第4章 建筑节能(二)

第4章建筑节能(二）

1在我国大约有占全国总面积70%的地区冬季室内需要采暖。这些地区的建筑在设计上既要考虑保证良好的室内热环境，还要注意节省采暖的能耗和建造费用，即需要注意建筑保温问题。建筑保温：围护结构在冬季阻止室内向室外传热，从而保持室内适当温度的能力。建筑保温包括：围护结构保温建筑方案设计中的保温综合处理围护结构的蒸汽渗透及冷凝2

围护结构保温设计3围护结构冬季保温设计是取阴寒天气作为设计基本条件。室外为稳定低温，并且昼夜温度波动较小，室内是由供暖设备保持一定温度，热量持续由室内流向室外，因此冬季围护结构的传热可以粗略的主要按稳定传热计算，见下图。4一外墙和屋顶的保温设计外墙和屋顶是建筑外围护结构的主体部分。在外墙和屋顶的设计过程中应考虑以下几方面：

保证内表面不结露，即内表面温度不低于室内空气的露点温度；限制内表面温度，以免产生过强的冷辐射；从节能要求考虑，热损失应尽可能小；应具有一定的热稳定性。5最小传热阻在稳定传热的理论中，传热阻是外墙和屋顶保温性能优劣的特征指标，热阻大，其结构传热量就小，保温性能好；热阻小，传热量大，保温性能差。外墙和屋顶的保温设计要确定结构有合理的传热阻。

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封闭空气间层保温空气是一种良好的绝热体，只要空气层中不形成对流条件，空气间层就具有高热阻性能。

常见的形式：

窗帘与墙面空气间层；双层、三层、四层玻璃间空气间层。

保温、承重相结合承重材料或构件具有足够的力学性能外，还具有足够的热阻值，如混凝土空心砌块、轻质实心砌块等。多用于低层或多层墙承式建筑。7混合型构造

随着对围护结构保温要求的增加，复合结构的使用也日益广泛。复合结构形式大体上可分为：内保温、外保温和夹芯保温。8内保温——保温层在承重层内侧特点：保温材料不受室外气候因素的影响，无须特殊保护，造价比较低；

易受潮、水蒸气进易出难“热桥”问题不易解决适用范围：间歇使用的建筑空间，如影剧院观众厅、体育馆等9热桥保温定义：在围护结构中，常有保温性能远低于主体部分的嵌入构件，这些部位的传热量比主体部分大得多，所以他们内表面的温度也比主体部分低，在建筑热工学中，把这些容易传热的部分叫“热桥”。“热桥”即是热量容易通过的地方。外墙中的钢或钢筋混凝土骨架、圈梁；楼板、墙板中的肋条等都属于“热桥”。在围护结构中，热桥是不可避免的。热桥如果传热量过大，内表面的温度就会过低，就有必要校核热桥内表面是否会结露，以确定保温措施。10外保温——保温层在承重层外侧特点：不易受潮，能有效保护主体结构，房间热稳定性比较好。旧房的节能改造，外保温处理的效果最好。要求高，保温材料要有一定强度，增加了造价。夹芯保温——保温层布置在两个结构层中间特点：保温层两侧都有所防护，对保温材料的强度要求不高。要严格控制保温材料的湿度，防止外界水分的渗入，属装配式建筑，施工不方便。11

对一栋建筑物来说，外窗、外门和地面在外围护结构总面积中占30~60%之间，而外窗、外门和地面的传热损失热量外加门窗缝隙引起的空气渗透耗热量，占总耗热量的60%。因此必须做好窗户、外门、地面的保温设计。二外窗、外门和地面的保温设计

12窗户的保温设计

窗户的保温设计主要考虑以下几方面：

控制窗墙面积比；提高气密性，减少冷风渗透；提高窗户的保温能力。

13外门保温设计

门的热阻一般比窗的热阻大，而比外墙和屋顶的热阻小，也是建筑外围护结构保温的薄弱环节，应尽可能选择保温性能好的保温门。14地板保温设计

地板保温的特点：

由于地板下土壤温度的年变化比室外空气小很多，因此冬季地面散热最大的部分是靠近外墙的地面，其宽度约在0.5m~2m左右。我国规范规定，对于严寒地区采暖建筑的底层地面，当建筑物周围无采暖管沟时，在外墙内侧0.5m~1.0m范围内应铺设保温层，其热阻不应小于外墙的热阻。15地面舒适条件取决于地面的吸热指数B值。B值愈大，则地面从人脚吸取的热量愈多愈快。依据B值，我国将地板划分三类：Ⅰ类：木地板、塑料地板。如高级居住建筑、幼儿园、医疗机构等采用。Ⅱ类：水泥砂浆地面等。如普通居住建筑、公共建筑（包括中小学教室）宜采用不低于Ⅱ类。Ⅲ类：水磨石地面及其它石类地面。人们短时间逗留的房间，以及室温高于23℃的房间采用此类。16低温辐射采暖地板

高效节能；采暖舒适，热稳定性好；技术可靠，寿命长。维护运行费用低，管理操作运行简便。

17被动式太阳房的主要集热方式：

直接受益式

集热墙式附加阳光间式屋顶池式和对流环路式

充分利用太阳能在建筑中利用太阳能的方式有两种：

主动式：在运行过程中，需要机械动力的驱动，才能达到采暖和制冷的目的。被动式：利用建筑构件通过自然方式收集和传送日辐射热量，不需机械动力18直接受益式：

南向大窗口，冬季白天使大量阳光透入，夜间则用专门的保温窗帘或保温板遮挡窗口。室内地面需用蓄热能力大的材料，如砖或混凝土等做成，在白天吸热并储存热量，夜间不断向室内释放，使室内维持一定温度，其他朝向的各面围护结构则尽量加强保温，减少热量散失。

19集热蓄热墙式：集热蓄热墙式由透光玻璃外罩和蓄热墙体组成，其间留有空气间层，有的在墙体的下部和上部设有进出风口。

20为防止阳光间夏季过热，在窗上方应有可调节的排气孔和遮阳措施。附加阳光间式:阳光间与主体房间相邻，阳光间不但有很大的窗口，其地面也是蓄热体，阳光通过玻璃照射到蓄热体上，储存热量，提高室内温度，而主体房间是通过与阳光间相邻的墙或窗获得热量。21屋顶池式和对流环路式屋顶池式:屋顶池式又称蓄热屋顶，可兼有冬季采暖和夏季降温双重功能。屋顶组成：主要有作为蓄热体的装满水的密封袋和其下的金属薄板顶棚及顶部可移动的保温盖板组成。22对流环路式：

一般是指利用附加在房间南向的空气集热器向房间供热，其供热方式：被日辐射加热的空气借助于温差产生的热压从集热器流到设于地板下的卵石床内，空气中的