建筑热环境-建筑保温

2-3建筑保温设计

概述：我国《民用建筑热工设计规范GB50176-93》按下列条件，将全国划分成五个建筑热工设计分区(p11)：严寒区：最冷月平均温度≤－10℃，日平均气温≤5

℃的天数，在145天以上的地区；寒冷区：最冷月平均温度0～－10℃，日平均气温≤5

℃的天数在90—145天的地区；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

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

℃的天数在0—90天2.3.1建筑保温与节能设计策略1、充分利用太阳能：

日照对建筑保温的重要意义：(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）太阳能的利用非常现实。附加阳光间式2、防止冷风的不利影响：

风对室内气候的影响有两方面：一是通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，增强外表面的散热量。

防止冷风的措施：应争取不使大面积外表面朝向冬季主导风向，当受条件限制不可避免时，也应在迎风面上尽量少开门窗或其它孔洞，严寒地区还应设置门斗。

另外，还要综合考虑房间密闭性和透气性的关系。

3、选择合理的建筑体型、朝向

建筑师处理体型与平面设计时，首先应考虑功能要求，必须正确处理体型，平面形式与保温的关系；否则，不仅增加采暖费用，浪费能源，而且必然影响围护结构的热工质量。尽量减少表面积以减少热量的散失，球形、圆形、方形、多边形、多层。4、使房间具有良好的热特性与合理的供热系统：

热特性应适合使用要求。例如：全天使用的房间应有较大的热稳定性，以防止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的房间，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，特别是寒潮期间连续降温时，为使室内气候能维持所需的标准，要有合理的供热系统。5、保温系统科学、节点构造设计合理6、建筑具有舒适高效的供热系统

7、做好热桥处理

建筑保温条件薄弱的局部：墙转角、圈梁、窗过梁、檐口等处。外墙和屋顶是建筑外围护结构的主体部分，对其保温能力的要求，取决于房间的使用性质及技术经济条件。一般从下面几个方面来考虑：保证内表面不结露，即内表面温度不得低于室内空气的露点温度；对于大量的民用建筑，不仅要保证内表面不结露，还需满足一定的热舒适条件，限制内表面温度，以免产生过强的冷辐射效应；从节能要求考虑，热损失应尽可能的小；应具有一定的热稳定性。2.3.2外围护结构的保温设计1.最小传热阻按我国现行设计规范，保温设计是取阴寒天气作为设计计算基准条件。以下是我国国家标准《民用建筑热工设计规范》中规定的设计方法---最小热阻法。以上参数的确定原则和选用方法为：冬季室内计算温度titi值因房间使用性质不同而有不同的规定值。

对于一般居住建筑取18℃；对于高级居住建筑、医疗和福利建筑、托幼建筑等，取20℃

。冬季室外计算温度te

te值的选取较为复杂一些，它的取值大小与所设计的外墙或屋顶的热惰性指标值大小有关。一般说来，热惰性指标值大，te取值较高，相反亦然。我国规范对te的选取作了具体规定，见表3--1室内空气与外墙（或屋顶）内表面之间的允许温［Δt］允许温差［Δt］，根据房间性质及结构，按表3-2取值。温差修正系数n内表面换热阻Ri，。

按上述步骤，在取得各参数值后，便可求得Ro.min

。应当注意，求得这个最小传热组，并不意味着外围护结构的实有热阻一定要刚好等于最小传热阻，它只是起码的标准。实际热阻应高于或等于它，但不得低于它。

Ro≥Ro.min

此外，在实际设计当中，当居住建筑、医院、幼儿园、办公楼、学校和门诊部等建筑物的外墙为轻质材料时，外墙的最小传热阻应在前述计算求得Ro.min的基础上进行附加，其附加值应按下的规定采用。建筑节能与传热系数限值法建筑能耗与围护结构热工性能权衡判断法2.绝热材料

所谓绝热材料是指那些绝热性能比较高，也就是导热系数比较小的材料。通常把导热系数λ<0.25，并能用于绝热工程的称为绝热材料把用于控制室内热量外流的叫保温材料。防止热量进入室内的叫隔热材料。影响材料导热系数λ的因素：1.密度；2.湿度；3.温度

绝热材料的选择（按热物理性能、强度、耐久性、耐火性及耐侵蚀性等，满足要求）

3、选择保温构造方案（一）保温构造的种类1.单设保温层（见图3-6）2.封闭空气间层保温（一般空气间层厚4-5cm）3.保温与承重相结合（见图3-7）4.混合型构造（见图3-8）单设保温层复合结构的形式及持点内保温和外保温外保温的优点主要有：保护墙或屋顶，降低温度应力起伏，提高结构的耐久性;有利于房间热稳定性；防止内部产生水蒸汽凝结；消除热桥；有利于旧房节能改造；节约使用空间.

防水层不设在保温层上边，而是倒过来设在保温层底下,这种方法，在国外叫作"Upsidedown"构造方法;简称USD构法。4.外窗、外门和地面的保温设计

对一栋建筑物来说，外窗户、外门和地面在外围护结构总面积中占有相当的比例，一般在30-60%之间。从冬季失热量来看，外窗、外门及地面的失热量要大于外墙和屋顶的失热丘，表3-5是西安建筑科技大学一栋住宅楼外围护结构各部分耗热量分布。1）窗户的保温设计控制窗墙面积比按我国设计规范，窗墙面积比=窗户洞口面积/外墙面积（开间*层高）提高气密性，减少冷风渗透我国的有关标准规定，在窗两侧空气压差为10Pa的条件.单位时间内每米缝长的空气渗透量q1的允许标准如下：在低层和多层建筑中应不大于4.0m3/（m.h）在中、高层建筑中应不大于2.5m3/（m.h）窗缝的处理提高窗户的保温能力改善窗框保温性能改善窗玻璃部分的保温能力合理选择窗户类型2)外门保温设计

这里的外门包括户门（不采暖楼梯间）、单元门（采暖楼梯间）阳台门下部以及与室外空气直接接触的其他各式各样的门。门的热阻一般比窗户的热阻大，而比外墙和屋顶的热阻小，因而也是建筑外围护结构保温的薄弱环节，见表3-8

试验研究证明，地面对人体热舒适及健康影响最大的是厚度约3---4mm的面层材料。5.地板的保温设计6.沿底层外墙周边局部的保温处理我国规范规定，对于严寒地区采暖建筑的底层地面，当建筑物周边无采暖管沟时，在外墙内侧0.5—1.0m范围内应铺设保温层，其热阻不应小于外墙的热阻。7.特殊部位保温设计围护结构交角处的保温设计

围护结构的交角，包括外墙转角、内外墙交角、楼板或屋顶与外墙的交角等。2.3