圍護結(jié)構(gòu)保溫設(shè)計與熱工計算

圍護結(jié)構(gòu)保溫設(shè)計與熱工計算TemperatureKeepingDesigningandThermalAnalysisandComputationofDamp-proofingforOuterEnvelope[摘要]本文通過工程實例，介紹了某小高層住宅外墻外保溫的設(shè)計、外圍護結(jié)構(gòu)的熱工計算和分析方法，供同行在設(shè)計與計算類似工程時參考。[Abstrct]Aintroductionofthedesigningmethodsofexteriorwall’sexternalinsulationsystemandthethermalanalysisandcomputationofdamp-proofingforouterenvelopewhichbasedonexamplesanalysis.[關(guān)鍵詞]外墻外保溫設(shè)計技術(shù)外圍護結(jié)構(gòu)熱工計算與分析[Keywords]designingmethodsofexteriorwall’sexternalinsulationsystem;damp-proofingforouterenvelope;thermalanalysisandcomputation.概述建筑節(jié)能是貫徹國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分，在建筑中外圍護結(jié)構(gòu)的熱損耗較大，外圍護結(jié)構(gòu)中墻體又占了很大的比例，冬季通過墻體散發(fā)的熱量約為建筑總散發(fā)量的20%，夏季通過外墻體吸收的熱量約為建筑總吸收量的30%，所以建筑墻體改革和墻體節(jié)能技術(shù)是建筑節(jié)能技術(shù)的一個主要的環(huán)節(jié)，發(fā)展外墻保溫技術(shù)及節(jié)能材料是建筑節(jié)能的主要實現(xiàn)方式。近年來，隨著我國節(jié)能工作的不斷深入，出現(xiàn)了各種各樣的保溫技術(shù)和體系，魚目混珠、各有千秋，也有不少不符合標(biāo)準(zhǔn)要求的工程出現(xiàn)，有設(shè)計的原因、也有施工的原因等等。下面通過工程實例，介紹了某小高層住宅外墻外保溫的設(shè)計技術(shù)與外圍護結(jié)構(gòu)的熱工計算。工程構(gòu)造設(shè)計2.1墻體某小高層住宅結(jié)構(gòu)采用剪力墻體系，填充墻采用淤泥質(zhì)粉煤灰多孔磚。在墻體外面采用專用粘結(jié)劑外貼25厚擠塑聚苯板，專用聚合物面層砂漿作保護層，以耐堿玻璃網(wǎng)格布作為增強層。2.2屋面粒層數(shù)瘋施工做法（由懲上至下）邁第菜1犧層魄4陡0課厚口C2衣0戲細石艇砼盟φ無6矛間糠隔襲200償?shù)诘?罩層低2游0俯厚住1顏：甜3喘水泥砂漿租第表3憂層判3斜5妻厚擠塑板倆第險4費層禿2獵厚聚氨酯防水廁材料你第爆5譯層咱2竟0柱厚套1該：友3伙水泥砂漿輔第掌6窯層寫10慢0獻厚粉煤灰陶粒童砼可第頃7娃層襲12掛0妙厚鋼筋砼2.3門窗恢戶門采用門芯梢填禾20mm桃厚礦棉保溫，繁外窗采用單框迅雙玻（真空）展塑料窗，玻璃緩厚度丙6mm秘，空氣厚度醬8mm奮。徑2.膝4黑樓梯間隔墻幻采泡用末24代0緒厚淤泥質(zhì)粉煤苦灰多孔磚墻作譯為主保溫材料逃。疾2.練5淡底層上層樓板喂層數(shù)前施工做法（由潑上至下）臟第酷1冊層麥2創(chuàng)0南厚水泥砂漿袖第徐2階層屋12恨0斜厚鋼筋砼犬第謝3漆層短2類5迫厚擠塑板益第街4耗層刷3煎厚聚合物砂漿縮第擠5秤層耀耐堿網(wǎng)格布蒸第飄6悔層研3識厚聚合物砂漿擁第盾7宿層娘膩子、涂料愚建筑熱工設(shè)計鋪計算依據(jù)扯3.沖1棉《民用建筑熱張工設(shè)計規(guī)范返》缸GB5017瓶6-1993量3.俱2聰《夏熱冬冷地援區(qū)居住建筑節(jié)文能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)肌》丙JGJ134丟-2001餅3.公3盆《江蘇省民用辯建筑熱環(huán)境與焦節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)傭》賭DB32/4賄78-200獨1剖3.霧4尊《外墻外保溫漆工程技術(shù)規(guī)程但》管JGJ144街-2004慘3.頌5禍《民用建筑節(jié)飽能工程現(xiàn)場熱禽工性能檢測標(biāo)甩準(zhǔn)賣》擁DGJ32/碰J23-20壇06貫建筑熱工設(shè)計卻基本計算公式的4.翁1邁圍護結(jié)構(gòu)熱險阻秘R擠師（糟m2*K/畝W芒）咬寄赴單一材料層的成熱廉阻繁R月找R基=盛δ言/航λ殿裕剃（紅δ抱為材料厚度畝，遭λ藍為導(dǎo)熱系數(shù)）辰嗽厲多層勻質(zhì)材料謀熱正阻漿R節(jié)浮R級=R1+R2參+罩……灣+Rn門猜畝（擁R筒n棚為某層材料的道熱阻）亭4.史2幫圍護結(jié)構(gòu)傳熱慮阻桿R0濱顯（崖m2*K/慈W嘉）分踢R0匯=Ri布+浩∑彎R+Re親擊邁（顆R淋i蓮、魄R賴e蔑為內(nèi)外表面換眾熱阻）網(wǎng)4.陸3倘圍護結(jié)構(gòu)傳熱從系丙數(shù)孫K五（山W/m2*哀K昨）填顧K=鍛1/R0閱4.谷4婆圍護結(jié)構(gòu)的熱幅惰性指抱標(biāo)褲D貫單一材料層的喉熱惰性指怕標(biāo)沿D錢D=R脾*S兵架存劃（憂S鎮(zhèn)為材料的蓄熱仔系數(shù)）甲多層圍護結(jié)構(gòu)屠的熱惰性指搬標(biāo)庭D輸外D=D1+拖D2+引……姓+Dn甜4.孫5扭圍護結(jié)構(gòu)的保溝溫隔熱層厚披度奧δ妹（艦m呀）偵δ縣=叨籍λ軋R拔=苦λ從（幻1/K-R摘0腐）嫁=扒λ榜（電R0min娛-戀∑誘R-Ri要-R鋤e障）增有關(guān)的參數(shù)與勒計算指標(biāo)會5.恨1祝體形系數(shù)計算電體形系坑數(shù)薄=團外表面衛(wèi)積虎/謝建筑體漫積榜=工3085.4狼5m條2/9852山.46m3莊=0.313驟5.怨2蠢表面換熱阻順根殘據(jù)千DGJ32/暮J23-20幕0折6或《民用建筑節(jié)霉能工程現(xiàn)場熱死工性能檢測標(biāo)憂準(zhǔn)》別及皇GB5017冊6-199恭3羊《民用建筑熱蝴工設(shè)計規(guī)范》似的規(guī)定取值如憐下：羨構(gòu)件斃內(nèi)表面空氣換神熱紛阻棄Ri值（怠m閘2成*K/份W占）摘外表面空氣換膊熱僅阻須Re復(fù)（戲m錫2逐*K/辰W腿）刃屋面乞0.11芬0.04技外墻覺0.11陶0.04鎖熱橋姑0.11舊0.04踐分戶墻駝0.11親0.11旺樓板墾0.11呆0.17順底層通風(fēng)樓板女0.11塊0.08墳5.默3衛(wèi)各朝向磚墻面群積、砼面積及幫窗戶面積（按部一標(biāo)準(zhǔn)層計算龍）趕窗朝向康窗墻體總面積招（遙m壞2汪）選窗戶面積淺（聰m天2筆）聲砼墻面積衣（吉m息2延）程磚墻面積訂（枝m史2刪）沫窗墻暢面積比崇南向拆66.78績22.92羊43.86藏0萌0.343所北向調(diào)66.78享16.17拋50.61刮0縱0.242背東向遠46.32銹8.82動11.03滾26.47售0.190算西向濤33.08鵲5.55夫10.99鼓16.54疾0.168摧東曬向鞠桂舍混凝土墻面積活：磚墻面爽積楚=11.0呆3大：葬26.47=頭29.4朵%紐：夢70.6%怒西齡向算校敢混凝土墻面積德：磚墻面村積伏=10.9匠9盾：藏16.54=敬40.0銀%彼：攪60.0%吸熱工計算與分狹析棕6.簡1德墻體熱工計算避與分析百饒墻體熱工計算因：（南墻、北其墻）程施工方法育材料熱工指標(biāo)負材料名稱率（由內(nèi)至外）薄厚度合（掀m憐）似干密度逝kg/m質(zhì)3腰導(dǎo)熱系數(shù)權(quán)W/m*K光蓄熱系數(shù)旁W/m穩(wěn)2膽*K這熱阻悲m丈2凡*K/W紐熱惰性海指標(biāo)寸導(dǎo)熱系數(shù)修正薄系數(shù)先1問外墻涂料笑2臣聚合物砂漿禍3儉耐堿網(wǎng)格布著4點聚合物砂漿托5版擠塑板格0.025亭30競0.030救0.54燃0.694渾0.375好1.20嚇6仙界面劑漿7遭水泥砂漿粉刷翼0.020隆1700拒0.87于10.75巾0.023挨0.247夕1.00編8絮砼墻保0.200婆2500觀1.74鹿17.20傍0.115杠1.978去1.00毛9波水泥砂漿粉刷置0.020鼠1700建0.87山10.75搜0.023蜘0.247沿1.00株內(nèi)外表面換熱于阻車0.150會墻體熱夏阻點Ro滲Ro=Ri過+炊∑孤R+Re=伙1.005叨m松2統(tǒng)*K/W俯墻體傳熱系繡數(shù)蜻K縫K=1/R環(huán)o=0.99愉5W/m跨2飯*K悼墻體熱惰性指罩標(biāo)華∑戰(zhàn)D=2.85口驗算結(jié)果分析魚：根膠據(jù)拌DB32/4足78-200鐮1嘉中拔表侮5.于4繩墻體傳熱阻值據(jù)的要求，卵當(dāng)津D=1.6-聾4渴時，熱阻必須借符藝合系R拳≥如0.69m杜2拾*K/場W犁（南墻），王或鴨R村≥云0.83m光2覆*K/押W誕（北墻）。經(jīng)井上述分析計算此，本工程中墻寨體熱惰性指舌標(biāo)結(jié)D=2.8做5翼，墻體的熱阻還為論1.005戶m督2偽*K/源W咱，故采用降25mm活厚擠塑板作主拉保溫材料的南瘡墻和北墻熱工蝦指標(biāo)滿足規(guī)范唱的要求。鐘昏墻體熱工計算移：（西墻、東適墻）遲混凝土部分（佩包括熱橋）康施工方法擾材料熱工指標(biāo)惜材料名稱貸（由內(nèi)至外）避厚度逐（憂m穗）口干密度激kg/m蹲3所導(dǎo)熱系數(shù)秀W/m*K茂蓄熱系數(shù)燭W/m碑2關(guān)*K浮熱阻碧m袍2鋤*K/W諸熱惰性蝶指標(biāo)喂導(dǎo)熱系數(shù)修正遠系數(shù)麻1塑外墻涂料兄2令聚合物砂漿乎3瞇耐堿網(wǎng)格布辛4于聚合物砂漿始5紹擠塑板肯0.025配30唇0.030決0.54持0.694加0.375恒1.20剪6魄界面劑梯7步水泥砂漿粉刷刃0.020扁1700浴0.87甚10.75何0.023報0.247縮1.00賭8針砼墻節(jié)0.200亂2500恨1.74梯17.20吹0.115儀1.978約1.00促9聚水泥砂漿粉刷快0.020雪1700徑0.87善10.75煌0.023滑0.247狀1.00啞內(nèi)外表面換熱巴阻牧0.150賺墻體熱侍阻院Ro游Ro=Ri粉+細∑些R+Re=移1.005給m饒2友*K/W階墻體傳熱系杰數(shù)螞K韻K=1/R勿o=0.99印5W/m嶺2多*K轉(zhuǎn)墻體熱惰性指敲標(biāo)長∑靜D=2.85磚墻部分闊施工方法病材料熱工指標(biāo)壤材料名稱蒸（由內(nèi)至外）講厚度雜（循m烘）婦干密度挽kg/m寄3吩導(dǎo)熱系數(shù)矮W/m*K吊蓄熱系數(shù)匠W/m支2卻*K渾熱阻搏m揉2粗*K/W帥熱惰性稅指標(biāo)妄導(dǎo)熱系數(shù)修正帖系數(shù)涂1活外墻涂料率2芬聚合物砂漿血3穿耐堿網(wǎng)格布鄉(xiāng)4羞聚合物砂漿英5印擠塑板飾0.025度30輔0.030差0.54瞇0.694敵0.375冒1.20高6脫界面劑綢7鞋水泥砂漿粉刷窮0.020攻1700齡0.87無10.75頸0.023店0.247鈴1.00而8池磚墻惕0.240蠻1400槳0.58理7.92津0.414皮3.280號1.00撕9岡水泥砂漿粉刷運0.020架1700賊0.87陡10.75鳳0.023溫0.247勉1.00廣內(nèi)外表面換熱貫阻內(nèi)0.150括墻體熱往阻仿Ro泄Ro=Ri約+零∑攏R+Re=呢1.304李m鴨2只*K/W獨墻體傳熱系治數(shù)吃K開K=1/R稠o=0.76頑7W/m壟2吐*K唇墻體熱惰性指蹈標(biāo)剃∑炮D=4.15漏根據(jù)混凝土墻狡和磚墻的比例幣，采用上述構(gòu)憶造設(shè)計的東墻蔬的傳熱阻（混艘凝土墻禽占群29.4江%丈，磚墻投占取70.6上%金）薄為房Ro=1/[渡29.4%蘇*精（廉1/1.00謠5雁）堂+70.6%先*闊（案1/1.30燦4鴨）使]=穿1.200景m探2均*K/辯W較，西墻的傳熱餡阻（混凝土墻便占港40.0壁%混，磚墻炕占嶼60.0納%受）嬌為況Ro=1/[規(guī)40.0%拌*娛（逝1/1.00盒5侵）策+60.0%崇*廢（測1/1.30旱4恰）催]=敲1.166略m報2火*K/便W肥，東墻的熱惰期性指鐵標(biāo)擁∑啄Do=2.8拳5*29.4鞭%+4.15壘*70.6%麻=3.7情7唉＜堅4拍，西墻的熱惰騾性指菊標(biāo)笨∑顧Do=2.8鐮5*40.0然%+4.15降*60.0%手=3.6燈3威＜就4改。矩驗算結(jié)果分析快：根驗據(jù)察DB32/4停78-200識1鹿中饞表摔5.寬4恩墻體傳熱阻值掙的要求，彩當(dāng)寄ρ僻≥丑0.階6丟，紡D=1.6-曬4袖時，熱阻必須勢符奧合罩R虜≥畫0.80m煌2址*K/涂W類（東西墻）。毯經(jīng)上述分析計券算，本工程中孟東西墻體熱惰緣性指軍標(biāo)民D=3.7摟7犁和拍D=3.6葡3背均小國于敞4鴉，墻體的熱阻腰分別為嘴1.200批m頸2旦*K/嚼W寇和剩1.166m獅2努*K/音W捷均大于券0.80m帶2浴*K/仆W龍，故采用觀25mm充厚擠塑板作主懸保溫材料的東共墻和西墻熱工適指標(biāo)滿足規(guī)范話的要求。干6.訊2鍵屋面熱工計算屑與分析晃施工方法跡材料熱工指標(biāo)弄材料名稱礦（由上至下）清厚度餃（午m血）垃干密度捉kg/m爸3顛導(dǎo)熱系數(shù)毯W/m*K忍蓄熱系數(shù)墊W/m少2淋*K沖熱阻粘m址2喊*K/W胳熱惰性雙指標(biāo)甩導(dǎo)熱系數(shù)修正劣系數(shù)河1擠C2不0性細石途砼希φ啦6漿0.040編2300謠1.51蠶15.36飼0.026騰0.400倡1.00網(wǎng)2塔1叮：菜3焰水泥砂漿窩0.020惱1800板0.93升11.37猾0.022騙0.250壺1.00剩3晴擠塑板青0.035輩30薪0.030柄0.54刊0.972男0.525析1.20柿4微聚氨酯防水材揪料境5稿1槍：共3昆水泥砂漿砌0.020沖1800站0.93姻11.37柔0.022閱0.250受1.00月6誦粉煤灰陶粒砼識0.100陸1100盈0.44古6.30祥0.227括1.430葬1.00溉7抓鋼筋砼浩0.120押2500丑1.74愚17.20司0.069取1.187旅1.00悶8夢膩子賠內(nèi)外表面換熱允阻爺0.150戲墻體熱移阻沸Ro膏Ro=Ri帆+崗∑天R+Re=戒1.488烘m挽2的*K/W延墻體傳熱系屆數(shù)添K披K=1/R賞o=0.67返2W/m萄2續(xù)*K東墻體熱惰性指出標(biāo)飛∑冒D=4.04成2伶驗算結(jié)果分析腫：根哀據(jù)秧DB32/4摸78-200縱1慎中誘表丹5.塵3僻各地區(qū)屋面?zhèn)鞒袩嶙柚档囊笸?，尊?dāng)碎ρ匠=0.7-0挑.8及5套，猴D摸＞腥3犯時，屋面?zhèn)鳠岜孔璞仨毞押现霷歡≥做1.26m攀2渴*K/煉W羽。經(jīng)上述分析治計算，本工程俯中屋面熱惰性蚊指雖標(biāo)闊D=4.04秩2嶼＞蛙3辯，掃ρ垮=0.7-0因.8笨5獎，屋面?zhèn)鳠嶙枞珵檠?.488輸m菌2點*K/燒W久，故采用倦35mm歇厚擠塑板作主想保溫材料的屋碑面熱工指標(biāo)滿廁足規(guī)范的要求劫?？?.毯3遠外窗熱工計算釘與分析門身不同朝向的窗網(wǎng)墻面積比、傳救熱阻值見下表高：粱窗朝向礎(chǔ)窗墻面積比櫻傳熱島阻截m紋2巧*K/W擁標(biāo)準(zhǔn)要求呀設(shè)計計算值征標(biāo)準(zhǔn)要求舅南向果≤翅0.35械0.343晶≥們1/4.7捕北向熟≤筒0.25盾0.242表≥肥1/3.0巷東向振≤橡0.15醉0.190濱≥也1/4.7廊西向令≤萄0.15角0.168并≥步1/4.7殲贏根撲據(jù)援DB32/4秘78-200菠1兆中成5.5弄1竹條及附刪錄晝C風(fēng)確定外窗的技三術(shù)參數(shù)如下表冠：星窗朝向凝傳熱系出數(shù)煤W/m框2霜*K奸外窗技術(shù)參數(shù)特南向介≤貸4.7濁單框雙玻（真堂空）塑料窗，捐玻璃厚度松6mm朵，空氣厚度卵8mm客北向旨≤住2.7淋單框雙玻（真圣空）塑料窗，此玻璃厚度核6mm膠，空氣厚度薄8mm靠東向勿≤私4.7肌單框雙玻（真到空）塑料窗，秩玻璃厚度判6mm姻，空氣厚度配8mm孝西向扯≤它4.7御單框雙玻（真敬空）塑料窗，阻玻璃厚度穗6mm堂，空氣厚度屑8mm筋6.按4棵樓梯間隔墻熱腫工計算與分析法施工方法絹材料熱工指標(biāo)廢材料名稱筍（由內(nèi)至外）挑厚度因（戲m如）渣干密度岔kg/m務(wù)3姥導(dǎo)熱系數(shù)遙W/m*K屬蓄熱系數(shù)網(wǎng)W/m舌2殃*K銜熱阻熊m豐2歲*K/W騎熱惰性賓指標(biāo)后導(dǎo)熱系數(shù)修正臘系數(shù)具1柴水泥砂漿粉刷擔(dān)0.020鄙1700繪0.87江10.75課0.023填0.247越1.00竟2持淤泥多孔磚墻奮0.240廁1400筑0.58緣7.92朋0.414沾3.280茶1.00饒3目水泥砂漿粉刷傾0.020苦1700你0.87滲10.75度0.023屋0.247徹1.00隆內(nèi)外表面換熱丟阻蜂0.220換墻體熱已阻羞Ro恩Ro=Ri蔽+狂∑言R+Re=稠0.680唉m仙2巷*K/W必墻體傳熱系鞏數(shù)雀K尾K=1/R墻o=1.47鵝1W/m剩2犬*K洋墻體熱惰性指戀標(biāo)淋∑吃D=3.77納4逗驗算結(jié)果分析裂：根撲據(jù)旨DB32/4冶78-200啟1系中禮首條：與封閉式約樓梯間相鄰的溜隔墻，當(dāng)建筑告為咐1-足6屈層時，其傳熱恨阻值應(yīng)為北墻能的顆60述%喉；當(dāng)建筑米為鏟7-3侍0杰層時，其傳熱吩阻值應(yīng)為北墻填的康50起%坑。在本工程中池也就看是摟R=1.00腔5*60%=挑0.603犁m匯2情*K/島W泉和仔R=1.00僻5*50%=鑼0.5025舉m頑2梨*K/持W鵝，通過上述計觸算，本工程樓棍梯間的隔墻的債傳熱阻值為緊0.680m胸2銅*K/防W咐，熱工指標(biāo)滿改足規(guī)范的要求醬。沸6.劃5寨底層上層樓板貨熱工計算與分榴析墾施工方法扎材料熱工指標(biāo)茅材料名稱捎（由上至下）味厚度急（蜻m凡）令干密度白kg/m微3屆導(dǎo)熱系數(shù)插W/m*K新蓄熱系數(shù)律W/m噸2盤*K再熱阻虹m晃2衣*K/W榜熱惰性壽指標(biāo)售導(dǎo)熱系數(shù)修正丟系數(shù)蛇1粒水泥砂漿國0.020攜1800掃0.93雨11.37杯0.022雹0.250濕1.0