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建筑节能技术及应用及检测一、建筑节能概述(一)建筑节能的重要性(二)建筑节能存在的问题(三)建筑节能的主要途径(一)建筑节能的重要性我国现有400多亿m2房屋建筑面积,99%为高能耗建筑,所以必须进行建筑节能。我国建筑能耗和社会能源消费总量的变化南方年增3亿平方米建筑能耗占全国能耗总量29%南方建筑能耗占全国建筑能耗60%南方既有建筑220亿平方米2003年2009年百户拥有空调58台百户拥有空调145台年均增长25%南方建筑能耗的主要特征:

1、经济增长推动建筑能耗的刚性增长

2、建筑能耗中1/2~2/3是空调能耗(一)建筑节能的重要性建筑用能正持续快速上升,所占社会能耗的比重不断增大。将从目前的27%左右上升到2020年的35%左右。建设部要求到2020年应在1981年基础上节能65%,到达中等发达国家水平,所以建筑节能任重而道远。实施建筑节能的好处:改善建筑物的室内热环境;降低建筑使用能耗;有利于减少大气污染。!(一)建筑节能的重要性建筑能耗包括建材生产能耗、建筑施工能耗和建筑使用能耗,其中建筑使用能耗占80-90%。建筑使用能耗主要包括采暖、通风、空调、照明、炊事、电气等。

建筑节能是一个系统工程,必须在能源利用的各个环节和系统从规划设计到运行的全过程中贯彻节能的观点,才能取得较好的效果。门窗防热屋顶防热墙体防热遮阳隔热通风遮阳隔热遮阳隔热节能率国家目标节能贡献率:遮阳节能技术13%隔热节能技术14%南方建筑节能的技术路线27%23%50%高效率

围护:高性能设备:共性技术(二)建筑节能存在的问题1、现行标准对于室内热环境设计指标全国一致、城乡一致,不符合实际:应以全国5个建筑热工分区的热适应人群为依据,分别确定本地区的室内热环境控制指标;同一地区的热环境质量水平应考虑城乡差别。2、经典的节能技术尚未发挥足够的节能效益:围护结构遮阳、隔热,窗口通风,墙面隔热涂料,玻璃贴膜等被动式、低能耗降温技术的标准强制力度不够。!(二)建筑节能存在的问题3、南方玻璃建筑空调装机容量和能耗同比高过一倍:忽视玻璃幕墙建筑整体热惰性差、削峰能力弱的问题所致。现行设计标准推行的“权衡判断”、“对比评定”方法,成为了高能耗“节能建筑”泛滥的助推器。4、建筑设备的系统运行效率普遍不高:系统运行优化控制技术,尚未纳入强制设计要求;设备系统设计者不懂自控,自控设计者不懂运行,关键没有合作意识。(二)建筑节能存在的问题5、建筑方案设计和规划许可管理环节建筑节能严重失控:

基础能耗高的设计方案,只能通过大量投入高成本材料或技术期补救。根本原因在于方案许可管理无视建筑节能,违背《民用建筑节能管理条例》规定,城市规划管理部门无此作为难逃其咎。(二)建筑节能存在的问题6、建筑节能施工技术水平低、质量安全隐患大:未经培训,无证施工,超高层玻璃幕墙、墙体外保温、节能外窗、建筑外遮阳等质量安全隐患堪忧。7、建筑节能标准化水平不高:材料标准、技术标准、标准设计(图集)、施工工法有待普及。(三)建筑节能的主要途径建筑节能——在满足居住舒适性前提下,采用新型保温围护结构、高效采暖空调、节能照明设备及利用可再生能源以达到节能的目的。建筑节能的途径建筑设计建筑设备建筑使用者新能源利用(三)建筑节能的主要途径寒冷地区:以节约采暖能耗为主,兼顾夏季空调节约,对围护结构以保温为主;夏热冬冷地区:既要节约冬季采暖能耗,也要节约空调能耗;对围护结构既要保温,又要考虑夏季隔热;夏热冬暖地区:主要是节约空调能耗,兼顾冬天采暖节约;对围护结构主要考虑隔热。不同地区节能重点!!二、建筑节能技术及产品2.1建筑围护结构节能技术及设备2.1.1墙体、2.1.2

门窗、2.1.3屋面2.2建筑设备节能技术及设备2.2.1水、2.2.2暖、2.2.3电2.3新能源利用技术2.3.1风能、2.3.2地热能、2.3.3太阳能2.1.1墙体(材料)节能技术及设备外墙节能意义重大:外墙占全部围护面积的60%以上,其能耗占建筑物总能耗的40%。新型墙材节能技术(一)国外墙体材料发展现状(二)国内墙体材料发展现状(三)新型墙体材料技术(四)新型墙体材料在工程应用中的技术要求(五)复合外墙技术(一)国外墙体材料发展现状“绿色建材”是当今世界各国发展方向:轻质、高强、高效、绿色环保、以及复合型新型墙体材料是发展趋势。各国墙体材料发展情况各不相同,主要有以下五大类:①混凝土砌块、②灰砂砖、③纸面石膏板、④加气混凝土、⑤复合轻质板①混凝土砌块在美国和日本,建筑砌块已成为墙体材料的主要产品,分别占墙体材料总量的34%和33%。欧州国家中,混凝土砌块的用量占墙体材料的比例约在10%-30%之间。各种规格、品种颜色配套齐全,并制定了完善的混凝土砌块产品标准、应用标准和施工规范等。②灰砂砖产品种类很多,从小型砖到大型砌块。灰砂砖以空心制品为主,实心砖产量很小。灰砂砌块均为凹槽连接,具有很好的结构稳定性。德国是灰砂砖生产和使用量较大的国家,灰砂砖产量较大的国家还有俄罗斯、波兰和其他东欧国家。③纸面石膏板美国是纸面石膏板最大生产国,目前年产量已超过20亿平方米。日本,目前年产量为6亿平方米。其他产量较大的有加拿大、法国、德国、俄罗斯等。在石膏原料方面,近年来,用工业废石膏生产石膏板和石膏砌块发展迅速。④加气混凝土俄罗斯是加气混凝土生产和用量最大的国家,其次是德国、日本和一些东欧国家。在原料方面,加大了对粉煤灰、炉渣、工业废石膏、废石英砂和高效发泡剂的利用。法国、瑞典和芬兰已将密度小于300Kg/m3的产品投入市场,产品具有较低的吸水率和良好的保温性能。⑤复合轻质板包括玻璃纤维增强水泥(GRC)板、石棉水泥板、硅钙板与各种保温材料复合而成的复合板,金属面复合板、钢丝网架聚苯乙烯夹芯板等。是目前世界各国大力发展的一种新型墙体材料。优点:集承重、防火、防潮、隔音、保温、隔热于一体。法国的复合外墙板占全部预制外墙板的比例是90%,英国是34%,美国是40%。(二)国内墙体材料发展现状我国建筑材料行业流行着3个70%的说法,即房建材料的70%是墙体材料;墙体材料的70%是实心黏土砖;而建筑行业节能的70%有赖于墙体材料的改革。这种说法一方面是国内墙材应用的真实写照,另一方面也说明墙材革新有着巨大的潜力。我国的墙体材料改革已经历了10多个年头,但与工业发达国家相比,相对落后40-50年。主要表现在:产品档次低、企业规模小、工艺装备落后、配套能力差。(三)新型墙体材料技术新型墙体材料主要是非黏土砖、建筑砌块及建筑板材。实际上,新型墙材已经出现了几十年,由于这些材料我国没有普遍使用,仍然被称作新型墙体材料。特点:轻质、高强、保温、隔热、节土、节能、利废、无污染、可改善建筑功能、可循环利用!有利于提高外墙夏季隔热效果的措施:外表面涂刷浅色涂料;提高墙体的D值;外墙内侧采用重质材料。!(四)新型墙体材料在工程应用中的技术要求《砌体结构设计规范》GB50003《建筑抗震设计规范》GB50011《民用建筑隔声设计规范》GBJ118《民用建筑热工设计规范》GB50176《建筑材料放射性核素限量》GB6566《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2003(五)复合外墙技术复合墙体:在墙体主结构上增加一层或多层保温材料形成内保温、夹心保温和外保温复合墙体。保温隔热性能好;能保护主体结构,延长建筑物使用寿命;保温层不占室内使用面积,不影响室内装修和设施安装(五)复合外墙技术复合墙体A级无机保温材料:岩棉,泡沫玻璃。缺点导热系数不够好,岩棉很容易变形。B1、B2级保温材料:改性酚醛、EPS聚苯板和XPS挤塑板。泡沫玻璃膨胀聚苯板质轻、绝热、防潮性好(五)复合外墙技术膨胀聚苯板与混凝土一次现浇外墙外保温系统,用于:多层和高层民用建筑现浇混凝土结构外墙外保温工程膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统,用于:民用建筑混凝土或砌体外墙外保温工程机械固定钢丝网架膨胀聚苯板外墙外保温系统,用于:民用建筑混凝土或砌块外墙外保温工程!胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统,适用于:寒冷地区、夏热冬冷和夏热冬暖地区民用建筑的混凝土或砌体外墙外保温工程现浇混凝土复合无网聚苯板胶粉聚苯颗粒找平外保温工法适用于:多层、高层建筑现浇钢筋混凝土剪力墙结构外墙保温工程和大模板施工的工程2.1.3门窗节能技术及设备(一)门窗节能的意义:门窗(幕墙)是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位,是墙体热损失的5~6倍,约占建筑围护结构能耗的40%。2.1.2门窗节能技术及设备(二)门窗节能技术:外窗的节能措施:采用热阻大的玻璃和窗框窗扇材料;降低东、西向外窗玻璃的遮阳系数;提高外窗的气密性等,具体有:尽量减少门窗的面积(北向≤25%,南向≤25%,东西向≤30%)选择适宜的窗型(平开窗、推拉窗

、固定窗、悬窗)增设门窗保温隔热层(空气隔热层、窗户框料、气密性)注意玻璃的选材(吸热玻璃、反射玻璃、贴膜玻璃)设置遮阳设施(外廊、阳台、挑檐、遮阳板、热反射窗帘)!2.1.2门窗节能技术及设备(三)门窗节能设备:门窗的制造材料:从单一的木、钢、铝合金等发展到了复合材料,如铝合金——木材复合、铝合金——塑料复合、玻璃钢等。节能门窗:PVC塑料门窗、铝木复合门窗、铝塑复合门窗、玻璃钢门窗等。节能玻璃:中空玻璃、热反射玻璃、太阳能玻璃、吸热玻璃、电致变色玻璃、玻璃替代品(聚碳酸酯板)!(1)中空玻璃中空玻璃应用的是保温瓶原理,是一种很有发展前途的新型节能建筑装饰材料。具有优良的保温、隔热和降噪性能。(1)中空玻璃北京天恒大厦地上22层,总建筑面积5万7千多平方米,真空玻璃幕墙7000多平方米,真空玻璃窗2500平方米,所用真空玻璃传热系数小于1.2W/m2·k,计权隔声量高于36dB。它是世界首座全真空玻璃大厦,也是世界首座采用大面积真空玻璃幕墙的大厦。(1)中空玻璃国家体育馆外围护玻璃幕墙玻璃分为两种方式,西、北立面采用以乳白色双层玻璃内填白色30厚挤塑板玻璃幕墙为主(传热系数控制在0.8以内),Low-E中空玻璃幕墙为辅;东、南立面采用Low-E中空玻璃(传热系数控制在2.0以内)。在玻璃表面镀金属或金属化合物膜,使玻璃呈显丰富色彩并具有新的光、热性能。在夏季光照强的地区,热反射玻璃的隔热作用十分明显,可有效衰减进入室内的太阳热辐射。但在无阳光的环境中,如夜晚或阴雨天气,其隔热作用与白玻璃无异。从节能的角度来看它不适用于寒冷地区,因为这些地区需要阳光进入室内采暖。(2)热反射镀膜玻璃又称low-E玻璃,是表面镀上拥有极低表面辐射率的金属或其他化合物组成的多层膜层的特种玻璃。Low-E玻璃将是未来节能玻璃的主要应用品种。高透型Low-E玻璃,对以采暖为主的北方地区极为适用。遮阳型Low-E玻璃,对以空调制冷的南方地区极为适用。

(3)镀膜低辐射玻璃(3)镀膜低辐射玻璃2006-2010年中国Low-E玻璃需求量情况单位:万平方米(3)镀膜低辐射玻璃五棵松体育馆外墙应用2.7万平米中空Low-E玻璃幕墙,采用纳米超双亲镀膜技术,导热系数K≤2,遮阳系数≤0.45。国家会议中心玻璃幕墙五棵松体育馆玻璃幕墙几种玻璃的主要光热参数表玻璃名称玻璃种类、结构透光率(%)遮阳系数Sc传热系数(w/m2℃)U冬U夏透明中空玻璃6C+12A+6C810.872.753.09热反射镀膜玻璃6CTS140+12A+6C370.442.583.04高透型LOW-E玻璃6CES11+12A+6C730.611.791.89遮阳型LOW-E玻璃6CEB12+12A+6C390.311.661.70也称有色玻璃,能吸收大量红外线辐射能、并保持较高可见光透过率。在玻璃表面镀金属或金属化合物膜,使玻璃呈显丰富色彩并具有新的光、热性能。生产吸热玻璃的方法有两种:一是在普通钠钙硅酸盐玻璃的原料中加入一定量的有吸热性能的着色剂;另一种是在平板玻璃表面喷镀一层或多层金属或金属氧化物薄膜而制成。(4)吸热玻璃(4)吸热玻璃透过不同玻璃的太阳能辐射量又称光伏玻璃,是指用于太阳能光伏发电和太阳能光热组件的封装或盖板玻璃,主要使用太阳能超白压花玻璃或超白浮法玻璃。太阳能玻璃被广泛应用于太阳能生态建筑、太阳能光伏产业、太阳能集热器、制冷与空调、太阳能热发电等领域。作为新型节能环保类建材,太阳能玻璃有着巨大的应用潜力。目前我国的产能已经跃居世界第一位,但在核心技术层面,我国与欧美等发达国家还有一定的差距。(5)太阳能玻璃(5)太阳能玻璃国家体育馆24块太阳能电池板(德国进口),镶入外立面双层玻璃幕墙之中,为国内首次应用。很多场馆使用太阳能电池幕墙等,做到太阳能建筑一体化工程。太阳能电池路灯国家体育馆安装的太阳能电池板(6)电致变色玻璃

由基础玻璃和电致变色系统组成。通过选择性地吸收或反射外界热辐射和阻止内部热扩散,可保温隔热,减少能耗。(7)玻璃替代品(聚碳酸酯板-PC板)又称PC板、耐力板、阳光板,俗称“防弹胶”,属于热塑性工程塑料,是具有最大冲击强度的韧性板材。透光性好、强度高、抗冲击、重量轻、耐老化、易施工,而且隔热、隔音、防紫外线、阻燃。

(8)现代建筑遮阳技术传统:防热理性:艺术+技术(60~70年代)缺失:后现代+简约(80~90年代)启蒙:高技派(2000年代初)现代:疯狂??进步?

建筑遮阳经历坎坷、形式进步、基础缺乏(8)现代建筑遮阳技术在奥运村住宅卧室及卫生间中,广泛使用了百叶中空玻璃。百叶中空玻璃是在中空玻璃内置百叶,可实现百叶的升降、翻转,结构合理,操作简便。具有良好的遮阳性能,提高了中空玻璃保温性能,改善了室内光环境,广泛适用于节能型建筑门窗。(8)现代建筑遮阳技术深圳会议展览中心是世界上单片叶片最大、使用面积最大的遮阳百叶项目,已于2004年5月建成应用。其单片百叶尺寸为6m×1.3m,叶片投影总面积超过50000m2,为可调节式遮阳百叶。(8)现代建筑遮阳技术深圳会议展览中心(8)现代建筑遮阳技术深圳会议展览中心2.1.3屋面节能技术及设备(1)保温隔热屋面一般保温隔热屋面(平屋顶或坡屋顶,最为常用)倒置式屋面(2)架空通风屋面(3)种植屋面(4)蓄水屋面倒置式屋面屋面节能技术案例国家体育馆屋顶采用比较罕见的九层复合结构,由水泥板、玻璃棉、防水层、吸隔声材料组成,并在最外层喷涂吸音材料,最大限度地减少屋外噪音的影响。(3)种植屋面德国作为最先开发屋顶绿化技术的国家,在新技术研究方面处于世界领先的地位。到2007年,德国的屋顶绿化率达到80%左右,是全世界屋顶绿化做得最好国家。欧美其它国家如英国、瑞士、法国、挪威、美国等也都非常重视屋顶绿化,并获得了很好的效果。日本政府特别鼓励建造屋顶绿化建筑。东京规定新建建筑物占地面积超过1000平方米者,屋顶必须有20%为绿色植物覆盖,否则要被予以罚款。(3)种植屋面①基本构造斜屋面木框防滑铁丝网防滑(3)种植屋面②基本形式目前欧美通常根据栽培养护的要求将屋顶绿化分类三种普遍类型:粗放式屋顶绿化,半精细式屋顶绿化,精细式屋顶绿化。粗放式(欧洲的斜屋顶)半精细(清华节能楼)精细式(中关村广场)(3)种植屋面③典型案例德国的坡屋顶植被屋面日本·筑波“茅草屋”(3)种植屋面③典型案例创业大厦科委15层东平台植被屋面芝加哥市政厅的绿色屋顶(4)蓄水屋面苏州大学炳麟图书馆蓄水屋面2.2.1建筑节水节能技术及设备

建筑给排水各项能耗中仅生活热水一项就占整个建筑能耗的10%~30%。因此,建筑给排水在建筑节能工作中占有相当的份量,不容忽视。建筑给排水节能技术(一)充分利用市政管网的压力,合理分区供水(二)合理选用水泵(三)建筑热水供应合理采用太阳能热水器

2.2.1建筑节水节能技术及设备

(四)新型节水器具、设备的应用:使用新型管材和阀门;使用节水型卫生器具、配水器具(五)合理开发利用水资源,采取分质供水:中水回用;雨水利用;分质供水(六)科学设计,加强管理和计量:选用合理设计参数;热水供应采用循环系统;合理分区,减少超压出流;设置水表计量,避免管网漏损:(七)真空节水技术2.2.2暖通空调节能技术及设备

用于暖通空调的能耗占建筑能耗的30%-50%。如果采用节能技术,现有暖通空调系统可以完全节能20%-50%。

暖通空调节能技术(一)房间空调器的节能技术(二)蓄能技术(三)余热回收技术(四)可再生能源在建筑用能领域的应用技术(五)VRV、VWV和VAV控制技术(六)热电冷联供技术(七)吊顶冷辐射技术2.2.3建筑电气节能技术及设备

建筑电气节能技术(一)暖通空调系统的自动控制(二)照明系统节能设计充分利用天然光源高效的照明控制系统设计科学合理地利用太阳能照明技术与产品(三)供配电系统节能设计2.3.1风能在建筑领域,较为常见的风能利用形式是自然通风方式,风能发电较适用于多风海岸线山区和易引起强风的高层建筑,在英国和香港已有成功的工程实例。各种通风围护结构体系(1)自然通风系列(2)通风墙体(3)双层玻璃幕墙(1)自然通风形式:单侧通风,穿堂风、烟囱通风

(1)自然通风Thewindowsonthesouthfacadearepartiallyprotectedformthesunbyprojectingshelves.Theupperwindowsprovidecross-ventilationandareautomate.

TokyoGasKohokuNTBuilding(1)自然通风热压通风风压通风清华大学建筑节能示范楼(1)自然通风内蒙古库布奇沙漠论坛酒店(5万平米)(1)自然通风内蒙古库布奇沙漠论坛酒店(2)通风墙体夏季冬季(2)通风墙体干挂瓷板面砖干挂式背通风外墙保温隔热体系外墙面设龙骨,以多种增强板作面层装饰龙骨间填保温材料在龙骨上安装复合好的保温装饰板(2)通风墙体北京MoMa(万国城)保温形式:100mm复合聚苯板,表面有铝箔反射层,干挂彩釉玻璃幕墙,中间10cm空气层(2)通风墙体与普通外墙相比,通风外墙的隔热性能提高约20%需要根据气候条件选择合理的夹层宽度、开口面积适用于不太注重保温的夏热冬冷、夏热冬暖地区。(3)双层玻璃幕墙(DSF)①原理:DSF在夏季利用“烟囱效应”,通过通风换气,降低室内温度;在冬季能产生温室效应,提高保温效果,降低取暖能耗。(3)双层玻璃幕墙(DSF)②形式外挂式走廊式井箱式百叶窗式

GSW外景 GSW东、西办公室内景“城市之门”外景

杜塞尔多夫的ARAG总部ARAG总部Debis总部大楼外层幕墙由无框的可旋转玻璃百叶板组成德国邮政大楼实景照片实景照片西立面敞开式外走廊丝网印刷玻璃+可调节内遮阳內凹式玻璃遮阳上部分反光中部遮阳玻璃倾斜角度不一样(3)双层玻璃幕墙(DSF)③我国的现状(3)双层玻璃幕墙(DSF)③我国的现状目前我国存在盲目推广双层皮幕墙的问题,认为双层皮幕墙就是节能法宝,忽略了其气候适应性特点以及设计构造的高要求,应用中出现比较多的问题,包括(1)不考虑气候特征和建筑类型,盲目采用单一类型“不节能”的双层皮幕墙形式。例如,南方炎热地区办公建筑盲目采用内呼吸双层皮幕墙,不考虑与外界通风,结果消耗量风机能耗、利用室内低温空气带走空腔热量,节能效果有限。又如,现在比较多的高档住宅也采取双层皮幕墙形式,有时候完全没有必要。(3)双层玻璃幕墙(DSF)③我国的现状设计中构造错误,甚至违背双层皮幕墙设计基本原理。问题1:分不清外呼吸、内呼吸幕墙系统对内、外层玻璃的不同性能要求。问题2:无法通风,或者无法有效通风。主要原因包括夹层空间面积不够,或者上下多层连通通风,实际通风效果有限。问题3:夹层不设置遮阳百叶,或采用简单的丝网印刷或彩釉百叶,或者遮阳百叶设置在室外(如北京某建筑)。2.3.2地热能浅层地热能利用技术主要采用热泵系统(包括水源热泵和地源热泵两种)进行开发利用。利用地热能实现采暖、供冷和供生活热水,建成地热能综合利用建筑物,是改善城市大气环境、节省能源的一条有效途径。主要形式水环热泵系统地下水源热泵系统地表水源热泵系统地下环路式水源热泵系统

水环热泵系统水环热泵系统是一种能将建筑物内部余热加以回收利用的分散式空调系统。它利用建筑内区的余热弥补外区的热量损失,从而达到节能目的。此系统通常以锅炉和冷却塔为备用冷、热源,可同时为建筑物提供采暖和空调。也可使用其它低品位能源作为辅助热源,如地热水、工业废水、太阳能等。地下水源热泵系统地下水源热泵利用地下水或土壤进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源,冬季把地能中的热量“取”出来,供给室内采暖,此时地能为“热源”;夏季把室内热量取出来,释放到地下水或土壤中,此时地能为“冷源”。地表水式水源热泵系统利用湖水、河水等地表水,消耗部分电能,冬季把水中的低品位能量“取”出来,供给室内采暖或空调;夏季,把室内的热量取出来释放到水中,达到空调的目的,同时可“免费”为用户加热部分生活热水。地下环路式水源热泵系统使用在地下盘管中循环流动的水为冷(热)源的机组供热采暖(供冷)。2.3.3太阳能①太阳能光电技术②太阳能热水器技术③太阳能制冷技术④太阳能干燥和太阳灶⑤被动式太阳能建筑太阳墙太阳墙:由集热和气流输送两部分系统组成。集热系统为垂直墙板,一般为金属板材,覆于建筑外墙的外侧,上面开有小孔,与墙体的间距一般200mm左右。气流输送系统包括风机和管道。太阳墙德国Erlangen市市政厅大楼加拿大Bombardier飞机公司组装厂瑞士Wasag大楼太阳墙北京奥运村实验房山东建筑工程学院梅园公寓“太阳墙系统”可将50%-80%的太阳辐射能量转化为可用的热能。普通“太阳墙系统”可将空气加热至高于环境温度15℃至35℃。加玻璃的系统可提升温度高达60℃。太阳能光电技术北京天普太阳能公司南厂区办公楼欧洲案例被动式太阳能建筑天津奇信太阳能公司办公楼常州天合光能公司办公楼三、建筑节能设计要求、施工与验收一句话:坚持“四项基本原则”!(一)气候适应性原则——一方气候、一方建筑

●在一个气候区的科学研究、工作实践的结论不能直接用于另一个气候区。●一个气候区的节能技术不得照搬到另一个气候区。例如:北方地区围护结构最关注保温,防止冬季室内的热量散失,外墙保温是主要节能手段。南方地区,最关注遮阳,防止夏季室外的太阳辐射热进入室内,遮阳隔热是主要节能手段。三、建筑节能设计要求、施工与验收(二)整体性原则:从建设的全过程考虑,以酝酿出整体性的解决方案,从项目规划、立项阶段就开始从规划入手,将建筑节能理念渗透到建筑物建设的全过程中。(三)综合性原则:通过对建筑物能耗和用能特点的综合性分析,在方案阶段开始,采用多种手段进行节能设计。而非实施单项节能措施或技术。(四)性能性原则:节能设计是提高建筑使用性能的必要组成部分,而非为节能而牺牲其他性能的要求。

建筑节能设计是创造性活动!三、建筑节能设计要求、施工与验收建筑民用建筑工业建筑住宅建筑公共建筑《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2001)《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005

)《建筑照明设计标准》《民用建筑热工设计规范》(GB50176-93)《民用建筑节能管理规定》自2006年1月1日起施行GB50411-2007建筑节能施工质量验收规范三、建筑节能设计要求、施工与验收湖南省居住建筑节能设计标准(BJB43-001-2004)湖南省公共建筑节能设计标准(DBJ43003-2010)《湖南省绿色建筑评价标准》(制定中)《行政机关综合能耗、电耗定额及计算方法》《普通高校综合能耗、电耗定额及计算方法》《商场、超市综合能耗、电耗定额及计算方法》《医疗机构综合能耗、电耗定额及计算方法》《节能与减排在线监测系统设计技术导则》20世纪60年代初,提出了著名的“生态建筑”(绿色建筑)的新理念20世纪70年代,建筑节能概念就被正式提出1992年里约热内卢召开的“联合国环境发展大会”第一次明确提出“绿色建筑”的概念当今:绿色建筑和节能建筑成为建筑发展的必然趋势

绿色建筑及节能建筑概念发展历程两大趋势改善环境与能源开发相结合开发新能源改善建筑环境进一步提高能源利用效率降低能耗建筑节能:侧重于在建筑的施工和使用过程中,降低建筑能耗。绿色建筑定义:在建筑的全寿命周期内,最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。1、绿色建筑的概念及发展目标发展趋势低碳提高碳生产率节约节地、节材…环保减少污染健康舒适绿色建筑设计理念

节能能源:充分利用太阳能,采用节能的建筑围护结构以及采暖和空调,减少采暖和空调的使用。根据自然通风的原理设置风冷系统,使建筑能够有效地利用夏季的主导风向。建筑采用适应当地气候条件的平面形式及总体布局。

节约资源:在建筑设计、建造和建筑材料的选择中,均考虑资源的合理使用和处置。要减少资源的使用,力求使资源可再生利用。节约水资源,包括绿化的节约用水。

回归自然:绿色建筑外部要强调与周边环境相融合,和谐一致、动静互补,做到保护自然生态环境。

舒适和健康的生活环境:建筑内部不使用对人体有害的建筑材料和装修材料。室内空气清新,温、湿度适当,使居住者感觉良好,身心健康。绿色建筑的建造特点

对建筑的地理条件有明确的要求,土壤中不存在有毒、有害物质,地温适宜,地下水纯净,地磁适中。

绿色建筑应尽量采用天然材料。建筑中采用的木材、树皮、竹材、石块、石灰、油漆等,要经过检验处理,确保对人体无害。

绿色建筑还要根据地理条件,设置太阳能采暖、热水、发电及风力发电装置,以充分利用环境提供的天然可再生能源。争取到2020年:大部分既有建筑实现节能改造新建建筑完全实现建筑节能65%的总目标大城市和东部经济发达地区要更高节能;到2020年,中国建筑的资源节约水平接近或达到现阶段中等发达国家的水平中国绿色建筑的发展目标绿色设计(GreenDesign)是20世纪80年代末出现的一股国际设计潮流。绿色设计反映了人们对于现代科技文化所引起的环境及生态破坏的反思,同时也体现了设计师道德和社会责任心的回归。也可称为生态设计(EcologicalDesign),环境设计(DesignforEnvironment)等。绿色设计的原则被公认为“3R”的原则,即Reduce,Reuse,Recycle,减少环境污染、减小能源消耗,产品和零部件的回收再生循环或者重新利用。2节能住宅设计节能设计规划设计建筑选址建筑布局建筑形态设计建筑间距设计建筑避风设计建筑朝向设计建筑结构设计建筑围护结构设计光电建筑设计1.规划设计节能规划设计就是分析构成气候的决定因素----辐射因素、大气环流和地理因素的有利和不利影响,通过建筑的规划布局对上述因素进行充分利用、改造,形成良好的居住条件和有利于节能的微气候环境。2.建筑选址3.建筑布局避免“霜洞”效应:建筑不宜在凹地里向阳:身心健康避风:减灾和保温利用建筑的布局,形成优化微气候的良好界面,建立气候防护单元,对节能有利,建立一个小型组团的自然—人工生态平衡系统。节能建筑的形态要求:体形系数小冬季日辐射得热多避寒风有利4.建筑形态设计5.建筑间距设计日照标准(日照时间和日照质量)住宅群的日照间距6.建筑避风设计利用建筑物阻隔冷风设置风障避开不利风向减少冷空气对建筑物的渗透避免局地疾风建筑物形态与气流:单体建筑物的三维尺寸对其周围的风环境带来较大的影响。7.建筑朝向设计冬季能有适量并具有一定质量的阳光射入室内炎热季节尽量减少太阳直射室内和居室外墙夏季有良好的通风,冬季避免冷风吹袭充分利用地形和节约用地照顾居住建筑组合的需要(a)444(b)37.13(c)2162(d)37.13(e)2162体形状况表面积(m2)体积(m3)表面积/体积(a)80641.25(b)81.9641.28(c)104641.63(d)94.2641.47(e)132642.01建筑体形对节能的影响有利节能例子长度增加长度由100m减少到50m,能耗增加10%长度由100m减少到25m,能耗增加20%宽度增加九层楼宽度由11m增加到13m,冬季采暖能耗减少7%九层楼宽度由11m增加到16m,冬季采暖能耗减少16%层数增加1层楼与6层楼相比,可以节约土地资源,使冬季耗热量指标下降:8.16WH1日照间距

指前后两排南向房屋之间,为保证后排房屋在冬至日底层获得不低于二小时的满窗日照而保持的最小间隔距离。L≥(H-H1)/tana

深圳建科大楼建科大楼是深圳市建筑科学研究院的研发和办公基地,位于深圳市福田区梅坳三路和梅坳六路交界处。大楼用地面积3000m,地下2层.地上12层.总建筑高度57.9m.设计总建筑面积18170m.大楼于2009年3月全部投入使用。建科大楼作为国家财政部、建设部第一批可再生能源建筑应用示范项目,同时为国家“十一五”科技支撑计划的“华南地区绿色办公建筑室内外综合环境改善示范工程”联合国开发计划署(UNDP)低能耗和绿色建筑集成技术示范与展示平台。基本情况北塘琅山塘琅山塘琅山8层职工宿舍1-2层办公楼7层办公楼9层办公楼建科大楼地上12层梅坳三路梅坳六路建筑功能要求与布局首层:开放式大堂和架空人工湿地2-3层:绿色展览厅4层:实验室5-6层:交通互动空间(报告厅、空中花园)7-10层:办公空间11-12层:生活配套区德国柏林国会大厦柏林大奖--环保、节能,10几层高,无电梯,看整个柏林全景,无灯光,无空调,网状东西遮阳设备,可移动。模拟节能住宅。阳光控制,屋顶可以升起来。德国2000年汉诺威世博会建筑节能途径2.1围护结构绿色节能材料利用2.2太阳能设计利用2.3自然通风2.4自然采光2.5风力发电2.6地源热泵2.7余热回收利用2.8非传统水源利用2.9节能电器使用2.1围护结构绿色节能材料利用建筑外围护结构就是构成建筑封闭空间与外界大气直接接触的部分。建筑节能有关的基本概念(1)导热系数W/m•K衡量各种建筑材料的热工指标。<0.12保温材料<0.05高效保温材料(2)传热系数

W/㎡·K

衡量围护结构的热工指标。定义保温材料控制室内热量外流的材料隔热材料将防止室外热量进入室内的材料导热系数孔结构和湿度对热导系数的影响最大分类岩棉及矿渣棉缺点是吸水性大、弹性小。矿物棉可用作建筑物的墙体、屋顶、天花板等处的保温隔热和吸声材料,以及热力管道的保温材料石棉石棉中的粉尘对人体有害,民用建筑很少使用,目前主要用于工业建筑玻璃棉广泛用在温度较低的热力设备和房屋建筑中的保温隔热,同时它还是良好的吸声材料。膨胀蛭石呈松散状铺设于墙壁、楼板、屋面等夹层中,作为绝热、隔声材料玻化微珠玻化微珠保温砂浆具有优异的保温隔热性能和防火耐老化性能、不空鼓开裂、强度高等特性。聚苯乙烯板在同样厚度情况下,XPS板比EPS板的保温效果要好,EPS板与XPS相比吸水性较高、延展性要好。XPS板式目前建筑业界常用的隔热、防潮材料。Xλ≤0.041W/mKλ≤0.035W/mKλ≤0.07W/mKλ≤0.65W/mKλ≤2.33W/mK不同材料保温性能比较(单位:CM)外墙节能:降低外墙的传热系数。外窗节能:一是降低外窗的传热系数,如使用传热系数小的塑钢、断热窗框型材,中空、双层玻璃、low-e玻璃等。二是降低外窗的遮阳系数,如增设遮阳装置、使用镀膜玻璃等。屋顶节能:降低传热系数。(1)夹心复合墙(2)内外保温复合墙定义保温材料控制室内热量外流的材料隔热材料将防止室外热量进入室内的材料导热系数孔结构和湿度对导热系数的影响最大分类岩棉及矿渣棉缺点是吸水性大、弹性小。矿物棉可用作建筑物的墙体、屋顶、天花板等处的保温隔热和吸声材料,以及热力管道的保温材料石棉石棉中的粉尘对人体有害,民用建筑很少使用,目前主要用于工业建筑玻璃棉广泛用在温度较低的热力设备和房屋建筑中的保温隔热,同时它还是良好的吸声材料。膨胀蛭石呈松散状铺设于墙壁、楼板、屋面等夹层中,作为绝热、隔声材料玻化微珠玻化微珠保温砂浆具有优异的保温隔热性能和防火耐老化性能、不空鼓开裂、强度高等特性。聚苯乙烯板在同样厚度情况下,XPS板比EPS板的保温效果要好,EPS板与XPS相比吸水性较高、延展性要好。XPS板式目前建筑业界常用的隔热、防潮材料。外保温复合墙外保温塑料膨胀锚栓抗裂防护层基层墙体砂浆找平层抗裂胶浆柔性耐水腻子饰面层涂料耐碱玻纤网格布抗裂胶浆粘结层保温层膨胀聚笨板内外保温优缺点应用范围外保温内保温适用范围旧房改造北方地区新、旧房屋南方地区施工难易程度施工难度大、技术要求高保护墙体,延长建筑物寿命不利于室内装修保温层易裂缝使用面积不占室内面积占室内面积保温效果北方易冷桥,结露(3)节能门窗隔热保温窗帘1、夏季,使用隔热保温窗帘,太阳光向室内辐射的热量,大部分被反射回去,太阳保护指数(IPS)可达到60.8%。室内温度对比无窗帘要低6—12度,比使用普通窗帘要低4—6度。2、冬季,使用隔热保温窗帘,从室内人体和物体辐射到窗帘上的绝大部分热量,都会被窗帘反射回来,有效阻止了热量的散发,提高了室温(4)屋顶节能构造(a)正置式涂膜屋面;(b)倒置式涂膜屋面图2.1.9涂膜防水屋面构造窗户遮阳性能2.2太阳能设计2.2.1被动式太阳能系统在建筑中采用被动式太阳能设计可以减少高达50%的普通采暖所需的能量。(1)被动式太阳能采暖技术①直接得热(冬天晒太阳)②间接得热(热反射)(2)被动式太阳能制冷技术①如在朝南的窗户上安装合适的遮阳棚,允许冬天角度地的太阳光线照射进来,而在夏天遮挡高角度的太阳光。②在炎热季节,白色屋面或反射屋面有助于反射太阳光,提高夏日室内的舒适度。③而热气流烟囱可以利用热空气上升的自然倾向来给建筑降温。设置在屋顶的烟囱可以帮助往往滞留在顶棚附近位置的热空气排出。④在建筑南向种植大量的落叶植物及树木。主题馆垂直绿墙实景绿化施工实景外墙部分施工好后的实景2.2.2主动式太阳能系统光电建筑不仅使建筑节能降耗,更能提供清洁能源,从而实现建筑本身从被动节能变成主动制造能源的革命性转变。这将成为现代建筑设计领域中最重要的发展方向,也是太阳能光电技术应用最为广阔的领域。光电建筑设计也必将成为未来绿色建筑、低碳建筑、生态建筑、智能建筑设计的主流。太阳能光伏发电太阳能热水器浴室采用太阳能智能集中供热系统,通过太阳能集热模块吸收太阳能,对管道内的冷水加温,利用清洁的太阳能加热水包括太阳能智能供热;采用中水回用技术处理,通过采用膜生物反应器组合工艺,进行水处理,将处理后水直接用于景观及绿化灌溉。增设了热交换池,充分利用洗浴废水的剩余热能,来加热新鲜水。整个项目可以节约能源超过1/3,上述三项技术应用的投入产比合理,投入分别为4.5万元、52万元和200万元。

同济大学浴室节能环保综合项目2010年我国的太阳能热水器年产量为4900万平方米,太阳能的保有量为1.6亿平方米.国家对太阳能热水器产业的发展规划:2015年我国太阳能热水器的保有量达到4亿平方米。60.6米平台太阳能电池组件68米平台太阳能电池组件中国馆太阳能光伏建筑一体化平台开始施工完工测试发电68米平台太阳能系统2009年6月8月底9月完成2009年10月底接入10.5KV公用电网,正式发电60米平台太阳能系统9月底10月上旬交流升压系统9月中旬9月底中国馆太阳能发电建筑一体化施工过程

68米平台组件安装示意图中国馆太阳能发电建筑一体化的环保效应整个太阳能发电系统装机容量为0.302MWp,年均上网电量约28万kWh。每年可节约标煤约111吨,年均减排二氧化碳(CO2)241吨,年均减排二氧化硫(SO2)84吨,年均减排氮氧化物(NOx)4吨,年均减排烟尘约74吨具有十分明显的节能环保效益。2010年和2020年中国电力消费构成2010年2020年太阳一年中到达地球的能量够全人类用上百年。人类在地球上可收集的太阳光1015W,消费的能量1.3×1013W。太阳能的充分开发利用可满足人类所有能源需求未来可再生能源发展趋势(数据来源EUJRCPVRoadmap2004)未来主要能源供应:光伏能源2.3自然采光自然采光是指利用自然光为建筑的室内空间提供照明。利用自然采光可以最大限度减少甚至取消人工照明,同时提供高质量的照明,增进居住或使用者的健康并提高工作效率。建筑内不同部位所要求的光量不同,通过某些富有创意以及考虑周全的设计,自然采光有可能在几乎任何类型的建筑中为大多数的功能空间提供足够的照明。2.4自然通风系统一是自然通风,可以通过排风口、烟囱和可操控的窗户相结合来实现;二是机械通风,使用机械设备驱动力来驱动通风过程;三是混合式通风,自然通风和机械通风相结合引起自然通风的驱动力:“建筑朝向”、“烟囱效应”、“冷却塔效应”、“双层立面”。深圳建科大楼实验证明,报告厅在25℃情况下,可以依靠自然通风营造舒适的热环境,并提供良好的空气品质,不需要空调。2.5风力发电我国风能资源丰富,据估算陆地风能资源可开发量为23.8亿千瓦,海上风能资源可开发量约2亿千瓦。截至2010年年底,中国风电累计装机4473万千瓦,超越美国成为全球风电装机第一大国,并网风电装机容量达到2958万千瓦,居世界第二位。2011年1.5%预计2015年3%预计2050年17%2.6地源热泵、江水源热泵191

地源热泵技术是一项值得大面积推广的建筑供能技术。地源热泵是一种利用浅层和深层的大地能量,包括土壤、地下水、地表水等天然能源作为冬季热源和夏季冷源,然后再由热泵机组向建筑物供冷供热的系统,是一种利用可再生能源的既可供暖又可制冷的新型中央空调系统。抽取地下水水源热泵,但由于技术限制,全部回灌不易做到,监督实施也比较困难,而且容易造成地下水污染。在国外目前大面积推广使用的是埋管式地源热泵技术,是充分利用浅层地热的最佳技术途径。目前埋管式地源热泵在欧美国家已得到普遍应用,已被充分证明是成熟可行的技术,在我国,建设部和一些省市的建筑节能政策中明确提出要推广使用地源热泵。(欧美普遍使用的是在别墅中,在冬天取暖、夏天空调的地区)地源热泵系统192

地源热泵诞生于20世纪80年代中期。据美国10年来的统计资料,地源热泵的运行费用(采暖)比耗电空调节约22%~25%,比燃油、燃煤锅炉运行费用节约40%~60%。系统平均寿命预计15~18年,开式循环系统30年,闭式循环系统寿命预计50年。193适应范围:

1、冬天的供热与夏天的制冷基本平衡的地区。2、北方地区要慎重。第一年:效果好第二年:还可以第三年:降到20%第四年:树发牙开花推迟1个月,地下水结冰了。2.7非传统水源利用(中水利用)中水回用系统采用膜生物反应器(MBR)工艺,将展馆内盥洗、冲厕水,以及区域内初期雨水进行中水工艺处理后制取中水后,将达到《城市污水再生利用杂用水水质标准》,以作为公用的杂用补充水。同济大学游泳馆总建筑面积5500m2,其中地上一层面积4000m2,地下室面积1500m2。节能措施有:以空气源热泵冷热水机组作为中央空调的冷热源,其每消耗1KW电量,可以从空气源中得2.6—4.5KW热量;使用顶棚开启技术,从空气中吸取热量或向空气中释放热量。同济大学游泳馆节能措施2.8余热回收技术2.9生活中节能1、采用节能电器(变频空调、节能冰箱、节能灯等)品种功率(瓦特)寿命(小时)价格(元)年电费(元)LED筒灯3W5000080到1608节能筒灯9W100050到7032白炽灯25W5001元左右90讨论:晚上有事暂时离开房间是关灯省电还是开灯省电?讨论:开车时到底是开空调还是开窗比较省油?清华节能楼

示范项目

课下阅读清华节能楼面积3000平,地下1层,地上4层。集中世界上80%节能技术,包括了对建筑物理环境控制与设施研究(声、光、热、空气质量等)、建筑材料与构造(窗、遮阳、屋顶、建筑节点、钢结构等)、建筑环境控制系统的研究(高效能源系统、新的采暖通风和空调方式及设备开发等)、建筑智能化系统研究等。比起普通的建筑,节能楼全年电耗仅是北京市同类建筑的30%,降低7成,夏季空调耗能减少9成,冬季可以基本实现零能耗采暖。清华大学超低能耗示范楼结构图●结构材料●墙体材料●门窗材料●保温材料●遮阳材料四、常用节能建材的种类和性能2.1结构材料干密度(kg/m3)计算参数导热系数λ[W/(m·K)]蓄热系数S(周期24h)[W/(m2·K)]比热容C[kJ/(kg·K)]1351~14500.496.430.841451~15500.577.191551~16500.668.011651~17500.768.811751~18500.879.741851~19501.0110.70目前主要是烧结陶粒混凝土。陶粒

陶粒混凝土砌块2.2墙体材料执行标准:《烧结多孔砖和多孔砌块》GB13544-2011,2012.4.1实施《烧结空心砖和空心砌块》GB13545-2014,2015.2.1实施《烧结保温砖和保温砌块》GB26538-2011,2012.4.1实施《蒸压加气混凝土砌块》GB11968-2006

《轻集料混凝土小型空心砌块》GB/T15229-2011

《自保温混凝土复合砌块》JG/T407-2013《建筑隔墙用轻质条板》JG/T169-2005《纸面石膏板》GB/T9775-2008《蒸压加气混凝土板》GB15762-2008

目前主要是砖、砌块和板材。砖粘土砖非粘土砖实心砖空心砖粉煤灰砖煤矸石砖页岩砖矿渣砖煤渣砖尾矿砖灰砂砖承重粘土空心砖非承重粘土空心砖2.2.1

砖的主要类型和品种

多孔砖(孔洞率≥25%)

空心砖(孔洞率≥40%)节能型空心砖

厚壁型(外壁厚≥25mm)

薄壁型2.2.1

砖的主要类型和品种砌块普通混凝土砌块轻混凝土砌块灰砂砌块加气混凝土砌块石膏砌块空心混凝土砌块实心混凝土砌块煤渣混凝土砌块陶粒混凝土砌块天然轻集料混凝土砌块粉煤灰混凝土砌块2.2.2

砌块的主要品种和热工性能蒸压加气混凝土砌块普通混凝土砌块轻骨料混凝土砌块石膏混凝土砌块●热工性能材料名称干密度(kg/m3)计算参数导热系数λ[W/(m·K)]蓄热系数S(周期24h)[W/(m2·K)]比热容C[kJ/(kg·K)]普通烧结页岩空心砖砌体

8000.54—1.05烧结页岩多孔砖砌体

14000.587.85节能型烧结页岩空心砌块砌体

≤8000.253.90801~9004.13厚壁型烧结页岩空心砌块砌体

801~9000.304.53无机复合烧结页岩空心砖砌体

≤8000.264.23烧结陶粒混凝土小型空心砌块砌体

801~9000.284.371.052.2.2

砌块的主要品种和热工性能材料名称干密度(kg/m3)计算参数导热系数λ[W/(m·K)]蓄热系数S(周期24h)[W/(m2·K)]比热容C[kJ/(kg·K)]蒸压加气混凝土砌块

426~5250.142.361.05526~6250.162.75626~7250.183.15726~8250.203.54●砌块和砌体的导热系数含义不同●空心砌块和多孔砖不同●厚壁型和薄壁型的导热系数不同2.2.2

砌块的主要品种和热工性能轻质板材石膏板纸面石膏板纤维石膏板石膏空心条板石膏刨花板纤维水泥板玻璃纤维增强水泥板(GRC)石棉水泥板无石棉维纶水泥板无石棉纤维素纤维水泥板纤维增强硅酸钙板(简称硅酸钙板)硅镁轻质空心条板轻质陶粒混凝土条板有机胶粘剂粘结人造板蒸压加气混凝土板无机胶粘剂粘结人造板金属轻板铝合金板铝塑板铝蜂窝板彩钢板2.2.3

轻质板材的主要类型和品种纤维水泥板纸面石膏板铝合金板硅酸钙板2.3门窗材料2.3.1门窗用玻璃的种类和性能特点(1)种类●普通浮法玻璃(白玻)●吸热玻璃(着色玻璃)●镀膜玻璃

—阳光控制镀膜玻璃(热反射玻璃)

—低辐射镀膜玻璃(Low-E玻璃)●安全玻璃

—钢化玻璃

—夹层玻璃(夹胶玻璃)●中空玻璃●着色玻璃(吸热玻璃):(GB/T

18701-2002)指本体着色的浮法玻璃和普通平板玻璃。有茶色、金色、绿色等各种系列。其特点是能大量吸收太阳能。●阳光控制膜玻璃(热反射玻璃):(GB/T

18915.1-2002)对波长范围

350nm~1800nm的太阳光具有一定控制作用的镀膜玻璃。特点是反射大量太阳能。有“硬镀膜”和“软镀膜”之分。●

低辐射镀膜玻璃(Low-E玻璃):(GB/T

18915.2-2002)对波长范围4.5μm~25μm的远红外线有较高反射比的镀膜玻璃。●钢化玻璃:(GB

15763.2-2005,GB

15763.4-2009)产品分为钢化玻璃和均质钢化玻璃;玻璃的抗弯强度高。(2)性能特点2.3.1门窗用玻璃的种类和性能特点●夹层玻璃:(GB15763.3-2009)由一层玻璃与一层或多层玻璃、塑料材料夹中间层而成的玻璃制品。夹层玻璃的原片可以是:浮法玻璃、夹丝及夹网玻璃、钢化玻璃、表面改性(如镀膜)玻璃等。●中空玻璃:(GB/T11944-2002)由两片或多片玻璃以有效支撑均匀隔开并周边粘结密封,使玻璃层间形成有干燥气体空间的制品。气体层厚度一般为6~12mm。

中空玻璃的材料,可以是普通平板玻璃、浮法玻璃、钢化玻璃、夹层玻璃、低辐射镀膜玻璃、吸热玻璃、热反射玻璃等。我国目前应用最多的是浮法玻璃、钢化玻璃。2.3.1门窗用玻璃的种类和性能特点2.3.2

门窗用型材的种类和性能特点

(1)种类●铝合金型材类

—非隔热型材

—隔热型材●彩钢复合型材类

—灌注式型材

—组合式型材●塑料型材类

—非多腔型材

—多腔型材

●铝合金型材类▲非隔热型材即普通铝合金型材。▲隔热型材(见图):在热流方向由铝合金型材和隔热材料(聚酰胺尼龙66)组成具有独立封闭的腔室数不少于2~3层的隔热铝合金门窗框、扇型材。

框料中挺扇料

穿条式铝合金隔热型材断面图(2)性能特点2.3.2

门窗用型材的种类和性能特点●彩钢复合型材类

▲灌注式型材:采用保温材料灌注于彩钢型腔中制成。

▲组合式型材:采用多腔隔热型材组合而成。灌注式截面图样示例

组合式截面图样示例2.3.2

门窗用型材的种类和性能特点●塑料型材类▲非多腔型材与多腔型材的差异:多腔型材指在热流方向具有独立封闭的腔室数不少于3层的塑料门窗框、扇型材。PVC多腔型材

结构传热系数(W/m2·K)单腔2.5二腔2.1三腔1.8四腔1.6五腔1.52.3.2

门窗用型材的种类和性能特点2.4保温材料

●有机类板材

—模塑聚苯乙烯模塑板(EPS)、挤塑聚苯乙烯模塑板(XPS)

—复合酚醛泡沫板

—复合硬泡聚氨酯板

●无机类板材

—岩棉保温板

—岩棉保温装饰复合板

—二氧化硅真空隔热保温板(STP)—玻化微珠无机保温板—改性发泡水泥保温板●砂浆、混凝土类—胶粉聚苯颗粒保温砂—全轻陶粒混凝土

—泡沫混凝土保温材料的主要类型2.4.1

难燃型膨胀板和挤塑板(1)执行标准与性能要求●难燃型膨胀聚苯板▲难燃型模塑聚苯乙烯泡沫塑料—简称难燃型膨胀聚苯板▲《难燃型膨胀聚苯板建筑外保温系统应用技术规程》

DBJ50/T-160-2013,2013.4.1实施●难燃型挤塑聚苯板(XPS)▲难燃型挤塑聚苯乙烯泡沫塑料—简称难燃型挤塑聚苯板▲难燃型挤塑聚苯板建筑外保温系统应用技术规程》

DBJ50/T-159-2013,2013.4.1实施难燃型膨胀聚苯板的性能要求(DBJ50/T-160-2013)1002.4.1

难燃型膨胀板和挤塑板难燃型挤塑聚苯板的性能要求(DBJ50/T-159-2013)2.4.1

难燃型膨胀板和挤塑板2)难燃型EPS与XPS的异同:●共性

△轻质△保温效果好●差异

△孔结构不同。

XPS为闭孔,膨胀板为开孔。△同密度时,XPS压缩、抗拉强度和保温性能更好。△XPS防潮性能较好。△XPS粘结性能较差。1)难燃型EPS与普通EPS的差异:●难燃型膨胀聚苯板中加入了阻燃剂,燃烧性能可达B1级(或B、C级)。普通EPS一般为B2级以下,防火性能差。●难燃型膨胀聚苯板防潮性能较好。●难燃型膨胀聚苯板的粘结性能可能较差。

3)应用

●外墙●架空楼板

●屋面应用的建筑部位不同,性能要求不同,选用材料的密度和压缩强度不同。2.4.2

复合酚醛泡沫板●定义在工厂内预制的表面复合专用界面处理剂或聚合物砂浆增强卷材的硬质酚醛泡沫板。●执行标准与性能要求

《复合酚醛泡沫板薄抹灰外墙外保温系统应用技术规程》

DBJ50/T-144-2012,

2012.9.1实施

●性能要求

●应用主要用于外墙。

●定义

在工厂内预制的,以硬泡聚氨酯板为芯材,双面复合聚合物砂浆界面层或聚合物砂浆增强卷材面层的板材。●执行标准与性能要求

《复合硬泡聚氨酯板建筑外保温系统应用技术规程》

DBJ50/T-158-2013,2013.4.1实施2.4.3

复合硬泡聚氨酯板●性能要求●应用部位—外墙—架空楼板—屋面(1)岩棉板的种类和区别●岩棉板种类在建筑工程中常用有如下二类:♦建筑外墙外保温用岩棉板执行标准:《建筑外墙外保温用岩棉制品》GB25975-2010《岩棉薄抹灰外墙外保温系统应用技术规程》DBJ50/T-141-2012♦工业设备、管道用岩棉制品执行标准:《绝热用岩棉、矿渣棉及其制品》GB/T11835-2007,《建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品

》GB/T19686-2005●性能差异:建筑外墙外保温用岩棉板有耐久性和力学性能要求,如压缩强度、垂直于板面的抗拉强度、酸度系数等。2.4.4

岩棉板(2)建筑外墙外保温用岩棉板的种类和差别●种类:分为平行纤维岩棉板和垂直纤维岩棉板。●性能及差异▲密度不同,导热系数不同。▲强度不同(抗压强度和垂直于板面抗拉强度)●应用▲主要适用于外墙▲设计上应特别注意墙体及保温系统节点的防水问题。2.4.4

岩棉板平行纤维和垂直纤维岩棉板的性能比较

《岩棉薄抹灰外墙外保温系统应用技术规程》DBJ50/T-141-2012●定义在工厂内预制的,以垂直纤维岩棉板为保温芯材,带饰面层的硅酸钙板面板底板复合而成的具有保温与装饰功能的板状制品。●执行标准与性能要求《岩棉保温装饰复合板外墙外保温系统应用技术规程》

DBJ50/T-162-2013,2013.4.1实施2.4.5

岩棉保温装饰复合板●复合板性能要求2.4.5

岩棉保温装饰复合板复合板构造图●复合板构造特点2.4.5

岩棉保温装饰复合板▲硅酸钙板加强肋

为提高岩棉保温装饰复合板的整体力学性能,在硅酸钙板面板与底板间按一定间距设置了加强肋,分别与面板、底板粘结牢固。▲背孔

为增强硅酸钙板与基层的粘结强度,在硅酸钙板底板上均匀分布地钻φ8小圆孔,圆孔总面积约为底板面积的3%。●应用▲主要适用于外墙。▲设计上应特别注意墙体及保温系统节点的防水问题,以及排气构造等。2.4.5

岩棉保温装饰复合板●定义由二氧化硅微粉、助剂等组合而成的芯材与专用复合阻气膜通过真空封装技术制成的一种具有保温隔热功能的板材。●执行标准《二氧化硅真空隔热保温板建筑保温系统应用技术规程》

DBJ50/T-161-2013,2013.4.1实施2.4.6

二氧化硅真空隔热保温板(STP)●性能要求●应用部位

—外墙

—架空楼板

—屋面●施工时应防止被穿刺、踩踏。2.4.6

二氧化硅真空隔热保温板(STP)●定义以玻化微珠、无机粘结材料等为主要原料,经混合搅拌、压制成型、固化、养护等工艺而制成的无机保温板材。●执行标准与性能要求

《玻化微珠无机保温板建筑保温系统应用技术规程》

DBJ50/T-209-2014,2015.4.1实施2.4.7

玻化微珠无机保温板项目单位性能指标实验方法干表观密度Kg/m3200~250GB/T5486.3质量含水率%≤2抗压强度MPa≥0.5GB/T5486.2抗折强度MPa≥0.25抗拉强度MPa≥0.15抗冻性指标F15质量损失率%≤5.0GB/T4111强度损失率%≤20导热系数(平均温度25℃±2℃)W/(m·K)≤0.072GB/T10294GB/T10295线性收缩率%≤0.3JG/T283软化系数-≥0.60JGJ51放射性内照射指数IRa-≤1.0GB6566外照射系数Iγ≤1.3燃烧性能等级-A级GB8624●应用部位

—外墙一侧

—地面

—坡屋面●性能要求2.4.7

玻化微珠无机保温板●定义由通用硅酸盐水泥为胶凝材料,与掺合料、轻集料、外加剂、改性剂和水制成的浆料,经混合搅拌、浇筑成型、化学发泡、自然养护、机械切割等工艺制成的轻质多孔水泥基保温板材。●执行标准

《改性发泡水泥保温板建筑保温系统应用技术规程》

DBJ50/T-185-2014,2014.7.1实施2.4.8

改性发泡水泥保温板项目单位性能指标实验方法Ⅰ型Ⅱ型干表观密度Kg/m3≤250≤350GB/T5486抗压强度MPa≥0.50≥0.70抗折强度MPa≥0.10≥0.20体积吸水率%≤10.0≤10.0气孔直径mm≤3.0≤3.0附录A导热系数(平均温度25℃±2℃)W/(m·K)≤0.070≤0.085GB/T10294垂直于板面方向的抗拉强度MPa≥0.12≥0.12JGJ144干燥收缩值(快速法)mm/m≤0.80≤0.80GB/T11969抗冻性(D15)质量损失%≤5JGJ158强度损失≤20碳化系数-≥0.80≥0.80GB/T11969软化系数-≥0.80≥0.80JGJ51放射性IRa-≤1.0GB6566Iγ≤1.0燃烧性能等级-A级GB8624●性能要求●应用部位

—外墙一侧

—地面

—坡屋面●定义▲用轻粗集料、轻砂、水泥和水配制而成的干表观密度不大于1950kg/m³的混凝土。▲地面应用干表观密度不大于1350kg/m³。●执行标准

《全轻混凝土建筑地面保温工程技术规程》

DBJ50/T-151-2012,2012.11.1实施2.4.9

全轻陶粒混凝土●应用部位

—地面干密度(kg/m3)导热系数λ[W/(m·K)]蓄热系数S(周期24h)[W/(m2·K)]比热容C[kJ/(kg·K)]551~6500.162.701.05651~7500.183.091.05751~8500.203.481.05851~9500.233.961.05951~10500.264.441.051051~11500.284.831.051151~12500.315.311.051251~13500.365.961.05●性能要求●

当强度低于15

MPa时,应作保护层。2.4.9

全轻陶粒混凝土●定义泡沫混凝土是采用物理或化学方法将空气引入水泥浆体中,经养护形成的轻质多孔混凝土材料。密度一般不大于1000kg/m3

。●参照标准

《居住建筑节能65%设计标准》DBJ50-071-2010●参考图集《KH泡沫混凝土楼地面、屋面保温隔热建筑构造》09J03

2.4.10

泡沫混凝土●性能干密度(kg/m3)导热系数λ

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