第4章建筑節(jié)能(二）

1在我國大約有占全國總面積70%的地區(qū)冬季室內(nèi)需要采暖。這些地區(qū)的建筑在設(shè)計上既要考慮保證良好的室內(nèi)熱環(huán)境，還要注意節(jié)省采暖的能耗和建造費用，即需要注意建筑保溫問題。建筑保溫：圍護(hù)結(jié)構(gòu)在冬季阻止室內(nèi)向室外傳熱，從而保持室內(nèi)適當(dāng)溫度的能力。建筑保溫包括：圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫建筑方案設(shè)計中的保溫綜合處理圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蒸汽滲透及冷凝2

圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫設(shè)計3圍護(hù)結(jié)構(gòu)冬季保溫設(shè)計是取陰寒天氣作為設(shè)計基本條件。室外為穩(wěn)定低溫，并且晝夜溫度波動較小，室內(nèi)是由供暖設(shè)備保持一定溫度，熱量持續(xù)由室內(nèi)流向室外，因此冬季圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱可以粗略的主要按穩(wěn)定傳熱計算，見下圖。4一外墻和屋頂?shù)谋卦O(shè)計外墻和屋頂是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體部分。在外墻和屋頂?shù)脑O(shè)計過程中應(yīng)考慮以下幾方面：

保證內(nèi)表面不結(jié)露，即內(nèi)表面溫度不低于室內(nèi)空氣的露點溫度；限制內(nèi)表面溫度，以免產(chǎn)生過強的冷輻射；從節(jié)能要求考慮，熱損失應(yīng)盡可能小；應(yīng)具有一定的熱穩(wěn)定性。5最小傳熱阻在穩(wěn)定傳熱的理論中，傳熱阻是外墻和屋頂保溫性能優(yōu)劣的特征指標(biāo)，熱阻大，其結(jié)構(gòu)傳熱量就小，保溫性能好；熱阻小，傳熱量大，保溫性能差。外墻和屋頂?shù)谋卦O(shè)計要確定結(jié)構(gòu)有合理的傳熱阻。

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封閉空氣間層保溫空氣是一種良好的絕熱體，只要空氣層中不形成對流條件，空氣間層就具有高熱阻性能。

常見的形式：

窗簾與墻面空氣間層；雙層、三層、四層玻璃間空氣間層。

保溫、承重相結(jié)合承重材料或構(gòu)件具有足夠的力學(xué)性能外，還具有足夠的熱阻值，如混凝土空心砌塊、輕質(zhì)實心砌塊等。多用于低層或多層墻承式建筑。7混合型構(gòu)造

隨著對圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫要求的增加，復(fù)合結(jié)構(gòu)的使用也日益廣泛。復(fù)合結(jié)構(gòu)形式大體上可分為：內(nèi)保溫、外保溫和夾芯保溫。8內(nèi)保溫——保溫層在承重層內(nèi)側(cè)特點：保溫材料不受室外氣候因素的影響，無須特殊保護(hù)，造價比較低；

易受潮、水蒸氣進(jìn)易出難“熱橋”問題不易解決適用范圍：間歇使用的建筑空間，如影劇院觀眾廳、體育館等9熱橋保溫定義：在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，常有保溫性能遠(yuǎn)低于主體部分的嵌入構(gòu)件，這些部位的傳熱量比主體部分大得多，所以他們內(nèi)表面的溫度也比主體部分低，在建筑熱工學(xué)中，把這些容易傳熱的部分叫“熱橋”。“熱橋”即是熱量容易通過的地方。外墻中的鋼或鋼筋混凝土骨架、圈梁；樓板、墻板中的肋條等都屬于“熱橋”。在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，熱橋是不可避免的。熱橋如果傳熱量過大，內(nèi)表面的溫度就會過低，就有必要校核熱橋內(nèi)表面是否會結(jié)露，以確定保溫措施。10外保溫——保溫層在承重層外側(cè)特點：不易受潮，能有效保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，房間熱穩(wěn)定性比較好。舊房的節(jié)能改造，外保溫處理的效果最好。要求高，保溫材料要有一定強度，增加了造價。夾芯保溫——保溫層布置在兩個結(jié)構(gòu)層中間特點：保溫層兩側(cè)都有所防護(hù)，對保溫材料的強度要求不高。要嚴(yán)格控制保溫材料的濕度，防止外界水分的滲入，屬裝配式建筑，施工不方便。11

對一棟建筑物來說，外窗、外門和地面在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)總面積中占30~60%之間，而外窗、外門和地面的傳熱損失熱量外加門窗縫隙引起的空氣滲透耗熱量，占總耗熱量的60%。因此必須做好窗戶、外門、地面的保溫設(shè)計。二外窗、外門和地面的保溫設(shè)計

12窗戶的保溫設(shè)計

窗戶的保溫設(shè)計主要考慮以下幾方面：

控制窗墻面積比；提高氣密性，減少冷風(fēng)滲透；提高窗戶的保溫能力。

13外門保溫設(shè)計

門的熱阻一般比窗的熱阻大，而比外墻和屋頂?shù)臒嶙栊。彩墙ㄖ鈬o(hù)結(jié)構(gòu)保溫的薄弱環(huán)節(jié)，應(yīng)盡可能選擇保溫性能好的保溫門。14地板保溫設(shè)計

地板保溫的特點：

由于地板下土壤溫度的年變化比室外空氣小很多，因此冬季地面散熱最大的部分是靠近外墻的地面，其寬度約在0.5m~2m左右。我國規(guī)范規(guī)定，對于嚴(yán)寒地區(qū)采暖建筑的底層地面，當(dāng)建筑物周圍無采暖管溝時，在外墻內(nèi)側(cè)0.5m~1.0m范圍內(nèi)應(yīng)鋪設(shè)保溫層，其熱阻不應(yīng)小于外墻的熱阻。15地面舒適條件取決于地面的吸熱指數(shù)B值。B值愈大，則地面從人腳吸取的熱量愈多愈快。依據(jù)B值，我國將地板劃分三類：Ⅰ類：木地板、塑料地板。如高級居住建筑、幼兒園、醫(yī)療機構(gòu)等采用。Ⅱ類：水泥砂漿地面等。如普通居住建筑、公共建筑（包括中小學(xué)教室）宜采用不低于Ⅱ類。Ⅲ類：水磨石地面及其它石類地面。人們短時間逗留的房間，以及室溫高于23℃的房間采用此類。16低溫輻射采暖地板

高效節(jié)能；采暖舒適，熱穩(wěn)定性好；技術(shù)可靠，壽命長。維護(hù)運行費用低，管理操作運行簡便。

17被動式太陽房的主要集熱方式：

直接受益式

集熱墻式附加陽光間式屋頂池式和對流環(huán)路式

充分利用太陽能在建筑中利用太陽能的方式有兩種：

主動式：在運行過程中，需要機械動力的驅(qū)動，才能達(dá)到采暖和制冷的目的。被動式：利用建筑構(gòu)件通過自然方式收集和傳送日輻射熱量，不需機械動力18直接受益式：

南向大窗口，冬季白天使大量陽光透入，夜間則用專門的保溫窗簾或保溫板遮擋窗口。室內(nèi)地面需用蓄熱能力大的材料，如磚或混凝土等做成，在白天吸熱并儲存熱量，夜間不斷向室內(nèi)釋放，使室內(nèi)維持一定溫度，其他朝向的各面圍護(hù)結(jié)構(gòu)則盡量加強保溫，減少熱量散失。

19集熱蓄熱墻式：集熱蓄熱墻式由透光玻璃外罩和蓄熱墻體組成，其間留有空氣間層，有的在墻體的下部和上部設(shè)有進(jìn)出風(fēng)口。

20為防止陽光間夏季過熱，在窗上方應(yīng)有可調(diào)節(jié)的排氣孔和遮陽措施。附加陽光間式:陽光間與主體房間相鄰，陽光間不但有很大的窗口，其地面也是蓄熱體，陽光通過玻璃照射到蓄熱體上，儲存熱量，提高室內(nèi)溫度，而主體房間是通過與陽光間相鄰的墻或窗獲得熱量。21屋頂池式和對流環(huán)路式屋頂池式:屋頂池式又稱蓄熱屋頂，可兼有冬季采暖和夏季降溫雙重功能。屋頂組成：主要有作為蓄熱體的裝滿水的密封袋和其下的金屬薄板頂棚及頂部可移動的保溫蓋板組成。22對流環(huán)路式：

一般是指利用附加在房間南向的空氣集熱器向房間供熱，其供熱方式：被日輻射加熱的空氣借助于溫差產(chǎn)生的熱壓從集熱器流到設(shè)于地板下的卵石床內(nèi)，空氣中的