第十章 建筑热工构造-OK

,建筑热工,第十章建筑热工构造,1建筑热工基础,2围护结构的保温措施,3围护结构的表面和内部凝结,4围护结构的空气渗透,5围护结构的隔热,1）保温的作用改善室内热环境节能热传递的基本方式：1.热传导2.热对流3.热辐射三种传热的基本方式，传热的过程中往往是同时发生.不同的过程,传热的方式可能有所侧重.,1.1保温的作用与原理,1建筑热工基础,建筑热工1建筑热工基础,2）围护结构传热原理传热过程：内表面吸热结构层传热外表面散热材料特性导热系数W/米K蓄热系数SW/米2K1米厚物体表面两侧温差1度，在1h内、通过1平方米传递的热量比热CW/Kg容重Kg/米3,建筑热工1建筑热工基础,建筑热工1建筑热工基础,3）围护结构热工指标热阻Rm2K/W围护结构抵抗热流通过的能力R=d/d-材料厚度R0=Rn+R+Rw热阻大，保温性能好，240砖墙R0=0.526热惰性D无量纲围护结构抵抗温度波动的能力，即热稳定性D=RS240砖墙D=2.82S=0.51C导热系数W/米K，轻质材料蓄热系数SW/米2K，重质材料,建筑热工1建筑热工基础,1）保温材料导热系数0.2的材料钢砼1.33砖墙0.7加气砼0.10.16,泡沫砼0.18,陶粒砼0.2静止空气0.02常用材料：矿棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、加气砼、膨胀蛭石、泡沫砼、泡沫塑料板材憎水性水泥膨胀珍珠岩保温板、发泡聚苯乙烯保温板、挤塑型（或称挤压型）聚苯乙烯保温板、硬质和半硬质的玻璃棉或岩棉保温板块材水泥聚苯空心砌块等卷材玻璃棉毡和岩棉毡等散料膨胀珍珠岩、发泡聚苯乙烯颗粒等,1.2保温材料及保温层厚度确定,建筑热工1建筑热工基础,低限热阻Rmin确定,tn-tw,tn-ty,Rmin=,Rna,Rmin低限热阻（米2K/W）tn冬季室内计算温度tw冬季室外计算温度ty室内温度与内表面允许温差Rn内表面感热阻（0.133)a热稳定性修正系数（1.01.2)由R=d/得d(Rmin-Rn-Rw)墙体为多层材料时，同理可得,建筑热工1建筑热工基础,2）保温层厚度总热阻大，保温性能好，但土建费用高低限热阻Rmin以围护结构内表面温度不致太低为依据，以减弱内表面的冷辐射，避免出现凝结水的热阻标准,保温层厚度确定,保温层厚度计算实例,实例试计算哈尔滨地区某住宅建筑外墙的保温层厚度。已知条件：tn=18，tw=-26墙体构造由散层组成，内层及外层各为1/2砖墙，中间填充容重为600公斤/米3的泡沫砼保温层。基本数据：砖砌体导热系数0.7泡沫砼导热系数0.18允许温差7,保温层厚度计算实例,1）增加围护结构的厚度2）选用导热系数小的材料3）围护结构中设空气间层4）围护结构中设保温层保温层设在承重层内侧保温层设在承重层外侧保温层设在承重层中间5）减少和消除“冷桥”的影响,2围护结构的保温构造,2.1保温措施,建筑热工2围护结构的保温措施,1）增加墙体厚度热稳定性好，但材料力学性能不能充分发挥材料用量大2）选用导热系数小的材料保温好、重量轻、材料省但厚度太小时，热稳定性差3）设空气间层可用空斗墙、空心墙、空心砌块保温好、热稳定性好、厚度小，但构造复杂4）设保温夹层保温层在内侧：构造简单,但热稳定性差且占面积保温层在中间：耐久，稳定性好，但构造复杂保温层在外侧：避免热桥，保护结构，施工复杂。,2.2外墙保温,建筑热工2围护结构的保温措施,外墙保温,冷桥作用,1）蒸汽渗透：冬季室内湿度大，水蒸汽含量高，在外围护结构两侧存在压力差，水蒸汽分子将从高压侧向低压侧扩散、渗透。蒸汽渗透量随材料的水蒸汽渗透性和水蒸汽压力差而变化2）露点温度空气中相对湿度达到100%时的空气温度3）凝结现象当围护结构表面或内部温度达到露点温度时，室内空气或围护结构内水蒸汽达到饱和状态，这时水蒸汽便在围护结构表面或内部凝结成水或甚至在负温时结成冰,3围护结构的表面和内部凝结,3.1基本原理,建筑热工3围护结构的表面和内部凝结,1）合理布置材料将导热系数小的材料设在围护结构低温侧尽量在水蒸汽渗透通路上做到“进难出易”2）设置隔蒸汽层在保温层高温侧设塑料膜、卷材、铝箔、涂料等3）控制室内相对湿度控制较低湿度，可减少冷凝现象一般建筑3060%，住宅建筑3040%4）避免贯通式“冷桥”冷桥围护结构中保温性能较低而容易传热、产生冷凝水的部位冷桥部位：厂房、框架中的钢柱、钢砼梁柱砖墙中的钢砼过梁、圈梁、梁垫预制保温板材中的肋条,3.2避免凝结的构造措施,建筑热工3围护结构的表面和内部凝结,外墙隔蒸汽层设置,1）空气渗透当围护结构两边空气具有压力差时，空气由高压侧通过围护结构流向低压侧热压渗透：冬季空气从房间向室外渗透风压渗透：空气从临风面向室内渗透2）避免措施墙体砌筑密实外墙两侧抹灰，清水墙严格勾缝处理门窗与墙连接缝隙塞填密实,4围护结构的空气渗透,建筑热工4围护结构的空气渗透,1）保温材料类型散材：石灰炉渣、水泥蛭石、水泥珍珠岩块材：泡沫砼块、加气砼块板材：轻质砼条板2）保温层位置1.保温层放置在屋面结构层与防水层之间，下设隔蒸汽层2.“倒铺屋面”保温层放置在屋面防水层之上（保温材料必须自防水）3.内保温保温层放置在屋面结构层之下,2.3屋顶保温,建筑热工2围护结构的保温措施,屋顶保温,保温层放置在屋面结构层与防水层之间,倒铺屋面,内保温保温层放置在屋面结构层之下,在钢结构建筑檩条与屋面板之间设保温层,钢砼坡屋面上设保温层檐口处构造示意,屋顶保温,屋面排气,建筑外门窗保温构造,外门窗保温构造要点：加强门窗缝的气密性以及选择具有良好热工性能的门窗材料,建筑地面保温构造,地面保温构造要点：在严寒和寒冷地区，建筑底层室内如果采用实铺地面构造，则对于直接接触土壤的周边地区，也就是从外墙内侧算起2.0m的范围之内，应当作保温处理如果底层地面之下还有不采暖的地下室，则地下室以上的底层地面应该全部作保温处理。保温层除了放在在底层地面的结构面板与地面的饰面层之间之外，还可以考虑放在底层地面的结构面板，即地下室的顶板之下,地面保温除了采用保温层外,还可以采用低温辐射地板,见教材P73页,1）热作用太阳辐射室外气温2）热指标辐射等效温度I*s/es围护结构外表面对太阳辐射热的吸收系数I太阳辐射强度（千卡/米2时）e-围护结构外表面换热系数，夏季取19室外综合温度tsatsa=te+I*s/e,5围护结构的隔热,5.1隔热原理,建筑热工5围护结构的隔热,1）隔热原理利用实体材料吸收太阳辐射，减少进入室内的热量但当室外降温时，实体材料开始放热不适用于夜间使用的房间2）屋面隔热做法大阶砖实铺砾石屋面堆土种植,5.2屋面实体隔热,建筑热工5围护结构的隔热,屋面隔热,屋面隔热,1）隔热原理利用表面光洁、颜色浅亮的材料反射太阳辐射，减少进入室内的热量构造简单，施工方便但反射表面易受污染，影响隔热效果2）屋面隔热做法浅色绿豆砂喷洒石灰水铺贴地面砖增设铝箔层材料反射性能：沥青15%，砼35%，镀锌铁皮35%砂59%，石灰刷白82%，铝箔89%,5.3屋面反射隔热,建筑热工5围护结构的隔热,1）隔热原理利用架空间层空气的流动，带走大量太阳辐射，减少进入室内的热量最为有效的隔热方法在外围护结构表面设置通风的空气间层，利用层间通风，带走一部分热量，使屋顶或外墙变成两次传热，以减低传至外围护结构内表面的温度2）隔热做法架空砖架空砼板架空瓦架空层高度宜为180300，以利于通风.架空层表面宜用浅色，以增强反射效果,5.4通风间层隔热,建筑热工5围护结构的隔热,空气间层隔热,屋面隔热,屋面隔热,屋面隔热,1）隔热原理利用水体吸收太阳辐射，减少进入室内的热量蓄水深度150300可与蓄水种植、养殖相结合2）蓄水屋面做法三孔一壁,5.5屋面蓄水隔热,建筑热工5围护结构的隔热,屋面隔热,1）隔热原理利用流动水层的反射、吸收、蒸发使屋顶降温，减少进入室内的热量。隔热效果明显但投资高、维修管理复杂2）屋面隔热做法喷雾淋水倒置隔热屋面,5.6屋