建筑的保温与隔热市公开课一等奖省赛课获奖课件

第四节建筑保温与隔热建筑的保温与隔热第1页一、建筑保温

（一）传热方式与过程1、传热方式与过程热传递方式：热对流热传导热辐射建筑物维护结构传热过程：吸热：外围护结构内表面从室内空气中吸收热量传热：维护结构内部由高温向低温一侧传递热量放热：维护结构外表面向低温空间散发烧量建筑的保温与隔热第2页传热特点：传热发生在有温度差地方，而且总是自发地由高温处向低温处传递。

实际传热过程温度场传热有三种基本方式（如图7-1）：1.导热2.对流3.辐射建筑的保温与隔热第3页建筑的保温与隔热第4页

实际传热过程：例：冬季，室内经过外墙向室外传热是包含三种基本传热方式复杂过程。如图所表示：对流辐射导热对流辐射建筑的保温与隔热第5页建筑的保温与隔热第6页

概述：我国《民用建筑热工设计规范GB50176-93》按以下条件，将全国划分成五个建筑热工设计分区：严寒区：最冷月平均温度≤－10℃，日平均气温≤5

℃天数，在145天以上地域；严寒区：最冷月平均温度0～－10℃，日平均气温≤5

℃天数在90—145天地域；夏热冬冷区：最冷月平均温度0～10℃，最热月平均温度25℃～30℃；夏热冬暖区：最冷月平均温度大于10℃，最热月平均温度25℃～29℃；日平均气温≥25

℃天数在100—200天，夏季防热、冬季可不保温；温和地域：最冷月平均温度0～13℃，最热月平均温度18℃～25℃。日平均气温≤5

℃天数在0—90天建筑的保温与隔热第7页建筑的保温与隔热第8页建筑保温综合处理基本标准

（保温办法）1、充分利用太阳能：

日照对建筑保温主要意义：(1)太阳能能量密度高；（2）太阳能为清洁能源；（3）太阳能廉价；（4）太阳能有利于人体健康；（5）太阳能利用非常现实。建筑的保温与隔热第9页建筑的保温与隔热第10页2、预防冷风不利影响：

风对室内气候影响有两方面：一是经过门窗口或其它孔隙进入室内，形成冷风渗透；二是作用在围护结构外表面上，使对流换热系数变大，增强外表面散热量。

预防冷风办法：应争取不使大面积外表面朝向冬季主导风向，当受条件限制不可防止时，也应在迎风面上尽可能少开门窗或其它孔洞，严寒地域还应设置门斗。

另外，还要综合考虑房间密闭性和透气性关系。建筑的保温与隔热第11页

3、选择合理建筑体型、朝向

建筑师处理体型与平面设计时，首先应考虑功效要求，必须正确处理体型，平面形式与保温关系；不然，不但增加采暖费用，浪费能源，而且必定影响围护结构热工质量。尽可能降低表面积以降低热量散失，球形、圆形、方形、多边形、多层。建筑的保温与隔热第12页4、使房间含有良好热特征与合理供热系统：

热特征应适合使用要求。比如：全天使用房间应有较大热稳定性，以预防室外温度下降或间断供热时，室温波动太大；对于只白天使用或只有一段时间使用房间，要求在开始供热后，室温能较快上升到所需标准。

当室外气温昼夜波动，尤其是寒潮期间连续降温时，为使室内气候能维持所需标准，要有合理供热系统。建筑的保温与隔热第13页5、窗设置和保温

玻璃窗热阻远小于其它维护结构，是保温重点部位。

（1）增加窗层数；

（2）改进窗框和玻璃传热性能。

建筑的保温与隔热第14页6、热桥处理

建筑保温条件微弱局部：墙转角、圈梁、窗过梁、檐口等处。建筑的保温与隔热第15页

外围护结构保温设计一、对外围护结构保温要求

二、低限热阻确实定

三、绝热材料

四、围护结构结构方案选择建筑的保温与隔热第16页一、对外围护结构保温要求：

围护结构对室内气候影响，主要是经过内表面温度表达。内表面温度过低，不但影响人体健康，还会出现表面结露，严重影响卫生，加重结构潮湿情况，降低结构耐久性。稳定传热条件下，内表面温度仅决定于室内外温度和围护结构总热阻，越大则内表温度越高。就大量性工业和民用建筑，控制围护结构内表面温度不低于室内露点温度，以确保内表面不致结露是起码要求。建筑的保温与隔热第17页经济热阻按最小传热阻，节约建造费但增加采暖费；无限增加热阻，节约采暖费但浪费建造费，存在最正确经济热阻。世界发达国家外墙保温标准逐步提升。英国（气候与上海相近）1973年前外墙传热系数1.6w/(m2k)，1974年后1.0w/(m2k)，1982年后0.6w/(m2k)，1988年后0.45w/(m2k)。与北京相近气候发达国家约为0.35w/(m2k)。我国北京为0.9w/(m2k)。建筑的保温与隔热第18页二、绝热材料：

绝热材料：指那些绝热性能很好，即导热系数较小材料，通常把导热系数小于0.25并能用于绝热工程材料。保温材料：习惯上用于控制室内热量外流材料。

隔热材料：预防室外热量进入室内材料。导热系数是绝热材料最主要、最基本热物理指标。一定温差下，导热系数越小，经过一定厚度材料层热量越小；一样，为控制一定热流强度所需材料层厚度也越小。影响导热系数原因很多，如密实性，内部孔隙大小、数量、形状，材料湿度，材料骨架部分（固体部分）化学性质，以及工作温度等。常温下，影响最大原因是容重和湿度。建筑的保温与隔热第19页导热系数随孔隙率增加而减小，即容重越小，导热系数也越小。但容重小到一定程度后，再加大孔隙率，则导热系数不但不再降低，还会变大，存在有最正确容重。例如图9-2。建筑的保温与隔热第20页原因是：孔隙率太大，不但意味着孔隙数量增多，而且孔隙也必定增大。其结果，孔壁温差变大，辐射传热量加大，同时，大孔隙内对流传热也增多。尤其是因为材料骨架所剩无几，使许多孔隙相互贯通，使对流显著增加。建筑的保温与隔热第21页材料受潮后，导热系数显著增大。原因是因为孔隙中有了水分后，附加了水蒸气扩散传热量，另外还增加了毛细孔中液态水分所传导热量。普通情况下，水得导热系数约为0.58，冰导热系数约为2.33，都远大于空气导热系数0.03。建筑的保温与隔热第22页3。温度对导热系数影响温度愈高，导热系数愈大。原因是当温度增高时，分子热运动加剧，另外，孔隙内辐射换热也增强。

热流方向对导热系数也有影响

主要表现在各向异性材料，如木材、玻璃纤维等，当热流平行纤维方向，导热系数较大，当热流方向垂直纤维时，导热系数较小。建筑的保温与隔热第23页绝热材料按材质结构分有：多孔、板（块）状和涣散状。从化学成份看有：无机材料，如膨胀矿渣、泡沫混凝土、加气混凝土、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、浮石及浮石混凝土、硅酸盐制品、矿棉、玻璃棉等；有机材料，如软木、木丝板、甘蔗板、稻壳等；各种泡沫塑料；铝箔等反辐射性能好材料。材料选择要结合建筑物使用性质、结构方案、施工工艺、材料起源以及经济指标等原因，要按材料热物理指标及相关物理化学性质进行详细分析。绝热材料选择：建筑的保温与隔热第24页三、围护结构结构方案选择：

1、单设保温层由导热系数很小材料作保温层起主要保温作用。保温层不起承重作用，所以选择灵活性较大，不论是板块状，纤维状以至涣散颗粒状材料均可应用。外粉墙砖砌体保温层隔汽层内粉墙单设保温层结构示例建筑的保温与隔热第25页2、封闭空气间层保温

封闭空气层有良好绝热作用。空心砌块保温与承重结合结构3、保温与承重相结合

空心板、空心砌块、轻质实心砌块等，既能载重又能保温。建筑的保温与隔热第26页4、混合型结构当单独用某一个方式不能满足保温要求，或为到达保温要求而造成技术经济上不合理时，往往采取混合型保温结构。比如现有实体保温层，又有空气层和承重层外墙或屋顶结构。如图是一个200C恒温车间外墙结构。123765841—混凝土；2—粘结剂；3—聚氨脂泡沫塑料；4—木纤维板；5—塑料薄膜；6—铝箔纸板；7—空气间层；8—胶合板涂油漆建筑的保温与隔热第27页保温层在承重层外侧优点：

1、使墙或屋顶主要部分受到保护，大大降低温度应力起伏，提升结构耐久性。如图9-5。另外，外保温对降低防水层破坏，也是有利。建筑的保温与隔热第28页

2、因为承重层材料热容量普通都远比保温层大，所以这种布置方式对房间热稳定性有利。当供热不均匀时可确保围护结构内表面温度不致急剧下降，从而使室温不致很快下降。

3、保温层放在外侧时，将降低保温层内部产生水蒸气凝结可能性。

4、旧房改造，尤其是为了节能而加强旧房保温型性时，外保温处理效果最好。

建筑的保温与隔热第29页

倒铺屋面：即防水层不设在保温层上边，而是倒过来设在保温层底下。国外称“UpsideDown”结构法，简称USD结构，如图。结构层覆盖层保温层防水层USD结构方法示例建筑的保温与隔热第30页传热异常部位设计关键点一、地板保温设计特点

二、窗户保温

三、热桥

四、其它传热异常部位保温建筑的保温与隔热第31页一、地板保温设计特点：

1。人脚与地板直接接触传热以木地面和水磨石两种地面为例，既是它们表面温度完全相同，但若赤脚站在水磨石地面上，就比站在木地面上凉得多。这是因为二者吸热指数B不一样造成。木地面:B=10.5水磨石:B=26.8建筑的保温与隔热第32页2.沿外墙周围局部保温处理越靠近外墙，地板表面温度越低，单位面积热损失越多。如图为一采暖房屋地面及地板下土壤中温度分布。为改进外墙周围地板热工情况，可采取图示局部保温办法。建筑的保温与隔热第33页二、窗户保温：

窗户保温性能低原因，主要是缝隙透气；玻璃、窗框和窗樘等热阻太小。下表是惯用各类窗户总传热系数和总传热阻值。建筑的保温与隔热第34页1。提升气密性，降低冷风渗透。针对我国当前情况，应从以下几方面来改进窗保温性能：2.提升窗框保温性能。3。改进玻璃部分保温能力。比如：双层窗、双玻璃窗、空心玻璃砖等。建筑的保温与隔热第35页三、热桥保温：

围护结构中，普通都有保温性能远低于主体部分嵌入构件，如外墙体中刚或钢筋混凝土骨架、圈梁；楼板、墙板中肋条等，称为热桥。如图。