建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)

11三月2024建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計(jì)第5章主要內(nèi)容5.1外墻外保溫技術(shù)5.2外墻內(nèi)保溫技術(shù)5.3屋面5.4窗戶節(jié)能5.5雙層皮玻璃幕墻5.6門5.7地面5.8樓梯間內(nèi)墻及構(gòu)造縫3/11/20245.1外墻外保溫技術(shù)5.1.1外墻外保溫的優(yōu)越性5.1.2外保溫體系的組成5.1.3EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)5.1.4膠粉EPS顆粒保溫漿料外墻外保溫系統(tǒng)5.1.5EPS板現(xiàn)澆混凝土外墻外保溫系統(tǒng)5.1.6預(yù)制外掛保溫板5.1.7水泥聚苯外保溫板5.1.8擠塑聚苯乙烯板保溫隔熱材料5.1.9聚氨酯硬泡（PU）外墻外保溫5.1.10幾種國(guó)外廣泛應(yīng)用的外墻外保溫體系3/11/20245.1外墻外保溫技術(shù)1、單一材料保溫外墻：加氣混凝土、燒結(jié)保溫磚

2、復(fù)合保溫外墻：按照保溫材料設(shè)置位置的不同，可分為內(nèi)保溫、外保溫和夾心保溫外墻。保溫裝飾一體化板材。

3、其他：保溫砌塊是硅酸鹽類發(fā)泡材料，與加氣混凝土性質(zhì)類似，質(zhì)量輕，保溫性能較好，防火、不燃。

3/11/20241、外墻保溫種類（按材料分）混凝土空心砌塊鋼筋混凝土外墻黏土實(shí)心磚外墻其他非黏土外墻加氣混凝土外墻黏土空心磚外墻按主體結(jié)構(gòu)所用材料外墻外保溫技術(shù)3/11/2024增加內(nèi)容：1建筑墻體的保溫絕熱材料我國(guó)規(guī)定，凡平均溫度不高于350℃時(shí)，熱導(dǎo)率不大于0.12（W／(m2·K)）的材料稱為絕熱材料。在一般的建筑保溫中，人們把在常溫（20℃）下，導(dǎo)熱系數(shù)小于0.233W/m2.K的材料稱為保溫材料。 保溫材料是絕熱材料的一個(gè)分支，可分為無(wú)機(jī)保溫材料和有機(jī)保溫材料3/11/2024形態(tài)材質(zhì)材料纖維狀無(wú)機(jī)質(zhì)天然石棉纖維人造礦物纖維（礦渣棉、巖棉、玻璃棉、硅酸鋁棉）有機(jī)質(zhì)天然軟質(zhì)纖維板（木纖維板、草纖維板）微孔狀無(wú)機(jī)質(zhì)天然硅藻土人造硅酸鈣、碳酸鎂氣泡狀有機(jī)質(zhì)天然軟木人造泡沫聚苯乙烯塑料、泡沫聚氨酯塑料、泡沫酚醛樹脂、泡沫尿素樹脂、泡沫橡膠、鈣塑絕熱板無(wú)機(jī)質(zhì)人造膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、加氣混凝土、泡沫玻璃、泡沫硅玻璃、火山炭微珠、泡沫粘土等層狀金屬人造鋁箔主要保溫材料分類

3/11/20241）膨脹珍珠巖

膨脹珍珠巖以珍珠巖、黑曜巖、松脂巖礦石經(jīng)破碎、篩分、預(yù)熱，在高溫下懸浮瞬間焙燒、體積驟然膨脹而成的一種白色或灰白色的松散顆粒狀的材料。具有輕質(zhì)、絕熱、吸音、無(wú)毒、不燃燒、無(wú)臭味等特點(diǎn)。增加內(nèi)容：2無(wú)機(jī)保溫材料3/11/20242）巖棉、礦渣棉、玻璃棉巖棉、礦渣棉、玻璃棉統(tǒng)稱礦物棉。礦物棉纖維的多孔性，使其具有堆密度小、熱導(dǎo)率低、吸聲與隔聲性能好，同時(shí)還具有不燃、耐腐蝕、防蛀以及化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。礦渣棉玻璃棉3/11/20243）泡沫玻璃 泡沫玻璃的綜合性能非常優(yōu)異，具有極強(qiáng)耐候性、耐久性的無(wú)機(jī)絕熱材料，它使用壽命與建筑物同步，表面多孔與水泥砂漿粘結(jié)良好，施工方便，而且強(qiáng)度高，導(dǎo)熱系數(shù)低，不吸水等特性，抵抗紫外線、風(fēng)雨能力強(qiáng)，保溫隔熱效果永久，同時(shí)避免了建筑結(jié)構(gòu)受高低溫差變化的損害。3/11/20244、玻化微珠新型保溫材料

?；⒅槭且环N無(wú)機(jī)物玻璃質(zhì)礦物材料，是由火山巖粉碎成礦砂，經(jīng)過(guò)特殊膨化燒法加工而成，，內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，表面玻化封閉，理化性能穩(wěn)定，具有質(zhì)輕、隔熱防火、耐高低溫、抗老化、吸水率小等優(yōu)良特性。3/11/2024增加內(nèi)容：3有機(jī)和無(wú)機(jī)保溫材料的區(qū)別無(wú)機(jī)保溫材料：耐高溫、防火、隔熱、蓄熱穩(wěn)定性好，最大的缺點(diǎn)是開裂和龜裂、吸潮。有機(jī)保溫材料：導(dǎo)熱性能好、防潮性好，最大的缺點(diǎn)防火性差。現(xiàn)在，有機(jī)的劣質(zhì)材料充斥市場(chǎng)，凡是價(jià)格低的，都是用的再生料，有機(jī)的做墻上根本就看不出來(lái)了。無(wú)機(jī)的如果用劣質(zhì)材料，要么上不了墻，要么很快就出現(xiàn)開裂脫落問(wèn)題，3/11/2024火災(zāi)警示3/11/20245.1.1外墻外保溫的優(yōu)越性（1）外保溫可以避免產(chǎn)生熱橋（2）外保溫有利于保障室內(nèi)的熱穩(wěn)定性（3）外保溫有利于提高建筑結(jié)構(gòu)的耐久性（4）外保溫可以減少墻體內(nèi)部冷凝現(xiàn)象（5）有利于既有建筑節(jié)能改造3/11/20245.1.2外保溫體系的組成保溫層是擴(kuò)建墻體，要具有以下性質(zhì)：（1）保溫性（2）水密性（防潮性）（3）透氣性（4）抗撞擊性（5）耐候性（抗風(fēng)性）3/11/2024節(jié)能墻體的構(gòu)成不同的節(jié)能墻體隨時(shí)間的差異：見視頻3/11/20245.1.3EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)有機(jī)保溫材料——聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）聚苯乙烯泡沫塑料是以合成樹脂為原料，加入發(fā)泡劑，通過(guò)熱分解放出大量氣體，形成內(nèi)部具有無(wú)數(shù)小氣孔材料的塑料成品。聚苯乙烯泡沫塑料具有質(zhì)量輕、絕熱性能好、防潮性好、易于切割、彈性好、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，成為世界上廣泛應(yīng)用的保溫材料。3/11/20243/11/2024聚苯乙烯泡沫塑料物理性能5.1.3EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)3/11/2024表5-2專威特體系與不同基層墻體復(fù)合的熱阻5.1.3EPS板薄抹灰外墻外保溫系統(tǒng)表5-1專威特系統(tǒng)體系的主要指標(biāo)3/11/20245.1.4膠粉EPS顆粒保溫漿料外墻外保溫系統(tǒng)將膠粉和水按1:1的比例攪成膠漿，之后將200L的聚苯顆粒加入攪拌機(jī)，形成膏狀漿料，噴涂于墻體上3/11/20245.1.4膠粉EPS顆粒保溫漿料外墻外保溫系統(tǒng)與其它保溫材料相比的優(yōu)點(diǎn)：（1）容重小，導(dǎo)熱系數(shù)較低，保溫性能較好（2）軟化系數(shù)高，耐水性能好（3）靜剪切力強(qiáng)，觸變性好（4）材質(zhì)穩(wěn)定，厚度易控制，整體性好（5）干縮率低，干燥快3/11/20245.1.5EPS板現(xiàn)澆混凝土外墻外保溫系統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土為基層EPS板為保溫層EPS內(nèi)表面有矩形齒槽內(nèi)外表面均有界面砂漿施工時(shí)，將EPS板置于外模板內(nèi)側(cè)；并安裝錨栓作為輔助固定件；然后澆灌混凝土；EPS板表面抹抗裂薄抹面層，薄抹面層中鋪滿玻纖網(wǎng)；外表以涂料為飾面層。無(wú)網(wǎng)現(xiàn)澆系統(tǒng)3/11/2024以現(xiàn)澆混凝土為基層EPS單面鋼絲網(wǎng)架板置于外墻外模板內(nèi)側(cè)安裝鋼筋作為輔助固定件澆灌EPS單面鋼絲網(wǎng)架板表面抹摻外加劑的水泥砂漿形成厚抹面層。外表面作飾面層有網(wǎng)現(xiàn)澆系統(tǒng)3/11/20245.1.6預(yù)制外掛保溫板以普通水泥砂漿為基材并以鍍鋅網(wǎng)和鋼筋加強(qiáng)的小板塊預(yù)制盒形鋼架結(jié)構(gòu)，內(nèi)部填有保溫材料。3/11/20245.1.7水泥聚苯外保溫板以廢舊聚苯乙烯泡沫塑料板破碎后的顆粒為骨料，一普通硅酸鹽水泥為膠結(jié)料，外加預(yù)先制備的泡沫經(jīng)攪拌后澆筑而成。3/11/20245.1.8擠塑聚苯乙烯板保溫隔熱材料

XPS系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于：

1)XPS板具有致密的表層及閉孔結(jié)構(gòu)內(nèi)層。2)具有良好的抗?jié)裥行裕?/p>

XPS系統(tǒng)的缺點(diǎn)：

1)XPS板本身的強(qiáng)度較高，從而造成板材較脆，不易彎折，板上存在的應(yīng)力時(shí)應(yīng)力集中，容易使板材損壞、開裂。

2)擠塑板的透氣性差，幾乎不透氣，如果板兩側(cè)的溫差較大，濕度高很容易結(jié)露。

3)其結(jié)構(gòu)的伸縮性差，受溫度及濕度的變化影響而變形、起鼓導(dǎo)致保溫層脫落。

4)吸膠性差，粘結(jié)后破壞面為XPS板表面，粘結(jié)強(qiáng)度不夠。

5)價(jià)格相對(duì)EPS系統(tǒng)較高。

6)近3-4年才嘗試性使用，國(guó)內(nèi)尚無(wú)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；在歐美、韓國(guó)等保溫技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家尚無(wú)推廣使用。

3/11/20245.1.9聚氨酯硬泡（PU）外墻外保溫3/11/2024聚氨酯發(fā)泡保溫施工有幾種5.1.9聚氨酯硬泡（PU）外墻外保溫（1）噴涂法（2）澆筑法施工（澆筑于模板空腔中）（3）聚氨酯硬泡保溫板粘貼聚氨酯材料，見視頻3/11/20241）墻/鋼框架墻體系5.1.10幾種國(guó)外廣泛應(yīng)用的外墻外保溫體系輕鋼龍骨玻璃毛氈?jǐn)D塑基本板外裝飾磚墻隔氣層石膏板傳熱系數(shù)0.384W/m2.K3/11/20242）保溫中空墻體系5.1.10幾種國(guó)外廣泛應(yīng)用的外墻外保溫體系內(nèi)側(cè)與保溫板之間留有25~50mm空氣層，隔絕外界濕氣3/11/20243）木框架輕質(zhì)墻體5.1.10幾種國(guó)外廣泛應(yīng)用的外墻外保溫體系內(nèi)裝飾板（石膏板）隔氣層木框架外用膠合板（XPS）裝飾墻傳熱系數(shù)0.0362W/m2.K3/11/20244）保溫混凝土夾心墻體系（最常見）5.1.10幾種國(guó)外廣泛應(yīng)用的外墻外保溫體系3/11/20245.2.1內(nèi)保溫墻體5.2外墻內(nèi)保溫技術(shù)1、外墻內(nèi)保溫要干作業(yè)2、為了保證保溫層在冬季采暖季節(jié)不變潮，要在保溫層和主體層中加入一個(gè)空氣層，同時(shí)還可以增加熱阻3/11/20245.2.1內(nèi)保溫墻體3/11/20245.2.1內(nèi)保溫墻體內(nèi)保溫墻體的薄弱環(huán)節(jié)（1）內(nèi)外墻交界處（2）外墻轉(zhuǎn)角部位（3）保溫結(jié)構(gòu)中龍骨部位（4）踢腳部位3/11/2024（1）GRC玻璃纖維增加水泥聚苯復(fù)合保溫板（2）玻纖增強(qiáng)石膏外墻內(nèi)保溫板（3）P-GRC玻璃纖維增強(qiáng)聚合物水泥聚苯乙烯復(fù)合外墻內(nèi)保溫板5.2.2外墻內(nèi)保溫板3/11/2024加氣混凝土外墻硅酸鹽類發(fā)泡切塊5.2.3單一材料外墻混凝土空心砌塊3/11/20245.2.3單一材料外墻粘土實(shí)心磚粘土空心磚3/11/20245.3屋面輕質(zhì)高效吸水率低性能穩(wěn)定的材料為宜1、屋面保溫節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)屋面保溫層不宜選用容重較大、導(dǎo)熱系數(shù)較高的保溫材料屋面保溫層不宜選用吸水率較大的保溫材料倒置屋面5.3.1屋面保溫的設(shè)計(jì)要點(diǎn)3/11/2024屋面種類正置式屋面：是指保溫層位于防水層下方的保溫屋面。該保溫方式是傳統(tǒng)的屋面保溫方式。特點(diǎn)是對(duì)保溫材料要求條件較低，價(jià)廉。缺點(diǎn)為施工程序復(fù)雜，使用壽命短，屋面易漏水。倒置式屋面：是指保溫層位于防水層之上的保溫屋面。其優(yōu)點(diǎn)是由于保溫材料的保護(hù)作用，使防水層避免了室外溫度劇變、紫外線輻射作用及施工人員踩踏等帶來(lái)的損害，從而大大延長(zhǎng)了防水材料的使用年限，有效解決了屋面漏水的問(wèn)題。同時(shí)，該保溫方式施工簡(jiǎn)單，不受氣候條件的影響，是一種理想的屋面保溫系統(tǒng)。3/11/20245.3.2幾種節(jié)能屋面熱工性能指標(biāo)1）高效保溫材料保溫屋面（正置式）防水層、找平層、找坡層大致相同3/11/20242）架空型保溫屋面（正置式）5.3.2幾種節(jié)能屋面熱工性能指標(biāo)3/11/20242）架空型保溫屋面（正置式）5.3.2幾種節(jié)能屋面熱工性能指標(biāo)3/11/20243）保溫、找坡結(jié)合型保溫屋面（正置式）5.3.2幾種節(jié)能屋面熱工性能指標(biāo)3/11/20245.3.2幾種節(jié)能屋面熱工性能指標(biāo)優(yōu)點(diǎn)：1）防水層在下面，防止太陽(yáng)光直接照射其表面，延長(zhǎng)防水的使用年限2）最外層為卵石和方磚保護(hù)，夏季利用其蓄熱性能調(diào)節(jié)屋頂表面溫度，增大蓄熱系數(shù)4）倒置式保溫屋面3/11/20245.3.2幾種節(jié)能屋面熱工性能指標(biāo)4）倒置式保溫屋面3/11/20245）種植屋面5.3.2幾種節(jié)能屋面熱工性能指標(biāo)隔熱原理：1）植被遮陽(yáng)能減少溫差傳熱。2）植物利用光合作用消耗太陽(yáng)光。3）植被基層的土壤或水體的增發(fā)消耗太陽(yáng)能。3/11/20245.4窗戶節(jié)能5.4.1控制建筑各朝向的窗墻面積比5.4.2減少窗的傳熱能耗5.4.3提高窗的氣密性，減少冷風(fēng)滲透5.4.4開扇的形式與節(jié)能

5.4.5窗的遮陽(yáng)5.4.6提高窗保溫性能的其他方法3/11/2024選擇窗的要素滿足視覺的聯(lián)系、采光、通風(fēng)、日照、建筑造型、保溫隔熱性能、密封性等3/11/20245.4.1控制建筑各朝向的窗墻面積比1）嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)居住建筑的窗墻比朝向窗墻面積比嚴(yán)寒地區(qū)寒冷地區(qū)北≤0.25≤0.30東、西≤0.30≤0.35南≤0.45≤0.503/11/20242）夏熱冬冷地區(qū)居住建筑的窗墻比5.4.1控制建筑各朝向的窗墻面積比（1）氣候要點(diǎn)：夏季炎熱，冬季濕冷（2）窗墻比的確定是依據(jù)：不同朝向冬夏季日照情況，季風(fēng)影響，室外空氣溫度，室內(nèi)采光設(shè)計(jì)、開窗面積、建筑能耗所占的比例等因素綜合分析。不同朝向、不同窗墻面積比的外窗傳熱系數(shù)見表5-18所示（3）設(shè)計(jì)重點(diǎn)：由于這個(gè)地區(qū)人們有四季開窗的習(xí)慣，所以不宜過(guò)分減少窗墻比，而應(yīng)重點(diǎn)提高窗的熱工性能。3/11/20245.4.1控制建筑各朝向的窗墻面積比3）夏熱冬暖地區(qū)居住建筑的窗墻比（1）氣候要點(diǎn)：亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，夏季漫長(zhǎng)，冬季短暫（2）窗墻比的確定是依據(jù)：要充分滿足隔熱、通風(fēng)、防雨、防潮的要求；北區(qū)冬季稍冷，要考慮窗保溫性能，南區(qū)不必考慮保溫。北區(qū)居住建筑外窗的傳熱系數(shù)和綜合遮陽(yáng)系數(shù)限值表5-19南區(qū)居住建筑外窗的綜合遮陽(yáng)系數(shù)限值表5-20（3）設(shè)計(jì)重點(diǎn)：要考慮傳熱系數(shù)、窗墻比和遮陽(yáng)系數(shù)之間的關(guān)系。加大窗墻比的代價(jià)是要提高窗的綜合遮陽(yáng)系數(shù)、保溫隔熱性能和提高外墻的隔熱性能。遮陽(yáng)系數(shù)：表征窗玻璃在無(wú)其他遮陽(yáng)措施情況下對(duì)太陽(yáng)輻射透射得熱的減弱程度。其數(shù)值為透過(guò)窗玻璃的太陽(yáng)輻射得熱與透過(guò)3mm厚普通透明窗玻璃的太陽(yáng)輻射得熱之比值。3/11/20243/11/20244）公共建筑窗墻比建筑師希望：更加通透明亮、外立面更加美觀、建筑形態(tài)更為豐富。所以公共建筑窗墻比比較大。我國(guó)現(xiàn)行公共建筑規(guī)范規(guī)定：每個(gè)朝向的窗墻面積比必應(yīng)大于0.7；窗的遮陽(yáng)系數(shù)SC和傳熱系數(shù)K要符合不同熱工分區(qū)的規(guī)定。夏熱冬暖、部分夏熱冬冷地區(qū)要有外遮陽(yáng)。5.4.1控制建筑各朝向的窗墻面積比3/11/20245.4.2減少窗的傳熱耗能1）采用節(jié)能玻璃對(duì)于采暖要求的地區(qū)：節(jié)能玻璃應(yīng)具有傳熱小，可利用太陽(yáng)輻射熱的性能。對(duì)于夏季炎熱地區(qū)：節(jié)能玻璃應(yīng)具有阻隔太陽(yáng)輻射熱的隔熱、遮陽(yáng)性能。3/11/2024（1）熱反射玻璃在玻璃上噴涂一種或幾種金屬氧化物膜而成。鍍膜后只能透過(guò)可見光和部分近紅外線?？梢哉趽?7%的太陽(yáng)能（吸收和反射）。迎光面具有鏡子特性，背光面具有玻璃特性。5.4.2減少窗的傳熱耗能3/11/2024（1）熱反射玻璃3/11/2024（2）LOW-E玻璃用沉積技術(shù)，鍍膜一般有一種或幾種金屬氧化物薄層和襯底組成，能反射80%以上的紅外線。同時(shí)透過(guò)的可見光的比例增大。近幾年大量使用。可分為：冬季型、夏季型和遮陽(yáng)型。5.4.2減少窗的傳熱耗能3/11/20243/11/2024（3）中空/真空玻璃5.4.2減少窗的傳熱耗能（a）中空玻璃空氣間層厚度小于12mm氬氣和氪氣等惰性氣體更節(jié)能3/11/2024（4）真空玻璃兩片玻璃間隙只有0.1~0.2mm夾氣層內(nèi)氣壓只有幾pa。有更好的隔熱、保溫、防噪音性能5.4.2減少窗的傳熱耗能3/11/2024（5）雙層窗5.4.2減少窗的傳熱耗能雙層玻璃之間常有50~150mm厚的空間。利用里面相對(duì)靜止的空氣，會(huì)增加整個(gè)窗戶的保溫節(jié)能作用。3/11/2024鋁合金木材塑鋼鋁木5.4.2減少窗的傳熱耗能2）提高窗框的保溫性能3/11/2024木框雙玻窗門窗框材料3/11/2024斷熱玻璃窗3/11/20245.4.3提高窗的氣密性，減少冷風(fēng)滲透3/11/20245.4.3提高窗的氣密性，減少冷風(fēng)滲透空氣滲透量指門窗試件兩側(cè)空氣壓力為10pa條件下測(cè)得。國(guó)家規(guī)定底層和多層建筑中，氣密性等級(jí)要大于等于3級(jí)。3/11/20245.4.4開扇的形式與節(jié)能3/11/2024總結(jié)開扇形式的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：（1）保證必要的換氣次數(shù)前提下，盡量減小開窗面積（2）選用周邊長(zhǎng)度與面積比小的窗扇形式，即接近正方形，有利于節(jié)能（3）鑲嵌的玻璃面積要盡可能的大，增加密封性能5.4.4開扇的形式與節(jié)能3/11/2024第6章遮陽(yáng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：1、嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)：不適合外遮陽(yáng)2、夏熱冬冷地區(qū)：外卷簾和外百葉式的活動(dòng)遮陽(yáng)的效果要好一些3、夏熱冬暖地區(qū)：遮陽(yáng)擋板或遮陽(yáng)窗5.4.5窗的遮陽(yáng)3/11/20245.4.6提高窗保溫性能的其他方法（1）窗簾（2）夜墻3/11/20245.5雙層皮玻璃幕墻