第章建筑保温与隔热ppt课件.ppt

第18章建筑保温与隔热 概述建筑保温建筑隔热围护结构的蒸汽渗透 本章提要 18 1概述 一 围护结构的保温与隔热围护结构一般是指外墙 屋顶 门窗等 在建筑物理学上属于建筑热工设计部分 18 1概述 二 建筑热工设计分区全国划分为五个建筑热工设计分区 附图1严寒地区寒冷地区夏热冬冷地区夏热冬暖地区温和地区 18 1概述 1 严寒地区主要指标最冷月平均温度 10 设计要求必须充分满足冬季保温要求一般可不考虑夏季防热附图1 1 18 1概述 2 寒冷地区主要指标最冷月平均温度 10 0 设计要求应满足冬季保温要求部分地区兼顾夏季防热附图1 2 18 1概述 3 夏热冬冷地区主要指标最冷月平均温度0 10 最热月平均温度25 30 设计要求必须满足夏季防热要求适当兼顾冬季保温附图1 3 18 1概述 4 夏热冬暖地区主要指标最冷月平均温度 10 最热月平均温度25 29 设计要求必须满足夏季防热要求一般可不考虑冬季保温附图1 4 18 1概述 5 温和地区主要指标最冷月平均温度0 13 最热月平均温度18 25 设计要求部分地区考虑冬季保温要求一般可不考虑夏季防热附图1 5 18 2建筑保温 一 保温的作用和原理围护结构的保温能力通常用热阻和热稳定性来衡量 18 2建筑保温 一 热阻表示墙体或其它围护结构抵抗热流通过的能力 单位是m2 k W 热阻愈大 通过的热量越小 因而其保温性能就愈好 18 2建筑保温 例墙的温度分布曲线图6 67图示为一外墙的温度分布曲线 冬季 热量从室内温度高的一侧向室外温度低的一侧传递 它包括墙内表面吸热 墙体导热和墙外表面放热三个过程 18 2建筑保温 其中 tn tw 分别表示室内 室外温度 n w 分别表示墙内表面 外表面温度Ri 墙内表面换热阻 感热阻 R 材料层热阻Re 墙外表面换热阻 散热阻 18 2建筑保温 当内表面吸热时 由于Ri的阻抗作用 导致温度落差tn n当热量通过墙体时 由于R的阻抗作用 导致温度落差 n w当外表面放热时 由于Re的阻抗作用 导致温度落差 w tw外墙的总热阻 Ro Ri R Re 1 18 2建筑保温 对于式 1 Ro Ri R Re 民用建筑热工设计规范 中具有光平内表面的墙和屋顶 Ri 0 11 0 13Re 0 04 0 05单层R d 2 d 墙体的厚度 米 墙体的导热系数 千卡 米 时 18 2建筑保温 导热系数与材料层的密度和孔隙率有关 密度大的材料 导热系数也大实体砖砌体 o 1800kg m3 0 7 0 8钢筋砼 o 2500kg m3 1 33 1 74 密度小 孔隙率大的材料 导热系数小加气混凝土 o 700kg m3 0 22水泥膨胀珍珠岩 o 800kg m3 0 26聚苯乙烯泡沫塑料 o 30kg m3 0 042在建筑热工设计中 将导热系数 0 29w m k 的材料称为保温材料 18 2建筑保温 二 热稳定性 或热惰性 表示墙体或其它围护结构对外界温度波动作用的抵抗能力 在同样室外温度波动的条件下 墙或屋顶的热稳定性愈大 其内表面温度波动愈小 对保温愈有利 我国通常用热惰性指标作为定量指标 18 2建筑保温 对单层 D R S 3 D 热惰性指R 材料层热阻S 材料层的蓄热系数其中S 0 51 C o 4 式中 材料导热系数C 材料比热 o 材料的容重 18 2建筑保温 一般地 对各种材料 比热C的值变化幅度较小 但材料的容重和导热系数变化范围却很大 所以蓄热系数S主要是由 和 o决定的 试比较以下两种材料 240厚砖墙 o 1800kg m3 0 7R 0 343D 2 82070厚陶粒砼 o 600kg m3 0 2R 0 350D 0 875 18 2建筑保温 二 围护结构的低限热阻及所需保温层厚度的确定低限热阻标准 是以围护结构内表面温度不致太低为依据 以减轻墙内表面的冷辐射 避免出现表面凝结水 18 2建筑保温 低限热阻由下式求得 Ro min tn tw tn n Ria tn tw t Ria 5 式中 Ro min 低限热阻 米 小时 千卡 tn 冬季室内计算温度 一般建筑18 医院病房20 tw 冬季室外计算温度 与围护结构的热惰性指标有关 可查表 t 室内温度与围护结构的内表面的允许温差 可查表 居住建筑为6 公共建筑为7 Ri 内表面吸热阻a 室内外温差修正系数 可查表 外墙 平屋顶 a 1 0 带通风间层的平屋顶 坡屋顶 a 0 9 18 2建筑保温 设计时要求Ro Ro min 6 将公式 1 2 带入上式 Ri d Re Ro min 7 由 7 式即可求出满足保温要求的墙厚 d Ro min Ri Re 8 18 2建筑保温 若为多层次组合的墙或屋顶图6 68有 Ro Ri d1 1 d2 2 Re Ro min 9 一般地 在d1 d2 中各层材料的厚度只有一层保温层的厚度待定 其余均已确定 可由 9 式计算出 18 2建筑保温 三 提高围护结构保温性能的构造措施1 增加围护结构的厚度2 用导热系数小的材料3 减少和消除 冷桥 的影响图6 71图6 724 采用保温构造 18 2建筑保温 4 采用保温构造 1 外墙单一材料的墙体 保温与承重相结合 图20 1图20 2单设保温层图20 5图20 3图20 4图6 69带有空气间层图6 70混合型保温结构 18 2建筑保温 2 屋顶正置式保温屋面倒置式保温屋面图20 6图20 7图20 8图20 9 3 楼地面图20 10图20 11图20 12 18 2建筑保温 3 门窗1 控制窗墙比表20 12 提高窗户保温性能a 改善窗框保温性能b 增加窗扇层数c 合理选择玻璃 太阳能热反射玻璃 低辐射玻璃和多功能镀膜玻璃 中空玻璃 薄膜型热反射材料贴膜玻璃3 减少冷风渗透图20 134 加强外门的保温 18 3建筑隔热 一 隔热的作用和原理在南方炎热地区 由于太阳辐射和室外气温的双重因素 大量热量透过外墙门窗和屋顶传入室内 致使室内过热 因此 提高围护结构的隔热性能 以抵抗室外热作用对室内的影响 在南方地区建筑中是有重要作用 18 3建筑隔热 外墙及屋顶所受室外气温及太阳辐射的作用 可用室外综合温度 tz 表示 tz tw J w 10 式中 tw 室外气温 可测 墙或屋顶外表面对太阳辐射热的吸收系数J 太阳辐射强度 干卡 米2 时 与地理纬度 时间 表面朝向有关 w 表面放热系数 夏季16 18 3建筑隔热 在隔热设计时 除了从降低室外综合气温着手外 为了进一步提高屋顶和墙的隔热能力 在构造上可采取一些隔热措施 18 3建筑隔热 二 隔热措施1 设通风空气间层图9 70图9 71 外墙设通风间层图9 72图9 73 架空隔热屋面2 设隔热层图9 69 砼实铺屋面 堆土屋面 蓄水屋面 砾石屋面3 反射隔热图9 74图9 754 淋水降温图9 76 18 4围护结构的蒸汽渗透 一 蒸汽渗透现象空气有湿空气 干空气之分 湿空气中含有水蒸汽 空气温度越高 空气中水蒸汽含量越大 空气中蒸汽含量的多少 可以用水蒸汽分压力来表示 冬季 室内温度高 室外温度低 室内空气中蒸汽含量高于室外 当围护结构两侧出现蒸汽分压力差时 则水蒸汽分子从压力高的一侧向压力低的一侧渗透扩散 这种现象被称为蒸汽渗透 18 4围护结构的蒸汽渗透 二 蒸汽渗透引起的危害蒸汽渗透产生 表面凝结 室内表面装修发生脱皮 粉化 生霉 衣物发霉 影响人体健康 内部凝结 降低保温材料的保温性能 18 4围护结构的蒸汽渗透 三 隔蒸汽措施在围护结构的保温层靠高温一侧 即蒸汽渗入的一侧 设一道隔蒸汽层 隔蒸汽材料一般采用沥青 卷材 隔汽涂料 以及铝箔等防潮 防水材料 图6 73图20 35图20 36图20 37 第18章建筑保温与隔热 实例 房屋的基本组成 图5 2 附图1 附图1 1 附图1 2 附图1 3 附图1 4 附图1 5 图6 67 图6 68 图6 71 图6 72 图6 69 图6 70 图9 70 图9 71 图9 72 图9 73 图9 69 图9 74 图9 75 图9 76 图6 73 图20 1 图20 2 图20 3 图20 4 图20 5 图20 6 图20 7 图20 8 图20 9 图20 10 顶棚保温构造 图20 11 地板的局部保温 图20 12 不采暖房间上面楼板的保温 图20 13 几种门窗密封条 图20 35 图20 36 檐口 中间和墙边设透气口 图20 37 保温层内设透气层及通风口构造 第18章建筑保温 隔热构造 玻璃棉毡 带防潮铝箔贴面 玻璃棉板 可带防潮铝箔贴面 用带反射铝箔的玻璃棉毡做中保温的墙体 幕墙框架 固定保温材料 安装外侧铝板 挤塑型聚苯乙烯保温板 毡 加钉辅助连接 聚苯板用于地面保温 聚苯板用于外墙外保温 聚苯乙烯泡沫塑料板外墙保温 外墙结构 粘结胶浆 保温板 柔性抹面胶浆 玻璃纤维网格布 外墙饰面 用挤塑型聚苯板做外墙模板 支模 浇捣混凝土后 进行外墙饰面 以保温材料兼作外墙