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文檔簡介

建筑節(jié)能課件

1第一頁,共298頁。第一頁,共298頁。第一章緒論2第二頁,共298頁。第二頁,共298頁。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,特別是近三、四十年以來,隨著工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化,人們的生活也漸趨現(xiàn)代化,使能量消耗的增長趨勢十分明顯。3第三頁,共298頁。第三頁,共298頁。幾個(gè)概念:什么叫能源像煤、天然氣、汽油、水流、風(fēng)、電、太陽光等能夠提供能量的物質(zhì)資源,我們把它們都叫做能源。人們的生活、生產(chǎn)、科研都離不開能源。4第四頁,共298頁。第四頁,共298頁。一次能源和二次能源所謂一次能源是指直接取自自然界沒有經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換的各種能量和資源,它包括:原煤、原油、天然氣、油頁巖、核能、太陽能、水力、風(fēng)力、波浪能、潮汐能、地?zé)?、生物質(zhì)能和海洋溫差能等等。由一次能源經(jīng)過加工轉(zhuǎn)換以后得到的能源產(chǎn)品,稱為二次能源,例如:電力、蒸汽、煤氣、汽油、柴油、重油、液化石油氣、酒精、沼氣、氫氣和焦炭等等。5第五頁,共298頁。第五頁,共298頁。再生能源和非再生能源一次能源可以進(jìn)一步分為再生能源和非再生能源兩大類。再生能源包括太陽能、水力、風(fēng)力、生物質(zhì)能、波浪能、潮汐能、海洋溫差能等等。它們?cè)谧匀唤缈梢匝h(huán)再生。而非再生能源包括:原煤、原油、天然氣、油頁巖、核能等,它們是不能再生的,用掉一點(diǎn),便少一點(diǎn)。6第六頁,共298頁。第六頁,共298頁。世界能源危機(jī)根據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)家和科學(xué)家的普遍估計(jì),到本世紀(jì)中葉,也即2050年左右,石油資源將會(huì)開采殆盡,其價(jià)格升到很高,不適于大眾化普及應(yīng)用的時(shí)候,如果新的能源體系尚未建立,能源危機(jī)將席卷全球,尤以歐美極大依賴于石油資源的發(fā)達(dá)國家受害為重。最嚴(yán)重的狀態(tài),莫過于工業(yè)大幅度萎縮,或甚至因?yàn)閾屨际S嗟氖唾Y源而引發(fā)戰(zhàn)爭。7第七頁,共298頁。第七頁,共298頁。40年51年200年建筑保溫=節(jié)能全球的自然資源儲(chǔ)備是有限的!可共使用的燃料資源儲(chǔ)備按當(dāng)今的消耗量計(jì)算:石油天然氣煤8第八頁,共298頁。第八頁,共298頁。能源戰(zhàn)爭(伊拉克戰(zhàn)爭)9第九頁,共298頁。第九頁,共298頁。能源戰(zhàn)爭(入侵科威特)10第十頁,共298頁。第十頁,共298頁。

為了避免能源危機(jī),目前美國、加拿大、日本、歐盟等都在積極開發(fā)如太陽能、風(fēng)能、海洋能(包括潮汐能和波浪能)等可再生新能源,我國也不例外。11第十一頁,共298頁。第十一頁,共298頁。我國能源現(xiàn)狀我們的國家地大物博、物產(chǎn)豐富??墒?,我們同時(shí)擁有龐大的人口,各種常規(guī)能源資源人均占有量遠(yuǎn)低于世界水平。我國能源總地質(zhì)貯量居世界第三。但從人均占有量看,只有世界平均人占有量的1/2,是美國的1/10,是原蘇聯(lián)的1/7。我國是煤炭大國,卻是石油貧國,總貯量僅占世界的2%~4%。當(dāng)前,我國是世界上惟一以煤炭為基本能源的大國。。12第十二頁,共298頁。第十二頁,共298頁。

人均能源資源占有量:2000年我國人均石油可采儲(chǔ)量只有4.7噸,人均天然氣可采儲(chǔ)量1262立方米,人均煤炭可采儲(chǔ)量140噸。我國主要產(chǎn)品單位耗能指標(biāo)比國際先進(jìn)水平高30%~90%。每創(chuàng)造1美元工業(yè)產(chǎn)值,我國能耗相當(dāng)于發(fā)達(dá)國家的4~5倍,是印度的1.64倍。近年來,中國石油消費(fèi)高速增長。2007年我國共進(jìn)口原油1.63億噸,同比前年增長12.4%;進(jìn)口成品油3380萬噸,同比前年下跌7.1%。我國石油依存度已近50%。13第十三頁,共298頁。第十三頁,共298頁。

節(jié)約能源資源是落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式,從根本上緩解資源約束,減輕環(huán)境壓力,實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。14第十四頁,共298頁。第十四頁,共298頁。《京都議定書》

1997年12月,《聯(lián)合國氣候變化框架公約》第3次締約方大會(huì)在日本京都召開。

149個(gè)國家和地區(qū)的代表通過了旨在限制發(fā)達(dá)國家溫室氣體排放量以抑制全球變暖的《京都議定書》。

中國于1998年5月簽署并于2002年8月核準(zhǔn)了該議定書。歐盟及其成員國于2002年5月31日正式批準(zhǔn)了《京都議定書》。目前已有170多個(gè)國家批準(zhǔn)加入了該議定書。15第十五頁,共298頁。第十五頁,共298頁。常見發(fā)電方式分析:

1、火力發(fā)電:對(duì)水、大氣、土地環(huán)境污染嚴(yán)重、造成環(huán)境酸化。

16第十六頁,共298頁。第十六頁,共298頁。17第十七頁,共298頁。第十七頁,共298頁。18第十八頁,共298頁。第十八頁,共298頁。2、風(fēng)力發(fā)電:

發(fā)電量不大,不穩(wěn)定,應(yīng)用受環(huán)境限制。

19第十九頁,共298頁。第十九頁,共298頁。3、水力發(fā)電:對(duì)自然環(huán)境影響大,水庫淹沒面積大,容易泥沙淤積,并可能造成庫區(qū)地震,滑坡等。另外,工程量大。

20第二十頁,共298頁。第二十頁,共298頁。21第二十一頁,共298頁。第二十一頁,共298頁。三峽庫區(qū)重慶巫山縣滑坡22第二十二頁,共298頁。第二十二頁,共298頁。23第二十三頁,共298頁。第二十三頁,共298頁。4、太陽能發(fā)電:通過大陽電池進(jìn)行光電變換來實(shí)現(xiàn),清潔可再生能源,一般容量不大。

24第二十四頁,共298頁。第二十四頁,共298頁。5、核能發(fā)電:清潔能源,但原料靠進(jìn)口。有核泄露危險(xiǎn)。

25第二十五頁,共298頁。第二十五頁,共298頁。切爾諾貝利核事故

7萬人成為殘疾,30多萬人受放射傷害死去

26第二十六頁,共298頁。第二十六頁,共298頁。其它方式:沼氣發(fā)電、垃圾發(fā)電、潮汐發(fā)電、甚至有人設(shè)想從閃電中取電。

27第二十七頁,共298頁。第二十七頁,共298頁。

第一章

建筑節(jié)能基本知識(shí)28第二十八頁,共298頁。第二十八頁,共298頁。

第一節(jié)建筑節(jié)能是現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)的趨勢一、概念建筑節(jié)能概言之,建筑節(jié)能就是節(jié)約建筑物的能源消耗,減少能源損失,提高能源利用率。

29第二十九頁,共298頁。第二十九頁,共298頁。三個(gè)基本層次(建筑節(jié)能的三個(gè)階段):1、簡單的建筑節(jié)能:降低指標(biāo),節(jié)約能量。2、在建筑中保持能量:減少能量散失。3、提高建筑中能源利用率:積極地節(jié)省能源消耗,提高能源利用效率,這也是現(xiàn)在建筑節(jié)能的內(nèi)涵。第三十頁,共298頁。第三十頁,共298頁。誤區(qū):節(jié)能就是少用能。節(jié)能不能簡單地認(rèn)為只是少用能,而是在確保室內(nèi)熱舒適環(huán)境的前提下的節(jié)能。節(jié)能的核心是提高能源利用效率,前提是滿足人們?cè)絹碓礁叩氖孢m度要求。建筑能耗建筑物使用過程中所消耗的能量,建筑能耗包括建材生產(chǎn)能耗、建筑施工能耗和建筑使用能耗,其中建筑使用能耗占80-90%。建筑使用能耗包括用于空調(diào)、采暖、通風(fēng)、照明、熱水供應(yīng)、家用電器、電梯、炊事等方面的能耗。其中,空調(diào)、采暖、通風(fēng)的能耗約占其2/3。31第三十一頁,共298頁。第三十一頁,共298頁。建筑能耗的比例

我國的建筑能耗總量逐年上升,在能源總消費(fèi)量中所占的比例已從上世紀(jì)七十年代末的10%,上升到近年的30%,這種增速越來越快;美國的建筑能耗在能源總消費(fèi)量中所占的比例已經(jīng)達(dá)到了34%。32第三十二頁,共298頁。第三十二頁,共298頁。中國建筑能效的背景1、中國建筑保有量的95%以上是高耗能建筑,每年新增的大量不節(jié)能的建筑在未來幾十年里將無節(jié)制地消耗大量能源,每年多消耗若干億噸能源。2、到2000年末,我國建筑年消耗商品能源共計(jì)3.76億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占全社會(huì)終端能耗總量的27.6%。其中采暖空調(diào)能耗約占建筑能耗65%左右。3、建筑用能正在持續(xù)快速上升,其所占全社會(huì)能耗的比重不斷增大。將從目前的27%左右上升到2020年的35%左右。4、公共建筑單位面積能耗約為住宅建筑的5~10倍。33第三十三頁,共298頁。第三十三頁,共298頁。二、我國建筑能耗發(fā)展情況建筑規(guī)模巨大,目前總建筑面積達(dá)400~500億m2

,其中城市約150億m2。每年新建建筑16~19億m2

(其中公共建筑面3~4億m2

)。至今節(jié)能建筑只占2.1%。采暖區(qū)向南推進(jìn),空調(diào)范圍逐步擴(kuò)大。農(nóng)村居民生活逐漸電氣化,城市居民生活熱舒適性要求越來越高。34第三十四頁,共298頁。第三十四頁,共298頁。三、建筑節(jié)能的途徑建筑節(jié)能的途徑建筑設(shè)計(jì)合理新建筑材料建筑使用者節(jié)能新能源利用新儀器設(shè)備管理技術(shù)35第三十五頁,共298頁。第三十五頁,共298頁。其中,通過合理的設(shè)計(jì),使建筑物的結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到節(jié)能效果。1、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式:采用高效保溫材料與加強(qiáng)面材組成復(fù)合墻體。36第三十六頁,共298頁。第三十六頁,共298頁。2、采暖調(diào)控系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)步:各采暖房間、各單位采暖溫度按需要自動(dòng)調(diào)控,精確高效,按熱量計(jì)量收費(fèi),利于節(jié)能。37第三十七頁,共298頁。第三十七頁,共298頁。3、建筑構(gòu)件產(chǎn)品的進(jìn)步、建筑機(jī)構(gòu)的完善:采用大量的新保溫材料、密封材料、保溫門窗、高熱效換熱器、保溫管道、新型計(jì)量儀表等。出現(xiàn)各具技術(shù)專長的建筑安裝公司和供熱計(jì)量等服務(wù)性公司。38第三十八頁,共298頁。第三十八頁,共298頁。建筑節(jié)能的原因1、節(jié)能是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)性發(fā)展的需要建筑節(jié)能可減低城市、國家能源的供應(yīng)壓力,以保障充足的能源供國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。2、節(jié)能是環(huán)保的需要減少污染物的排放,優(yōu)化人類生活環(huán)境,降低對(duì)地區(qū)和區(qū)域環(huán)境的影響。3、是宜人的建筑熱環(huán)境的需要如減少熱島效應(yīng)。4、是降低建筑能耗費(fèi)用、提高室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的需要,其投資回報(bào)率高。39第三十九頁,共298頁。第三十九頁,共298頁。能源在建筑中的應(yīng)用40第四十頁,共298頁。第四十頁,共298頁。第二節(jié)國外建筑節(jié)能概況一、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)傳熱系數(shù)概念:在穩(wěn)態(tài)條件下,圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫度差為1℃,單位時(shí)間內(nèi)通過1m2面積傳遞的熱量。單位:W/m2℃。它是表征圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳遞熱量能力的指標(biāo)。該值越小,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱能力越低,其保溫隔熱性能越好,節(jié)能效果越顯著。英國、加拿大、德國等西方國家都制訂了較高的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),并得到認(rèn)真遵守。我國建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫水平與氣候接近的發(fā)達(dá)國家相比,差距較大。并且,氣窗的氣密性差距也在3~6倍之間。41第四十一頁,共298頁。第四十一頁,共298頁。二、國外建筑能耗西方發(fā)達(dá)國家住宅能耗占全國總能耗比例較高,一般為25~35%之間。但由于發(fā)達(dá)國家推進(jìn)建筑節(jié)能較好,在新建建筑采用節(jié)能規(guī)范建設(shè)的同時(shí),大力推進(jìn)已有建筑的節(jié)能改造工作,取得良好節(jié)能效果。部分國家(如丹麥)在建筑面積年年增加的同時(shí),整個(gè)國家建筑能耗卻大幅下降。當(dāng)然,這是節(jié)能建筑、新型供熱設(shè)備、保溫管道、新保溫材料的綜合作用結(jié)果。42第四十二頁,共298頁。第四十二頁,共298頁。

第三節(jié)采暖居住建筑節(jié)能基本原理和節(jié)能途徑幾個(gè)概念:1、體形系數(shù):建筑物與室外大氣直接接觸的外表面面積與其所包圍體積的比值。

體形系數(shù)越小,節(jié)能效果越好。43第四十三頁,共298頁。第四十三頁,共298頁。2、窗墻面積比:窗戶洞口面積與其所在外立面面積的比值。普通窗戶的保溫隔熱性能比外墻差很多,而且夏季白天太陽輻射還可以通過窗戶直接進(jìn)入室內(nèi)。一般說來,窗墻面積比越大,建筑物的能耗也越大。好。44第四十四頁,共298頁。第四十四頁,共298頁。一、我國采暖居住建筑的主要特點(diǎn)1、住宅占居住建筑的的92%,其中相當(dāng)部分安采暖和通風(fēng)換氣裝置;2、冬季室內(nèi)溫度要求達(dá)到16~18℃,高級(jí)別達(dá)到20~22℃;3、層高一般為2.7~3.0m,開間為3.3~4.5m;4、人均占有居住面積為7~8m2,占有居住容積18.2~20.8m2;5、城鎮(zhèn)居住建筑以多層為主,大城市有部分高層。45第四十五頁,共298頁。第四十五頁,共298頁。二、采暖居住建筑的能耗構(gòu)成及節(jié)能措施1、兩部分:由通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量和通過門窗縫隙的空氣滲透耗熱量組成。其中,前者占主要部分。2、窗戶傳熱系數(shù)較高,應(yīng)該在保證采光要求前提下,選擇適當(dāng)?shù)拇皦Ρ群透纳拼皯舻谋匦阅?。一般,雙層玻璃比單層玻璃傳熱系數(shù)可降低一半。塑料窗和塑鋼窗較鋼窗保溫性能有較大改善。3、提高窗戶氣密性,減少冷風(fēng)滲透。4、選用新型墻體材料,如加氣混凝土磚、保溫復(fù)合墻、外墻表面抹膨脹珍珠巖砂漿等。46第四十六頁,共298頁。第四十六頁,共298頁。5、注意采暖建筑屋頂保溫,可采用加氣混凝土塊或加氣混凝土塊架空設(shè)置在架空層中充填巖棉、礦棉或膨脹珍珠巖,或敷設(shè)其它保溫層。6、建筑物體形、朝向、間距與建筑物能耗關(guān)系很大,通過良好的總平面規(guī)劃設(shè)計(jì),使建筑物在冬季最大限度地利用日照,多獲得熱量,避開主導(dǎo)風(fēng)向,減少建筑物和場地外表面熱損失。7、減少建筑物的體形系數(shù)及外表面積。8、改善采暖供熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理,提高設(shè)備運(yùn)行效率,加強(qiáng)管線保溫。9、采用熱量按戶計(jì)量收費(fèi)的辦法。47第四十七頁,共298頁。第四十七頁,共298頁。

第五節(jié)空調(diào)建筑節(jié)能原理概念:

圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱阻(R0)是圍護(hù)結(jié)構(gòu)阻抗傳熱能力的物理量。為結(jié)構(gòu)熱阻(R)與內(nèi)、外側(cè)表面換熱阻(Ri、Re)之和。R0=Ri+ΣR+Re一、影響空調(diào)負(fù)荷的主要因素1、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻和蓄熱性能:從降低空調(diào)負(fù)荷效果上看,熱阻作用大于蓄熱能力的作用;2、房屋朝向狀況,蓄熱能力:頂層和東西向房屋空調(diào)負(fù)荷大于南北向房屋;3、窗墻面積比,窗戶遮陽與空氣滲透情況:窗戶越大,空調(diào)負(fù)荷越大。48第四十八頁,共298頁。第四十八頁,共298頁。二、空調(diào)建筑節(jié)能基本原理得熱三途徑:1、通過外窗的太陽輻射得熱;2、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱得熱;3、門窗縫隙空氣滲透得熱。空調(diào)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)1、建筑避免東西朝向或東西向窗戶減少輻射得熱;2、空調(diào)房間集中布置,上下對(duì)齊;3、空調(diào)房間應(yīng)避免布置在拐角處、有伸縮縫處或頂層;4、空調(diào)建筑外表面盡量小,表面淺色,房間凈高宜低;5、外窗面積盡量小,窗墻比不超過0.30(單層窗)0.4(雙層窗)。東西向外窗,宜采用熱反射玻璃、反射陽光鍍膜和有效遮陽構(gòu)件;6、外窗氣密等級(jí)不應(yīng)低于GB7107-2002中3級(jí)水平;7、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)應(yīng)符合GBJ19-87規(guī)定要求;8、間歇使用的空調(diào)建筑,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)和內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)宜采用輕質(zhì)材料,連續(xù)使用的空調(diào)建筑,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)和內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)宜采用厚重材料。49第四十九頁,共298頁。第四十九頁,共298頁。

第六節(jié)我國建筑節(jié)能的目標(biāo)和任務(wù)一、建筑節(jié)能發(fā)展的主要目標(biāo)1、新建建筑全面執(zhí)行節(jié)能50%的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),建立四個(gè)直轄市和北方地區(qū)節(jié)能65%的國家標(biāo)準(zhǔn)體系和技術(shù)支撐體系;完成低能耗和綠色建筑的示范工程,形成相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)體系,引導(dǎo)“十二五”建筑發(fā)展方向,新型墻材生產(chǎn)滿足要求;2、既有公共建筑節(jié)能改造取得突破性進(jìn)展;深化北方地區(qū)供熱體制改革,推動(dòng)北方居住建筑節(jié)能改造;3、可再生資源在建筑中規(guī)?;瘧?yīng)用取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展;4、形成國家推動(dòng)建筑節(jié)能的關(guān)鍵能力。50第五十頁,共298頁。第五十頁,共298頁。二、工作思路充分調(diào)動(dòng)中央和地方的積極性,主要責(zé)任在地方。國家提出總體要求并給予資金、政策和技術(shù)等方面支持。建筑節(jié)能工程的實(shí)施應(yīng)充分發(fā)揮市場機(jī)制的作用,在中央引導(dǎo)下,以企業(yè)投資為主,受益居民為輔,并積極鼓勵(lì)社會(huì)資金和國外資金的進(jìn)入。三、重慶市建筑節(jié)能工作的開展及目標(biāo)

2008年元旦,是《重慶市建筑節(jié)能條例》頒布實(shí)施的日子。從即日起,主城核心區(qū)初步設(shè)計(jì)審批的居住建筑執(zhí)行65%建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),10月1日起,主城核心區(qū)的公共建筑也將執(zhí)行節(jié)能65%標(biāo)準(zhǔn)。51第五十一頁,共298頁。第五十一頁,共298頁。

執(zhí)行建筑節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn),即在冬天不低于18攝氏度、夏天不高于26攝氏度的“舒適度”標(biāo)準(zhǔn)中,通過建筑節(jié)能改進(jìn),選用節(jié)能燈具等措施,少消耗65%的能量。建筑工程項(xiàng)目未經(jīng)建筑能效測評(píng),或建筑能效測評(píng)不合格的,不得組織竣工驗(yàn)收,不得交付使用,不得辦理竣工驗(yàn)收手續(xù)。節(jié)能信息須寫進(jìn)購房合同。重慶市將對(duì)驗(yàn)收達(dá)到節(jié)能65%技術(shù)要求的,且在項(xiàng)目實(shí)施過程中采用了淡水源熱泵和太陽能等可再生能源利用技術(shù),并確有示范作用的工程項(xiàng)目,給予相應(yīng)的稅收減。

相關(guān)資料:重慶市建筑節(jié)能條例52第五十二頁,共298頁。第五十二頁,共298頁。

第二章

名詞術(shù)語及相關(guān)規(guī)范53第五十三頁,共298頁。第五十三頁,共298頁。

第一節(jié)建筑節(jié)能領(lǐng)域中常用的名詞術(shù)語1、導(dǎo)熱系數(shù)(λ):導(dǎo)熱系數(shù)是指在穩(wěn)定傳熱條件下,1m厚的材料,兩側(cè)表面的溫差為

1K,在單位時(shí)間內(nèi),通過單位面積傳遞的熱量,單位W/(m·K)。

通常把導(dǎo)熱系數(shù)較低材料稱為保溫材料,把導(dǎo)熱系數(shù)在0.05W/m·K以下材料稱為高效保溫材料。靜止的空氣是導(dǎo)熱系數(shù)最小的一種材料,λ=0.017w/(m·k)。2、蓄熱系數(shù)(S):當(dāng)某一足夠厚度單一材料層一側(cè)受到諧波熱作用時(shí),表面溫度將按同一周期波動(dòng)。通過表面的熱流波幅與表面溫度波幅的比值。單位W/(m2·K)。54第五十四頁,共298頁。第五十四頁,共298頁。

3、比熱容(c):單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度升高(或降低)1k吸收(或放出)的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容,簡稱:比熱,單位kJ/(kg·K)。物質(zhì)的比熱容與所進(jìn)行的過程有關(guān).在工程應(yīng)用上常用的有定壓比熱容CD和定容比熱Cp兩種,定壓比熱容Cp是單位質(zhì)量的物質(zhì)在壓力不變的條件下,單位溫度變化時(shí)所吸收或放出的能量;定容比熱容Cv是單位質(zhì)量的物質(zhì)在比容不變的條件下,單位溫度變化時(shí)吸收或放出的內(nèi)能

水比熱較大,非金屬較小,金屬的比熱更小。55第五十五頁,共298頁。第五十五頁,共298頁。4、表面換熱系數(shù)(α):表面與附近空氣之間的溫差為1K,1h內(nèi)通過1m2表面?zhèn)鬟f的熱量,在內(nèi)表面,稱為內(nèi)表面換熱系數(shù);在外表面,稱為外表面換熱系數(shù),單位

W/(m2·K)。

這種換熱過程包括輻射、對(duì)流,兩者能單獨(dú)變化而影響總的換熱系數(shù)。表面換熱系數(shù)為該表面對(duì)流換熱系數(shù)與該表面輻射換熱系數(shù)之和。實(shí)際上是形式地把計(jì)算的輻射換熱折合成對(duì)流換熱,用表面換熱系數(shù)兼顧對(duì)流與輻射換熱的影響,以利于簡化復(fù)雜傳熱的解剖。

56第五十六頁,共298頁。第五十六頁,共298頁。

5、表面換熱阻(R):表面換熱系數(shù)的倒數(shù)。在內(nèi)表面,稱為內(nèi)表面換熱阻;在外表面稱為外表面換熱阻,單位(m2·K)/W。R=1/

α

熱阻是表征圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身或其中某層材料阻抗傳熱的物理量。

單一材料層的導(dǎo)熱熱阻

多層圍護(hù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱熱阻

6、圍護(hù)結(jié)構(gòu):建筑物及房間各面的圍擋物,如墻體、屋頂、地板、地面和門窗等,按是否同室外空氣直接接觸以及建筑物中的位置,又可分為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)。57第五十七頁,共298頁。第五十七頁,共298頁。7、熱橋(冷橋):

是指處在外墻和屋面等圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的鋼筋混凝土或金屬梁、柱、肋等部位。因這些部位傳熱能力強(qiáng),熱流較密集,內(nèi)表面溫度較低,形成熱量傳遞的橋梁,故稱為熱橋。常見的熱橋有處在外墻周邊的鋼筋混凝土抗震柱、圈梁、門窗過梁,鋼筋混凝土或鋼框架梁、柱,鋼筋混凝土或金屬屋面板中邊肋或小肋,以及金屬玻璃窗幕墻中和金屬窗中的金屬框和框料等。

58第五十八頁,共298頁。第五十八頁,共298頁。

8、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)(K):在穩(wěn)態(tài)條件下,圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫度差為1K,單位時(shí)間內(nèi)通過單位圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積傳遞的熱量。單位:W/(M2·K)。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù):

9、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱阻(R0):圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的倒數(shù),表征圍護(hù)結(jié)構(gòu)(包括兩側(cè)空氣邊界層)阻抗傳熱能力的物理量;單位:(M2·K)/W。

R0=Ri+ΣR+Re59第五十九頁,共298頁。第五十九頁,共298頁。10、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的修正系數(shù)(εi):不同地區(qū)、不同朝向的圍護(hù)結(jié)構(gòu),因受太陽輻射和天空輻射的影響,使得其在兩側(cè)空氣溫差同樣為1K情況下,在單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量要改變。這個(gè)改變后的傳熱量與未受太陽輻射和天空輻射影響的原有傳熱量的比值,即為圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的修正系數(shù)。

11、圍護(hù)結(jié)構(gòu)溫差修正系數(shù)(n):根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)與室外空氣接觸的狀況對(duì)室內(nèi)外溫差采取的修正系數(shù)。12、建筑物體形系數(shù):建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。外表面積中,不包括地面和不采暖樓梯間隔墻和戶門的面積。

60第六十頁,共298頁。第六十頁,共298頁。13、窗墻面積比:窗戶洞口面積與房間立面單元面積(即房間層高與開間定位線圍成的面積)的比值。

14、換氣體積(V):需要通風(fēng)換氣的房間體積。15、換氣次數(shù):單位時(shí)間內(nèi)室內(nèi)空氣的更換次數(shù)。換氣次數(shù)=單位時(shí)間內(nèi)室房間送風(fēng)量/房間體積16、采暖期天數(shù)(Z):累年日平均溫度低于5℃的天數(shù)。這一天數(shù)僅供建筑熱工和節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)采用。17、采暖期室外平均溫度(te):在采暖期起止日期內(nèi),室外逐日平均溫度的平均值。18、采暖期度日數(shù)(Ddi):室內(nèi)基準(zhǔn)溫度18℃與采暖期室外平均溫度之間的溫差,乘以采暖期天數(shù)的數(shù)值,單位℃.d。在熱工設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)用。61第六十一頁,共298頁。第六十一頁,共298頁。19、采暖能耗(Q):用于建筑物采暖所消耗的能量,包括采暖系統(tǒng)運(yùn)行中消耗的熱能和電能,以及建筑物耗熱量。標(biāo)準(zhǔn)中的采暖能耗主要指建筑物耗熱量和采暖耗煤量。

20、建筑物耗熱量指標(biāo)(qH):在采暖期室外平均溫度條件下,為保持室內(nèi)計(jì)算溫度,單位建筑面積在單位時(shí)間內(nèi)消耗的、需由室內(nèi)采暖設(shè)備供給的熱量,單位:W/m2。

21、建筑物耗煤量指標(biāo)(qc):在采暖期室外平均溫度條件下,為保持室內(nèi)計(jì)算溫度(例如18℃),單位建筑物面積在一個(gè)采暖期內(nèi)需要消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤量,單位:kg/㎡,是用來評(píng)價(jià)建筑物采暖能耗水平的一個(gè)重要指標(biāo)。62第六十二頁,共298頁。第六十二頁,共298頁。22、采暖供熱系統(tǒng):由供熱鍋爐、泵、室外管網(wǎng)和散熱器及其它設(shè)備、材料組成的系統(tǒng)。

23、鍋爐機(jī)組容量:又稱額定出力。鍋爐銘牌表示的生產(chǎn)能力。單位:MW。

24、鍋爐效率:鍋爐熱媒攜帶的、可供采暖系統(tǒng)有效利用的熱量與鍋爐燃料燃燒發(fā)熱量的比值。25、鍋爐銘牌效率:又稱額定效率。鍋爐在設(shè)計(jì)額定工況下的效率。26、鍋爐運(yùn)行效率:鍋爐在實(shí)際工況下的效率。27、室外管網(wǎng)輸送效率(η2):管網(wǎng)輸出總熱量(輸入總熱量減去各段熱損失)與管網(wǎng)輸入總熱量的比值。28、建筑物耗冷量指標(biāo):按照夏季室內(nèi)熱環(huán)境設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)定的計(jì)算條件,計(jì)算出的單位建筑面積在單位時(shí)間內(nèi)消耗的需要由空調(diào)設(shè)備提供的冷量。63第六十三頁,共298頁。第六十三頁,共298頁。29、空調(diào)年耗電量:按照夏季室內(nèi)熱環(huán)境設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)定的計(jì)算條件,計(jì)算出的單位建筑面積空調(diào)設(shè)備每年所要消耗的電能。30、采暖年耗電量:按照冬季室內(nèi)熱環(huán)境設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)定的計(jì)算條件,計(jì)算出的單位建筑面積采暖設(shè)備每年所要消耗的電能。

31、空調(diào)、采暖設(shè)備能效比(EER):在額定工況下,空調(diào)、采暖設(shè)備提供的冷量或熱量與設(shè)備本身所消耗的能量之比。32、熱惰性指標(biāo)(D):表征圍護(hù)結(jié)構(gòu)反抗溫度波動(dòng)和熱流波動(dòng)能力的無量綱指標(biāo),其值等于材料層熱阻與蓄熱系數(shù)的乘積。64第六十四頁,共298頁。第六十四頁,共298頁。34、水力平衡度(HB):采暖居住建筑物熱力入口處循環(huán)水量(質(zhì)量流量)的測定值與設(shè)計(jì)值之比。35、供熱系統(tǒng)補(bǔ)水率(Rmu):供熱系統(tǒng)在正常運(yùn)行條件下,檢測持續(xù)時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)的補(bǔ)水量與設(shè)計(jì)循環(huán)水量之比。

36、熱象圖:用紅外攝像儀拍攝的表示物體表面表觀輻射溫度的圖片。65第六十五頁,共298頁。第六十五頁,共298頁。

第二節(jié)建筑物采暖耗熱量指標(biāo)和采暖耗煤量指標(biāo)一、建筑物耗熱量和建筑物耗熱量指標(biāo)1、建筑物耗熱量:采暖建筑在一個(gè)采暖期內(nèi),為保持室內(nèi)計(jì)算溫度,由采暖設(shè)備供給建筑物的熱量,單位:kW/y。2、建筑物耗熱量指標(biāo):在采暖期室外平均溫度條件下,為保持室內(nèi)計(jì)算溫度,單位建筑面積在單位時(shí)間內(nèi)消耗的、需由室內(nèi)采暖設(shè)備供給的熱量,單位:W/m2。

66第六十六頁,共298頁。第六十六頁,共298頁。67第六十七頁,共298頁。第六十七頁,共298頁。二、建筑物耗熱量指標(biāo)與采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷指標(biāo)1、采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷指標(biāo):在采暖室外計(jì)算溫度條件下,為保持室內(nèi)計(jì)算溫度,單位建筑面積在單位時(shí)間內(nèi)需由鍋爐房或其他供熱設(shè)施供給的熱量;單位:W/m2

。

是用來確定采暖設(shè)備容量的一個(gè)重要指標(biāo)。2、采暖室外計(jì)算溫度:以日平均溫度為基礎(chǔ),按歷年平均不保證5天,通過統(tǒng)計(jì)氣象資料確定的用于采暖設(shè)計(jì)的室外空氣計(jì)算參數(shù)。

68第六十八頁,共298頁。第六十八頁,共298頁。3、建筑物耗熱量指標(biāo)與采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷指標(biāo)關(guān)系:由于采暖室外計(jì)算溫度低于采暖期室外平均溫度,所以建筑物耗熱量指標(biāo)小于采暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷指標(biāo)。三、采暖耗煤量指標(biāo)1、定義:在采暖期室外平均溫度條件下,為保持室內(nèi)計(jì)算溫度,單位建筑面積在一個(gè)采暖期內(nèi)消耗的標(biāo)準(zhǔn)煤量,單位:kg/m2。

2、采暖耗煤量指標(biāo)大小隨建筑物耗熱量指標(biāo)和采暖期長短增長而增長,隨鍋爐運(yùn)行效率和室外管網(wǎng)輸送效率提高而降低。3、建筑物能否達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求,用采暖耗煤量指標(biāo)來衡量。69第六十九頁,共298頁。第六十九頁,共298頁。70第七十頁,共298頁。第七十頁,共298頁。四、影響建筑物耗熱量指標(biāo)的幾個(gè)因素1、體形系數(shù):在圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)和窗墻面積比等不變條件下,建筑物耗熱量指標(biāo)隨體形系數(shù)的增長而上升。低層(低層房屋是指高度低于或等于10米的建筑物,一般是1-3層建筑物;4—6層為多層;7—9層為中高層;10層以上為高層。)和小單元住宅對(duì)節(jié)能不利。如圖本書P16圖2-2所示,體形系數(shù)的大小對(duì)建筑能耗的影響非常顯著,體形系數(shù)越小,單位建筑面積對(duì)應(yīng)的外表面積越小,外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱損失就越小。從降低建筑能耗的角度出發(fā),應(yīng)該將體形系數(shù)控制在一個(gè)較低的水平。但體形系數(shù)限值規(guī)定過小,將制約建筑師們的創(chuàng)造性,造成建筑造型呆板,平面布局困難,甚至損害建筑功能。國標(biāo)(JCJ26---95)中規(guī)定:建筑物的體形系數(shù)宜控制在0.30及0.30以下;若體形系數(shù)大于0.30,則屋頂和外墻應(yīng)加強(qiáng)保溫,以便將建筑物耗熱量指標(biāo)控制在規(guī)定水平。

71第七十一頁,共298頁。第七十一頁,共298頁。控制體形系數(shù)大小的方法:(1)減少建筑的面寬,加大建筑的進(jìn)深。面寬與進(jìn)深之比不宜過大,長寬比應(yīng)適宜。(2)增加建筑的層數(shù),多分?jǐn)偽菝婊蚣芸諛前迕娣e。(3)建筑體型不宜變化過多,立面不宜太復(fù)雜,造型宜簡練。

2、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù):在建筑物整體尺寸和窗墻面積比不變情況下,耗熱量指標(biāo)隨圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)的下降而降低。

3、窗墻面積比:在寒冷地區(qū)采用單層窗、嚴(yán)寒地區(qū)采用雙層窗或雙玻窗條件下,加大窗墻面積比對(duì)節(jié)能不利。72第七十二頁,共298頁。第七十二頁,共298頁。4、樓梯間開敞與否:多層住宅樓梯間采用開敞式樓梯間比采用有門窗的樓梯間,其耗熱量指標(biāo)約上升10%—20%。5、換氣次數(shù):提高門窗的氣密性,換氣次數(shù)由0.8次/小時(shí)降至0.5次/小時(shí),耗熱量指標(biāo)可降低10%左右。73第七十三頁,共298頁。第七十三頁,共298頁。6、朝向:建筑物朝向?qū)μ栞椛涞脽崃亢涂諝鉂B透耗熱量都有影響;多層住宅東西朝向時(shí)與南北朝向相比,耗熱量指標(biāo)約增加5.5%。7、高層住宅:層數(shù)在10層以上時(shí),耗熱量指標(biāo)趨于穩(wěn)定。高層住宅中,帶北向封閉式交通廊的板式住宅(板式住宅的特點(diǎn)是:面寬較大,南向房間多,采光好;進(jìn)深較小,一般為南北通透格局,通風(fēng)好。)其耗熱量指標(biāo)比多層板式住宅低6%。在建筑面積近似的條件下高層塔式住宅的耗熱量指標(biāo)比高層板式住宅高10%—14%。體形復(fù)雜,凹凸面過多的塔式住宅,對(duì)節(jié)能不利。

8、避風(fēng)設(shè)施:建筑物入口處設(shè)置門斗或采取其它避風(fēng)設(shè)施,有利于節(jié)能。

連接:重慶節(jié)能建筑驗(yàn)收

上海節(jié)能建筑驗(yàn)收74第七十四頁,共298頁。第七十四頁,共298頁。

第三節(jié)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的修正系數(shù)一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)修正系數(shù)的意義1、數(shù)值:εi=ki.eff/kiki.eff=εi.Ki

其中

ki.eff:有效傳熱系數(shù)

Ki:圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)2、εi實(shí)質(zhì)上是考慮到太陽輻射和天空輻射對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱的影響而進(jìn)行傳熱系數(shù)修正。一般小于1,西墻和屋頂可能大于1。75第七十五頁,共298頁。第七十五頁,共298頁。二、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)有效傳熱系數(shù)的區(qū)別1、圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱損失三部分:兩側(cè)溫差引起的熱損失qaa;太陽輻射得熱qsol;向天空輻射失熱qs

圍護(hù)結(jié)構(gòu)凈熱損失qnet=qaa+qs-qsol

從而

ki.eff=qnet/(ti-te)2、有效傳熱系數(shù)定義:在穩(wěn)態(tài)條件下,圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫度差為1K,單位時(shí)間內(nèi)通過單位圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積傳遞的凈熱損失

。也就是在受太陽輻射和天空輻射的影響下改變后的傳熱量。三、有效傳熱系數(shù)的計(jì)算1、窗戶:2、外墻:3、屋頂:76第七十六頁,共298頁。第七十六頁,共298頁。四、建筑物耗熱量指標(biāo)計(jì)算中εi的取值規(guī)定1、JGJ26《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

》中給出了部分地區(qū)εi值;其它地區(qū)可根據(jù)采暖室外平均溫度就近采用。也可采用計(jì)算方法確定。實(shí)際上,建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額司已經(jīng)給出了嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的修正系數(shù)εi

值,可查閱。2、東、南、西、北四個(gè)朝向及水平面εi

取值,參閱JGJ26-95中附錄B(本書附錄四)。而東南、西南可按南向采用,東北、西北可按北向采用,其它朝向按就近朝向采用。3、不采暖樓梯間隔墻和戶門,及不采暖地下室上面的樓板等的εi應(yīng)以溫差修正系數(shù)n代替。溫差修正系數(shù)實(shí)際上是根據(jù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)同室外空氣接觸狀況,在設(shè)計(jì)計(jì)算中對(duì)室內(nèi)外計(jì)算溫差采取的修正系數(shù)。取值見P19表2-1。4、封閉陽臺(tái)內(nèi)的窗戶和陽臺(tái)門上部按雙層窗考慮。封閉陽臺(tái)內(nèi)的外墻和陽臺(tái)門下部:南向陽臺(tái),εi

取0.5;北向陽臺(tái),εi取0.9;東、西向陽臺(tái),εi取0.7;其它朝向陽臺(tái)按就近朝向采用。5、接觸土壤的地面,取εi=1。77第七十七頁,共298頁。第七十七頁,共298頁。

第四節(jié)與建筑節(jié)能相關(guān)的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)

預(yù)備知識(shí):建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū):嚴(yán)寒地區(qū)(簡稱Ⅰ區(qū)):累年最冷月平均溫度低于或等于-10℃的地區(qū)。

寒冷地區(qū)(簡稱Ⅱ區(qū)):累年最冷月平均溫度高于-10℃、低于或等于0℃的地區(qū)。

溫暖地區(qū)(簡稱Ⅲ區(qū)):累年最冷月平均溫度高于0℃,最熱月平均溫度低于+28℃的地區(qū)。

炎熱地區(qū)(簡稱Ⅳ區(qū)):累年最熱月平均溫度高于或等于+28℃的地區(qū)。

78第七十八頁,共298頁。第七十八頁,共298頁。79第七十九頁,共298頁。第七十九頁,共298頁。

第五節(jié)與建筑節(jié)能相關(guān)的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)一、嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

(JGJ26—2010)

該標(biāo)準(zhǔn)是2010年頒布施行的,適用于嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)設(shè)置集中采暖的新建和擴(kuò)建居住建筑熱工與采暖節(jié)能設(shè)計(jì)。新節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中,包含以下三部分:

1、規(guī)定了建筑熱環(huán)境設(shè)計(jì)參數(shù)。2、建筑熱工設(shè)計(jì)的一般規(guī)定及圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),包括全國不同采暖地區(qū)居住建筑各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值。

標(biāo)準(zhǔn)對(duì)采暖居住建筑的朝向(宜南北向或接近南北向)、體形系數(shù)(宜控制在0.3或0.3以下)、不同地區(qū)采暖居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值(標(biāo)準(zhǔn)中表4.2.1)、窗戶氣密性等級(jí)、地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)等都作了數(shù)字上的規(guī)定。

80第八十頁,共298頁。第八十頁,共298頁。3、采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)的一般規(guī)定,采暖供熱系統(tǒng)要求,管道敷設(shè)與保溫。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)住宅區(qū)采暖熱源、采暖鍋爐房容量、臺(tái)數(shù)、供熱方式、鍋爐效率、計(jì)量、供熱管道保溫厚度、敷設(shè)方式等都作了規(guī)定。81第八十一頁,共298頁。第八十一頁,共298頁。二、夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

(JGJl34-2001)

該標(biāo)準(zhǔn)于2001年10月1日起施行。該標(biāo)準(zhǔn)適用于夏熱冬冷地區(qū)新建、改建和擴(kuò)建居住建筑的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)。夏熱冬冷地區(qū)是指長江中下游及其周圍地區(qū)。夏熱冬冷地區(qū)氣候特點(diǎn)①冬季最冷月平均氣溫為2-7℃,多在2-5℃之間,該地區(qū)1月份平均氣溫比世界上同緯度其他地區(qū)低8-10℃,是世界上同緯度冬季最寒冷的地區(qū);②夏季最熱月平均氣溫為25-30℃,而且28-30℃居多,多數(shù)地區(qū)高于35℃酷熱天氣,有半個(gè)月甚至一個(gè)月之多;③年平均相對(duì)濕度高,都在80%左右,四季相差不大。82第八十二頁,共298頁。第八十二頁,共298頁。

1、室內(nèi)熱環(huán)境和建筑節(jié)能設(shè)計(jì)指標(biāo)。冬季采暖室內(nèi)熱環(huán)境應(yīng)符合下列要求:

(1)臥室、起居室室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度取16~18℃;

(2)換氣次數(shù)取1.0次/h。

夏季空調(diào)室內(nèi)熱環(huán)境設(shè)計(jì)指標(biāo),應(yīng)符合下列要求:

(1)臥室、起居室室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度取26~28℃;

(2)換氣次數(shù)取1.0次/h。

居住建筑通過采用增強(qiáng)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能和提高采暖、空調(diào)設(shè)備能效比的節(jié)能措施,在保證相同的室內(nèi)熱環(huán)境指標(biāo)的前提下,與未采取節(jié)能措施前相比,采暖、空調(diào)能耗應(yīng)節(jié)約50%。

該標(biāo)準(zhǔn)包括以下4部分:83第八十三頁,共298頁。第八十三頁,共298頁。

2、建筑和建筑熱工節(jié)能設(shè)計(jì)

建筑群規(guī)劃布置、建筑物的平面布置應(yīng)有利于自然通風(fēng)。

建筑物的朝向宜采用南北向或接近南北向。

條式建筑物的體形系數(shù)不應(yīng)超過0.35,點(diǎn)式建筑物的體形系數(shù)不應(yīng)超過0.40。

外窗(包括陽臺(tái)門的透明部分)面積不應(yīng)過大。不同朝向、不同窗墻面積比的外窗,其傳熱系數(shù)應(yīng)符合表4.0.4的規(guī)定。

多層住宅外窗宜采用平開窗。

外窗宜設(shè)置活動(dòng)外遮陽。

建筑物1~6層的外窗及陽臺(tái)門的氣密性等級(jí),不應(yīng)低于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑外窗空氣滲透性能分級(jí)及其檢測方法》GB7107規(guī)定的Ⅲ級(jí);7層及7層以上的外窗及陽臺(tái)門的氣密性等級(jí),不應(yīng)低于該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Ⅱ級(jí)。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部分的傳熱系數(shù)和熱惰性指標(biāo)應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。其中外墻的傳熱系數(shù)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)性冷橋的影響,取平均傳熱系數(shù),其計(jì)算方法應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。84第八十四頁,共298頁。第八十四頁,共298頁。

3、建筑物的節(jié)能綜合指標(biāo)。

標(biāo)準(zhǔn)采用建筑物耗熱量、耗冷量指標(biāo)和采暖、空調(diào)全年用電量為建筑物的節(jié)能綜合指標(biāo)。

建筑物的節(jié)能綜合指標(biāo)應(yīng)采用動(dòng)態(tài)方法計(jì)算。

建筑節(jié)能綜合指標(biāo)應(yīng)按下列計(jì)算條件計(jì)算:(1)居室室內(nèi)計(jì)算溫度,冬季全天為18℃;夏季全天為26℃。

(2)室外氣象計(jì)算參數(shù)采用典型氣象年。

(3)采暖和空調(diào)時(shí),換氣次數(shù)為1.0次/h。

(4)采暖、空調(diào)設(shè)備為家用氣源熱泵空調(diào)器,空調(diào)額定能效比取2.3,采暖額定能效比取1.9。

(5)室內(nèi)照明得熱為每平方米每天0.0141kWh。室內(nèi)其他得熱平均強(qiáng)度為4.3W/m2。

(6)建筑面積和體積應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)中附錄B計(jì)算。

4、采暖、空調(diào)和通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)。

85第八十五頁,共298頁。第八十五頁,共298頁。三、夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

(JGJ75—2003)

該標(biāo)準(zhǔn)于2003年10月1日起施行。該標(biāo)準(zhǔn)適用于夏熱冬暖地區(qū)新建、擴(kuò)建和改建居住建筑的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)將這一地區(qū)劃分為南北兩個(gè)區(qū)。北區(qū)內(nèi)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)主要考慮夏季空調(diào),兼顧冬季采暖。南區(qū)內(nèi)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)考慮夏季空調(diào),可不考慮冬季采暖。該標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容主要為以下4部分:

1.建筑節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算指標(biāo)夏季空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算指標(biāo):居住空間室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度為26℃,換氣次數(shù)為1.0次幾。北區(qū)冬季采暖室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算指標(biāo):居住空間室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度為16C℃

,換氣次數(shù)為1.0次/h。對(duì)窗的遮陽做出規(guī)定。

2.建筑和建筑熱工節(jié)能設(shè)計(jì)對(duì)北區(qū)住宅的體形系數(shù)作了建議性規(guī)定,規(guī)定了建筑各朝向的窗墻面積比,同時(shí)針對(duì)外墻的不同傳熱系數(shù)和熱惰性指標(biāo),規(guī)定了外窗的平均窗墻面積比與傳熱系數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

3.建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的綜合評(píng)價(jià)

4.空調(diào)采暖和通風(fēng)節(jié)能設(shè)計(jì)86第八十六頁,共298頁。第八十六頁,共298頁。四、既有采暖居住建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)程

(JGJ129—2000)

該規(guī)程于2001年1月1日起施行。規(guī)程適用于我國嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)設(shè)置集中采暖的既有居住建筑的節(jié)能改造。無集中采暖的既有居住建筑,其圍護(hù)結(jié)構(gòu)及采暖系統(tǒng)宜按該規(guī)程的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。該規(guī)程的主要技術(shù)內(nèi)容是:

(1)建筑節(jié)能改造的判定原則及方法。

(2)墻體外保溫技術(shù)(以纖維增強(qiáng)聚苯板外保溫技術(shù)為重點(diǎn))。

(3)墻體內(nèi)保溫技術(shù)。

(4)改善門窗的氣密性及提高門窗的保溫性能。

(5)屋面和地面的保溫改造。

(6)采暖供熱系統(tǒng)的節(jié)能改造。87第八十七頁,共298頁。第八十七頁,共298頁。五、采暖居住建筑節(jié)能檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(JGJl32—2001)

該標(biāo)準(zhǔn)于2001年6月1日起施行,編制這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)就是為了通過實(shí)施對(duì)采暖居住建筑節(jié)能效果的檢驗(yàn),保證新《節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》提出的各項(xiàng)指標(biāo)真正落實(shí)在居住建筑的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行管理全過程中。標(biāo)準(zhǔn)中的主要技術(shù)內(nèi)容有三部分:

(1)一般規(guī)定。

(2)檢測方法包括:建筑物單位采暖耗熱量,小區(qū)單位采暖耗熱量,建筑室內(nèi)平均溫度,建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù),建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱橋部位內(nèi)表面溫度,建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工缺陷,室外管網(wǎng)水力平衡度,供熱系統(tǒng)補(bǔ)水率,室外管網(wǎng)輸送效率等檢測方法。

(3)檢驗(yàn)規(guī)則,包括檢驗(yàn)對(duì)象的確定;合格判據(jù)兩部分。88第八十八頁,共298頁。第八十八頁,共298頁。六、民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50176---93)

該規(guī)范是民用建筑熱工設(shè)計(jì)的基本依據(jù),規(guī)范適用于新建擴(kuò)建和改建的民用建筑熱工設(shè)計(jì)。規(guī)范為強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn),于1993年10月1日起施行。規(guī)范由六章內(nèi)容及相關(guān)附錄組成:第一章為總則。第二章規(guī)定了室外氣候計(jì)算參數(shù)。第三章為建筑熱工設(shè)計(jì)要求,包括:建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)及設(shè)計(jì)要求求;冬季保溫設(shè)計(jì)要求;夏季防熱設(shè)計(jì)要求;空調(diào)建筑設(shè)計(jì)要求。第四章為圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫設(shè)計(jì),包括:圍護(hù)結(jié)構(gòu)最小總熱阻確定;圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫措施;熱橋部位內(nèi)表面溫度驗(yàn)算及保溫措施;窗戶保溫性能的規(guī)定;采暖建筑地面熱工要求等。第五章是圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計(jì)要求及措施。第六章是采暖建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)防潮措施附錄一是相關(guān)名詞解釋。附錄二是建筑熱工設(shè)計(jì)計(jì)算公式及參數(shù)。89第八十九頁,共298頁。第八十九頁,共298頁。七、《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2005

八、民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50176-93)90第九十頁,共298頁。第九十頁,共298頁。節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)與熱工規(guī)范的區(qū)別及聯(lián)系1、《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》:主要目的在于保證建筑物使用功能和室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量條件下,將采暖能耗控制在規(guī)定水平。節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)適用于嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)設(shè)置集中采暖的新建和擴(kuò)建居住建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)。2、《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》:對(duì)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū),民用建筑冬季保溫,夏季防熱設(shè)計(jì)要求,圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫、隔熱、防潮設(shè)計(jì)等提出了規(guī)定,其重要目的在于保證室內(nèi)基本的熱環(huán)境質(zhì)量,并使圍護(hù)結(jié)構(gòu)滿足最低限度的保溫、隔熱要求。熱工規(guī)范適用于全國各類地區(qū)(包括嚴(yán)寒、寒冷、夏熱冬冷、夏熱冬暖和溫和地區(qū))的各類民用建筑的建筑熱工設(shè)計(jì)。3、在嚴(yán)寒和寒冷地區(qū),采暖居住建筑應(yīng)按節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,其他民用建筑應(yīng)按熱工規(guī)范執(zhí)行。在夏熱冬冷,夏熱冬暖和溫和地區(qū),各類民用建筑應(yīng)按熱工規(guī)范執(zhí)行。

91第九十一頁,共298頁。第九十一頁,共298頁。第三章新節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)92第九十二頁,共298頁。第九十二頁,共298頁。

第一節(jié)適用范圍的規(guī)定1、嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(JCJ26---2010)中規(guī)范適用于嚴(yán)寒和寒冷地區(qū),主要包括東北、華北和西北地區(qū)(簡稱三北地區(qū))等年日平均溫度低于或等于5℃的天數(shù),一般都在90天以上,最長的滿洲里達(dá)211天。2、標(biāo)準(zhǔn)適用于集中采暖的新建和擴(kuò)建居住建筑的熱工與采暖節(jié)能設(shè)計(jì)。

93第九十三頁,共298頁。第九十三頁,共298頁。

第二節(jié)相關(guān)的熱工指標(biāo)計(jì)算方法的規(guī)定一.建筑物耗熱量指標(biāo)計(jì)算公式

94第九十四頁,共298頁。第九十四頁,共298頁。二.單位建筑面積通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量計(jì)算公式95第九十五頁,共298頁。第九十五頁,共298頁。三、單位建筑面積的空氣滲透耗熱量應(yīng)按下式計(jì)算:96第九十六頁,共298頁。第九十六頁,共298頁。四、采暖耗煤量指標(biāo)應(yīng)按下式計(jì)算:

不同地區(qū)采暖往宅建筑耗熱量指標(biāo)和采暖耗煤量指標(biāo)不應(yīng)超過規(guī)定的數(shù)值。集體宿舍、招待所、旅館、托幼建筑等采暖居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫應(yīng)達(dá)到當(dāng)?shù)刈≌ㄖ嗤乃健?7第九十七頁,共298頁。第九十七頁,共298頁。

第三節(jié)建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)定一、對(duì)建筑物朝向的規(guī)定

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向,主要房間宜避開冬季主導(dǎo)風(fēng)向。

二、對(duì)建筑物體形系數(shù)的規(guī)定從有利于節(jié)能出發(fā),體形系數(shù)應(yīng)盡可能地小。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:建筑物的體形系數(shù)宜控制在0.30及0.30以下;若體形系數(shù)大于0.30,則屋頂和外墻應(yīng)加強(qiáng)保溫,以便將建筑物耗熱量指標(biāo)控制在規(guī)定水平,總體上實(shí)現(xiàn)節(jié)能50%的目標(biāo)。98第九十八頁,共298頁。第九十八頁,共298頁。三、對(duì)采暖居住建筑樓梯間、外廊和出入口的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:采暖居住建筑的樓梯間和外廊應(yīng)設(shè)置門窗;在采暖期室外平均溫度為-6℃~-0.1℃的地區(qū),樓梯間不采暖時(shí),樓梯間隔墻和戶門應(yīng)采取保溫措施;-6℃以下地區(qū),樓梯間應(yīng)采暖,入口處應(yīng)設(shè)置門斗等避風(fēng)設(shè)施。

四、對(duì)不同地區(qū)采暖居住建筑各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:不同地區(qū)采暖居住建筑各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)不應(yīng)超過《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》中規(guī)定的限值。

表中各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值,是分別針對(duì)體形系數(shù)等于0.30和0.35的住宅建筑,其耗熱量指標(biāo)均滿足新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求,并按新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的計(jì)算方法確定的。這項(xiàng)規(guī)定的基本出發(fā)點(diǎn)是保證占絕大多數(shù)的采暖住宅建筑,其耗熱量指標(biāo)小于或等于新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值;允許占極少數(shù)的采暖住宅建筑,其耗熱量指標(biāo)大于新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值。這樣,就能從總體上保證實(shí)現(xiàn)節(jié)能50%這一目標(biāo)。99第九十九頁,共298頁。第九十九頁,共298頁。五、對(duì)外墻傳熱系數(shù)應(yīng)考慮周邊熱橋影響的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱橋部位應(yīng)采取保溫措施,以保證其內(nèi)表面溫度不低于室內(nèi)空氣露點(diǎn)。我國在計(jì)算上采用以下做法:外墻因受周邊熱橋影響,其平均傳熱系數(shù)按面積加權(quán)平均法求得。即:

Kp——外墻主體部位的傳熱系數(shù)(平均傳熱系數(shù))KB1、KB2、KB3——外墻周邊熱橋部位的傳熱系數(shù)

Fp——外墻主體部位的面積(m2)

Fp=房間開間×層高-梁、板、柱和外門窗面積

FB1、FB2、FB3——外墻周邊熱橋部位的面積(m2)

FB1、FB2、FB3=鋼筋砼梁、板、柱各自的面積。計(jì)算出來的傳熱系數(shù)應(yīng)小于或等于《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》中規(guī)定的外墻傳熱系數(shù)限值

(本書表3-1中數(shù)值)。

100第一百頁,共298頁。第一百頁,共298頁。六、關(guān)于窗墻面積比的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:窗墻面積比嚴(yán)寒地區(qū)北≤0.25東、西≤0.30南≤0.45寒冷地區(qū)北≤0.30東、西≤0.35南≤0.50如窗墻面積比超過上述規(guī)定值,節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)調(diào)整外墻和屋頂圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),使建筑物的耗熱量指標(biāo)達(dá)到規(guī)定的要求。七、關(guān)于在嚴(yán)寒地區(qū),建筑物周邊直接接觸土壤的外墻和地面應(yīng)采取保溫措施的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:采暖期室外平均溫度低于-5.0℃的地區(qū),建筑物外墻在室內(nèi)地坪以下的垂直墻面以及周邊直接接觸土壤的地面應(yīng)采取保溫措施。在室內(nèi)地坪以下的垂直墻面,其傳熱系數(shù)不應(yīng)超過規(guī)定的周邊地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)限值。在外墻周邊從外墻內(nèi)側(cè)算起2.0m范圍內(nèi),地面?zhèn)鳠嵯禂?shù)不應(yīng)超過0.30W/(m2·K)。執(zhí)行本條規(guī)定,相當(dāng)于在垂直墻面外側(cè)或內(nèi)側(cè)加50-70mm厚,以及從外墻內(nèi)側(cè)算起2.0m范圍內(nèi),地面下部加鋪70mm厚聚苯乙烯泡沫塑料等具有一定抗壓強(qiáng)度、吸濕性較小的保溫層。101第一百零一頁,共298頁。第一百零一頁,共298頁。第四章建筑熱工設(shè)計(jì)計(jì)算102第一百零二頁,共298頁。第一百零二頁,共298頁。建筑節(jié)能計(jì)算評(píng)價(jià)是采暖建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。本章主要是通過幾個(gè)建筑熱工設(shè)計(jì)計(jì)算的實(shí)例,加深對(duì)前兩章內(nèi)容的理解和認(rèn)識(shí)。

103第一百零三頁,共298頁。第一百零三頁,共298頁。一、計(jì)算建筑物體形系數(shù)例題

試計(jì)算三棟十層30m高,每層建筑面積同為600m2,不同平面形狀建筑的體形系數(shù)。104第一百零四頁,共298頁。第一百零四頁,共298頁。計(jì)算結(jié)果比較:棟號(hào)架空層外圍護(hù)面積F0(m2)體積V0(m3)體形系數(shù)S=F0/V0A無98m×30m+600m2=354025m×24m×30m=180003540/18000=0.197有98m×30m+600m2×2=4140180004140/18000=0.23B無110m×30m+600m2=390040m×15m×30m=180003900/18000=0.217有110m×30m+600m2×2=4500180004500/18000=0.25C無140m×30m+600m2=4800(30m×10m+10m×15m×2)×30m=180004800/18000=0.267有140m×30m+600m2×2=5400180005400/18000=0.30105第一百零五頁,共298頁。第一百零五頁,共298頁。若改為六層18m高時(shí)的結(jié)果比較:棟號(hào)架空層外圍護(hù)面積F0(m2)體積V0(m3)體形系數(shù)S=F0/V0A無98m×18m+600m2=236425m×24m×18m=108002364/10800=0.22有98m×18m+600m2×2=2964108002964/10800=0.27B無110m×18m+600m2=258040m×15m×18m=108002580/10800=0.24有110m×18m+600m2×2=3180108003180/10800=0.29C無140m×18m+600m2=3120(30m×10m+10m×15m×2)×18m=108003120/10800=0.29有140m×18m+600m2×2=3720108003720/10800=0.34106第一百零六頁,共298頁。第一百零六頁,共298頁。

結(jié)論:平面外形越緊湊,體形系數(shù)越??;層數(shù)越少,體形系數(shù)越大;增設(shè)架空層,體形系數(shù)隨之?dāng)U大。107第一百零七頁,共298頁。第一百零七頁,共298頁。二、已知建筑布局、尺寸、朝向和構(gòu)造,求建筑物耗熱量指標(biāo)和采暖耗煤量指標(biāo)例題一本題中,采暖建筑物沒有采用節(jié)能措施。本題涉及到:

1、建筑物耗熱量指標(biāo)計(jì)算,包括:

1)通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量指標(biāo)計(jì)算

i.圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)的修正系數(shù)(溫差修正系數(shù))取用(JCJ26-95附錄B)

ii.建筑體積和換氣體積的應(yīng)用

2)空氣滲透耗熱量指標(biāo)計(jì)算

2、計(jì)算采暖耗煤量指標(biāo)并通過計(jì)算進(jìn)一步了解《不同地區(qū)采暖居住建筑各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限制值》(JCJ26-95P8)和《全國主要城鎮(zhèn)采暖期建筑物建筑物耗熱量、采暖耗煤量指標(biāo)》(JCJ26-95附錄A)

108第一百零八頁,共298頁。第一百零八頁,共298頁。

結(jié)果分析:由于建筑物沒有采用節(jié)能措施,傳熱耗熱量指標(biāo)和采暖耗煤量指標(biāo)均超過了P134附錄二標(biāo)準(zhǔn)。

qH=31.82W/m2>20.6W/m2

不能滿足傳熱耗熱量指標(biāo)要求;

qc=25.09kg/m2>12.4kg/m2

不能滿足采暖耗煤量指標(biāo)要求

由于建筑物沒有采用節(jié)能措施,傳熱耗熱量指標(biāo)和采暖耗煤量指標(biāo)均超過了P134附錄二標(biāo)準(zhǔn)。改進(jìn)措施:加強(qiáng)外墻、屋頂?shù)谋亟Y(jié)構(gòu)、采用雙層窗、增強(qiáng)門窗的氣密性等。109第一百零九頁,共298頁。第一百零九頁,共298頁。例二屋頂構(gòu)造按《KG卷材、涂膜建筑防水構(gòu)造圖》

贛03ZJ20755/24,上人有保溫倒置式屋面。110第一百一十頁,共298頁。第一百一十頁,共298頁。1、屋頂構(gòu)造:(隔離層、防水層、粘結(jié)層不計(jì)入)(1)面層:25厚地缸磚。(2)結(jié)合層:25厚水泥砂漿。(3)保溫層:30厚擠塑聚苯乙烯泡沫塑料板(XPS板)。(4)找平層:20厚水泥砂漿。(5)找坡層:80厚(平均)水泥膨脹珍珠巖。(6)結(jié)構(gòu)層:100厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。(7)粉刷層:20厚水泥石灰砂漿。111第一百一十一頁,共298頁。第一百一十一頁,共298頁。2、熱工計(jì)算參數(shù):序號(hào)每層材料名稱厚度δ(mm)干密度P0(kg/m3)導(dǎo)熱系數(shù)λ[w/(m·k)]修正系數(shù)α熱阻R[(m2·k)/w]1地缸磚2521001.511.00.01662水泥砂漿2518000.931.00.02693擠塑聚苯泡沫塑料板30300.0331.20.75764水泥砂漿2018000.931.00.02155水泥膨脹珍珠巖804000.161.50.3336現(xiàn)澆鋼筋混凝土10025001.741.00.05757水泥石灰砂漿2017000.871.00.023合計(jì)3001.237112第一百一十二頁,共298頁。第一百一十二頁,共298頁。3、熱工計(jì)算:R0=Ri+ΣR+Re(1)單一材料熱阻、熱惰性指標(biāo)計(jì)算:地缸磚:

水泥砂漿:

擠塑聚苯板:

113第一百一十三頁,共298頁。第一百一十三頁,共298頁。

水泥砂漿:

水泥膨脹珍珠巖:

鋼筋混凝土板:

水泥石灰砂漿:

114第一百一十四頁,共298頁。第一百一十四頁,共298頁。(2)多層圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱阻計(jì)算:ΣR=0.0166+0.0269+0.758+0.0215+0.333+0.0575+0.023=1.237(3)傳熱阻計(jì)算:

R0=Ri+ΣR+Re=0.11+1.237+0.04=1.387(4)傳熱系數(shù)計(jì)算:

=0.721<0.8w/(m2·k),

滿足規(guī)定性指標(biāo)要求。

115第一百一十五頁,共298頁。第一百一十五頁,共298頁。例題三(P35)計(jì)算外墻平均傳熱系數(shù)。

116第一百一十六頁,共298頁。第一百一十六頁,共298頁。1、外墻平均傳熱系數(shù)(Km)計(jì)算:

Kp——外墻主體部位的傳熱系數(shù)。KB1、KB2、KB3——外墻周邊熱橋部位的傳熱系數(shù)。Fp——外墻主體部位的面積(m2)。FB1、FB2、FB3——外墻周邊熱橋部位的面積(m2)。117第一百一十七頁,共298頁。第一百一十七頁,共298頁。2、主體部位(墻體)傳熱系數(shù)計(jì)算:3、周邊熱橋(鋼筋砼梁、板、柱)傳熱系數(shù)計(jì)算:118第一百一十八頁,共298頁。第一百一十八頁,共298頁。4、主體部分面積:Fp=房間開間×層高-梁、板、柱和外門窗面積。5、周邊熱橋部分面積:FB1、FB2、FB3=鋼筋砼梁、板、柱各自的面積。119第一百一十九頁,共298頁。第一百一十九頁,共298頁。第五章圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)

120第一百二十頁,共298頁。第一百二十頁,共298頁。建筑物傳熱損失

門窗門窗

45%外墻外墻25%屋頂屋頂

15%樓梯間樓梯間

15%121第一百二十一頁,共298頁。第一百二十一頁,共298頁。

第一節(jié)墻體節(jié)能概述1、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱耗量約占建筑物總耗熱量73%-77%。2、在傳熱耗熱量中,外墻約占25%左右,樓梯間隔墻的傳熱耗熱量約占15%左右;改善墻體的傳熱耗熱將明顯提高建筑的節(jié)能效果。3、提高外墻熱工性能的技術(shù)措施,大致有兩種:單一材料外墻,即選用保溫、隔熱性能較好的滿足建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的墻體材料作外墻;第二種是采用復(fù)合墻體,即在主體外墻上增加保溫材料,形成復(fù)合墻體,又分為外保溫,內(nèi)保溫,和夾芯保溫3種。4、外墻按其主體結(jié)構(gòu)所用材料分類,目前主要有:加氣混凝土外墻、黏土空心磚外墻、黏土(實(shí)心)磚外墻、混凝土空心砌磚外墻、鋼筋混凝土外墻、其他非黏土磚外墻等。

122第一百二十二頁,共298頁。第一百二十二頁,共298頁。

第二節(jié)外墻外保溫技術(shù)一、外保溫墻體的主要特點(diǎn):

外保溫系統(tǒng)由粘貼層、保溫層、防護(hù)層和飾面層組成優(yōu)點(diǎn):(1)基本消除了熱橋的影響。(2)外保溫作法室內(nèi)能蓄存更多的熱量,室溫較穩(wěn)定,熱環(huán)境較好,生活較舒適。(3)由于采用外保溫使內(nèi)部的主體墻冬季保溫性能提高,避免了室外溫度和太陽輻射劇烈波動(dòng)對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響而產(chǎn)生裂縫,使墻體的耐久性得以加強(qiáng)。外保溫123第一百二十三頁,共298頁。第一百二十三頁,共298頁。主要缺點(diǎn)

1、冬期和雨期施工受到一定限制;

2、對(duì)材料和施工的質(zhì)量要求嚴(yán)格,否則面層容易產(chǎn)生裂縫;

3、造價(jià)相對(duì)較高(4)內(nèi)保溫的墻面上難以吊掛物件,外保溫則可以避免這些問題發(fā)生。并且保溫材料貼在外側(cè),每戶使用面積可增加1.5%左右。(5)外保溫有利于加快施工進(jìn)度,室內(nèi)裝修不致破壞保溫層。并且保溫材料可節(jié)約40%-60%,故保溫節(jié)能效果顯著,技術(shù)造價(jià)較低。(6)便于舊建筑物進(jìn)行節(jié)能改造,住戶無須臨時(shí)搬遷。124第一百二十四頁,共298頁。第一百二十四頁,共298頁。二、對(duì)保溫材料體系的要求1、耐凍融、耐暴曬、抗風(fēng)化、抗降解、抗老化,總之有良好的耐候性;2、基層變形的適應(yīng)性強(qiáng),各層材料逐層漸變,能夠及時(shí)傳送和釋放變形應(yīng)力;3、導(dǎo)熱系數(shù)低,室內(nèi)熱穩(wěn)定性好;4、憎水性好,透氣性好,能有效地避免水蒸氣遷移過程中出現(xiàn)墻體內(nèi)部結(jié)露現(xiàn)象;5、耐火等級(jí)高,在明火狀態(tài)下不應(yīng)產(chǎn)生大量有害氣體;6、柔性、強(qiáng)度相適應(yīng),耐沖擊能力強(qiáng)。125第一百二十五頁,共298頁。第一百二十五頁

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