建筑热工学第三章建筑保温

第3章建筑保温

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：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3-1建筑保温综合处理的基本原则

（保温措施）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。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、窗的设置和保温

玻璃窗的热阻远小于其它维护结构，是保温重点部位。

（1）增加窗的层数；

（2）改善窗框和玻璃的传热性能。

6、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。3-2外围护结构的保温设计一、对外围护结构的保温要求

二、低限热阻的确定

三、绝热材料

四、围护结构构造方案的选择一、对外围护结构的保温要求：

围护结构对室内气候的影响，主要是通过内表面温度体现的。内表面温度过低，不仅影响人体健康，还会出现表面结露，严重影响卫生，加重结构潮湿状况，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的总热阻，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，以保证内表面不致结露是起码的要求。二、低限热阻的确定：

说明：：冬季室内计算温度。民用建筑或其它以满足人体生理卫生需要为主的房屋，按卫生标准取值；工业厂房或有特殊要求的房间，按相应规范取值。：冬季室外计算温度。为使同类采用不同热稳定性围护结构的房间的室内气候状况接近一致，不同结构应采用不同的室外计算温度。低限热阻是一种技术标准，其确定方法应由国家规范来规定。现暂按下式确定：：考虑外表面位置的修正系数。由于计算低限热阻公式中统一取当地的室外气温的计算值，这对外墙、屋顶等直接接触大气的围护结构来说符合实际，但对那些不直接接触室外空气的结构来说则需要修正。如：顶棚的上部是闷顶空间，其温度比室外气温要高一些。见表3-1：允许温差。见表3-2。使用质量要求较高的房间，小一些。相同的室内外气候时，按较小的确定的大一些，即使用质量要求越高，围护结构应有更大的保温能力。经济热阻按最小传热阻，节省建造费但增加采暖费；无限增加热阻，节省采暖费但浪费建造费，存在最佳经济热阻。世界发达国家外墙保温标准逐渐提高。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)。与北京相近气候的发达国家约为0.35w/(m2k)。我国北京为0.9w/(m2k)。三、绝热材料：

绝热材料：指那些绝热性能较好，即导热系数较小的材料，通常把导热系数小于0.25并能用于绝热工程的材料。保温材料：习惯上用于控制室内热量外流的材料。隔热材料：防止室外热量进入室内的材料。导热系数是绝热材料最重要、最基本的热物理指标。一定温差下，导热系数越小，通过一定厚度材料层的热量越小；同样，为控制一定热流强度所需的材料层厚度也越小。影响导热系数的因素很多，如密实性，内部孔隙的大小、数量、形状，材料的湿度，材料骨架部分（固体部分）的化学性质，以及工作温度等。常温下，影响最大的因素是容重和湿度。1。容重对导热系数的影响容重：单位体积材料的重量。孔隙率：材料中孔隙所占的体积与材料整体体积的百分比

容重能很好地表明材料孔隙率的大小，一般情况下，容重较小，孔隙率越大。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，则导热系数不仅不再降低，还会变大，存在有最佳容重。例如图9-2。原因是：傅孔隙率太熟大，不仅影意味着孔繁隙的数量汗增多，而摄且孔隙户也必然船增大。捧其结果幅，孔壁鄙温差变饰大，辐射传巴热量加毛大，同时，目大孔隙内渠的对流传切热也增多策。特别是益由于材坚料骨架右所剩无弹几，使外许多孔愤隙互相念贯通，使对流显著匙增加。2。湿翠度对导基热系数瓶的影响重量湿脖度：指寻试样中店所含水岂分的重舱量与绝迟干状态膀下试样重量的百岂分比体积湿告度：湿铜试样中针水分所智占体积喂与整个码试样体广积的百分比重量湿度糊和体积湿斥度的换算盾：材料受吧潮后，奇导热系亿数显著惹增大。淹原因是限由于孔漆隙中有挖了水分肾后，附自加了水幸蒸气扩泻散的传驶热量，梳此外还伟增加了枪毛细孔猪中的液稠态水分据所传导虫的热量寇。一般情况岩下，水得旱导热系数君约为0.58，冰的导惑热系数约拾为2.3脂3，都远萍大于空检气的导钓热系数0.03。3。温碍度对导网热系数糕的影响温度愈高蛛，导热系醉数愈大。企原因是当衔温度增高鞋时，分子热运咏动加剧晶，此外宵，孔隙款内的辐芬射换热豆也增强揉。热流方渗向对导男热系数哲也有影洲响主要表现套在各向异嘱性材料，助如木材、拌玻璃纤维赌等，当热流平定行纤维适方向，熊导热系半数较大滩，当热悟流方向匆垂直纤维时，导嫌热系数较邀小。绝热材烤料按材摇质构造枕分有：被多孔的距、板（贸块）状饱的和松西散状的图。从化学成神分看有：无机材料，如膨胀黑矿渣、泡都沫混凝土袜、加气混穿凝土、膨锐胀珍珠岩痰、膨胀蛭挂石、浮石势及浮石混状凝土、硅授酸盐制品慢、矿棉、镰玻璃棉等目；有机材笔料，如软规木、木传丝板、励甘蔗板狭、稻壳婶等；各种泡沫眉塑料；铝箔等反辐勉射性能动好的材宝料。材料的杂选择要静结合建惭筑物的蚕使用性垦质、构因造方案陪、施工肿工艺、避材料的滤来源以凭及经济灭指标等属因素，月要按材院料的热围物理指看标及有柄关的物楚理化学下性质进联行具体汪分析。绝热材佳料的选著择：三、围门护结构盲构造方泪案的选成择：1、单著设保温弹层由导热系亩数很小的省材料作保烂温层起主剪要保温作蔬用。保温层上不起承振重作用抱，所以离选择的涝灵活性巴较大，表不论是板块状，卸纤维状以加至松散颗衔粒状材料只均可应用巷。外粉墙砖砌体保温层隔汽层内粉墙单设保温层结构示例2、封闭扭空气间层胜保温封闭的空僚气层有良赠好的绝热酬作用。空心砌塔块保温朽与承重乳结合构讲造3、保丝式温与承忌重相结聪合空心板已、空心堵砌块、树轻质实潮心砌块灵等，既赵能载重筐又能保裤温。4、混合赢型构造当单独悄用某一茎种方式浙不能满坐足保温暴要求，遵或为达暂到保温沸要求而胶造成技裹术经济慈上不合僚理时，岸往往采胡用混合抹型保温咱构造。腰例如既何有实体柜保温层妄，又有胶空气层界和承重炒层的外纳墙或屋溪顶结构衔。如图是卖一个2图00C的恒温共车间外趁墙构造孝。123765841—混凝胡土；2—粘谣结剂；3—聚轧氨脂泡还沫塑料满；4—苦木纤维顿板；5—塑料我薄膜；6—铝庙箔纸板适；7—空气装间层；8—胶植合板涂队油漆保温层在溪承重层外董侧的优点渣：1、使墙帽或屋顶详的主要纸部分受体到保护颜，大大殊降低温垄度应力豆的起伏辩，提高永结构的沿耐久性何。如图9挪-5。此外，织外保温对对减少敢防水层炒的破坏派，也是元有利的回。2、由于承晶重层材料演的热容量缎一般都远原比保温层于大，所以傻这种布置感方式对房去间热稳定宗性有利。当供热不炕均匀时可槐保证围护报结构内表贫面的温度咱不致急剧炉下降，从熔而使室温丑不致很快外下降。3、保温期层放在很外侧时贫，将减案少保温界层内部概产生水填蒸气凝央结的可局能性。4、旧房悔改造，特别是赖为了节隔能而加书强旧房狗的保温洒型性时锤，外保克温处理握效果最挡好。倒铺屋面：即防水政层不设在挡保温层上昨边，而是渔倒过来设热在保温层或底下。国迎外称“Ups余ide寸Do子wn”构造法，迫简称USD构造，如浪图。结构层覆盖层保温层防水层USD构造方法示例3-3传热异常怠部位的设胜计要点一、地蜡板保温锋设计的磁特点载二、窗起户保温辣三、汇热桥枕四、其望它传热喊异常部圈位保温一、地板洲保温设计撕的特点：1。人锐脚与地劫板直接邻接触传惰热以木地面冰和水磨石则两种地面院为例，既隙是它们的纪表面温度拨完全相同强，但若赤伯脚站在水纹磨石地面抖上，就比枝站在木地笛面上凉得陕多。这是凡因为两者酷的吸热指纯数B不同造私成的。木地面:B=10章.5水磨石营:B=2崭6.82.沿尚外墙周塔边局部爷保温处读理越靠近外瓜墙，地板送表面温度东越低，单向位面积的房诚热损失越绝多。如图俩为一采暖立房屋地面按及地板下译土壤中的持温度分布葡。为改善占外墙周边纳地板的热数工状况，参可采用图晚示的局部差保温措施真。二、窗叔户保温剑：窗户保浩温性能且低的原周因，主烂要是缝暂隙透气残；玻璃哗、窗框露和窗索樘等的欣热阻太殖小。下耍表是常渣用的各糠类窗户补的总传厚热系数输和总传章热阻的幅值。1。提辅高气密女性，减亏少冷风秩渗透。针对我国烤目前的情阻况，应从报以下几方阔面来改善跌窗的保温誉性能：