子從壓力高的一側(cè)向壓力低的一側(cè)滲透擴散 這種現(xiàn)象被稱為蒸汽滲透 18 4圍護結(jié)構(gòu)的蒸汽滲透 二 蒸汽滲透引起的危害蒸汽滲透產(chǎn)生 表面凝結(jié) 室內(nèi)表面裝修發(fā)生脫皮 粉化 生霉 衣物發(fā)霉 影響人體健康 內(nèi)部凝結(jié) 降低保溫材料的保溫性能 18 4圍護結(jié)構(gòu)的蒸汽滲透 三 隔蒸汽措施在圍護結(jié)構(gòu)的保溫層靠高溫一側(cè) 即蒸汽滲入的一側(cè) 設(shè)一道隔蒸汽層 隔蒸汽材料一般采用瀝青 卷材 隔汽涂料 以及鋁箔等防潮 防水材料 圖6 73圖20 35圖20 36圖20 37 第18章建筑保溫與隔熱 實例 房屋的基本組成 圖5 2 附圖1 附圖1 1 附圖1 2 附圖1 3 附圖1 4 附圖1 5 圖6 67 圖6 68 圖6 71 圖6 72 圖6 69 圖6 70 圖9 70 圖9 71 圖9 72 圖9 73 圖9 69 圖9 74 圖9 75 圖9 76 圖6 73 圖20 1 圖20 2 圖20 3 圖20 4 圖20 5 圖20 6 圖20 7 圖20 8 圖20 9 圖20 10 頂棚保溫構(gòu)造 圖20 11 地板的局部保溫 圖20 12 不采暖房間上面樓板的保溫 圖20 13 幾種門窗密封條 圖20 35 圖20 36 檐口 中間和墻邊設(shè)透氣口 圖20 37 保溫層內(nèi)設(shè)透氣層及通風口構(gòu)造 第18章建筑保溫 隔熱構(gòu)造 玻璃棉氈 帶防潮鋁箔貼面 玻璃棉板 可帶防潮鋁箔貼面 用帶反射鋁箔的玻璃棉氈做中保溫的墻體 幕墻框架 固定保溫材料 安裝外側(cè)鋁板 擠塑型聚苯乙烯保溫板 氈 加釘輔助連接 聚苯板用于地面保溫 聚苯板用于外墻外保溫 聚苯乙烯泡沫塑料板外墻保溫 外墻結(jié)構(gòu) 粘結(jié)膠漿 保溫板 柔性抹面膠漿 玻璃纖維網(wǎng)格布 外墻飾面 用擠塑型聚苯板做外墻模板 支模 澆搗混凝土后 進行外墻飾面 以保溫材料兼作外墻