建筑熱工學(xué)第三章建筑保溫

第3章建筑保溫

概述：我國(guó)《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范GB50176-93》按下列條件，將全國(guó)劃分成五個(gè)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)：嚴(yán)寒區(qū)：最冷月平均溫度≤－10℃，日平均氣溫≤5

℃的天數(shù)，在145天以上的地區(qū)；寒冷區(qū)：最冷月平均溫度0～－10℃，日平均氣溫≤5

℃的天數(shù)在90—145天的地區(qū)；夏熱冬冷區(qū)：最冷月平均溫度0～10℃，最熱月平均溫度25℃～30℃；夏熱冬暖區(qū)：最冷月平均溫度大于10℃，最熱月平均溫度25℃～29℃；日平均氣溫≥25

℃的天數(shù)在100—200天，夏季防熱、冬季可不保溫；溫和地區(qū)：最冷月平均溫度0～13℃，最熱月平均溫度18℃～25℃。日平均氣溫≤5

℃的天數(shù)在0—90天3-1建筑保溫綜合處理的基本原則

（保溫措施）1、充分利用太陽能：

日照對(duì)建筑保溫的重要意義：(1)太陽能能量密度高；（2）太陽能為清潔能源；（3）太陽能廉價(jià)；（4）太陽能有利于人體健康；（5）太陽能的利用非?，F(xiàn)實(shí)。2、防止冷風(fēng)的不利影響：

風(fēng)對(duì)室內(nèi)氣候的影響有兩方面：一是通過門窗口或其它孔隙進(jìn)入室內(nèi)，形成冷風(fēng)滲透；二是作用在圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面上，使對(duì)流換熱系數(shù)變大，增強(qiáng)外表面的散熱量。

防止冷風(fēng)的措施：應(yīng)爭(zhēng)取不使大面積外表面朝向冬季主導(dǎo)風(fēng)向，當(dāng)受條件限制不可避免時(shí)，也應(yīng)在迎風(fēng)面上盡量少開門窗或其它孔洞，嚴(yán)寒地區(qū)還應(yīng)設(shè)置門斗。

另外，還要綜合考慮房間密閉性和透氣性的關(guān)系。

3、選擇合理的建筑體型、朝向

建筑師處理體型與平面設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)考慮功能要求，必須正確處理體型，平面形式與保溫的關(guān)系；否則，不僅增加采暖費(fèi)用，浪費(fèi)能源，而且必然影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工質(zhì)量。盡量減少表面積以減少熱量的散失，球形、圓形、方形、多邊形、多層。4、使房間具有良好的熱特性與合理的供熱系統(tǒng)：

熱特性應(yīng)適合使用要求。例如：全天使用的房間應(yīng)有較大的熱穩(wěn)定性，以防止室外溫度下降或間斷供熱時(shí)，室溫波動(dòng)太大；對(duì)于只白天使用或只有一段時(shí)間使用的房間，要求在開始供熱后，室溫能較快上升到所需標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)室外氣溫晝夜波動(dòng)，特別是寒潮期間連續(xù)降溫時(shí)，為使室內(nèi)氣候能維持所需的標(biāo)準(zhǔn)，要有合理的供熱系統(tǒng)。5、窗的設(shè)置和保溫

玻璃窗的熱阻遠(yuǎn)小于其它維護(hù)結(jié)構(gòu)，是保溫重點(diǎn)部位。

（1）增加窗的層數(shù)；

（2）改善窗框和玻璃的傳熱性能。

6、熱橋處理

建筑保溫條件薄弱的局部：墻轉(zhuǎn)角、圈梁、窗過梁、檐口等處。3-2外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)一、對(duì)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫要求

二、低限熱阻的確定

三、絕熱材料

四、圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造方案的選擇一、對(duì)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫要求：

圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)室內(nèi)氣候的影響，主要是通過內(nèi)表面溫度體現(xiàn)的。內(nèi)表面溫度過低，不僅影響人體健康，還會(huì)出現(xiàn)表面結(jié)露，嚴(yán)重影響衛(wèi)生，加重結(jié)構(gòu)潮濕狀況，降低結(jié)構(gòu)耐久性。穩(wěn)定傳熱條件下，內(nèi)表面溫度僅決定于室內(nèi)外溫度和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總熱阻，越大則內(nèi)表溫度越高。就大量性工業(yè)和民用建筑，控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度不低于室內(nèi)露點(diǎn)溫度，以保證內(nèi)表面不致結(jié)露是起碼的要求。二、低限熱阻的確定：

說明：：冬季室內(nèi)計(jì)算溫度。民用建筑或其它以滿足人體生理衛(wèi)生需要為主的房屋，按衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)取值；工業(yè)廠房或有特殊要求的房間，按相應(yīng)規(guī)范取值。：冬季室外計(jì)算溫度。為使同類采用不同熱穩(wěn)定性圍護(hù)結(jié)構(gòu)的房間的室內(nèi)氣候狀況接近一致，不同結(jié)構(gòu)應(yīng)采用不同的室外計(jì)算溫度。低限熱阻是一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其確定方法應(yīng)由國(guó)家規(guī)范來規(guī)定。現(xiàn)暫按下式確定：：考慮外表面位置的修正系數(shù)。由于計(jì)算低限熱阻公式中統(tǒng)一取當(dāng)?shù)氐氖彝鈿鉁氐挠?jì)算值，這對(duì)外墻、屋頂?shù)戎苯咏佑|大氣的圍護(hù)結(jié)構(gòu)來說符合實(shí)際，但對(duì)那些不直接接觸室外空氣的結(jié)構(gòu)來說則需要修正。如：頂棚的上部是悶頂空間，其溫度比室外氣溫要高一些。見表3-1：允許溫差。見表3-2。使用質(zhì)量要求較高的房間，小一些。相同的室內(nèi)外氣候時(shí)，按較小的確定的大一些，即使用質(zhì)量要求越高，圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)有更大的保溫能力。經(jīng)濟(jì)熱阻按最小傳熱阻，節(jié)省建造費(fèi)但增加采暖費(fèi)；無限增加熱阻，節(jié)省采暖費(fèi)但浪費(fèi)建造費(fèi)，存在最佳經(jīng)濟(jì)熱阻。世界發(fā)達(dá)國(guó)家外墻保溫標(biāo)準(zhǔn)逐漸提高。英國(guó)（氣候與上海相近）1973年前外墻傳熱系數(shù)1.6w/(m2k)，1974年后1.0w/(m2k)，1982年后0.6w/(m2k)，1988年后0.45w/(m2k)。與北京相近氣候的發(fā)達(dá)國(guó)家約為0.35w/(m2k)。我國(guó)北京為0.9w/(m2k)。三、絕熱材料：

絕熱材料：指那些絕熱性能較好，即導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料，通常把導(dǎo)熱系數(shù)小于0.25并能用于絕熱工程的材料。保溫材料：習(xí)慣上用于控制室內(nèi)熱量外流的材料。隔熱材料：防止室外熱量進(jìn)入室內(nèi)的材料。導(dǎo)熱系數(shù)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??；同樣，為控制一定熱流強(qiáng)度所需的材料層厚度也越小。影響導(dǎo)熱系數(shù)的因素很多，如密實(shí)性，內(nèi)部孔隙的大小、數(shù)量、形狀，材料的濕度，材料骨架部分（固體部分）的化學(xué)性質(zhì)，以及工作溫度等。常溫下，影響最大的因素是容重和濕度。1。容重對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響容重：?jiǎn)挝惑w積材料的重量?？紫堵剩翰牧现锌紫端嫉捏w積與材料整體體積的百分比

容重能很好地表明材料孔隙率的大小，一般情況下，容重較小，孔隙率越大。導(dǎo)熱福系數(shù)暖隨孔施隙率殲增加雀而減鐵小，豪即容必重越大小，路導(dǎo)熱突系數(shù)壁也越癥小。但容宴重小紗到一瘦定程盜度后拆，再寄加大亦孔隙籍率，橡則導(dǎo)慕熱系數(shù)鬼不僅素不再脹降低跨，還戶會(huì)變競(jìng)大，張存在厘有最佳音容重。例如圖浙9-普2。原因李是：港孔隙百率太練大，門不僅糖意味望著孔富隙的撐數(shù)量修增多，肥而且耽孔隙棚也必辱然增喜大。遺其結(jié)唯果，淚孔壁摘溫差添變大削，輻射草傳熱荷量加甚大，同止時(shí)，砍大孔廊隙內(nèi)恢的對(duì)欠流傳矛熱也葡增多畫。特別聰是由早于材寶料骨泛架所暴剩無歉幾，朽使許律多孔游隙互駱相貫納通，使對(duì)流購(gòu)顯著方增加。2。跟濕度匯對(duì)導(dǎo)迫熱系際數(shù)的戒影響重量船濕度濕：指嚴(yán)試樣號(hào)中所洋含水笑分的牧重量次與絕牽干狀嬌態(tài)下污試樣重量星的百大分比體積史濕度納：濕芹試樣笨中水充分所棕占體粉積與脫整個(gè)饒?jiān)嚇渔i體積贊的百分比重量撤濕度牛和體稿積濕陽度的尾換算雖：材料肯受潮壤后，景導(dǎo)熱瓦系數(shù)脅顯著弊增大慣。原惜因是庸由于今孔隙梅中有餓了水濫分后餅，附甘加了恢水蒸攪氣擴(kuò)挺散的夢(mèng)傳熱救量，觀此外濕還增系加了獨(dú)毛細(xì)擊孔中異的液畝態(tài)水擊分所禽傳導(dǎo)店的熱超量。一般熱情況裝下，第水得玩導(dǎo)熱莫系數(shù)尋約為0.悶58，冰梳的導(dǎo)梅熱系遲數(shù)約絨為2.芹33，都美遠(yuǎn)大炸于空輛氣的嘴導(dǎo)熱桌系數(shù)0.鋸03。3。過溫度挪對(duì)導(dǎo)瘋熱系銹數(shù)的兆影響溫度參愈高閘，導(dǎo)堡熱系唐數(shù)愈副大。乓原因慈是當(dāng)壺溫度巴增高劉時(shí)，風(fēng)分子熱者運(yùn)動(dòng)錄加劇館，此褲外，宋孔隙紛內(nèi)的銷輻射懲換熱酒也增腸強(qiáng)。熱流透方向象對(duì)導(dǎo)樸熱系粘數(shù)也萍有影孟響主要懶表現(xiàn)銳在各裁向異裙性材葵料，磁如木蛾材、租玻璃開纖維傘等，淹當(dāng)熱流蛙平行碗纖維茫方向唯，導(dǎo)透熱系洲數(shù)較吵大，判當(dāng)熱大流方尾向垂幕直纖維時(shí)嫂，導(dǎo)爬熱系嶼數(shù)較翠小。絕熱聲材料羽按材炎質(zhì)構(gòu)充造分嚇有：網(wǎng)多孔直的、事板（原塊）灰狀的宋和松年散狀香的。從化亞學(xué)成鋪分看淺有：無機(jī)京材料，如泰膨脹誤礦渣兆、泡善沫混犯凝土持、加澤氣混逆凝土身、膨奮脹珍霸珠巖魄、膨舌脹蛭丙石、對(duì)浮石決及浮闊石混繁凝土綱、硅努酸鹽陵制品干、礦哀棉、臉玻璃航棉等頓；有機(jī)城材料，如習(xí)軟木的、木禽絲板鄭、甘姻蔗板弟、稻鍛殼等洗；各種畜泡沫僵塑料；鋁箔等反伐輻射際性能單好的揀材料棒。材料哭的選峽擇要遼結(jié)合趙建筑布物的懷使用雅性質(zhì)括、構(gòu)寄造方衛(wèi)案、挪施工箏工藝錯(cuò)、材棉料的扔來源糾以及希經(jīng)濟(jì)縣指標(biāo)粉等因炸素，忍要按溫材料太的熱攪物理梯指標(biāo)添及有庭關(guān)的運(yùn)物理疾化學(xué)炕性質(zhì)礙進(jìn)行覺具體品分析踐。絕熱腸材料閉的選動(dòng)擇：三、矛圍護(hù)露結(jié)構(gòu)體構(gòu)造泊方案拜的選義擇：1、賽單設(shè)薯保溫學(xué)層由導(dǎo)容熱系倆數(shù)很跪小的賓材料筒作?？鐪貙悠蛊鹬黝i要保度溫作般用。保溫附層不廈起承表重作獎(jiǎng)用，愧所以叛選擇悔的靈滲活性食較大湯，不拴論是板塊瓣?duì)睿h纖維織狀以址至松滋散顆麻粒狀設(shè)材料叨均可或應(yīng)用韻。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2、戶封閉犁空氣猶間層億保溫封閉多的空源氣層雷有良墨好的啄絕熱謎作用希?？招奈萜鰤K頭保溫向與承端重結(jié)餓合構(gòu)盼造3、慮保溫辜與承濱重相馬結(jié)合空心樣板、披空心街砌塊單、輕知質(zhì)實(shí)去心砌妥塊等言，既逃能載軋重又沖能保榨溫。4、義混合及型構(gòu)藥造當(dāng)單活獨(dú)用閑某一濱種方脖式不祝能滿修足保捎溫要嘉求，練或?yàn)榻七_(dá)到只保溫旦要求鞠而造平成技欺術(shù)經(jīng)槳濟(jì)上嚼不合象理時(shí)惜，往竄往采寨用混碎合型交保溫尿構(gòu)造客。例凱如既擺有實(shí)適體保辯溫層突，又瞞有空陪氣層債和承犁重層害的外扮墻或潛屋頂叔結(jié)構(gòu)濾。如圖酸是一汗個(gè)2其00C的恒享溫車?yán)坶g外喊墻構(gòu)箏造。123765841—娘混凝糕土；2—持粘結(jié)統(tǒng)劑；3—盯聚氨凱脂泡吐沫塑民料；傳4—奏木纖逼維板貸；5—骨塑料蒼薄膜救；6—賭鋁箔光紙板窮；7—窯空氣捉間層范；8—蒸膠合背板涂魚油漆保溫咽層在陣承重母層外挪側(cè)的鑰優(yōu)點(diǎn)多：1、使嚴(yán)墻或更屋頂呢的主哄要部總分受焦到保銅護(hù)，齡大大促降低趁溫度沈應(yīng)力執(zhí)的起舉伏，棒提高脹結(jié)構(gòu)渠的耐獵久性呈。如圖吳9-綢5。此外能，外獄保溫床對(duì)減劫少防秤水層藥的破闊壞，戒也是營(yíng)有利起的。2、由所于承懷重層吐材料環(huán)的熱誦容量那一般蟻都遠(yuǎn)與比保罰溫層驕大，蟻所以拖這種餡布置白方式頂對(duì)房路間熱舟穩(wěn)定衡性有壘利。當(dāng)供拳熱不生均勻靠時(shí)可磁保證乞圍護(hù)蹄結(jié)構(gòu)釘內(nèi)表宇面的恭溫度堪不致滲急劇礎(chǔ)下降利，從仆而使蜂室溫肢不致逃很快偏下降吉。3、保杠溫層奔放在每外側(cè)凍時(shí)，獻(xiàn)將減豎少保屆溫層驚內(nèi)部顏產(chǎn)生資水蒸室氣凝百結(jié)的持可能輔性。4、舊獵房改蝕造，特別桿是為掩了節(jié)古能而兼加強(qiáng)遭舊房濾的保剝溫型捕性時(shí)馳，外隱保溫響處理刊效果懇最好窯。倒鋪著屋面：即林防水箏層不燥設(shè)在懸保溫謙層上獎(jiǎng)邊，拳而是志倒過稈來設(shè)贊在保擋溫層務(wù)底下午。國(guó)肆外稱斜“Up凝si屋de數(shù)D擋ow族n”構(gòu)造恨法，刃簡(jiǎn)稱US聯(lián)D構(gòu)造甜，如姿圖。結(jié)構(gòu)層覆蓋層保溫層防水層USD構(gòu)造方法示例3-揮3傳熱驅(qū)異常歐部位腹的設(shè)換計(jì)要粒點(diǎn)一、膀地板梯保溫靠設(shè)計(jì)忠的特邀點(diǎn)隨二、初窗戶填保溫銹三酸、熱代橋敘四、叛其它色傳熱椅異常屑部位稈保溫一、蔥地板棍保溫霉設(shè)計(jì)續(xù)的特洪點(diǎn)：1。翠人腳析與地牛板直疫接接攔觸傳采熱以木除地面蜻和水愁磨石守兩種最地面羅為例扭，既屠是它氏們的雪表面銹溫度腿完全宣相同凡，但姑若赤科腳站毅在水觀磨石戲地面哈上，我就比匹站在嘗木地梅面上豆涼得貌多。裙這是企因?yàn)轵v兩者穗的吸配熱指炒數(shù)B不同翼造成敏的。木地營(yíng)面:B=侵10型.5水磨炮石:B=叉26括.82.勺沿外繼墻周姻邊局乏部保嚴(yán)溫處變理越靠畜近外辦墻，藥地板藝表面昆溫度良越低愛，單暴位面賭積的券熱損不失越蔬多。誤如圖罰為一緞采暖智房屋況地面陽及地掉板下脊土壤賤中的賓溫度跡分布鐮。為嬸改善期外墻騎周邊除地板儲(chǔ)的熱頭工狀妙況，各可采賓用圖退示的釣局部倡保溫饑措施元。二、認(rèn)窗戶嘴保溫荷：窗戶銳保溫勻性能蜘低的債原因?qū)茫魈乓潜煽p隙誘透氣織；?？媪?、顫窗框壞和灣窗樘滑等的溪熱阻仆太小遣。下躍表是陷常用盜的各年類窗厲戶的便總傳匹熱系門數(shù)和敢總傳眾熱阻每的值匪。1。球提高歐氣密舌性，縫減少親冷風(fēng)費(fèi)滲透攏。針對(duì)那我國(guó)麗目前密的情秋況，驕應(yīng)從腹以下眉幾方械面來引改善營(yíng)窗的蟲保溫朋性能縫：2.陶提高款窗框引保溫謎性能析。3。罪改善筒玻璃可部分鑄的保瘋溫能桑力。例如輛：雙伸層窗再、雙