建筑构造第八讲-节能保温以与隔墙

建筑构造第八讲——节能保温以与隔墙第一页，共37页。建筑能耗占社会总能耗的30%～40%沿海地区建筑能耗目标50%提高到65%墙体是建筑围护结构中的重要环节，其保温隔热性能的优劣直接影响建筑物的能源消耗我国的南方地区尤其是夏热冬冷地区,建筑的室内热环境较差第二页，共37页。我国热工设计分区全国分为5个热工设计分区:严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温暖地区。宁德、南平属夏热冬冷地区，但建筑设计参照夏热冬暖地区北区标准。夏热冬暖地区北区（福州、莆田、龙岩），以一月份平均气温11.5℃的等温线为分界线，以北的部分为北区，以部分为南区。第三页，共37页。严寒地区严寒地区寒冷地区寒冷地区寒冷地区温和地区夏热冬冷地区夏热冬暖地区第四页，共37页。建筑墙体的保温和隔热1、建筑保温通常是指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。2、传热系数K：围护结构两侧空气温差为1℃时，在单位时间内通过单位面积围护结构的传热量。W/m2

•K3、热系数λ：在稳态传热条件下，1m厚的材料板，两侧表面温差为1℃时，单位时间内通过1m2面积传热的热量。W/m.k第五页，共37页。4、建筑隔热通常是指围护结构在夏天隔离太阳辐射热和室外高温的影响，从而使其内表面保持适当温度的能力。内表面最高温度低于或等于240mm厚砖墙的内表面最高温度，则认为符合隔热要求。隔热性能反映的是夏季由室外向室内以及由室内向室外的传热过程。第六页，共37页。墙体节能技术围护结构各部位散热热损失比例为:墙体结构的传热热损失约占60%～70%;门窗的传热热损失约占20%～30%;屋面的传热热损失约占10%，可见，加强墙体结构的保温隔热措施，是建筑节能的重要组成部分。第七页，共37页。保温防热的设计要求建筑物宜设在避风和向阳的地段。建筑物的体形设计宜减少外表面积,其平、立面的凹凸面不宜过多。居住建筑,在严寒地区不应设开敞式楼梯间和开敞式外廊;在寒冷地区不宜设开敞式楼梯间和开敞式外廊。公共建筑,在严寒地区入口处应设门斗或热风幕等避风设施;在寒冷地区出入口处宜设门斗或热风幕等避风设施。1、冬季保温设计要求。第八页，共37页。

建筑物的夏季防热,应采取自然通风、窗户遮阳、围护结构隔热和环境绿化等综合性措施。建筑物的总体布置,单位的平、剖面设计和门窗的设置,应有利于自然通风,并尽量避免主要房间受到东西向的日晒。建筑物的向阳面,特别是东、西向窗户,应采取有效的遮阳措施。在建筑设计中,宜结合外廊、阳台、挑檐等处理方法达到遮阳目的。2、夏季防热设计要求第九页，共37页。空调建筑或空调房间应尽量避免东西朝向和东西向窗户。空调房间应集中布置、上下对齐;温湿度要求相近的空调房间宜相邻布置。空调房间应避免布置在有两面相邻外墙的转角处和有伸缩缝处。空调房间应避免布置在顶层;当必须布置在顶层时,屋顶应有良好的隔热措施。在满足使用要求的前提下,空调房间的净高尺寸宜适当减小。空调建筑的外表面积宜减少,外表面宜采用浅色饰面。3、空调建筑热工设计要求第十页，共37页。墙体的分类按保温材料单一材料保温复合材料保温按墙体结构形式墙体自保温外墙外保温内墙内保温夹心复合墙保温第十一页，共37页。提高外墙的保温能力，减少热损失1、增加墙体厚度2、选用孔隙率高，密度轻的材料做外墙3、采用多种材料的复合，解决保温承重双重问题第十二页，共37页。防止墙体的表面结露和内部凝水表面结露，就是围护结构表面上出现冷凝水，其原因是由于水蒸气含量较多而温度较高的空气遇到低于露点温度的表面所致。危害:（1)由于结露使表面装饰层出现水迹、污斑、甚至霉变，影响美观，加速了装修材料的破坏速度。（2)墙体内部处理不当而形成的内部结露，会导致木结构腐蚀、钢筋锈烂、砖墙粉化而影响结构强度，这是十分危险的。(3)墙体内部含有水分，会造成墙体保温隔热性能的下降。第十三页，共37页。内部冷凝是当水蒸气通过围护结构时，遇到结构内部某个冷区温度达到或低于露点温度时，水蒸气凝结成水。防止内部冷凝的主要原则：在材料层次的布置上尽量在水蒸气渗透的通路上做到“进难出易”。这样在具体的构造方案中，为了消除或减弱围护结构内部冷凝的现象，在保温层靠近高温的一侧，也就是水蒸气流入的一侧设置隔汽层(如沥青、卷材、隔汽涂料等)。这样可以使水蒸气流抵达低温表面之前，水蒸气的分压力已得到剧烈的下降，从而避免内部冷凝的产生第十四页，共37页。

冷桥、热桥是南方地区对同一事物的叫法，主要是指在建筑物外围护结构与外界进行热量传导时,由于围护结构中的某些部位的传热系数明显大于其他部位,使得热量集中地从这些部位快速传递,从而增大了建筑物的空调、采暖负荷及能耗，常见的是钢筋混凝土的过梁圈梁（矩形截面，未做保温处理）冬季室内出现结露结霜现象，人们称之为冷桥或热桥（一般北方称冷桥）冷热桥第十五页，共37页。加强保温是处理热桥的有效办法。采用外墙内保温可以提高外墙内表面温度，但外墙与隔墙、外墙与楼板等连接处的热桥比较明显。内保温越好，经由热桥散失热量所占的比例就越大。采用外保温则由于保温层覆盖住整个外墙面，有利于避免热桥的产生，但对于门窗口四周侧壁也应注意妥善保温，避免此处热量过多散失。至于铝窗框的热桥问题，可以通过在窗框内设置断热条的方法解决。热桥的处理方法第十六页，共37页。实例、清华大学环境能源楼第十七页，共37页。

该建筑是采用高效先进的环保和节能技术，集办公、实验室、教室、技术展厅为一体。地下两层，地上10层。该建筑作为一项示范性工程，它的建设通过建材选择、设计、施工、运行管理等各个环节，提供了一个适合冲国国情的环保节能办公建筑的技术方案；同时以欧洲的先进设计技术为依托，展示了传统与现代相结合的建筑风格。

第十八页，共37页。大楼的特征除了尽可能降低温室气体排放、提高能效、利用可再生能源外，还具有以下特征：·节约建筑材料和水资源；·在建造和使用过程中最小限度造成对环境的影响；·在运行和维护过程中进行智能控制；·室内空气的健康化处理；·合理和耐用的环保材料；·水的高效利用和再生。目标是通过使用功能和舒适标准的结合，达到低COz排放和生态的设计。第十九页，共37页。在剖面中，楼层的层层退台是为了能够接收到最大限度的日照和给予内部花园更大的空间。第二十页，共37页。功能布局：大楼被定义为两个不同功能和活动区域。较低的部分从地下1层到2层，为公共区域。这部分楼层形态主要从面积分配几何分得来，包括中部空间和内部花园。办公室和实验室被分配到上部的楼层。从平面布局分析，集中的管道间、卫生间以及实验室均布置在C型北侧；C型南侧两翼布置为办公空间。第二十一页，共37页。1.有效的遮阳系统按照北京的13照条件，为13晒窗设置有效的遮阳系统，南向出挑钢架上置遮阳板。2.外围护系统的隔热、保温处理大楼选用的是PREMASTEELISA技术先进的幕墙系统。东西两侧为带金属检修走廊的双层幕墙。第二十二页，共37页。建筑北侧采用单层幕墙。设置开启的透明玻璃窗并在窗框外侧覆固定的激光穿孔铝板，其余不开启的幕墙内部均填充保温岩棉。南向凹空间的东西北三侧设计了另外一种双层幕墙。外侧幕墙由玻璃百叶构成。每层上部的两个遮阳百叶能够通过旋转一定角度保证反射光线可最大限度地到达室内。所有幕墙系统的内层玻璃均为高热工性能的LOW—E玻璃；另外南侧的幕墙玻璃和底层公共空间的外侧幕墙玻璃采用三层中空玻璃内充氩气，其内二层的玻璃为LOW—E玻璃，K值不低于1．4W／m2k。第二十三页，共37页。屋顶是架空板面层上人屋面，采用50mm厚挤塑型保温板作为保温层，架空层的间隙为50mm；并且在保温层设置了上下两道隔气层。第二十四页，共37页。

大楼南侧层层退台的平台上设置了绿化种植屋面，种檀土的厚度约为180—250mm厚的绿色屋顶系统，提高屋顶夏季隔热和冬季保温性能。平台种植的植物以灌木和藤蔓类为主，对墙壁和屋顶平台绿化隔热，利用藤蔓类植物的落叶性能调整直射光照对室内的影响。底层的花园是不规则的形状，模拟自然界的碎裂形态，灌木、水、草生长其中。下沉花园布置成意大利园林特有台地形态，自然环境的水面、涌泉、梯田等。建筑物的北侧因朝向和自身阴影的影响，不再布置植被，设计一系列的从室外广场跌落至花园的叠水，水深为400mm深。将一些自然形态的大石放置于池中，形成自然景观中的元素。在南面相同的高差内堆满土壤，种植了树木、灌木、草皮等植被。第二十五页，共37页。水系统的综合利用大楼的地下室四周均设置了连通的通风采光窗井，其一是地下室可减少黑房间的出现，其二是利用这个空间将雨水方便地回收至地下二层的雨水贮水池。地下二层设计中水处理站，经处理后的中水用于全部的卫生间便器冲洗、车库地面冲洗等。楼内卫生间采用先进的负压式大小便分离系统，减轻污水处理的负担，同时分离出的小便经处理后可用于绿化肥料。室内管道采用聚丙烯静音排水管，减小室内噪声。第二十六页，共37页。大楼采用了一套BMS系统来管理整栋建筑，系统不仅能够对楼宇冷热电联产、变配电、送排风、给排水、建筑物室内外照明，还能够对室内温湿度、CO：浓度、照度、人员情况进行探测和监控。太阳能发电系统智能化管理系统

在南侧退台设置了遮阳系统，遮阳板面层覆盖太阳能PV板，与配套设备构成太阳能发电系统太阳能PV模块产生有效电流，并由逆变器转变成SIEEB设备所需的交流电。第二十七页，共37页。墙体的隔声构造作为围护构件的墙体，必须具有足够的隔音能力，是室内有一个安静的环境，保证人们的工作和生活不受噪音的干扰。住宅卧室为40dB，教室一般在50dB以内，手术室45dB。墙体主要用来隔音由空气直接传播的噪声。一、建筑隔声的基本概念第二十八页，共37页。二、噪声的传播方式1、由空气直接传播，即通过维护结构的缝隙和空洞传播2、透过围护结构传播。有空气传播的声音遇到密实的墙壁时，在声波作用下，墙壁将受到的激发而产生的振动，是声音透过墙壁而传到邻室去3、由于建筑中的机械撞击或者振动的直接作用，使围护结构产生振动而发声第二十九页，共37页。三、隔声材料墙体噪音的减弱可以通过两个方面：墙体的隔声与墙体建筑材料的吸声。吸音材料是多孔材料，比如玻璃纤维、矿物棉、纺织物等。将吸音材料贴在墙体表面，可以减少声波从墙体表面的镜面反射，改变室内的混响时间，并从而提高室内的听觉效果，因此常用在影院、剧院等的内部装修上。大量检测证实，在轻质墙体中填充吸音材料，只能提高墙体隔声值约2个分贝。第三十页，共37页。传统的隔音材料一般都是高密度的材料，比如混凝土墙、金属板、实心红砖等，隔音材料用于提高墙体的隔声值。假设房间乙内有一噪音源，如果合理采用高性能的隔音材料，透过分户墙传到房间甲内的噪音就可以大幅度降低。但是通过提高墙体面密度的办法一方面浪费大量材料和能源，提高工程造价；更严重的是面密度每提高一倍，墙体隔声值理论上最多只可以增加6分贝。如果要将墙体的隔声值提高18分贝，需要将墙体的面密度或厚度提高8倍。第三十一页，共37页。夸耶特隔音墙板是一种引入了高性能的高分子粘弹阻尼隔音涂层和约束阻尼层，共同构成约