夏热冬冷地区居住建筑外维护结构节能要求与主要技术

第六章维护结构的节能技术

住宅建筑节能三个方面

建筑群的规划布局、建筑物平面布置、体形（间距、朝向、自然通风、体形系数）

围护结构节能（保温、隔热、气密性）

采暖和空调设备节能（设备能效比、采暖空调方式、能源选择等）目前以围护结构节能为主围护结构建筑物和房间的围护物

外围护结构

外墙、屋面外窗、户门

内围护结构分户墙楼板均有节能要求围护结构节能措施

提高保温性能

提高隔热性能

提高气密性能

外墙、屋面、外窗、户门分户墙、楼板（包括底层）外墙、屋面、外窗外窗（包括阳台门）体形系数

建筑物与室外大气接触的外表面面积与其所包围的体积的比值条式住宅≤0.35，点式建筑≤0.40（包括公共建筑）传热系数怎样计算？

把每个构造层的热阻相加

再加上内表面换热阻0.11

再加上外表面换热阻0.04

得到传热阻Ro

取其倒数即得：K＝1／Ro

每个构造层的热阻：都是构造层厚度除以构造层材料的导热系数计算值δ／λ围护结构传热过程图

传热系数计算示例：试计算一外保温墙体的K值200钢筋混凝土墙、30膨胀聚苯板外保温

=0.03/0.046+0.20/1.74+0.02/0.87=0.790(㎡K/W)Ro=Re+R+Ri=0.04+0.790+0.11=0.940(㎡K/W)K=1/Ro=1/0.940=1.06(W/㎡K)外墙需用外墙平均传热系数Km

因为外墙中有热桥存在，如构造柱、圈梁、楼板端头等这些部位的传热系数往往大于主体墙，所以要加权平均。KP·FP+KB1·FB1+KB2·FB2+KB3·FB3

Km=

FP+FB1+FB2+FB3

注：式中参数代表

Km——外墙的平均传热系数，单位：W/(m2·K)KP——外墙主体部位的传热系数，取计算值或经验值，单位：W/(m2·K)FP——外墙主体部位面积，单位：m2

；取值按照下表取或按照施工图所示的外墙构造尺寸计算

KB1

、KB2

、KB3——外墙各热桥部位（构造柱、圈梁、楼板伸入外墙部分等）等的传热系数；单位：W/(m2·K)，取计算值

FB1、FB2

、FB3——外墙各热桥部位的面积，单位：m2

；按下表取值或按照施工图所示的构造尺寸计算。外墙的平均传热系数计算公式常用的保温节能材料无机纤维状保温材料：岩棉、玻璃棉、矿渣棉；松散粒状保温材料：膨胀蛭石及制品、膨胀珍珠岩及制品；无机多孔保温材料：泡沫水泥板、加气混凝土、微孔硅酸钙、复合硅酸盐、泡沫玻璃；有机保温材料：各种聚苯板、聚碳酸酯；复合保温材料：金属夹心板，芯材为聚苯、岩棉等。一、外墙节能技术

提高外墙的保温、隔热性能

采用不同的保温材料与基层墙体复合，构成复合保温墙体——外保温、内保温、中保温或组合保温

直接采用具有较高热阻的墙体材料——自保温

（一）外墙外保温保温层置于外墙的外表面

是一种先进的外墙节能技术六大优越性

①保温隔热性能优良④保温层不占室内使用面积②能消除结构性热桥⑤不影响室内装修③能保护主体结构⑥便于既有建筑的节能改造“在可能的条件下宜采用外保温”A、外墙外保温做法

贴板法——膨胀聚苯板（EPS）、挤塑聚苯板XPS）、

半硬质矿棉板、聚氨酯保温板、砂加气保温板、泡沫玻璃保温板

抹灰法——胶粉聚苯颗粒保温浆料

浇合法——单面钢丝网架聚苯板、无网聚苯板、建筑模网

喷涂法——聚氨酯

钉挂法——矿棉板等1、膨胀聚苯板（EPS）薄抹灰外墙外保温系统国内应用最早、做多的一种系统，开发企业也最多有国家建筑标准设计图集（1999年专威特系统）有上海市推荐性应用标准和建筑构造应用图集。2001年（专威特和永成系统）有该系统产品的国家建筑工业行业标准（JG149—2003）（1）系统的构造层次与组成材料构造层次：粘结层、保温层、护面层、饰面层。2、挤塑聚苯板（XPS）薄抹灰外墙外保温系统（1）材料和构造特点XPS板密度，强度，硬度大，表面致密导热系数，线膨胀系数，水蒸汽透过系数小吸水率小（＜1.0％）

板面——涂刷表面处理剂

粘贴，涂面材料——粘结强度应较高

粘钉结合——全部

饰面层——涂料或面砖系统的整体性和可靠性提高3、胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统

一种整体抹灰型的外保温体系（无空腔）

国家行业标准已通过审查编制该系统的推荐性应用图集（1）构造与组成

基层墙体系统的基本构造界面层①保温层②抗裂防护层③饰面层④各种砌体墙体混凝土墙体ZL界面砂浆ZL胶粉聚苯颗粒保温浆料水泥抗裂砂浆+耐碱玻纤网布+弹性底层涂料柔性耐水腻子+涂料(或粘贴面砖)4、单面钢丝网架聚苯板整浇系统

B1级（难燃性）有槽聚苯板

聚苯板外侧有单面钢丝网

斜插钢丝穿透聚苯板埋入基墙

基层外墙为现浇钢筋混凝土

L形、U形钢筋锚入

护面层采用聚合物水泥砂浆

可粘贴面砖或采用涂料有国家标准设计图集上海市推荐规程已编制5、193聚氨酯彩色防水保温系统1墙体2防水涂膜稀桨3聚氨酯泡沫塑料4防水涂膜稀浆5纤维增强抗裂腻子6防水装饰涂料193聚氨酯系统硬质聚氨酯泡沫塑料物理性能指标（M型）检测项目单位技术指标密度kg/m3

≥35导热系数W/(m·K)≤0.025吸水率%≤3抗压强度Mpa≥0.15抗拉强度Kpa≥200粘结强度Kpa≥25尺寸稳定性%≤1B、外墙保温层应用厚度（用于上海节能住宅）膨胀聚苯板（EPS板） 30㎜厚挤塑聚苯板（XPS板） 20～25㎜厚

胶粉聚苯颗粒保温浆料 20～40㎜厚浇合系统：单面钢丝网架聚苯板 40㎜厚半硬质憎水性矿棉板 30～35㎜厚砂加气块 40～60㎜厚聚氨酯 20㎜厚泡沫玻璃保温板 30㎜厚

对机械锚固件的要求

——行标《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》（1）塑料钉和带圆盘的塑料膨胀套管应采用聚酰胺（polyamide6、polyamide6.6）、聚乙烯（polyethylene）或聚丙烯(polypropylene)制成，制作塑料钉和塑料套管的材料不得使用回收的再生材料；金属螺钉应采用不锈钢或经过表面防腐处理的金属制成。（2）塑料圆盘直径不小于50㎜。（3）锚栓的有效锚固深度不小于25㎜。（4）锚栓的技术性能应符合下表要求。试验项目技术指标单个锚栓抗拉承载力标准值，kN≥0.30单个锚栓对系统传热增加值，W/(m2·K)≤0.004欧洲技术认证指南ETAG004

(2000年版)粘结系统机械固定系统纯粘贴系统以粘为主系统以机械固定为主系统纯机械固定系统薄抹灰外保温系统的类型锚栓性能的要求

承受风荷载；

低导热性；耐湿热老化影响；安装便捷；几何轮廓、外形美观适用耐腐蚀机械固定系统的两种类型：锚栓布置设计计算1、基本原则2、步骤:锚栓布置建筑物上的部位（考虑负风压影响）荷载大小（风荷载、饰面层类型）风荷载标准值：围护结构风荷载计算：GB50009-2001《建筑结构荷载规范》风荷载设计值：考虑建筑物不同部位负风压影响：R＝负风压影响范围1R2(m)3、实例0~20m20~60m60~100m6个/m24个/m29个/m25个/m211个/m26个/m2上海地区慧鱼锚栓举例：特点：

广泛用于各种基层墙体，如：混凝土、实心砖、空心混凝土砌块和加气混凝土等

可用于各种EPS板、XPS板或矿棉板等外保温材料的固定

敲击式安装，无需专门安装工具，方便快捷

金属钉有镀锌防腐处理，也可提供有A2不锈钢钉

DIPK（塑料钉）DIPS（金属钉）DHK通风式幕墙外保温锚栓特点：适用于混凝土、轻质混凝土、天然石材、粘土砖、加气混凝土等基层墙体用于固定柔软而又耐压的板状或条状保温材料，如：石棉、玻璃棉通过尼龙钉上的竖向筋条与钻孔壁形成摩擦，从而产生锚固作用直径为90mm的圆盘便于外力均匀地传递到基材上，同时可增强柔软保温材料自身的刚度。基层墙体材料锚栓有效锚固深度(mm)DIPK/DIPS

抗拉承载力标准值(kN)实心基材（如：混凝土）≥25～30≥0.6空心基材（如：多孔砖）≥50～70≥0.5混凝土小砌块≥30≥0.4加气混凝土≥50～70≥0.4（二）外墙内保温

保温隔热层置于外墙内侧

优点

施工较简便，受气候影响小

造价相对低些

外饰面自由度大

缺点存在热桥，热工性能较差

主体结构无保护，特别是温差变形大

占用室内面积

外墙部位内装修