第三部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)課件

1、建筑熱環(huán)境緒論第一部分 人建筑氣候基于人的考慮第二部分材料構(gòu)造圍護(hù)結(jié)構(gòu)基于技術(shù)的考慮第三部分建筑形式細(xì)部基于設(shè)計(jì)的考慮第四部分舒適健康高效基于未來的考慮建筑熱環(huán)境圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)是室內(nèi)和室外的物理界限，是多種功能的集合體。隨著時(shí)代的發(fā)展，圍護(hù)結(jié)構(gòu)也在不斷發(fā)展變化，它的功能越來越完善，給人帶來越來與舒適的室內(nèi)熱環(huán)境。一方面，材料和構(gòu)造技術(shù)的進(jìn)步提高了傳統(tǒng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱和密閉性能；另一方面，現(xiàn)代意義的圍護(hù)結(jié)構(gòu)不僅滿足傳統(tǒng)的功能要求，更成為采集利用自然可再生能源的有利場所。如太陽能墻板等。圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)1、墻體近幾十年，由不同材料組合成的復(fù)合墻體保溫性能好，在現(xiàn)代建筑墻體中處于主導(dǎo)地

2、位。而體現(xiàn)高技術(shù)特色的新式墻體更是層出不窮。如玻璃幕墻、雙層玻璃幕墻、透明絕熱墻和噴灑降溫玻璃幕墻、太陽能集熱蓄熱墻和太陽能電力墻等。1.1 保溫外墻體最常見的單一材料圍護(hù)結(jié)構(gòu)是磚墻，為了提高節(jié)能效果，同時(shí)減少實(shí)體粘土磚的使用和節(jié)省建筑面積，目前多采用空心砌塊。保溫外墻體分為單一材料墻體和復(fù)合墻體。1.1 保溫外墻體單一材料圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括：1）粘土多孔磚，多層住宅一般采用磚混結(jié)構(gòu)，以粘土多孔磚為墻體。2）混凝土空心砌塊，外墻采用混凝土空心砌塊作為承重材料，孔內(nèi)填充保溫材料，外墻內(nèi)粉刷保溫砂漿作保溫處理。3）加氣混凝土砌塊。該墻體輕質(zhì)高強(qiáng)，熱工性能好。4）框架填充外墻。主要用于高層建筑?？梢杂盟?/p>

3、爐渣輕質(zhì)砌塊、加氣混凝土砌塊、大孔空心磚、各種輕質(zhì)條板等。1.1 保溫外墻體復(fù)合墻體保溫材料的設(shè)置有外保溫、內(nèi)保溫和保溫層在中間三種方式。常見的復(fù)合墻體有：1）砌塊復(fù)合墻體。采用高效保溫材料，將聚苯板、玻璃棉、巖棉板、礦棉板等附在墻體結(jié)構(gòu)層內(nèi)外形成內(nèi)外保溫復(fù)合墻體。如以粘土多孔磚為承重材料外附聚苯板做成粘土多孔磚外保溫復(fù)合墻體。2）現(xiàn)澆或預(yù)制混凝土夾心墻。由結(jié)構(gòu)層、保溫層和保護(hù)層組成。如預(yù)制混凝土夾心墻可用于裝配式大板建筑。3）外貼（掛）復(fù)合墻體。分為EPS外墻保溫技術(shù)和GRC外墻保溫裝飾板，構(gòu)造簡單、保溫效果好、施工方便。既可用于新建建筑，也可用于舊房節(jié)能改造。1.1 保溫外墻體EPS外墻保

4、溫體系由膠粘劑、增強(qiáng)玻纖網(wǎng)、聚苯乙烯發(fā)泡（EPS）以及外飾面組成。1.1 保溫外墻體GRC外墻保溫裝飾掛板集圍護(hù)、保溫和裝飾于一體，外圍護(hù)層是6mm的噴射GRC，保溫層選用50mm厚聚苯板。GRC是玻璃纖維增強(qiáng)水泥的簡稱。它是以水泥砂漿作基材,玻璃纖維為增強(qiáng)材料,并加少量化學(xué)摻加劑混合而成,采用壓縮空氣噴射成型的一種無機(jī)復(fù)合材料。 1.2 玻璃幕墻玻璃幕墻在現(xiàn)代建筑中大量應(yīng)用，節(jié)能設(shè)計(jì)十分重要。玻璃幕墻的傳熱過程包括：1）幕墻內(nèi)表面的換熱2）幕墻外表面的換熱3）幕墻和金屬框格的傳熱嚴(yán)寒地區(qū)和寒冷地區(qū)的冬季，采用斷熱鋁框中空玻璃幕墻能夠有效改善保溫狀況。1 墻體1.2 玻璃幕墻德國萊比錫新會(huì)展中

5、心設(shè)計(jì)：馮格康，瑪格和合伙人事務(wù)所 會(huì)展中心的焦點(diǎn)是雄偉壯觀的玻璃大廳，大廳跨度80 米，長度243 米和高度近30米 。1.2 玻璃幕墻1 墻體1.2 玻璃幕墻1.2 玻璃幕墻德國萊比錫新會(huì)展中心1.2 玻璃幕墻1992年塞維利亞世博會(huì)英國館1.2 玻璃幕墻1992年塞維利亞世博會(huì)英國館1.3 特隆布墻特隆布墻是一種太陽能集熱蓄熱墻體。主要利用了被動(dòng)式熱壓通風(fēng)原理。1 墻體1.4 透明絕熱墻透明絕熱墻是由透明絕熱材料（TIM）和外墻復(fù)合構(gòu)成的。相對特隆布墻只有一層空氣層，透明熱阻墻有兩層空氣層，加上透明熱阻材料本身的熱阻，可有效保溫。1 墻體透明絕熱墻的缺點(diǎn)是吸收熱量最多的時(shí)候和需要熱量最多

6、的時(shí)間不同步。一般可在玻璃外設(shè)卷簾遮陽。1.5 雙層玻璃幕墻雙層玻璃幕墻的保溫隔熱性能優(yōu)于單層玻璃幕墻，在建筑中應(yīng)用日益廣泛。1 墻體雙層玻璃幕墻被稱為“可呼吸的皮膚”，兩層或三層玻璃幕墻之間留有一定寬度的通風(fēng)道，并配有可調(diào)節(jié)的百葉。GSW總部大樓1.5 雙層玻璃幕墻柏林著名雙層幕墻大樓，由Sauerbruch和Hutton共同設(shè)計(jì)的GSW大樓。柏林光電技術(shù)中心的設(shè)計(jì)結(jié)合了建筑師對工作場所、城市、功能、形態(tài)美的興趣。波浪形的正面展現(xiàn)一個(gè)大范圍的色調(diào)光譜，而且它的雙層結(jié)構(gòu)使得辦公室能有自然通風(fēng)。1.5 雙層玻璃幕墻1.5 雙層玻璃幕墻REW總部英格豪恩，歐文迪克事務(wù)所設(shè)計(jì)雙層表皮所采用的智能幕墻

7、系統(tǒng)。外層為單片玻璃的點(diǎn)式連接幕墻，中間有一寬50厘米的熱通道，內(nèi)裝有能收放并調(diào)節(jié)角度的百頁。內(nèi)側(cè)為雙層中空絕熱玻璃。置于雙層表皮之間的魚嘴型裝置，可通過空氣交換系統(tǒng)防止太陽的有害侵入，有效的避免眩光。1.6 綠化墻體1 墻體綠化墻體一般外表面覆蓋爬墻植物和攀藤植物，這些落葉植物保證冬季日照和夏季保溫。適合垂直綠化的常見藤本植物有爬山虎、常春藤、凌霄、金銀花、扶芳藤等數(shù)十種。其中墻體綠化廣泛使用爬山虎。 墻體綠化模塊 1.6 綠化墻體最環(huán)保辦公大樓位于智利首都圣地亞哥的Concorcio大廈是世界上最環(huán)保辦公大樓，外墻大面積覆蓋的植物讓大廈內(nèi)冬暖夏涼，幫助樓內(nèi)的辦公室節(jié)約了48%的能量，特別是

8、夏季可有效削弱日光的輻射。到秋天的時(shí)候，植物從綠色變成紅色，又是另一番美景。1.6 綠化墻體綠苔覆蓋的商店這是韓國Mass Studies設(shè)計(jì)事務(wù)所為首爾的Ann Demeulemeester零售商店所設(shè)計(jì)的墻面綠化方案，700多平方米的墻體外立面覆蓋著青苔真正生態(tài)環(huán)保的墻面裝飾。甚至是在商店內(nèi)部，也能看到令人驚喜的綠色1.6 綠化墻體“縫”成的綠色花園這個(gè)戶外安裝工程由來自建筑設(shè)計(jì)公司的10名年輕人完成，旨在將波士頓一座高層建筑的空白磚墻變成郁郁蔥蔥的綠色花園。種植了景天屬植物的小方板被“縫”在一塊網(wǎng)狀基底上，并且系上了照明電纜，在晚上也能創(chuàng)造出現(xiàn)代個(gè)性的藝術(shù)效果。1.6 綠化墻體生產(chǎn)果蔬的

9、 “城市植物園” 利用城市空間為城市居民生產(chǎn)果蔬食物。這座大廈擁有利用溶液培養(yǎng)的蔬菜園和整合式可再生能源系統(tǒng)，可以大大減少能源的使用，并培養(yǎng)城市居民形成愛護(hù)自然、親近自然的環(huán)保意識(shí)。1.6 綠化墻體低成本墻面綠化系統(tǒng)這套墻面綠化系統(tǒng)由日本清水（Shimizu）公司設(shè)計(jì)，綠色植物被種植在類似海綿一樣的聚酯混合土壤上，給予建筑一個(gè)全新的美麗外觀，每平方米的成本折合成人民幣僅需30元。1.6 綠化墻體獨(dú)特的垂直盆景花園大面積的白色墻面上掛滿了各種顏色的盆栽花卉，這里絕對值得一看，而且技術(shù)成本很低只需要釘子和掛鉤。1.6 綠化墻體路易-威登的綠色“活”廣告建筑師Gregory Polleta想出了這個(gè)

10、簡單而巧妙的解決辦法：在舊墻面上覆蓋具有路易威登特色的Logo圖案裝飾，這些圖案都由綠色植物拼成，定期還會(huì)更換新的圖案。2、門窗圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)2.1 保溫門窗門窗是圍護(hù)結(jié)構(gòu)中保溫的薄弱環(huán)節(jié)，在圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體熱損失中，門窗熱損失達(dá)到40%，其中傳熱損失占25%，通過縫隙的冷熱風(fēng)滲透占15%。門窗保溫可從以下幾個(gè)方面入手：1）控制窗墻比2）提高材料的保溫性能3）增加門窗的層數(shù)4）提高門窗的氣密性2、2 窗用玻璃（1）吸熱玻璃和熱反射玻璃吸熱玻璃含有氧化亞鐵，對紅外線有高度的吸收作用。常見的有灰色和青銅色。熱反射玻璃鍍有金屬膜，可以反射大量輻射熱。2.2 窗用玻璃（2）變色玻璃根據(jù)致變色材料的不同，

11、有光致變色玻璃，電致變色玻璃和熱致變色玻璃。2.2 窗用玻璃銀座-Chanel 設(shè)計(jì)師：彼得馬里諾 CHENAL銀座店，電致變色玻璃白天透明典雅，到了晚上，整個(gè)立面變成了一個(gè)超大LED屏 （3）復(fù)合玻璃如吸熱中空玻璃、熱反射中空玻璃，低輻射中空玻璃，低輻射熱反射中空玻璃，硅氣凝膠特種玻璃等。2.2 窗用玻璃西伯利亞猛犸博物館 Leeser事務(wù)所為了防止輻射光影響到地下的凍土，6.5萬平方英尺的博物館將抬升在20英尺高的支柱上。透明的外層用雙層玻璃建造，添加了氣凝膠，一種能產(chǎn)生霧狀效果的超級絕緣物質(zhì)。2.3 窗用貼膜2.4 絕熱窗框常用的絕熱窗框包括塑料門窗和斷熱橋型鋁合金窗框。2.5 玻璃百葉

12、調(diào)光窗戶2. 門窗2.6 節(jié)能窗簾各種遮陽布，鋁箔等。錦輝緞,紅平絨 尼龍綢窗簾其絕熱效率比單層玻璃提高44.1% 47.5%,節(jié)能效果非常顯著。2. 門窗2.6 節(jié)能窗簾各種遮陽布，鋁箔等。錦輝緞,紅平絨 尼龍綢窗簾其絕熱效率比單層玻璃提高44.1% 47.5%,節(jié)能效果非常顯著。2. 門窗與傳統(tǒng)屋頂相比，種植屋頂、通風(fēng)屋頂、蓄水屋頂?shù)仍跍p少屋頂?shù)脽?、減少熱量傳遞和散熱方面有一定的優(yōu)勢。另外還可根據(jù)屋頂?shù)脽彷^多的優(yōu)勢，發(fā)展太陽能屋頂。3. 屋頂3.1 保溫屋頂1）合理選擇屋頂?shù)男问?、材料和顏色。采用掛瓦板坡屋頂或設(shè)置閣樓、采用遮陽屋頂和雙層屋頂可改善熱狀況。2）設(shè)置保溫層，避免熱橋可有效減少

13、熱量傳遞。3）加速夏季屋頂散熱，可采用通風(fēng)屋頂。3. 屋頂3.2 種植屋頂綠色屋頂可以減少“熱島效應(yīng)”，如像芝加哥則有一定的財(cái)政補(bǔ)貼，它可以成為一些鳥類和昆蟲，甚至是山羊的棲息地。3.2 種植屋頂多倫多著名建筑設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)Mountain Equipment Co-op 運(yùn)用了閣樓構(gòu)想和木梯做屋頂設(shè)計(jì)。3.2 種植屋頂紐約250哈德遜街的屋頂花園，成為居民生活的一部分。3.2 種植屋頂在意大利，綠色屋頂結(jié)構(gòu)正在發(fā)生著新的變化?！八梢苑奖阈腥寺胶I長廊，同時(shí)可以和城市街道連接?！?.2 種植屋頂新加坡 南洋理工大學(xué)藝術(shù)設(shè)計(jì)媒體學(xué)院的教學(xué)大樓。它與周圍的環(huán)境完美融合。草地屋頂為學(xué)生們提供了很好的會(huì)

14、議場地。此外，綠色屋頂采用了絕緣材料，絕熱降溫的同時(shí)還可以收集雨水灌溉周圍的植物。 3. 屋頂3.3 蓄水屋頂3.4 通風(fēng)屋頂和架空屋頂柯布希耶設(shè)計(jì)的昌迪加爾議會(huì)大廈和法院的通風(fēng)屋頂3.4 通風(fēng)屋頂和架空屋頂楊經(jīng)文（馬拉西亞），自宅屋頂覆蓋著遮陽格片，遮蔽整個(gè)房子。設(shè)計(jì)中根據(jù)太陽從東到西各季節(jié)運(yùn)行的軌跡，將格片做成不同的角度，以控制不同季節(jié)和時(shí)間陽光進(jìn)入的多少。 4 樓地面4.1 地面保溫民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范中對于采暖建筑的地面保溫作了熱工要求。由于地面下土壤溫度的年變化比室外空氣小很多，因此冬季地面散熱最大的靠近外墻的地面，其寬度在0.5m2m左右因采取保溫措施。 4 樓地面4 樓地面低溫地

15、板輻射采暖技術(shù)是利用低溫?zé)崴?0 50）在埋在地面下的高密度乙烯管內(nèi)循環(huán)流動(dòng)。4.2 低溫輻射采暖地板優(yōu)點(diǎn)： 高效節(jié)能。可利用余熱水，并且是低溫傳送，熱損失小。與其他采暖方式相比，較為節(jié)能，節(jié)能幅度約為至。 采暖舒適，熱穩(wěn)定性好。地面溫度均勻，室溫自下而上逐漸遞減。間歇供暖的條件下，溫度變化緩慢，舒適度高。 由于采用輻射散熱方式，不占使用面積，室內(nèi)衛(wèi)生美觀，特別適用于大跨度和低窗臺(tái)的建筑。技術(shù)可靠，壽命長，維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用低（14元/平米），便于單戶計(jì)量。 有利于隔聲和降低樓板撞擊聲。 4.2 低溫輻射采暖地板缺點(diǎn)： 對層高有6厘米左右的占用。 地面二次裝修時(shí)，易損壞地下管線。 鋪設(shè)木地板則有干

16、裂的麻煩，最好選用地磚或復(fù)合地板。 設(shè)定溫度不能太高，否則會(huì)大大降低輸送管道的使用壽命。 由于防水需要，衛(wèi)生間不便鋪設(shè)，還要借助于電暖氣。 5 陽光間和中庭采用玻璃建造的現(xiàn)代開敞中庭空間往往是一個(gè)被動(dòng)式太陽能溫室，可通過溫室效應(yīng)和煙囪效應(yīng)來集熱和通風(fēng)。2005年出臺(tái)的公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對建筑透明屋頂?shù)拿娣e進(jìn)行了限制，不應(yīng)超過20%。5、陽光間和中庭對于高層建筑的中庭來說，溫度有明顯的垂直變化，有利于實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)，但有時(shí)可能造成中庭及周圍區(qū)域風(fēng)速過大影響室內(nèi)活動(dòng)。法蘭克福商業(yè)銀行的中庭部分被玻璃幕墻分課程一系列彼此分隔的小中庭，以避免風(fēng)壓和熱壓過大帶來的問題。5 陽光間和中庭主要依靠自然采光而且具有頂光，通過透明的穹頂和倒錐體的反射將水平光反射到下面的議會(huì)大廳，議會(huì)大廳兩側(cè)的內(nèi)天井也可以補(bǔ)充自然光線，基本上可以保證議會(huì)大廳內(nèi)的照明，從而減少了平時(shí)的人工照明。穹頂內(nèi)還設(shè)有一個(gè)隨日照方向自動(dòng)調(diào)整方位的遮光板，遮光板的作用是防止熱輻射和避免眩光。 德國新國會(huì)大廈議會(huì)大廳德國法蘭克福 商業(yè)銀行總部大廈 諾曼福斯特英整棟大樓全部采用自然通風(fēng)和溫度調(diào)節(jié)，將運(yùn)行能耗降到最低，同時(shí)也最大程度的減少了空氣調(diào)節(jié)設(shè)備對大氣的污