建筑物理-3-建筑保溫與節(jié)能2

1、3.1 3.1 建筑保溫與節(jié)能設(shè)計(jì)策略建筑保溫與節(jié)能設(shè)計(jì)策略3.2 3.2 非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與節(jié)能非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與節(jié)能3.3 3.3 保溫材料與構(gòu)造保溫材料與構(gòu)造3.4 3.4 透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與節(jié)能透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與節(jié)能3.5 3.5 被動(dòng)式太陽能利用設(shè)計(jì)被動(dòng)式太陽能利用設(shè)計(jì)3.3 保溫材料與構(gòu)造保溫材料與構(gòu)造 -3.3.1保溫材料保溫材料絕熱材料絕熱材料：所謂絕熱材料是指那些絕熱性能比較高，也就是所謂絕熱材料是指那些絕熱性能比較高，也就是導(dǎo)熱系數(shù)比較小的材料。究竟導(dǎo)熱系數(shù)小到什么程度才算絕導(dǎo)熱系數(shù)比較小的材料。究竟導(dǎo)熱系數(shù)小到什么程度才算絕熱材料，并沒有絕對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)，通常是把絕

2、熱系數(shù)小于熱材料，并沒有絕對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)，通常是把絕熱系數(shù)小于0.30.3，并，并能用于絕熱工程的。能用于絕熱工程的。 保溫材料保溫材料：習(xí)慣上把用于控制室內(nèi)熱量外流的叫保溫材料。習(xí)慣上把用于控制室內(nèi)熱量外流的叫保溫材料。 隔熱材料隔熱材料：防止室外熱量進(jìn)入室內(nèi)的叫做隔熱材料。防止室外熱量進(jìn)入室內(nèi)的叫做隔熱材料。 導(dǎo)熱系數(shù)：導(dǎo)熱系數(shù)：是絕熱材料最重要、最基本的熱物理指標(biāo)。是絕熱材料最重要、最基本的熱物理指標(biāo)。一定溫差下，導(dǎo)熱系數(shù)越小，通過一定厚度材料層的熱量越一定溫差下，導(dǎo)熱系數(shù)越小，通過一定厚度材料層的熱量越??；同樣，為控制一定熱流強(qiáng)度所需的材料層厚度也越小。??；同樣，為控制一定熱流強(qiáng)度所需的材料

3、層厚度也越小。 影響影響材料導(dǎo)熱系數(shù)的因素很多，例如密實(shí)性，內(nèi)部孔隙的材料導(dǎo)熱系數(shù)的因素很多，例如密實(shí)性，內(nèi)部孔隙的大小、數(shù)量、形狀，材料的濕度，材料固體部分的化學(xué)性質(zhì)大小、數(shù)量、形狀，材料的濕度，材料固體部分的化學(xué)性質(zhì)以及工作溫度等。在常溫下，這一系列因素中影響最大的是以及工作溫度等。在常溫下，這一系列因素中影響最大的是密度和濕度。密度和濕度。1 1）密度）密度對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響 密度：單位體積材料的重量。密度：單位體積材料的重量。 孔隙率：材料中孔隙所占的體積與材料整體體積的百分比?？紫堵剩翰牧现锌紫端嫉捏w積與材料整體體積的百分比。 式中：式中：V1-V1-孔隙所占的體積孔

4、隙所占的體積 V2- V2-材料整體體積材料整體體積 密度能很好地表明材料孔隙率的大小，一般情況下，密度較密度能很好地表明材料孔隙率的大小，一般情況下，密度較小，孔隙率越大。小，孔隙率越大。12100%VNV3.3 保溫材料與構(gòu)造保溫材料與構(gòu)造 -3.3.1保溫材料保溫材料 導(dǎo)熱系數(shù)隨孔隙率增加而減小，即導(dǎo)熱系數(shù)隨孔隙率增加而減小，即密度越小，導(dǎo)熱系數(shù)也越小。但密度密度越小，導(dǎo)熱系數(shù)也越小。但密度小到一定程度后，再加大孔隙率，則小到一定程度后，再加大孔隙率，則導(dǎo)熱系數(shù)不僅不再降低，還會(huì)變大，導(dǎo)熱系數(shù)不僅不再降低，還會(huì)變大，存在有最佳密度。存在有最佳密度。 原因是：孔隙率太大，不僅意味著孔原因是

5、：孔隙率太大，不僅意味著孔隙的數(shù)量增多，而且孔隙也必然增大。其隙的數(shù)量增多，而且孔隙也必然增大。其結(jié)果，孔壁溫差變大，輻射傳熱量加大，結(jié)果，孔壁溫差變大，輻射傳熱量加大，同時(shí)，大孔隙內(nèi)的對(duì)流傳熱也增多。特別同時(shí)，大孔隙內(nèi)的對(duì)流傳熱也增多。特別是由于材料骨架所剩無幾，使許多孔隙互是由于材料骨架所剩無幾，使許多孔隙互相貫通，使對(duì)流顯著增加。相貫通，使對(duì)流顯著增加。3.3 保溫材料與構(gòu)造保溫材料與構(gòu)造 -3.3.1保溫材料保溫材料2 2）濕度）濕度對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響 重量濕度：重量濕度：指試樣中所含水分的重量與絕干狀態(tài)下試樣重量的百分比指試樣中所含水分的重量與絕干狀態(tài)下試樣重量的百分比

6、 體積濕度：體積濕度：濕試樣中水分所占體積與整個(gè)試樣體積的百分比濕試樣中水分所占體積與整個(gè)試樣體積的百分比 重量濕度和體積濕度的換算：重量濕度和體積濕度的換算：00221100-GGGwwwvwgw10000021100VVvw3.3 保溫材料與構(gòu)造保溫材料與構(gòu)造 -3.3.1保溫材料保溫材料：材料的干密度g 材料受潮后，導(dǎo)熱系數(shù)顯著增大。材料受潮后，導(dǎo)熱系數(shù)顯著增大。原因是由于孔隙中有原因是由于孔隙中有了水分后，附加了水蒸氣擴(kuò)散的傳熱量，此外還增加了毛細(xì)了水分后，附加了水蒸氣擴(kuò)散的傳熱量，此外還增加了毛細(xì)孔中的液態(tài)水分所傳導(dǎo)的熱量?？字械囊簯B(tài)水分所傳導(dǎo)的熱量。 一般情況下，水得導(dǎo)熱系數(shù)約為一

7、般情況下，水得導(dǎo)熱系數(shù)約為0.580.58，冰的導(dǎo)熱系數(shù)約，冰的導(dǎo)熱系數(shù)約為為2.332.33，都遠(yuǎn)大于空氣的導(dǎo)熱系數(shù)，都遠(yuǎn)大于空氣的導(dǎo)熱系數(shù)0.030.03。溫度溫度對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響 溫度愈高，導(dǎo)熱系數(shù)愈大溫度愈高，導(dǎo)熱系數(shù)愈大。原因是當(dāng)溫度增高時(shí)，。原因是當(dāng)溫度增高時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，此外，孔隙內(nèi)的輻射換熱也增強(qiáng)。分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，此外，孔隙內(nèi)的輻射換熱也增強(qiáng)。熱流方向?qū)?dǎo)熱系數(shù)也有影響熱流方向?qū)?dǎo)熱系數(shù)也有影響 主要表現(xiàn)在各向異性材料，如木材、玻璃纖維等，主要表現(xiàn)在各向異性材料，如木材、玻璃纖維等，當(dāng)熱流平行纖維方向，導(dǎo)熱系數(shù)較大，當(dāng)熱流方向垂當(dāng)熱流平行纖維方向，導(dǎo)熱系數(shù)較

8、大，當(dāng)熱流方向垂直纖維時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)較小。直纖維時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)較小。3.3 保溫材料與構(gòu)造保溫材料與構(gòu)造 -3.3.1保溫材料保溫材料3 3）保溫材料）保溫材料的選擇的選擇： 保溫材料按材質(zhì)構(gòu)造分有：多孔的、板（塊）狀的和松散狀保溫材料按材質(zhì)構(gòu)造分有：多孔的、板（塊）狀的和松散狀的的。 從化學(xué)成分看有：從化學(xué)成分看有：無機(jī)材料，無機(jī)材料，如膨脹礦渣、泡沫混凝土、加如膨脹礦渣、泡沫混凝土、加氣混凝土、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、浮石及浮石混凝土、硅氣混凝土、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、浮石及浮石混凝土、硅酸鹽制品、礦棉、玻璃棉等；酸鹽制品、礦棉、玻璃棉等；有機(jī)材料，有機(jī)材料，如軟木、木絲板、如軟木、木絲板、甘蔗

9、板、稻殼等；甘蔗板、稻殼等；各種泡沫塑料各種泡沫塑料；鋁箔等鋁箔等反輻射性能好的材反輻射性能好的材料。料。 材料的選擇要結(jié)合建筑物的使用性質(zhì)、構(gòu)造方案、施工工藝、材料的選擇要結(jié)合建筑物的使用性質(zhì)、構(gòu)造方案、施工工藝、材料的來源以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等因素，要按材料的熱物理指標(biāo)及材料的來源以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等因素，要按材料的熱物理指標(biāo)及有關(guān)的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行具體分析。有關(guān)的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行具體分析。 3.3 保溫材料與構(gòu)造保溫材料與構(gòu)造 -3.3.1保溫材料保溫材料1 1）單設(shè)保溫層）單設(shè)保溫層 由導(dǎo)熱系數(shù)很小的材料作保溫層起主要保溫作用。由導(dǎo)熱系數(shù)很小的材料作保溫層起主要保溫作用。 保溫層保溫層不起承重作用，

10、所以選擇的靈活性較大，不論是板塊狀，纖維不起承重作用，所以選擇的靈活性較大，不論是板塊狀，纖維狀以至松散顆粒狀材料均可應(yīng)用。狀以至松散顆粒狀材料均可應(yīng)用。外粉墻磚砌體保溫層隔汽層內(nèi)粉墻單設(shè)保溫層結(jié)構(gòu)示例3.3 保溫材料與構(gòu)造保溫材料與構(gòu)造 -3.3.2 保溫構(gòu)造的類型保溫構(gòu)造的類型空心砌塊保溫與承重結(jié)合構(gòu)造2 2、封閉空氣間層保溫、封閉空氣間層保溫 封閉的空氣層有良好的絕熱作用。3 3、保溫與承重相結(jié)合、保溫與承重相結(jié)合 空心板、空心砌塊、輕質(zhì)實(shí)心砌塊等，既能載重又能保溫。3.3 保溫材料與構(gòu)造保溫材料與構(gòu)造 -3.3.2 保溫構(gòu)造的類型保溫構(gòu)造的類型4 4、混合型構(gòu)造、混合型構(gòu)造 當(dāng)單獨(dú)用某

11、一種方式不能滿足保溫要求，或?yàn)檫_(dá)到保溫要求而造成技術(shù)經(jīng)濟(jì)上不合理時(shí)，往往采用混合型保溫構(gòu)造。例如既有實(shí)體保溫層，又有空氣層和承重層的外墻或屋頂結(jié)構(gòu)。如圖是一個(gè)如圖是一個(gè)200C的恒溫車間外墻構(gòu)造。的恒溫車間外墻構(gòu)造。123765841混凝土；2粘結(jié)劑；3聚氨脂泡沫塑料；4木纖維板；5塑料薄膜；6鋁箔紙板；7空氣間層；8膠合板涂油漆3.3 保溫材料與構(gòu)造保溫材料與構(gòu)造 -3.3.2 保溫構(gòu)造的類型保溫構(gòu)造的類型當(dāng)當(dāng)采用單設(shè)保溫層的復(fù)合墻體（或屋頂）時(shí)，保溫層采用單設(shè)保溫層的復(fù)合墻體（或屋頂）時(shí)，保溫層的位置，對(duì)結(jié)構(gòu)及房間的使用質(zhì)量，造價(jià)、施工、維的位置，對(duì)結(jié)構(gòu)及房間的使用質(zhì)量，造價(jià)、施工、維護(hù)費(fèi)

12、用等各方面都有重大影響。護(hù)費(fèi)用等各方面都有重大影響。保溫層在承重層的室保溫層在承重層的室內(nèi)側(cè)，叫內(nèi)保溫；在室外側(cè)，叫外保溫，有時(shí)保溫層內(nèi)側(cè)，叫內(nèi)保溫；在室外側(cè)，叫外保溫，有時(shí)保溫層可設(shè)置在兩層密實(shí)結(jié)構(gòu)層的中間，叫夾芯保溫?？稍O(shè)置在兩層密實(shí)結(jié)構(gòu)層的中間，叫夾芯保溫。過去，過去，墻體多用內(nèi)保溫，屋頂則多用外保溫；近年來，在嚴(yán)墻體多用內(nèi)保溫，屋頂則多用外保溫；近年來，在嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)外墻、屋頂采用外保溫和夾芯保溫的做寒和寒冷地區(qū)外墻、屋頂采用外保溫和夾芯保溫的做法較為常見法較為常見。3.3 保溫材料與構(gòu)造保溫材料與構(gòu)造 -3.3.3 單設(shè)保溫層復(fù)合構(gòu)造的形式及特點(diǎn)單設(shè)保溫層復(fù)合構(gòu)造的形式及特點(diǎn)13a

13、-a-內(nèi)飾面層；內(nèi)飾面層；b-b-承重層；承重層；c-c-空氣層；空氣層；d-d-保溫層；保溫層；ee外飾外飾面層面層l從建筑熱工角度上看，從建筑熱工角度上看， 外保溫優(yōu)點(diǎn)較多，但內(nèi)保溫往往施工外保溫優(yōu)點(diǎn)較多，但內(nèi)保溫往往施工比較簡單，中間保溫有利于用松散填充材料作保溫層。比較簡單，中間保溫有利于用松散填充材料作保溫層。外保溫優(yōu)點(diǎn)外保溫優(yōu)點(diǎn): :（1 1）使墻或屋頂?shù)闹饕糠质艿奖Ｗo(hù)，大大降低）使墻或屋頂?shù)闹饕糠质艿奖Ｗo(hù)，大大降低溫度應(yīng)力的起伏，提高結(jié)構(gòu)的耐久性。溫度應(yīng)力的起伏，提高結(jié)構(gòu)的耐久性。3.3 保溫材料與構(gòu)造保溫材料與構(gòu)造 -3.3.3 單設(shè)保溫層復(fù)合構(gòu)造的形式及特點(diǎn)單設(shè)保溫層復(fù)合

14、構(gòu)造的形式及特點(diǎn)外保溫外保溫： 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力的起伏減度應(yīng)力的起伏減小小內(nèi)保溫內(nèi)保溫使外側(cè)的承重墻使外側(cè)的承重墻常年受到冬夏季常年受到冬夏季的較大溫差（可的較大溫差（可達(dá)達(dá)80908090度）的度）的反復(fù)作用，反復(fù)作用， （2 2）由于承重層材料的熱容量一般都遠(yuǎn)比保溫層大，所以這）由于承重層材料的熱容量一般都遠(yuǎn)比保溫層大，所以這種布置方式對(duì)房間熱穩(wěn)定性有利。當(dāng)供熱不均勻時(shí)可保證圍護(hù)結(jié)種布置方式對(duì)房間熱穩(wěn)定性有利。當(dāng)供熱不均勻時(shí)可保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的溫度不致急劇下降，從而使室溫不致很快下降。構(gòu)內(nèi)表面的溫度不致急劇下降，從而使室溫不致很快下降。 （3 3）保溫層放在外側(cè)時(shí)，將減少保

15、溫層內(nèi)部產(chǎn)生水蒸氣凝結(jié)）保溫層放在外側(cè)時(shí)，將減少保溫層內(nèi)部產(chǎn)生水蒸氣凝結(jié)的可能性。的可能性。 （4 4）外保溫法使熱橋處的熱損失減少，并能防止熱橋內(nèi)表面）外保溫法使熱橋處的熱損失減少，并能防止熱橋內(nèi)表面局部結(jié)露。局部結(jié)露。 （5 5）舊房改造，特別是為了節(jié)能而加強(qiáng)舊房的保溫型性時(shí)，）舊房改造，特別是為了節(jié)能而加強(qiáng)舊房的保溫型性時(shí)，外保溫處理效果最好。外保溫處理效果最好。 3.3 保溫材料與構(gòu)造保溫材料與構(gòu)造 -3.3.3 單設(shè)保溫層復(fù)合構(gòu)造的形式及特點(diǎn)單設(shè)保溫層復(fù)合構(gòu)造的形式及特點(diǎn)16圖：暖熱橋與冷熱橋的熱性能圖：暖熱橋與冷熱橋的熱性能 aa外保溫暖熱橋；外保溫暖熱橋；bb內(nèi)保溫冷熱橋內(nèi)保溫冷

16、熱橋結(jié)構(gòu)為內(nèi)保溫時(shí)，外墻平均傳熱系數(shù)將比主體部位的結(jié)構(gòu)為內(nèi)保溫時(shí)，外墻平均傳熱系數(shù)將比主體部位的傳熱系數(shù)高出傳熱系數(shù)高出64%64%，外保溫性能大大優(yōu)于內(nèi)保溫，外保溫性能大大優(yōu)于內(nèi)保溫17外墻外保溫隔熱砂漿外墻外保溫隔熱砂漿1. 1. 基層墻體基層墻體2. 2. 界面砂漿層界面砂漿層3. 3. 外墻外保溫隔熱砂漿層外墻外保溫隔熱砂漿層4. 4. 柔性抗裂砂漿層柔性抗裂砂漿層5. 5. 加強(qiáng)層加強(qiáng)層6. 6. 飾面層飾面層18外墻保溫外墻保溫19（a a）外保溫比較適合住宅，規(guī)模較大的建筑如外保溫比較適合住宅，規(guī)模較大的建筑如辦公大樓，外保溫效果不明顯。辦公大樓，外保溫效果不明顯。（住宅能判斷外

17、保溫住宅能判斷外保溫是否能提高房間的熱穩(wěn)定性，大辦公樓因內(nèi)部有大量熱容量也很大是否能提高房間的熱穩(wěn)定性，大辦公樓因內(nèi)部有大量熱容量也很大的隔墻、柱、各種設(shè)備參與蓄熱調(diào)解，外保溫蓄熱作用就不太顯著的隔墻、柱、各種設(shè)備參與蓄熱調(diào)解，外保溫蓄熱作用就不太顯著了了）（b b）墻體外保溫處理，在構(gòu)造上比內(nèi)保溫復(fù)雜。墻體外保溫處理，在構(gòu)造上比內(nèi)保溫復(fù)雜。保溫層不能裸露在室外，需加保護(hù)層，可外飾面保溫層不能裸露在室外，需加保護(hù)層，可外飾面比較難處理。比較難處理。 從從目前的工程實(shí)踐成功經(jīng)驗(yàn)中，可以看出：目前的工程實(shí)踐成功經(jīng)驗(yàn)中，可以看出：在極嚴(yán)寒地區(qū)在極嚴(yán)寒地區(qū)，建，建筑外墻采用夾芯保溫、屋頂采用外保溫較為

18、可行；筑外墻采用夾芯保溫、屋頂采用外保溫較為可行；在嚴(yán)寒和寒在嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)，冷地區(qū)，建筑外墻與屋頂均采用外保溫較為科學(xué)；在建筑外墻與屋頂均采用外保溫較為科學(xué)；在夏熱冬冷夏熱冬冷地區(qū)，地區(qū)，居住建筑采用內(nèi)保溫，公共建筑采用外保溫較為合理；居住建筑采用內(nèi)保溫，公共建筑采用外保溫較為合理；在夏熱冬暖地區(qū)，在夏熱冬暖地區(qū)，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)以保溫與承重相結(jié)合的自保溫建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)以保溫與承重相結(jié)合的自保溫系統(tǒng)或內(nèi)保溫系統(tǒng)為主；系統(tǒng)或內(nèi)保溫系統(tǒng)為主；而在溫和地區(qū)而在溫和地區(qū)，非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)，非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造對(duì)建筑的節(jié)能影響較小，應(yīng)充分重視透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的遮陽與造對(duì)建筑的節(jié)能影響較小，應(yīng)充分重視透明圍護(hù)結(jié)

19、構(gòu)的遮陽與隔熱處理。隔熱處理。3.3 保溫材料與構(gòu)造保溫材料與構(gòu)造 -3.3.3 單設(shè)保溫層復(fù)合構(gòu)造的形式及特點(diǎn)單設(shè)保溫層復(fù)合構(gòu)造的形式及特點(diǎn)結(jié)構(gòu)層覆蓋層保溫層防水層USD 構(gòu)造方法示例22屋頂保溫屋頂保溫建筑物的透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)是指采光、通視功能的外建筑物的透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)是指采光、通視功能的外窗、陽臺(tái)門、透明玻璃幕墻和屋頂?shù)耐该鞑糠值?。窗、陽臺(tái)門、透明玻璃幕墻和屋頂?shù)耐该鞑糠值?。?duì)一棟建筑物來說，對(duì)一棟建筑物來說，外窗、外門和地面在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)總面外窗、外門和地面在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)總面積中占積中占30603060% %之間之間，而，而外窗、外門和地面的傳熱失熱量外窗、外門和地面的傳熱失熱量外加門窗縫隙引起

20、的空氣滲透耗熱量，外加門窗縫隙引起的空氣滲透耗熱量，占總耗熱量的占總耗熱量的60 60 % %。3.4 透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與節(jié)能透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與節(jié)能 因此必須做好窗戶、外門等部位的保溫設(shè)計(jì)因此必須做好窗戶、外門等部位的保溫設(shè)計(jì) 窗戶是保溫能力最差的部件。窗戶是保溫能力最差的部件。 玻璃窗不僅創(chuàng)熱量大，而且由于其熱阻遠(yuǎn)小于其他圍護(hù)結(jié)構(gòu)，造成冬季窗玻璃窗不僅創(chuàng)熱量大，而且由于其熱阻遠(yuǎn)小于其他圍護(hù)結(jié)構(gòu)，造成冬季窗戶表面溫度過低，對(duì)靠近窗口的人體進(jìn)行冷輻射，形成戶表面溫度過低，對(duì)靠近窗口的人體進(jìn)行冷輻射，形成“輻射吹風(fēng)感輻射吹風(fēng)感”，嚴(yán)重影響室內(nèi)熱環(huán)境的舒適。嚴(yán)重影響室內(nèi)熱環(huán)境的舒適。3.4 透明

21、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與節(jié)能透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與節(jié)能 -3.4.1 外窗與透明幕墻的保溫與節(jié)能外窗與透明幕墻的保溫與節(jié)能 窗戶保溫性能低的原因，主要是縫隙透氣；玻璃、窗框窗戶保溫性能低的原因，主要是縫隙透氣；玻璃、窗框 和窗樘等的和窗樘等的熱阻太小。下表是常用的各類窗戶的總傳熱系數(shù)和總傳熱阻的值。熱阻太小。下表是常用的各類窗戶的總傳熱系數(shù)和總傳熱阻的值。25窗戶的保溫設(shè)計(jì)主要窗戶的保溫設(shè)計(jì)主要考慮以下幾方面：考慮以下幾方面：1 1）控制窗墻面積比）控制窗墻面積比。對(duì)于居住建筑，各朝對(duì)于居住建筑，各朝向的窗墻面積比規(guī)定向的窗墻面積比規(guī)定見表見表朝向窗墻面積比南向0.35東、西向0.25（單層窗）0.30

22、（雙層窗）北向0.20各朝向窗墻面積比各朝向窗墻面積比3.4 透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與節(jié)能透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與節(jié)能 -3.4.1 外窗與透明幕墻的保溫與節(jié)能外窗與透明幕墻的保溫與節(jié)能26（2 2）提高氣密性，）提高氣密性， 減少冷風(fēng)滲透。減少冷風(fēng)滲透。2728 （a a）改善窗框保溫性能）改善窗框保溫性能。首先，將。首先，將薄壁實(shí)腹型材薄壁實(shí)腹型材改為改為空空心型材心型材，內(nèi)部形成封閉空氣層，提高保溫能力。其次，內(nèi)部形成封閉空氣層，提高保溫能力。其次，開發(fā)塑料構(gòu)件開發(fā)塑料構(gòu)件，第三，用保溫砂漿、泡沫塑料等填充，第三，用保溫砂漿、泡沫塑料等填充密密封窗框與墻之間的縫隙。封窗框與墻之間的縫隙。 （b

23、b）改善窗玻璃部分的保溫能力）改善窗玻璃部分的保溫能力。用雙層窗（間隔以。用雙層窗（間隔以4-4-5cm5cm為宜）或雙玻窗（雙玻窗的空氣間層厚度以為宜）或雙玻窗（雙玻窗的空氣間層厚度以23cm23cm為最好）增加窗扇或窗玻層數(shù)，提高窗戶保溫能力。因?yàn)樽詈茫┰黾哟吧然虼安訑?shù)，提高窗戶保溫能力。因?yàn)閷优c層之間的空氣層，加大了窗的熱阻。為層與層之間的空氣層，加大了窗的熱阻。 （c c）合理選擇窗戶類型）合理選擇窗戶類型。窗的大小、窗的朝向等。窗的大小、窗的朝向等2930鋁包木門窗鋁包木門窗塑木門窗塑木門窗31平開上懸窗平開上懸窗32嚴(yán)寒地區(qū)的居住建筑、醫(yī)院、幼兒園、辦公樓、學(xué)校、門診嚴(yán)寒地區(qū)的居

24、住建筑、醫(yī)院、幼兒園、辦公樓、學(xué)校、門診部等要求較高的建筑中，采用雙層窗。部等要求較高的建筑中，采用雙層窗。寒冷地區(qū)普通居住建筑和一般公共建筑，可采用單層窗！寒冷地區(qū)普通居住建筑和一般公共建筑，可采用單層窗！高級(jí)建筑以及熱環(huán)境要求較高的建筑如托兒所、療養(yǎng)院等，高級(jí)建筑以及熱環(huán)境要求較高的建筑如托兒所、療養(yǎng)院等，北向窗戶可采用雙層窗或單層雙玻璃窗。北向窗戶可采用雙層窗或單層雙玻璃窗。33門的熱阻一般比窗的熱阻大，而比外墻和屋頂?shù)拈T的熱阻一般比窗的熱阻大，而比外墻和屋頂?shù)臒嶙栊。彩墙ㄖ鈬o(hù)結(jié)構(gòu)保溫的薄弱環(huán)節(jié)，熱阻小，也是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫的薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)盡可能選擇保溫性能好的保溫門。幾種常見應(yīng)盡

25、可能選擇保溫性能好的保溫門。幾種常見門的傳熱阻和傳熱系數(shù)如下門的傳熱阻和傳熱系數(shù)如下: : 3.4 透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與節(jié)能透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與節(jié)能 -3.4.2 外門的保溫與節(jié)能外門的保溫與節(jié)能34在嚴(yán)寒地區(qū)，外門窗、幕墻的細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)符合以在嚴(yán)寒地區(qū)，外門窗、幕墻的細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下要求：下要求：（1 1）門窗、幕墻的面板縫隙應(yīng)采取良好的密封措施。）門窗、幕墻的面板縫隙應(yīng)采取良好的密封措施。（2 2）開啟扇應(yīng)采用雙道或多道密封，并采用彈性好、）開啟扇應(yīng)采用雙道或多道密封，并采用彈性好、耐久的密封條。耐久的密封條。（3 3）門窗、幕墻周邊與墻體或其他圍護(hù)結(jié)構(gòu)連接處應(yīng)）門窗、幕墻周邊與墻

26、體或其他圍護(hù)結(jié)構(gòu)連接處應(yīng)為彈性構(gòu)造，采用防潮型保溫材料填塞，縫隙應(yīng)采用為彈性構(gòu)造，采用防潮型保溫材料填塞，縫隙應(yīng)采用密封劑或密封膠密封。密封劑或密封膠密封。（4 4）外窗、幕墻應(yīng)進(jìn)行結(jié)露驗(yàn)算。）外窗、幕墻應(yīng)進(jìn)行結(jié)露驗(yàn)算。（5)5)玻璃幕墻與隔墻、樓板或梁之間的間隙以及幕墻的玻璃幕墻與隔墻、樓板或梁之間的間隙以及幕墻的非透明部分內(nèi)測(cè)，應(yīng)采用保溫材料進(jìn)行保溫。非透明部分內(nèi)測(cè)，應(yīng)采用保溫材料進(jìn)行保溫。（6 6）西向外窗、玻璃幕墻仍然需要設(shè)置一定的夏季遮）西向外窗、玻璃幕墻仍然需要設(shè)置一定的夏季遮陽構(gòu)件。陽構(gòu)件。3.4 透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與節(jié)能透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與節(jié)能 -3.4.3 透明維護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)

27、構(gòu)造設(shè)計(jì)透明維護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)35在建筑中利用太陽能的方式有兩種在建筑中利用太陽能的方式有兩種：主動(dòng)式主動(dòng)式：在運(yùn)行過程中，需要機(jī)械動(dòng)力的：在運(yùn)行過程中，需要機(jī)械動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)，才能達(dá)到采暖和制冷的目的。驅(qū)動(dòng)，才能達(dá)到采暖和制冷的目的。被動(dòng)式被動(dòng)式：利用建筑構(gòu)件通過：利用建筑構(gòu)件通過自然方式收集自然方式收集和傳送日和傳送日輻射熱量，不需機(jī)械動(dòng)力。輻射熱量，不需機(jī)械動(dòng)力。本書只對(duì)被動(dòng)式太陽能的利用作介紹本書只對(duì)被動(dòng)式太陽能的利用作介紹3.5 被動(dòng)式太陽能利用設(shè)計(jì)被動(dòng)式太陽能利用設(shè)計(jì)363.5 被動(dòng)式太陽能利用設(shè)計(jì)被動(dòng)式太陽能利用設(shè)計(jì) -3.5.1直接受益式直接受益式39集熱蓄熱墻式有透光玻璃外罩

28、和集熱蓄熱墻式有透光玻璃外罩和蓄熱墻體組成，其間留有空氣間蓄熱墻體組成，其間留有空氣間層，有的在墻體的下部和上部設(shè)層，有的在墻體的下部和上部設(shè)有進(jìn)出風(fēng)口。蓄熱墻向室內(nèi)供暖有進(jìn)出風(fēng)口。蓄熱墻向室內(nèi)供暖通過兩種方式：通過兩種方式：白天墻體（涂有吸收率高的涂層）白天墻體（涂有吸收率高的涂層）外表面吸收太陽的輻射后通過傳外表面吸收太陽的輻射后通過傳導(dǎo)將熱量傳至內(nèi)表面，向室內(nèi)散導(dǎo)將熱量傳至內(nèi)表面，向室內(nèi)散發(fā)；發(fā)；在玻璃與蓄熱墻間的空氣被蓄熱墻體外表加熱后，熱空在玻璃與蓄熱墻間的空氣被蓄熱墻體外表加熱后，熱空氣通過墻體上風(fēng)口送入室內(nèi)，室內(nèi)冷空氣則通過下風(fēng)口氣通過墻體上風(fēng)口送入室內(nèi)，室內(nèi)冷空氣則通過下風(fēng)口進(jìn)

29、入空氣間層，形成向室內(nèi)連續(xù)送熱風(fēng)的對(duì)流循環(huán)；夜進(jìn)入空氣間層，形成向室內(nèi)連續(xù)送熱風(fēng)的對(duì)流循環(huán)；夜間則關(guān)閉上、下通風(fēng)口，停止工作。間則關(guān)閉上、下通風(fēng)口，停止工作。3.5 被動(dòng)式太陽能利用設(shè)計(jì)被動(dòng)式太陽能利用設(shè)計(jì) -3.5.2集熱墻式集熱墻式40413.5 被動(dòng)式太陽能利用設(shè)計(jì)被動(dòng)式太陽能利用設(shè)計(jì) -3.5.3 附加日光間式附加日光間式 附加陽光間屬一種多附加陽光間屬一種多功能的房間，除了可作為功能的房間，除了可作為一種集熱設(shè)施外，還可以一種集熱設(shè)施外，還可以用來用來作為休息作為休息、娛樂、養(yǎng)、娛樂、養(yǎng)花、養(yǎng)魚等的空間，是寒花、養(yǎng)魚等的空間，是寒冬季節(jié)讓人們有如置身于冬季節(jié)讓人們有如置身于大自然中的

30、一種大自然中的一種室內(nèi)室內(nèi)環(huán)境，環(huán)境，也是為其毗連的房間供熱也是為其毗連的房間供熱的一種有效設(shè)施。的一種有效設(shè)施。423.5 被動(dòng)式太陽能利用設(shè)計(jì)被動(dòng)式太陽能利用設(shè)計(jì) -3.5.3 附加日光間式附加日光間式附加陽光間有以下優(yōu)點(diǎn)：附加陽光間有以下優(yōu)點(diǎn)： 有附加陽光間的年度熱損失只相當(dāng)于無該陽光間的年有附加陽光間的年度熱損失只相當(dāng)于無該陽光間的年度熱損失的一半；度熱損失的一半； 附加陽光間的管理比特朗伯墻簡單；附加陽光間的管理比特朗伯墻簡單； 可以種花卉、果樹，成為毗連種植溫室，同時(shí)還可曬可以種花卉、果樹，成為毗連種植溫室，同時(shí)還可曬衣物；衣物； 開闊視野，舒暢心情；開闊視野，舒暢心情； 夏季可開

31、創(chuàng)通風(fēng)，并設(shè)窗簾等遮陽物，防止直射熱。夏季可開創(chuàng)通風(fēng)，并設(shè)窗簾等遮陽物，防止直射熱。433.5 被動(dòng)式太陽能利用設(shè)計(jì)被動(dòng)式太陽能利用設(shè)計(jì) -3.5.3 附加日光間式附加日光間式 附加陽光間除最好能在墻面全部設(shè)置玻璃外，還應(yīng)在毗連主附加陽光間除最好能在墻面全部設(shè)置玻璃外，還應(yīng)在毗連主房坡頂部分加設(shè)傾斜的玻璃。這樣做可以大大增加集熱量，但傾房坡頂部分加設(shè)傾斜的玻璃。這樣做可以大大增加集熱量，但傾斜部分的玻璃擦洗比較困難。另外，當(dāng)夏季時(shí)，如無適當(dāng)?shù)母魺嵝辈糠值牟ＡР料幢容^困難。另外，當(dāng)夏季時(shí)，如無適當(dāng)?shù)母魺岽胧?，陽光間內(nèi)的氣溫往往將變得過高。當(dāng)冬季時(shí)，由于玻璃墻措施，陽光間內(nèi)的氣溫往往將變得過高。當(dāng)

32、冬季時(shí)，由于玻璃墻的保溫能力非常差，如無適當(dāng)?shù)母郊颖卦O(shè)施，則日落后的室內(nèi)的保溫能力非常差，如無適當(dāng)?shù)母郊颖卦O(shè)施，則日落后的室內(nèi)氣溫將會(huì)大幅度地下降。以上這些問題，必須在設(shè)計(jì)之前充分考?xì)鉁貙?huì)大幅度地下降。以上這些問題，必須在設(shè)計(jì)之前充分考慮，并應(yīng)提出解決這些問題的具體措施。慮，并應(yīng)提出解決這些問題的具體措施。453.5 被動(dòng)式太陽能利用設(shè)計(jì)被動(dòng)式太陽能利用設(shè)計(jì) -3.5.4被動(dòng)式太陽能采暖與建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合被動(dòng)式太陽能采暖與建筑設(shè)計(jì)相結(jié)合在建筑設(shè)計(jì)中，有效的綜合被動(dòng)式太陽能三在建筑設(shè)計(jì)中，有效的綜合被動(dòng)式太陽能三種采暖方式，建筑物形式組合式的太陽房，種采暖方式，建筑物形式組合式的太陽房，使其

33、本身成為一個(gè)利用太陽能的系統(tǒng)統(tǒng)。舉使其本身成為一個(gè)利用太陽能的系統(tǒng)統(tǒng)。舉個(gè)例子看看。個(gè)例子看看。2022-6-2246清華大學(xué)設(shè)計(jì)中心清華大學(xué)設(shè)計(jì)中心樓樓( (伍威權(quán)樓伍威權(quán)樓) )由于在該項(xiàng)目中清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院得到了足夠的研由于在該項(xiàng)目中清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院得到了足夠的研究和開發(fā)建設(shè)資金，同時(shí)也自己充當(dāng)了究和開發(fā)建設(shè)資金，同時(shí)也自己充當(dāng)了業(yè)主、設(shè)計(jì)者以及業(yè)主、設(shè)計(jì)者以及使用者使用者的三從角色，所以在中國建筑界來看該項(xiàng)工程作為的三從角色，所以在中國建筑界來看該項(xiàng)工程作為實(shí)踐研究項(xiàng)目有著起其他工程無法比擬的先天優(yōu)勢(shì)。也正實(shí)踐研究項(xiàng)目有著起其他工程無法比擬的先天優(yōu)勢(shì)。也正因?yàn)闃I(yè)主的最高決策

34、層正對(duì)綠色化運(yùn)動(dòng)的高度重視和研究因?yàn)闃I(yè)主的最高決策層正對(duì)綠色化運(yùn)動(dòng)的高度重視和研究的開展導(dǎo)致了該項(xiàng)工程成為了辦公建筑綠色化的探索項(xiàng)目。的開展導(dǎo)致了該項(xiàng)工程成為了辦公建筑綠色化的探索項(xiàng)目。為此，清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院專門成立了設(shè)計(jì)小組（其為此，清華大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院專門成立了設(shè)計(jì)小組（其中包括了建筑、暖通、經(jīng)濟(jì)預(yù)算、給排水等）并且得到了中包括了建筑、暖通、經(jīng)濟(jì)預(yù)算、給排水等）并且得到了清華大學(xué)熱能工程系暖通專業(yè)研究小組的積極配合。清華大學(xué)熱能工程系暖通專業(yè)研究小組的積極配合。2022-6-2247設(shè)計(jì)樓從設(shè)計(jì)樓從19971997年開始進(jìn)行策劃，經(jīng)過多輪方案演變年開始進(jìn)行策劃，經(jīng)過多輪方案演變而得

35、的。其目標(biāo)除了探索綠色（生態(tài)）建筑的試驗(yàn)，而得的。其目標(biāo)除了探索綠色（生態(tài)）建筑的試驗(yàn)，追求節(jié)能外，還為工作人員創(chuàng)造一個(gè)高效、健康的追求節(jié)能外，還為工作人員創(chuàng)造一個(gè)高效、健康的室內(nèi)工作環(huán)境。室內(nèi)工作環(huán)境。 建筑包含有大小不等的設(shè)計(jì)工作建筑包含有大小不等的設(shè)計(jì)工作室、辦公室、展覽室、多功能廳外，還有一個(gè)視聽室、辦公室、展覽室、多功能廳外，還有一個(gè)視聽設(shè)備齊全、獨(dú)具風(fēng)格的學(xué)術(shù)報(bào)告廳。設(shè)備齊全、獨(dú)具風(fēng)格的學(xué)術(shù)報(bào)告廳。建筑主入口立建筑主入口立面朝西，長軸沿東西向，南側(cè)為三層高的室內(nèi)中庭，面朝西，長軸沿東西向，南側(cè)為三層高的室內(nèi)中庭，光線充足并有較大面積的天然植物及草坪等。光線充足并有較大面積的天然植物

36、及草坪等。2022-6-22482022-6-22492022-6-22502022-6-22512022-6-22522022-6-22532022-6-2254綠色綠色設(shè)計(jì)策略設(shè)計(jì)策略 辦公建筑作為為工作者提供工作空間的辦公建筑作為為工作者提供工作空間的“容器容器”。而它作為自然生態(tài)系統(tǒng)中的資源消費(fèi)者，其而它作為自然生態(tài)系統(tǒng)中的資源消費(fèi)者，其“綠色綠色精神精神”的體現(xiàn)意味著辦公建筑的存在，本身應(yīng)該真的體現(xiàn)意味著辦公建筑的存在，本身應(yīng)該真實(shí)的反映出環(huán)境特征實(shí)的反映出環(huán)境特征( (場(chǎng)地乃至地域的地理、氣候場(chǎng)地乃至地域的地理、氣候) )與使用者的需求，由內(nèi)而外的體現(xiàn)出一種健康、和與使用者的需求，

37、由內(nèi)而外的體現(xiàn)出一種健康、和諧、充滿生機(jī)的存在狀況。諧、充滿生機(jī)的存在狀況。作為達(dá)成這一目標(biāo)的主要手段，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)樓作為達(dá)成這一目標(biāo)的主要手段，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)樓的設(shè)計(jì)過程中，重點(diǎn)考慮了以下策略：的設(shè)計(jì)過程中，重點(diǎn)考慮了以下策略：1.1.緩沖層策略；緩沖層策略；2.2.利用自然能源策略；利用自然能源策略；3.3.無害化、健康化策略；無害化、健康化策略；4.4.整整體綠色化策略。體綠色化策略。2022-6-22551.1.內(nèi)外環(huán)境的調(diào)節(jié)器內(nèi)外環(huán)境的調(diào)節(jié)器緩沖層策略緩沖層策略（1 1）熱緩沖中庭）熱緩沖中庭( (邊庭邊庭) )在這設(shè)計(jì)中比較明顯的算是在南向的一個(gè)體積較大在這設(shè)計(jì)中比較明顯的算是在南向的一個(gè)體積較大的綠化中庭。雖然那只是一個(gè)位于建筑南部的邊庭，的綠化中庭。雖然那只是一個(gè)位于建筑南部的邊庭，但是其物理功能內(nèi)涵較之傳統(tǒng)的位于建筑內(nèi)心的中但是其物理功能內(nèi)涵較之傳統(tǒng)的位于建筑內(nèi)心的中庭要豐富。其基本概念如圖所示：庭要豐富。其基本概念如圖所示：在冬季在冬季，該中庭，該中庭是一個(gè)全封閉的大暖房。在是一個(gè)全封閉的大暖房。在“溫室作用溫室作用”下，成為下，成為大開間辦公環(huán)境的熱緩沖層，有效地改善了辦公室大開間辦公環(huán)境的熱緩沖層，有效地改善了辦公室熱環(huán)境并節(jié)省供暖的能耗。熱環(huán)境并節(jié)省供暖的能耗。20