居住建筑与公共建筑的节能设计(共46页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上居住建筑与公共建筑的建筑与建筑热工节能设计一、建筑节能的途径和建筑节能50%的内涵二、建筑与建筑热工节能设计方法三、建筑与建筑热工节能设计中的几个主要指标的概念和标准四、建筑热工节能设计中被忽视的几项围护结构热工节能设计五、外墙与屋面的保温隔热措施及热工节能设计计算实例六、居住建筑提高围护结构保温隔热性能增加的成本分析七、结语居住建筑与公共建筑的建筑与建筑热工节能设计 一 建筑节能的途径及建筑节能50%的内涵 (一)建筑节能的二条途径 1、夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准规定:居住建筑通过采用增强建筑围护结构保温隔热性能和提高采暖、空调设备能效比两项节能措施,在保证相

2、同的室内热环境(标准中的第3章)条件下,与未采取节能措施前相比,采暖、空调能耗应节约50%。 其中,围护结构分担的节能率约为30%,设备分担的节能率约为20%。 2、公共建筑节能设计标准规定:按本标准规定的建筑节能设计,在保证相同的室内热环境(标准中的第3章)条件下,与未采取节能措施前相比,全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗应减少50%。公共建筑的照明节能设计应符合现行国标建筑照明设计标准GB 50034的有关规定。 其中,围护结构分担的节能率约为13%25%,空调采暖系统分担的节能率约为16%20%,照明设备分担的节能率约为7%18%。 总体节能率应达50%。 标准规定表明:目前建筑节能

3、的范围,主要是在确保室内热环境舒适的前提下,通过增加围护结构的保温隔热性能和提高采暖、通风、空气调节及照明设备与系统的能效比两条途径,使建筑在使用过程中的能耗节省50%以上,并与保护生态环境和改善建筑的环境热舒适度紧密结合。 (二)建筑节能50%的内涵 提出建筑节能50%的目标,是有其比较基准的。即以一个时期的“基准建筑”的围护结构和采暖、通风空调、照明设备及系统的参数,都按当时的设计使用情况选取。在保持与目前标准中约定的室内热环境参数(标准中第3章)条件下,计算“基准建筑”全年的采暖、空调及照明能耗,并将它定为100%。然后再将该“基准建筑”按所要求的建筑节能50%标准进行节能设计,对其围护

4、结构的热工性能和采暖、空调及照明设备与系统的参数进行调整,并计算其全年采暖、空调与照明的能耗,此能耗应不超过原“基准建筑”能耗的50%,这就是建筑节能50%的内涵。“基准建筑”的选取对象和条件是: 1、居住建筑是以20世纪80年代的住宅设计通用图作为比较能耗的基准; 2、公共建筑是以20世纪80年代改革开放初期设计建造的公共建筑作为比较能耗的基准。 以上规定的比较能耗的基准建筑称为“基准建筑”(Base line)。 3、夏热冬冷地区“基准建筑”的围护结构热工性能(即80年居住建筑围护结构的传统作法)为: 外墙:K2.30w/(m2.k)(相当于240厚粘土砖墙); 屋面:K2.0w/(m2.

5、k)(相当于水泥炉渣找坡的架空通风屋面); 外窗:K6.3w/(m2.k)(相当于钢框单玻窗); 遮阳系数:Sc0.80; 窗墙面积比0.30; 体形系数0.35; 4、设备方面也是以20世纪80年代初期通常采用的采暖、通风、空气调节与照明设备及系统为基准选择计算参数。 (三)建筑与建筑热工节能设计是建筑节能设计中的重要组成部分,因为它是: 1、建筑节能途径中的一个主要的、首要的途径。 2、标准中的一个重要章节(即第4章)。 二 建筑与建筑热工节能设计方法 (一)规定性指标设计方法(即标准中的第四章) 亦称单项指标控制法 1、建筑方面的控制指标 (1)建筑的体形系数; (2)建筑各向的窗墙面积

6、比及遮阳系数。 2、建筑围护结构方面 (1)外墙的平均传热系数Km; (2)屋面的传热系数K; (3)外窗(含外门透明部分)及透明幕墙的传热系数K; (4)分户墙及隔墙的传热系数K; (5)楼地板及地下室外墙的传热系数K; (6)户门(含阳台门下芯板及其他外门)的传热系数K。 (二)性能性指标设计方法(即居住建筑节能设计标准中的第5章和公共建筑节能设计标准中的第4.3节) 亦称综合指标控制法或性能化的设计方法,是在规定性指标中某一项指标不符合规定时,需通过全年的能耗计算进行判断。 以上二种设计方法比较: 1、规定性指标设计方法直观、简明、可操作性强,易于被建筑师所掌握; 2、性能性指标设计方法

7、是在规定性指标设计中某一项指标不能满足要求,而需要通过软件计算能耗予以控制,专业性强,计算较复杂,不易被建筑师所掌握。计算方法也尚未定型,还在进一步完善之中。 所以,在建筑与建筑热工节能设计中,最好是优先采用规定性指标设计方法。 四川省建筑科学研究院已研发出规定性指标的计算软件建筑节能便捷计算器,能快速方便的进行建筑节能规定性指标的计算及验算,并自动形成计算书;还可形成设计说明文档。 此外,当设计的规定性指标无法满足标准的要求时,还可委托四川省建筑科学研究院进行能耗验算。 TEL: 也可查询建筑节能技术网,网址:Http:/; Http:/./energy 目前,已有单位正在以建筑师的施工图设

8、计软件为基础开发相应的建筑节能计算软件,为建筑师和暖通工程师提供简捷而操作方便的建筑节能设计计算工具。 三 建筑与建筑热工节能设计中的几个主要指标的概念及标准 (一)建筑的体形系数Cf Cf 1、规定建筑体形系数Cf不超过某一限值的目的在于减少通过建筑外围护结构的热、冷耗。为此,要求建筑的形体设计应尽可能少凹凸。 2、居住建筑规定:(1)条式建筑的Cf0.35; (2)点式建筑的Cf0.40。 当Cf超过规定的0.01,需相应提高外墙与屋面的热工性能来补偿,即应将外墙要求的平均传热系数Km与屋面要求的传热系数K相应减少0.02w/(m2.k)。 3、对夏热冬冷地区,公共建筑节能设计标准未对建筑

9、的体形系数作规定,其原因在条文中未予说明。 (二)建筑各向立面上的窗墙面积比及窗的遮阳系数 1、窗墙面积比 2、遮阳系数Sc 窗的遮阳系数Sc是窗本身(含窗框及窗玻璃)的遮阳系数与内、外遮阳的遮阳系数的乘积,亦称窗的综合遮阳系数(即Sc)。 3、居住建筑中规定,东西向窗的遮阳系数Cs0.30。Cs0.30是以外窗的传热系数K3.2w/(m2.k)和采取有效的内外遮阳措施后,其综合的隔热性能指标相当于外墙的隔热指标计算确定的,即有遮阳措施的外窗的隔热性能应相当于外墙。只要采取适宜的内、外遮阳措施,外窗的综合遮阳系数Cs0.30很容易达到。 4、公共建筑中的Sc规定与各朝向的窗墙面积比有关,如标准

10、中的表4.2.2-4所列,具体计算方法如附录A(另讲)。 5、各向窗墙面积比与窗的传热系数限值 不论是居住建筑还是公共建筑,建筑节能设计中应首先严格控制窗墙面积比,否则将会以提高窗的保温隔热性能来补偿。窗墙面积比过大会带来噪声干挠、眩光、热(冷)能耗大、私密性差、安全性弱及造价增加等弊病。目前,建筑中的窗是越开越大,而可开启部分则是越来越小,这是一个不好的设计倾向。所以,在公共建筑节能设计标准中规定:外窗的可开启面积不应小于窗面积的30%;透明幕墙应具有可开启部分或设有通风换气装置。 窗(含阳台门的透明部分)及玻璃幕墙的保温隔热性能在标准中是同时对应考虑窗墙(或幕墙)面积比及窗(或幕墙)的传热

11、系数。 (1)居住建筑,为便于应用,根据标准的规定作了如下调整,如表1:表1 居住建筑的窗墙面积比及窗的传热系数限值各向窗墙面积比窗的传热系数限值,w/(m2.k)可选择的窗型0.30居室外窗K4.7塑钢单玻窗,铝合金断桥单玻窗辅助房间外窗K4.7塑钢单玻窗0.30且0.45居室外窗K3.2塑钢中空玻窗,铝合金断桥中空玻窗辅助房间外窗K4.7塑钢单玻窗0.45居室外窗K2.5气密性高的塑钢中空玻窗,带Low-E玻璃的塑钢中空玻窗或断桥中空玻窗辅助房间外窗K4.7塑钢单玻窗 (2)公共建筑的规定,如表2:表2 公共建筑的窗墙面积比及窗的传热系数限值各向窗墙面积比(含透明幕墙)窗(含透明幕墙)的传

12、热系数限值w/(m2.k)0.204.70.20且0.303.50.30且0.403.00.40且0.502.80.50且0.702.5屋顶透明部分3.0 6、常用玻璃与建筑窗的热工性能如表3、表4所列。表3 常用玻璃的热工性能参数玻璃类型普通单层玻璃9mm厚空气层的普通中空玻璃12mm厚空气层的普通中空玻璃12mm厚空气层的中空低辐射玻璃传热系数w/(m2.k)5.86.43.23.52.83.21.61.8遮阳系数0.90.80.80.6表4 常用建筑窗的保温性能窗类型传热系数w/(m2.k)备 注铝合金窗6.06.7单层玻璃塑 料 窗4.35.7单层玻璃铝合金窗3.84.5普通中空玻璃塑

13、 料 窗2.53.2普通中空玻璃铝合金隔热窗3.03.4普通中空玻璃;隔热型材塑 料 窗1.72.0中空低辐射玻璃铝合金隔热窗2.12.6中空低辐射玻璃;隔热型材 7、关于建筑窗与玻璃幕墙的热工性能,在建筑节能设计时需注意: (1)同种玻璃配置的塑钢窗的保温性能优于断热桥铝合金窗,但是,断热桥铝合金窗经优化设计后,保温性能有较大的提高。 (2)由于玻璃配置、空气间层厚度、结构工艺、生产厂商等的不同,同种类型窗的传热系数会有较大差异。 (3)玻璃的传热系数不能作为玻璃幕墙的传热系数,玻璃幕墙的传热系数应综合考虑玻璃幕墙类型(如明框、隐框)以及明框的连接方式等等。如为明框玻璃幕墙,明框的连接方式对

14、玻璃幕墙整体的传热系数会有较大的影响。 (4)当采用隐框玻璃幕墙时,可近似参照玻璃的传热系数来确定玻璃幕墙的热工性能。如采用12mm厚空气层的中空低辐射玻璃的隐框幕墙,其传热系数一般在2.0w/(m2.k)。 (5)当采用中空低辐射玻璃还不能满足标准要求时,可采用在中空低辐射玻璃的空气层中充惰性气体。充惰性气体的中空低辐射玻璃的传热系数可降低0.2w/(m2.k)左右。 (6)对热工性能要求较高的玻璃幕墙,可采用通风式双层低辐射玻璃幕墙。如北京某工程,经国家建筑工程质量监督检验中心检测,该类玻璃幕墙的传热系数达到1.0w/(m2.k)。 (7)寒冷地区的建筑玻璃幕墙应采用隐框幕墙,明框幕墙应采

15、用断热桥铝合金型材或采取其他有效的断热措施;其他地区的建筑玻璃幕墙宜采用隐框幕墙,明框幕墙宜采用断热桥铝合金型材或采取其他有效的断热措施。 (8)寒冷地区、夏热冬冷地区的透明幕墙应采用空气层厚度不小于9mm的中空玻璃或其他类型的相同保温性能的节能玻璃。 (三)传热系数K 1、传热系数K的概念 传热系数K是评价围护结构保温性能的一个指标,它是表明在冬季稳定传热条件下,围护结构两侧的空气温度相差为1K(或1)时,单位时间内通过单位平方米面积传递的热量。K值小说明围护结构的保温性能好。单位是w/(m2.k)。 2、传热系数K的计算 K1/Ro,Ro传热阻,单位为(m2.k)/w RoRi+R+Re

16、Ri结构内表面换热阻,(m2.k)/w,取Ri1/8.70.11(m2.k)/w; Re结构外表面换热阻,(m2.k)/w,取Re1/230.04(m2.k)/w; R 结构本身的热阻,(m2.k)/w, RRj(即各层材料热阻之和) Rj (实例:计算240厚砖墙的Ro与K) 3、热阻的计算关键 各层材料的热阻计算关键是导热系数的取值,应取考虑使用位置及湿度影响修正后的计算导热系数c,即: ck 为实验室干燥状态下的测定值,k为大于1的修正系数。 (四)平均传热系数Km 1、平均传热系数Km的概念 由于外墙上的钢筋混凝土结构性冷(热)桥较多,钢筋混凝土的导热系数大(1.74w/m.k),是粘

17、土砖砌体导热系数的2倍以上。为此,标准规定:应考虑冷(热)桥部位对外墙热工性能的影响,取平均传热系数Km。 2、平均传热系数Km的计算 平均传热系数Km由外墙上主体部位的传热系数Kp与面积Fp和结构性冷(热)桥部位的传热系数Kb与面积Fb用加权平均方法计算求得,即 Km Km的计算也可根据Fp和Fb在外墙中所占的比例进行计算;在结构性冷(热)桥部位的低限热阻Ro.min大于或等于保证外围护结构内表面不结露的条件下,可用Kp乘以大于1的修正系数计算,如省标夏热冬冷地区节能建筑墙体、楼地面构造图“说明”中的第7.1.1条所述。 3、不应以Kp代替Km 目前的大多数建筑节能设计文件中,都是以Kp代替

18、Km,这是不符合标准要求的。 不论是居住建筑或是公共建筑,外墙规定的传热系数都是考虑了结构性冷(热)桥部位影响的平均传热系数Km。 (五)热惰性指标D 在居住建筑节能设计标准中,外围护结构的隔热性能是以热惰性指标D来评价。其实,这是不完全的,它没有从外围护结构的隔热机理来定位,所有的外隔热措施(外反射、外遮阳、外通风、外蒸发、外阻热)都不可能在D值中得到反映。 1、热惰性指标D的概念 热惰性指标D的概念是,在不稳定传热条件下(即夏天有日辐射和气温的波动),D值表征外围护结构抵抗温度波和热流波动的能力,单位为无量纲,即D值大,温度波和热流波动的衰减也就越大。从隔热考虑,D值越大越好,所以在居住建

19、筑节能设计标准中都规定外墙与屋顶的D值应大于或等于3.0。 2、热惰性指标D的计算 DDjRjScj Dj材料层的热惰性指标; Rj材料层的热阻,(m2.k)/w; Scj材料层的计算蓄热系数,w/(m2.k)。 ScjkSj,k是考虑材料使用位置和湿度影响的大于1的修正系数,Sj是在实验室干燥状态下的蓄热系数测定值, Sj0.51 可见,材料密度r越大,导热系数越大,S就越大。 3、标准中的规定 (1)居住建筑的外墙与屋面的热惰性指标D限值,是与其传热系数同时对应规定: 当外墙的平均传热系数Km1.50w/(m2.k)时,D3.0, Km1.00w/(m2.k)时,D2.5; 当屋面的传热系

20、数K1.00w/(m2.k)时,D3.0, K0.80w/(m2.k)时,D2.5。 轻质材料的导热系数小,蓄热系数也小,所以往往是轻质外围护结构(或使用轻质材料作保温隔热层)的热阻大,K值容易满足规范要求,而D值却不能满足要求。所以,在四川省夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准中规定:当计算的D值小于要求的0.01时,应使K值相应减少0.02w/(m2.k)。但当计算的D值过于小时,应用中会出现调整减少后的K值很小,还可能会出现负值,不切实际。 (2)公共建筑节能设计标准对外墙与屋面的D值未作规定。为什么?条文说明中未予说明。严格讲,对于夏热冬冷地区,应有公共建筑外墙及屋面的隔热节能设计指标。

21、4、关于外墙与屋面的隔热性能评估指标 在成都地区住宅建筑节能暂行规定中提出用二个公式来评价外墙与屋面的隔热性能,即热阻抗隔热指标G1和热稳定性隔热指标G2两个量,计算式为: 热阻抗隔热指标G1; 热稳定性隔热指标G2;式中,s外表面材料对太阳辐射的吸收系数; Ro外墙与屋面的传热阻,(m2.k)/w; e、i分别为外表面和内表面的热交换系数,w/(m2.k); m综合热稳定系数,是热惰性指标D的指数函数。 对于外墙,综合热稳定系数m2.62e0.46D; 对于屋面,综合热稳定系数m2.52e0.44D; 对于架空通风良好,综合传热系数m2.52e0.44D+1。 G1和G2包含了影响外围护结构

22、隔热性能的诸因素,是一个综合地将外墙与屋面的隔热性能参数予以全面、直观、简明地反映在一个公式中的指标,可操作性强,在省标夏热冬冷地区节能建筑墙体、楼地面构造图中有计算实例,并已应用在混凝土小型空心砌块建筑技术规程JGJ/T14-2004的“建筑设计与建筑节能”一章中。 当外墙的隔热指标G10.60102(m2.k)/w和G20.35102 (m2.k)/w时,外墙的内表面最高温度i.maxti+3,符合环境热舒适度与节能标准的要求。 当屋面的隔热指标G10.40102(m2.k)/w和G20.35102 (m2.k)/w时,屋面的内表面最高温度i.maxti+3.5,符合环境热舒适度与节能标准

23、的要求。 为简捷地验算外墙与屋面的隔热性能是否符合标准的要求,在省标夏热冬冷地区节能建筑墙体、楼地面构造图的说明7.1.2条中,列出了三个建筑热工计算参数的对应关系表,只要外墙的平均传热系数Km、平均热惰性指标Dm和外饰面材料的太阳辐射吸收系数s满足表5中的对应关系,即可不用进行内表面温度验算或调整热惰性指标D值。表5 符合隔热指标要求的Km、Dm与s对应关系序号Km,w/(m2.k)Dms11.503.00.6521.503.0Dm2.50.5031.502.5Dm2.00.4541.502.0Dm1.50.35 四 建筑节能设计中被忽视的几项围护结构热工节能设计 (一)外墙与屋面的结构性冷

24、(热)桥部位的建筑热工节能设计 1、房屋外围护结构(主要是指外墙和屋面)需要的保温隔热性能,一般是根据表6中三方面的要求计算确定:表6 确定外墙与屋面保温隔热性能的要求要 求冬 季夏 季低限要求在冬季采暖条件下,内表面温度不低于室内空气露点温度,即iti.d,应计算低热传热阻Ro.min房间在自然通风良好条件下,内表面最高温度不超过室外最高气温,即i.maxte.max热舒适环境要求在冬季采暖条件下,内表面温度与室内空气温度之差不低于3(舒适温差),即当采暖温度为18,内表面温度不低于15。在夏季空调制冷条件下,内表面温度与室内空气温度之差应不超过3(舒适温差),当空调温度为28时,内表面最高

25、温度不超过31,即i.maxte+3建筑节能标准要求节能50%要求的传热系数K(外墙为Km),如标准所列节能50%要求的传热系数K和热惰性指标D,如标准所列 验算表明,成都等夏热冬冷地区居住建筑环境热舒适要求的外墙与屋面的热工性能,基本上与建筑节能50%标准要求的热工性能一致。 2、标准中的规定 (1)在夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准中,只规定了外墙的传热系数应考虑结构性冷(热)桥部位的影响取平均传热系数,而没有对屋面提出要求,也没有对结构性冷(热)桥部位的热工性能低限指标提出规定。严格讲,为保证结构性冷(热)桥部位的安全、卫生和减少传热损失,应对其低限热阻Ro.min提出要求。 (2)公共

26、建筑节能设计标准的4.2.3条规定:外墙与屋面的热桥部位的内表面温度不应低于室内空气露点温度。这与民用建筑热工设计规范中外围护结构的保温设计要求一致。 3、建筑热工节能设计中应计算结构性冷(热)桥部位的低限传热阻Ro.min 目前,在居住建筑的建筑热工节能设计中,大多没有考虑结构性冷(热)桥部位的低限热工性能要求,特别是采用外墙内保温技术的设计、施工都没有重视这个问题。已有工程实践表明,在冬季正常采暖条件下,这些部位会出现冷凝。 四川省夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准中,外墙取平均传热系数Km1.50w/(m.2k),公共建筑节能设计标准中外墙取平均传热系数Km1.0w/(m.2k),其首要条

27、件是结构性冷(热)桥部位的低限传热阻Ro.min应不小于0.40(m2.k)/w,即相当于双面抹灰180厚实心粘土砖墙的保温性能。 寒冷地区应结合地区气候条件验算要求的低限传热阻Ro.min。 (二)楼地面的建筑热工节能设计 1、标准中的规定 (1)夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准的表4.0.8规定: 分户楼板(即层间分户楼板)的传热系数K2.0w/(m2.k),底部自然通风架空楼板的传热系数K1.50w/(m2.k)。规定层间分户楼板及房屋底部架空通风楼板具有一定热工性能限值的原因,主要是每户的电耗都是分户计表,保证每户居室在采暖空调时通过楼板传递的热(冷)耗不超过以上规定的限值,以达到环境

28、热舒适和节能50%的要求。 (2)公共建筑节能设计标准的表4.2.2-3及表4.2.2-4规定: 寒冷地区的底面接触室外空气的架空或外挑楼板的传热系数K0.60(体形系数0.3)和K0.50(体形系数0.4),非采暖空调房间与采暖空调房间的隔墙或楼板的传热系数K1.5w/(m2.k)。 夏热冬冷地区只规定了底面接触室外空气的架空或外挑楼板的传热系数K1.0w/(m2.k)。 除此之外,还在表4.2.2-6中规定了不同气候区的地面和地下室外墙的热阻限值: 寒冷地区:周边与非周边地面,R1.5(m2.k)/w;采暖空调地下室外墙(与土壤接触的墙),R1.5(m2.k)/w。 夏热冬冷地区:地面,R

29、1.2(m2.k)/w;地下室外墙(与土壤接触的墙),R1.2(m2.k)/w。 规定以上指标,对寒冷地区而言,是从节能和卫生角度考虑,使这些部位不会结露或者冻脚。对地面的热阻而言,容易达到。因为基础的持力层是比较深的,土壤的导热系数最大为1.16w/(m.k),要达到R1.5(m2.k)/w的要求,不考虑地面层,只需1.8米的土层厚度即可。若房屋建在石灰岩上,不考虑地面层,也只需要3米的岩层厚度即可。 对于地下室外墙,仅需要铺设30厚的聚苯挤塑板(XPS)即可。 对于夏热冬冷地区的公共建筑地面及地下室外墙,R1.2(m2.k)/w,相对寒冷地区而言,更易达到要求。 2、居住建筑节能设计中应有

30、楼地面的热工节能设计 目前,在居住建筑的建筑热工节能设计中,大多没有考虑楼地面的热工性能要求。 其实,楼地面与外墙接触部位也是一个结构性冷(热)桥部位,若外墙采用外保温技术,该部位的热工性能很容易符合要求;若外墙采用内保温技术,如同与外墙连接的横墙一样,至少应在靠近外墙500毫米宽度范围内有足够的保温隔热性能。但在目前的设计和施工中都没有这样的设计和处理。所以,严格地讲,如果对目前在成都地区已施工的居住建筑外墙内保温工程进行实际检测,能达到50%节能要求规定的可以说是屈指可数。 居住建筑的楼地面应如何进行建筑热工节能设计呢? 第一,对于底部架空通风或与室外空气接触的外挑楼板,最优方案是在楼板下

31、采用符合国家与地方标准要求的外保温技术,如外墙外保温技术一样,不但可避免结构性冷(热)桥部位保温隔热处理的困难,也能有最佳的保温和隔声性能。 第二,对于层间分户楼板,一是采用抗压强度符合楼地面垫层抗压强度指标要求、导热系数0.12w/(m.k)的保温砂浆代替20厚的水泥砂浆找平层;二是采用812厚的挤塑板地垫宝复合在找平厚的楼板基层上;三是结合居室的装饰装修工程,采用实木或强化木地板地面构造作法来达到节能标准要求。目前,家装中对客厅、居室和过道等部位大多有吊顶,且地面又大多采用舒适型的实木或强化木地板作面层,其传热系数一般都小于规定限值的2.0w/(m2.k)。在建筑节能设计中,若采用这种保温

32、措施,应在设计说明书中注明。 不论是公共建筑,还是居住建筑,其楼地面的保温性能对采暖、空调能耗和房间的热舒适度都有影响,应当包含在围护结构的建筑热工节能设计中。 (三)分户墙(含楼梯间墙)及隔墙的建筑热工节能设计 1、标准中的规定 (1)夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准的表4.0.8规定:分户墙(含楼梯间墙)的传热系数K2.0w/(m2.k)。 规定分户墙(含楼梯间墙)的传热系数限值的原因与楼地面相同,主要是保证每户的居室在采暖、空调降温时通过的热(冷)损耗应控制在建筑节能50%要求的范围内,并满足环境热舒适度的要求。 (2)公共建筑节能设计标准规定了寒冷地区非采暖空调房间与采暖空调房间的隔墙

33、传热系数K1.5w/(m2.k),对夏热冬冷地区未作规定,是什么原因?条文说明中未予说明。严格讲,应该有规定。 2、居住建筑节能设计中应有分户墙的建筑热工节能设计 目前,在居住建筑的围护结构热工节能设计中,大多也未将分户墙(含楼椄间墙)的热工性能设计指标包括在内。 其实,分户墙(含楼梯间墙)的建筑热工节能设计非常简单。就目前所采用的墙体材料而论,除用承重单排孔混凝土小砌块作分户墙和楼梯间墙外,其他墙材(含两侧20厚抹灰层)作墙体主体结构部位的K值均2.0w/(m2.k)。标准中对分户墙未考虑结构性冷(热)桥部位的影响采用平均传热系数Km。严格讲,从保证环境舒适及建筑节能符合50%的要求综合考虑

34、,应该采用平均传热系数Km作为分户墙(含楼梯间墙)的热工性能规定限值。 若采用承重单排孔混凝土小砌块作分户墙和楼梯间墙,只需在砌筑墙体时边砌边在孔洞中,内插或内填块状或松散状的保温材料即能满足标准的规定要求。 不论是居住建筑还是公共建筑,其分户墙或采暖空调与不采暖空调房间之间隔墙的热工性能,对采暖空调能耗和环境热舒适度都有影响,应当在包含在围护结构的建筑热工节能设计中。 (四)户门(含阳台门的芯板及其他居室外门)的建筑热工节能设计 在夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准中,规定户门(含阳台门的芯板及其它居室外门)的传热系数K3.0w/(m2.k)。 在公共建筑节能设计标准中,对外门的热工性能未作强

35、条规定,只是在4.2.9条中要求:寒冷地区建筑的外门宜设门斗或应采取其他减少冷风渗透的措施。其他地区外门也应采取保温隔热措施。为什么不作明确的传热系数K限值,条文中未予说明。其实,公共建筑的能耗高于居住建筑的能耗,对外门应作明确的传热系数K限值规定。 对于居住建筑的户门,只要采用防盗、隔音、保温的三防门,即能满足要求。即是一般的木夹板门,其K值也小于或等于3.0w/(m2.k)。 在建筑节能设计中应对户门(或其他外门)的保温节能设计予以说明。 以上列出了目前居住建筑节能设计中普遍被忽视的几项围护结构的热工节能设计,这是不符合标准规定的。在四川省工程设计标准居住建筑保温隔热工程施工质量验收规程中

36、,已将这几项围护结构的施工质量验收检测标准及方法列入。该规程的发布实施,必将会对全面贯彻实施居住与公共建筑节能设计标准的规定起保证作用。 五 外墙与屋面的保温隔热措施及设计计算实例 (一)外墙的保温隔热措施 1、外墙保温系统有: (1)外墙外保温系统及外墙外保温装饰复合系统 (2)外墙内保温系统及外墙内保温装饰复合系统 (3)外墙(主体部位)自保温系统 以上三种外墙保温系统各有其特点,也各有其优缺点。但综合以性价比论,以外保温系统和外墙主体部位自保温系统为最佳,应优先采用外保温系统。 外墙主体部位自保温系统适宜于框架结构体系建筑,如外墙主体部位的保温隔热性能优异(即K1.30w/(m2.k),

37、D3.0),可采用外墙自保温系统,框架梁、柱等钢筋混凝土结构性冷(热)桥部位可采用外墙外保温系统。 外墙内保温系统,由于外墙的结构性冷(热)桥部位处理困难,且当保温系统的厚度超过20毫米时,会减少房间的使用面积而导致物业管理纠纷。加上二次装修时的损坏或外墙外侧开裂进水,也会致使其保温隔热性能显著降低。所以,最好是不采用外墙内保温技术。 浆体保温材料由于其抗压强度低,施工质量不易保证,已被建设部在2004年的218号技术公告中列入禁止和限止使用的内保温技术。218号技术公告特别指出在大城市不得用浆体保温材料作外墙内保温。成都地区的工程实践也充分证明了建设部218号技术公告的正确性。为此,设计部门

38、应首先按218号技术公告的要求,不采用形形色色的所谓浆体保温材料作外墙内保温。 2、可采用的外墙保温隔热系统技术 (1)外墙外保温技术 A、发泡聚苯板(EPS)薄抹灰外墙外保温系统,干作业,是成熟的国外外保温系统,有建设部行业标准作依据。EPS的计算导热系数c0.0450.05w/(m2.k)。 B、胶粉聚苯颗粒浆料(EPG)外墙外保温系统,湿作业,是成熟的国内外保温系统,有建设部的行业标准作依据。保温材料的计算导热系数应取c0.075w/(m2.k)。 C、复合硅酸盐板外墙外保温系统,干作业,是无机材料,为省内成熟的外保温系统,保温材料的计算导热系数c0.075w/(m2.k),有四川省标准

39、设计图作依据。 以上三种外墙外保温系统已成功地在成都的建设部建筑节能试点示范工程“锦西民园”居住小区中应用,均外贴饰面砖和文化石。冬夏采暖、空调时的实测结果表明,EPS薄抹灰外墙外保温系统工程的保温隔热性能实测结果与计算结果基本稳合,而其他两种系统工程的实测结果与计算结果有较大的差异,反推计算的导热系数应在0.08w/(m.k)以上,原因是这两种系统的保温材料吸水率较大,特别是胶粉聚苯颗粒(EPG),完全是湿作业,受水分的影响最大。 成都及其他夏热冬冷地区都是相对湿度较大(夏季平均大于74%,冬季平均大于80%)的地区,必然会导致浆体保温材料所含的湿度显著高于北方地区。 所以,综合地从性价比(

40、即单位平方米、单位传热系数等性能,多少成本)综合考虑,EPS薄抹灰外墙外保温系统优于其他两种,也能适应建筑节能标准提高到65%的要求。聚苯板抹灰外墙外保温系统在成都已有三个居住建筑工程的成功实例。 D、保温装饰复合板外墙外保温系统 这是集保温装饰为一体的外墙外保温系统技术。目前可采用的复合板材有:威尔达公司生产的氟碳保温装饰复合板和金聖公司生产的KS保温装饰复合板。金聖公司生产的KS保温装饰复合板外墙外保温系统已应用在“成都建筑节能中心”的幕墙和外墙外保温工程中,保温隔热与装饰效果都很好。 (2)外墙内保温技术 A、骨架内置保温隔热材料外墙内保温系统 相当于墙裙的作法。 B、保温板(块)薄抹灰

41、外墙内保温系统 相当于保温板(块)薄抹灰外墙外保温系统。 以上两种系统都是干作业,可与室内装饰装修工程结合为一体来完成。目前,只有复合硅酸盐板薄抹灰外墙内保温系统在成都的部分居住建筑工程中应用。 但是,正如前所述,此种内保温系统的外墙冷(热)桥部位的保温问题很难解决,且厚度亦较大。如需要与外墙交接的横墙、楼地板500宽度内作保温处理,将会出现与交接部位的墙体及楼地面抹面砂浆如何形成一连续整体的问题。 目前,以上两种外墙内保温系统尚无相应的施工与验收标准作依据,只能参考建筑装饰装修工程质量验收规范中的相关章节予以检测和验收。 综上所述,综合性价比等因素评价,外墙内保温与外墙外保温系统比较,还是优

42、先采用外墙外保温系统技术为最佳。 (3)外墙(主体部位)自保温系统 外墙主体部位自保温系统是最适宜于夏热冬冷地区的一种框架结构体系外墙保温技术。由于外墙的主体部位是采用保温隔热性能好的加气混凝土砌块、混凝土保温砌块等墙体材料砌筑,只要对框架梁、柱及构造柱等结构性冷(热)桥部位采用适宜的外墙外保温系统作处理,不仅平均传热系数能满足要求,而且造价也不会增加很多。 成都“锦西民园”居住小区二期工程,有二幢框架结构体系住宅的外墙主体部位采用240厚的加气混凝土砌块,梁、柱等结构性冷(热)桥部位采用EPS外墙外保温系统,施工前专门作了相互之间连接部位的构造节点设计,施工质量及现场检测结果都非常好。 外墙

43、主体部位自保温技术的要点是: A、冷(热)桥部位的低限传热阻Ro.min必须满足该部位内表面不结露的要求; B、框架梁、柱及构造柱等部位的外保温系统应与外墙主体部位形成一连续整体,相互之间应连接平整、不开裂。最好是外墙主体部位的外表面采用与外保温系统相同的薄抹灰护面层。 (二)屋面的保温隔热措施 屋面有坡屋面及平屋面,构造作法上有防水层在保温层上的内置式传统作法屋面和防水层在保温层下的倒置式屋面。传统的架空通风屋面、蓄水屋面和绿色植被屋面均属倒置式屋面。其特点是: 1、保温层保护了防水层,显著地降低了防水层直接受气候变化引起破坏的可能性。 2、由于保温材料有较好的憎水性,不用湿作业,施工时受气候变化的影响较小。 3、保温层上面的保护层不受防水层的性能制约,可用浅色的涂层或地面砖,有效地减少屋面吸收的日辐射热。 4、保护层不是封闭的防水层,与外环境之间可进行湿热交换,特别有利于屋面在夏季炎热期间,通过外表面向外蒸发散热,减少通过屋面进入室内的热量。 目前,由于憎水型轻质保温隔热材料(如XPS、复合硅酸盐板等)在屋面中的应用,倒置式屋面已被广大设计、施工及开发商所认可。 XPS等轻质保温隔热材料在倒置式坡屋面和平屋面中应用,

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