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1、20122年一级级注册建建筑师学学习笔记记建筑物理理与建筑筑设备第十四章章 建建筑热工工与节能能第一节传传热的基基本知识识一、传热热的基本本概念温度温度是表表征物体体冷热程程度的物物理量，温温度使用用的单位位为K或或。 温度场场某一瞬间间，物体体内所有有各点的的温度分分布称为为温度场场。温度度场可分分为：稳定温温度场、不稳定定温度场场。等温面面温度场中中同一时时刻由温温度相同同的各点点相连所所形成的的面。使使用等温温面可以以形象地地表示温温度场内内的温度度分布。不同温温度的等等温面绝绝对不会会相交。 温度梯梯度温度差位位t与沿法法线方向向两个等等温面之之间距离离 n的比比值的极极限叫做做温度梯
2、梯度。热流密密度(热热流强度度)热流密度度是在单单位时间间内，通通过等温温面上单单位面积积的热量量，单位位为W/m2。若单单位时间间通过等等温面上上微元面面积dFF的热量量为dQQ，则热热流密度度定义式式为：qq=dQQ/dFF二、传热热的基本本方式：导热、对对流、辐射导热(热传导导)1.傅立立叶定律律均质材料料物体内内各点的的热流密密度与温温度梯度度成正比比。热量传传递的方方向(由由高温向向低温)和温度度梯度的的方向(由低温温向高温温)相反反。2.材料料的导热热系数导热系数数是表征征材料导导热能力力大小的的物理量量，单位位为W/(mK)。它它的物理理意义是是，当材材料层厚厚度为llm，材材料
3、层两两表面的的温差为为1K时时，在单单位时间间内通过过lm2截面积积的导热热量。各种材料料导热系系数的大大致范围围是：建筑材料料和绝热热材料0.022533液体0.0770.7气体0.000600.6金属2.24200对流由于引起起流体流流动的动动力不同同，对流流的类型型可分为为：1.自由由对流：由温度度差形成成的对流流。2.受迫迫对流：由外力力作用形形成的对对流。受受迫对流流在传递递热量的的强度方方面要大大于自由由对流。辐射凡是温度度高于绝绝对零度度(0K)的的物体都都发射辐辐射能。1.物体体对外来来辐射的的反射、吸吸收和透透射(见见图l442)。反射系系数rhh:被反反射的辐辐射能IIr与
4、入射射辐射能能I0的比值值。吸收系系数h：被吸吸收的辐辐射能II与入射射辐射能能I0的比值值。透射系系数h：被透透射的辐辐射能II与入射射辐射能能I0的比值值。rh+h+h12.白体体、黑体体和完全全透热体体白体(绝对白白体)：能将外外来辐射射全部反反射的物物体，rh1。黑体(绝对黑黑体)：能将外外来辐射射全部吸吸收的物物体h1。完全透透热体：能将外外来辐射射全部透透过的物物体，h1。 3.物体体表面的的辐射本本领全辐射射力E(辐射本本领，全全辐射本本领)：在单位位时间内内、从单单位表面面积上以以波长00的的全波段段向半球球空间辐辐射的总总能量，单单位：WW/m2。单色辐辐射力EE(单色色辐射
5、本本领)：在单位位时间内内、从单单位表面面积向半半球空间间辐射出出的某一一波长的的能量，单单位：WW/m2m。灰体：物体在在每一波波长下的的单色辐辐射力与与同温度度、同波波长下黑黑体的单单色辐射射力的比比值为一一常数。一般建筑筑材料均均可看作作为灰体体。非灰体体(选择择性辐射射体)：物体的的单色辐辐射力与与黑体、灰灰体截然然不同，有有的只能能发射某某些波长长的辐射射能量。黑度(辐射射率)：灰体的的辐射本本领E与同温温度下黑黑体的辐辐射本领领E，b的比值值。 4.辐射射本领的的计算(斯蒂芬芬一波尔尔兹曼定定律)5.影响响材料吸吸收率、反反射率、透透射率的的因素材料吸收收率、反反射率、透透射率与与
6、外来辐辐射的波波长、材材料的颜颜色、材材性、材材料的光光滑和平平整程度度有关。材料表面面对外来来辐射的的反射、吸吸收和透透射能力力与外来来辐射的的波长有有密切的的关系。根根据克希希荷夫定定律，在在给定表表面温度度下，表表面的辐辐射率(黑度)与该表表面对来来自同温温度的投投射辐射射的吸收收系数在在数值上上相等。物体对不不同波长长的外来来辐射的的反射能能力不同同，对短波波辐射，颜颜色起主主导作用用；对长波波辐射，材材性(导导体还是是非导体体)起主主导作用用。例如如，在阳阳光下，黑黑色物体体与白色色物体的的反射能能力相差差很大，白白色反射射能力强强；而在在室内，黑黑、白物物体表面面的反射射能力相相差
7、极小小。常温下，一一般材料料对辐射射的吸收收系数可可取其黑黑度值，而而对来自太太阳的辐辐射，材材料的吸吸收系数数并不等等于物体体表面的的黑度。玻璃作为为建筑常常用的材材料属于于选择性性辐射体体，其透透射率与与外来辐辐射的波波长有密密切的关关系。易易于透过过短波而而不易透透过长波波的玻璃建建筑具有有温室效效应。6.辐射射换热两表面间间的辐射换换热量主主要与表表面的温温度、表表面发射射和吸收收辐射的的能力、表表面的几几何尺寸寸与相对对位置有有关。辐射换热热系数r取决于于表面的的温度、表表面发射射和吸收收辐射的的能力、表表面的几几何尺寸寸与相对对位置。三、围护护结构的的传热过过程 围护结结构的传传热
8、过程程通过围护护结构的的传热要要经过三三个过程程(见图图143)：表面吸吸热：内内表面从从室内吸吸热(冬冬季)或或外表面面从室外外空间吸吸热(夏夏季)。结构本本身传热热：热量量由结构构的高温温表面传传向低温温表面。表面放放热：外外表面向向室外空空间放热热(冬季季)或内内表面向向室内空空间放热热(夏季季)。表面换换热热量在围围护结构构的内表表面和室室内空间间或在外外表面和和室外空空间进行行传递的的现象称称为表面面换热。表面换热热由对流流换热、辐射换换热两部部分组成成。1.对流流换热对流换热热是指流流体与固固体壁面面在有温温差时产产生的热热传递现现象。它它是对流流和导热热综合作作用的结结果。如如墙
9、体表表面与空空气间的的热交换换。在建建筑热工工中，对对流换热热系数主主要与气气流的状状况、结结构所处处的部位位、壁面面状况、热流方方向有关关。2.表面面换热系系数和表表面换热热阻 表面换换热系数数内表面的的换热系系数使用用i表示，ww/(m2K)；外表面的的热转移移系数使使用e表示，ww/(m2K)。表面换换热阻RR1/内表面的的换热阻阻使用RRi表示，(m2K)/W；外表面的的换热阻阻使用RRe表示，(m2K)/W。 四、湿空空气湿空气气、未饱饱和湿空空气与饱饱和湿空空气湿空气是是干空气气和水蒸蒸气的混混合物。在在温度和和压力一一定的条条件下，一一定容积积的干空空气所能能容纳的的水蒸气气量是
10、有有限度的的，湿空空气中水水蒸气含含量未达达到这一一限度时时叫未饱饱和湿空空气，达达到限度度时叫饱饱和湿空空气。空气湿湿度空气湿度度是表示示空气干干湿程度度的物理理量。在在表示空空气的湿湿度时，可可使用以以下方式式。1.绝对对湿度绝对湿度度是每立立方米空空气中所所含水蒸蒸气的质质量，单单位为gg/m3。未饱和湿湿空气的的绝对湿湿度用符符号f表示，饱饱和湿空空气的绝绝对湿度度用fmaxx眦表示示。2.水蒸蒸气分压压力P湿空气中中含有的的水蒸气气所呈现现的压力力称为水水蒸气分分压力，单单位为PPa。未未饱和湿湿空气的的水蒸气气分压力力用符号号P表示示，饱和和蒸汽压压用Pss表示。温温度越高高，饱和
11、和蒸汽压压值越大大。3.相对对湿度一定温度度、一定定大气压压力下，湿湿空气的的绝对湿湿度f与同温温、同压压下的饱饱和空气气绝对湿湿度fmaxx的百分分比称为为湿空气气的相对对湿度。相相对湿度度的计算算公式：露点温温度在不改变变水蒸气气含量的的前提下下，未饱饱和湿空空气冷却却至饱和和状态时时所对应应的温度度叫露点点温度。露露点温度度用td表示。露点温度度可用来来判断围围护结构构内表面面是否结结露。当当围护结结构内表表面的温温度低于于露点温温度时，内内表面将将产生结结露。湿球温温度湿球温度度是指在在于湿球球温度计计中由水水银球用用潮湿纱纱布包裹裹的湿球球温度计计所测量量的温度度。它与与干球温温度配
12、合合可以测测量空气气的相对对湿度。第二节热热环境一、室外外热环境境(室外外气候)室外热环环境由太太阳辐射射、大气气温度、空空气湿度度、风、降降水等因因素综合合组成的的一种热热环境。太阳辐辐射1.太阳阳辐射能能是地球球上热量量的基本本来源，是是决定室室外热环环境的主主要因素素。2.太阳阳辐射的的组成到达地球球表面的的太阳辐辐射分为为两个部部分，一一部分是是太阳直直接射达达地面的的部分，称称为直射射辐射；另一部部分是经经过大气气层散射射后到达达地面的的部分，称称为散射射辐射。3.太阳阳常数在太阳与与地球的的平均距距离处，垂垂直于人人射光线线的大气气界面单单位面积积上的辐辐射热流流密度。天文太阳阳常
13、数(理论计计算值)：I00l3995.6W/m2；气象太阳阳常数(实测分分析值)：I012556W/m2。4.影响响太阳辐辐射照度度的因素素大气中射射程的长长短，太太阳高度度角，海海拔高度度，大气气质量。5.太阳阳光谱太阳辐射射能量主主要分布布在紫外外线、可可见光和和红外线线区域，其其中977.8是短短波辐射射，所以以太阳辐辐射属于于短波辐辐射。室外气气温1.室外外气温：距地面面1.5m处百百叶箱内内的空气气温度。2.变化化规律年变化化规律：由地球球围绕太太阳公转转引起，形形成一年年四季气气温变化化，北半半球最高高气温出出现在77月(大大陆)或或8月(沿海、岛岛屿)，最最低气温温出现在在1月或
14、或2月。日变化化规律：由地球球自转引引起。日日最低气气温出现现在6:007:00左左右。日日最高气气温出现现在144:00左左右。空气湿湿度1.湿度度：空气气中水蒸蒸气的含含量。可可用绝对对湿度或或相对湿湿度表示示，通常常使用相相对湿度度表示空空气的湿湿度。2.变化化规律一般来说说，某一一地区在在一定时时间内，空空气的绝绝对湿度度变化不不大，但但由于空空气温度度的变化化，使得得空气中中饱和水水蒸气压压随之变变化，从从而导致致相对湿湿度变化化强烈。年变化化规律：最热月月相对湿湿度最小小，最冷冷月相对对湿度最最大，季季风区例例外。日变化化规律：晴天时时，日相对湿湿度最大大值出现现在4:005:00
15、，日日相对湿湿度最小小值出现现在133:0015:00。风1.风：指由大大气压力力差所引引起的大大气水平平方向的的运动。2.风的的类型大气环环流：由由于太阳阳辐射热热在地球球上照射射不均匀匀，使得得赤道和和两极之之间出现现温差，从从而引起起大气在在赤道和和两极之之间产生生活动，即即为大气气环流。地方风风：局部部地区受受热不均均引起的的小范围围内的大大气流动动。如海海陆风、山山谷风、林林原风等等。3.风的的特性风向：风吹来来的地平平方向为为风向。可可使用四四方位东东(E)、南(S)、西西(W)、北北(N)表示，细细分则使使用八方方位，即即在上述述四方位位中增加加东南(SE)、东北北(NEE)、西
16、西南(SSW)、西西北(NNW)，甚甚至使用用十六方方位表示示。风向频率率图(风风向玫瑰瑰图)是是一定时时间内在在各方位位刮风频频率的统统计图，可可由此了了解当地地的风向向，尤其其是不同同季节的的主导风风向。风速：单位时时间内风风前进的的距离，单单位为mm/s。气气象学上上根据风风速将风风分为十十二级。降水1.降水水：从大大地蒸发发出来的的水蒸气气进入大大气层，经经过凝结结后又降降到地面面上的液液态或固固态的水水分。如如雨、雪雪、雹都都属降水水现象。2.降水水的性质质降水量量：降落落到地面面的雨以以及雪、雹雹等融化化后，未未经蒸发发或渗透透流失而而累积在在水平面面上的水水层厚度度。单位位：mm
17、m。降水强强度：单单位时间间(244h)内内的降水水量，单单位：mmm/d。 根据降水水强度，可可将降水水划分如如下：小小雨10mmm 中雨雨 110225mmm 大雨225550mmm 暴雨5501100mmm 二、中国国建筑热热工设计计分区中国建筑筑热工设设计分区区表144-1气候分区区主要指标标辅助指标标热工设计计要求最冷月平平均温度度()最热月平平均温度度()日平均气气温5的天数数日平均气气温25的天数数严寒地区区-lOO1455必须充分分满足冬冬季保温温要求，一一般可不不考虑夏夏季防热热寒冷地区区0-llO901145应满足冬冬季保温温要求，部部分地区区兼顾夏夏季防热热夏热冬冷冷地区
18、0100253300900401110必须充分分满足夏夏季防热热要求，适适当兼顾顾冬季保保温夏热冬暖暖地区10252291002000必须满足足夏季防防热要求求，一般般可不考考虑冬季季保温温和地区区0133182250900部分地区区应注意意冬季保保温，一一般可不不考虑夏夏季防热热三、室内内热环境境(室内内气候)室内热环环境是指指由室内内空气温温度、空空气湿度度、室内内风速、平均辐辐射温度度(室内内各壁面面温度的的当量温温度)等等因素综综合组成成的一种种热物理理环境。决定室室内热环环境的物物理客观观因素室内热环环境的好好坏通常常受到室室外热环环境、室室内热环环境设备备(如空空调器、加加热器等等
19、)、室室内其他他设备(如灯具具、家用用电器)的影响响。对室内内热环境境的要求求室内热环环境是要要保证人人的正常常生活和和工作，以以维护人人体的健健康。1.人体体的热感感觉室内热环环境对人人体的影影响主要要表现在在人的冷冷热感。人人体的冷冷热感取取决于人人体新陈陈代谢产产生的热热量和人人体向周周围环境境散热量量之间的的平衡关关系。当q0，体体温恒定定不变；q0，体体温上升升；qq0，体体温下降降。2.热舒舒适热舒适是是指人对对环境的的冷热程程度感觉觉满意，不不因冷或或热感到到不舒适适。满足足热舒适适的条件件是：必要条条件：q0；充分条条件：皮皮肤温度度处于舒舒适的温温度范围围内，汗汗液蒸发发率处
20、于于舒适的的蒸发范范围内。室内热环环境可分分为舒适适、可以以忍受和和不能忍忍受三种种情况，只只有采用用充分空空调设备备的房间间才能实实现舒适适的要求求。室内热热环境的的评价方方法1.单一一指标使用室内内空气温温度作为为热环境境评价指指标。对对冬季采采暖的室室内设计计温度，规规范规定定居住建建筑为118，托托幼建筑筑为200。2.有效效温度有效温度度ET(Efffecttivee Teempeeratturee)是依依据半裸裸的人与与穿夏季季薄衫的的人在一一定条件件的环境境中所反反应的瞬瞬时热感感觉作为为决定各各项因素素综合作作用的评评价标准准，是室室内气温温、相对对湿度和和空气速速度在一一定组
21、合合下的综综合指标标。缺陷陷是没有有考虑热热辐射变变化的影影响，在在评价环环境时有有时难免免出现一一定的偏偏差。3.PMMV指标标PMV(Preedicctedd Meean Votte)指指标是全全面反映映室内各各气候要要素（室内空空气温度度、湿度度、速度度、壁面面平均辐辐射温度度、人体体活动强强度、衣衣服热阻阻）对人体体热感觉觉影响的的综合评评价方法法。PMV指指标系统统，将人人体的热热感觉划划分为77个等级级如下：+3+2+10-1-2-3热暖稍暖舒适稍凉 凉冷第三节建建筑围护护结构的的传热原原理及计计算一、稳定定传热在稳定温温度场中中所进行行的传热热过程称称为稳定定传热。一维稳稳定传热
22、热的特点点1.通过过平壁内内各点的的热流强强度处处处相等；2.同一一材质的的平壁内内部各界界面温度度分布呈呈直线关关系。通过平平壁的稳稳定导热热1.通过过单层均均质平壁壁的稳定定导热2.通过过多层均均质平壁壁的稳定定导热通过平平壁的稳稳定传热热1.通过过多层平平壁传热热的热流流强度2.传热热阻与传传热系数数的计算算 传热阻阻R0传热阻是是热量从从平壁一一侧空间间传至另另一侧空空间时所所受到的的总阻力力，在稳稳定传热热条件下下的一个个重要的的热工性性能指标标，单位位：(mm2K)/W。传热系系数K00传热系数数为当围围护结构构两侧温温差为11K(11)时时，在单单位时间间内、通通过单位位面积的的
23、传热量量。用传传热系数数也能说说明围护护结构在在稳定传传热条件件下的热热工性能能，单位位：W/(m2K)。K01/R0封闭空空气间层层的热阻阻1.封闭闭空气间间层的传传热机理理封闭空气气间层的的传热过过程与固固体材料料层内的的不同，它它实际上上是在一一个有限限空间内内的两个个表面之之间的热热转移过过程，包包括对流流换热、辐射换换热，而而非纯导导热过程程，所以以封闭空空气间层层的热阻阻与间层层厚度之之间不存存在成比比例的增增长关系系。2.影响响封闭空空气间层层热阻的的因素间层表表面温度度、间层厚厚度、间层放放置位置置(水平平、垂直直或倾斜斜)、热流方方向、间层表表面材料料的辐射射系数。平壁内内的
24、温度度分布在稳定导导热中，温温度随距距离的变变化为一一次函数数，所以以同一材料料层内的的温度分分布为直直线，直直线的斜斜率与材材料层的的导热系系数成反比。在由多层层材料构构成的平平壁内，温温度的分分布是由由多条直直线组成成的一条条折线。 二、周周期性不不稳定传传热周期性性不稳定定传热当外界热热作用(气温和和太阳辐辐射)随随时间呈呈现周期期性变化化时，围围护结构构进行的的传热过过程为周周期性不不稳定传传热。简谐热热作用(见图ll488)简谐热作作用指当当温度随随时问的的正弦(或余弦弦)函数数作规则则变化时时围护结结构所受受到的热热作用。一一般用余余弦函数数表示。相对温温度：相对于于某一基基准温度
25、度的温度度，单位位为K或或。平壁在在简谐热热作用下下的传热热特征平壁在简简谐热作作用下的的三个基基本传热热特征：1.室外外温度、平平壁表面面温度和和内部任任一截面面处的温温度都是是同一周周期的简简谐波动动。2.从室室外空间间到平壁壁内部，温温度波动动的振幅幅逐渐减减小，这这种现象象叫做温温度波的的衰减。3.从室室外空间间到平壁壁内部，温温度波动动的相位位逐渐向向后推进进，这种种现象叫叫温度波波的相位位延迟。或或者说温温度波出出现最高高温度的的时间向向后推迟迟。温度波在在传递过过程中出出现的衰衰减和延延迟现象象，是由由于在平平壁升温温和降温温的过程程中，材材料的热容容作用和和热量传传递中材材料层
26、的的热阻作作用造成成的。简谐热热作用下下材料和和围护结结构的热热特性指指标 1.材料料的蓄热热系数SS材料的蓄蓄热系数数：当某某一均质质半无限限大物体体一侧受受到简谐谐热作用用时，迎迎波面(受到热热作用的的一侧表表面)上上接受的的热流振振幅与该该表面温温度波动动的振幅幅比。它它是表示示半无限限大物体体在简谐谐热作用用下，直直接受到到热作用用的一侧侧表面，对对谐波热热作用敏敏感程度度的一个个特性指指标。在在同样的的周期性性热作用用下，材材料的蓄蓄热系数数越大，表表面温度度波动越越小，反反之波动动越大。通常建筑筑材料的的S值为为热作用用周期为为24小小时的蓄蓄热系数数，用SS24表示示。2.材料料
27、层的热热惰性指指标D材料层的的热惰性性指标：表示具具有一定定厚度的的材料层层受到波波动热作作用后，波波动剧烈烈程度的的一个指指标，它它表明了了材料层层抵抗温温度波动动的能力力。表征围围护结构构对周期期性温度度波在其其内部衰衰减快慢慢程度。均质材材料层的的热惰性性指标 1)单层层结构2)多层层结构：由多层层材料构构成的围围护结构构的热惰惰性指标标为各层层材料热热惰性指指标之和和。组合壁壁的热惰惰性指标标组合壁的的热惰性性指标由由平均热热阻和平平均蓄热热系数确确定。3.材料料层表面面的蓄热热系数对有限厚厚度的单单层或多多层平壁壁，当材材料层受受到周期期波动的的热作用用时，其其表面的的温度波波动，不
28、不仅与本本层材料料的蓄热热系数有有关，还还与边界界条件有有关，即即在顺着着温度波波前进的的方向，其其后与该该材料层层接触的的另一种种材料的的热阻、蓄蓄热系数数或表面面的热转转移系数数有关。为为此，对对有限厚厚度的材材料层，使使用材料料层表面面的蓄热热系数表表示各材材料层界界面处热热流的振振幅与表表面温度度波的振振幅比，从从本质上上说，材材料层表表面的蓄蓄热系数数的定义义与材料料的蓄热热系数的的定义是是相同的的。当某层材材料的热热惰性指指标D1时，材材料层表表面的蓄蓄热系数数可近似似按该层层材料的的蓄热系系数取值值，即YY=S。温度波波的振幅幅衰减和和相位延延迟1.室外外温度谐谐波传至至平壁内内
29、表面的的总衰减减度和总总相位延延迟总衰减减度(总总衰减倍倍数)0总衰减度度：室外外温度谐谐波的振振幅与由由其引起起的平壁壁内表面面温度谐谐波的振振幅比。总相位位延迟e-iif总相位延延迟：在在室外温温度谐波波作用下下，平壁壁内表面面出现最最高温度度值时的的相位与与室外温温度谐波波出现最最高温度度值时的的相位差差。总延迟迟时间0总延迟时时间：在在室外温温度谐波波作用下下，平壁壁内表面面出现最最高温度度值的时时间与室室外温度度谐波出出现最高高温度值值的时间间差。在在建筑热热工设计计中，更更习惯于于用总延迟迟时间评评价围护护结构的的热稳定定性。2.室内内温度谐谐波传至至平壁内内表面的的衰减度度和相位
30、位延迟 室内温温度谐波波传至平平壁内表表面的衰衰减度i室内温度度谐波传传至平壁壁内表面面的衰减减度：室室内空气气温度谐谐波的振振幅与由由其引起起的平壁壁内表面面温度谐谐波的振振幅比。室内温温度谐波波传至平平壁内表表面的相相位延迟迟i-iff室内温度度谐波传传至平壁壁内表面面的相位位延迟：在室内内温度谐谐波的作作用下，平平壁内表表面出现现最高温温度值时时的相位位与室内内温度谐谐波出现现最高温温度值时时的相位位差。室内温温度谐波波传至平平壁内表表面的延延迟时间间if室内温度度谐波传传至平壁壁内表面面的延迟迟时间：在室内内温度谐谐波作用用下，平平壁内表表面出现现最高温温度值的的时间与与室内温温度谐波
31、波出现最最高温度度值的时时间差。该该延迟时时间与相相位延迟迟的关系系为：当围护结结构的构构造设计计完成后后，即可可根据组组成围护护结构各各材料层层的厚度度、材料料的热阻阻、材料料的蓄热热系数计计算出围围护结构构的衰减减度、相相位延迟迟和延迟迟时间。第四节围围护结构构的保温温设计一、建筑筑保温综综合处理理的基本本原则充分利利用太阳阳能；防止冷冷风的不不利影响响；选择合合理的建建筑体形形和平面面形式；使房间间具有良良好的热热特性与与合理的的供热系系统。 二、围护护结构的的保温设设计外墙、屋屋顶、直直接接触触室外空空气的楼楼板和不不采暖楼楼梯间的的隔墙等等围护结结构，应应进行保保温验算算。围护结构构
32、的保温温验算是是在稳定定传热条条件下进进行的，评评价围护护结构保保温性能能的主要要指标是是传热阻阻R0或传热系系数K00。最小传传热阻的的确定(低限热热阻)1.室内内计算温温度tii一般工业业与民用用建筑tti18；高级级居住建建筑、医医疗、福福利、托托幼建筑筑ti20。2.室内内空气与与围护结结构内表表面之间间的允许许温差t3.温差差修正系系数n当所设计计的围护护结构的的外表面面不直接接与室外外空气接接触时所所进行的的温差修修正。4.室外外计算温温度t00考虑到室室内外空空气温度度实际上上存在着着不同程程度的波波动，围围护结构构的热稳稳定性对对维持室室内温度度的稳定定有十分分重要的的作用，因
33、因此，室室外计算算温度tt0的取值值应根据据围护结结构热惰惰性指标标D值的的大小按按级别进进行调整整，使得得围护结结构的保保温性能能能够达达到同等等的水平平。5.对有有热稳定定性要求求的建筑筑物(如如居住建建筑、医医疗、托托幼建筑筑、办公公楼、学学校)外外墙，如如使用轻轻质材料料或内侧侧复合轻轻质材料料时，最最小传热热阻还须须进行附附加修正正。轻质外墙墙最小传传热阻的的附加值值 表l44-5类型连续供热热间歇供热热密度为880012000kgg/m3的轻骨骨料混凝凝土单一一墙体15203040密度为55008000kg/m3的轻混混凝土单单一墙体体；外侧为砖砖或混凝凝土，内内侧复合合轻混凝凝土
34、的墙墙体20304060平均密度度5000kg/m3的轻质质复合墙墙体；外侧为砖砖或混凝凝土，内内侧复合合轻质材材料(如岩棉棉、玻璃璃棉、石石膏板等等)墙体30406080围护结结构的保保温设计计 1.保温温设计的的要求围护结结构的传传热阻须须最小小传热阻阻：R00R0,miin寒冷和和夏热冬冬冷地区区设置集集中采暖暖的居住住建筑和和公共建建筑(医医院、托托幼、办办公楼、学学校等)，当围围护结构构热惰性性指标低低于型型时，应应对其屋屋顶和东东、西外外墙进行行夏季隔隔热验算算，该处处围护结结构的传传热阻须须最小小传热阻阻和夏季季隔热要要求的传传热阻中中的大者者。 应该符符合国家家有关节节能标准准
35、的要求求。2.保温温设计计计算类型型设计计计算：根根据要求求计算围围护结构构所需要要的保温温材料层层的厚度度。校核计计算：已已有围护护结构保保温构造造方案，验验算是否否符合保保温设计计的要求求。 绝热材材料1.绝热热材料绝热材料料是指导导热系数数0.25WW/(mK)且且能用于于绝热工工程的材材料。 2.影响响材料导导热系数数的因素素密度：一般情况下，密密度越大大，导热热系数也也越大，但某些些材料存存在着最最佳密度度的界限限，在最佳佳密度下下，该材材料的导导热系数数最小。湿度：绝热材材料的湿湿度增大大，导热热系数也也随之增增大。温度：绝热材材料的导导热系数数随温度度的升高高而增大大。一般在在高
36、温或或负低温温的情况况下才考考虑其影影响。热流方方向：对各向异异性材料料(如木木材、玻玻璃纤维维)，平平行于热热流方向向时，导导热系数数较大；垂直于于热流方方向时，导导热系数数较小。对导热系系数影响响最大的的因素是是材料的的密度、湿度。 3.绝热热材料的的选择选择保温温材料时时，不仅仅需要考考虑材料料的热物物理性能能，还应应该了解解材料的的强度、耐耐久性、耐耐火、耐耐侵蚀性性，以及及使用保保温材料料时的构构造方案案、施工工工艺、材材料的来来源和经经济指标标等。围护结结构保温温构造方方案 1.常用用的构造造方案单设保保温层；使用封封闭的空空气间层层或带铝铝箔的封封闭空气气间层；保温层层与承重重层
37、合二二为一； 复合构构造。2.保温温层位置置的设置置内保温温：保温温层在承承重层内内侧； 中间保保温：保保温层在在承重层层中间； 外保温温：保温温层在承承重层外外侧。 保温层的的位置的的正确与与否对结结构及房房间的使使用质量量、结构构造价、施施工和维维持费用用都有重重大影响响，必须须予以足足够的重重视。外保温方方案的优优点：保护主主体结构构，降低低温度应应力起伏伏，提高高结构的的耐久性性； 对结构构及房间间的热稳稳定性有有利；对防止止和减少少保温层层内部产产生水蒸蒸气凝结结有利； 减少热热桥处的的热损失失，防止止热桥内内表面结结露； 有利于于旧房的的节能改改造。注意，外外保温方方案的一一些优点
38、点是有前前提的。例例如，只只有规模模不太大大的建筑筑(如住住宅)外外保温能能够提高高结构及及房间的的热稳定定性，而而在建筑筑内部有有大量热热容量的的结构(隔墙、柱柱)和参参与调节节的设备备时，外外保温的的蓄热作作用就不不太明显显了。三、外窗窗、外门门和地面面的保温温设计 窗的保保温1.窗的的传热系系数和传传热阻窗的特点点是其传传热阻小小(传热热系数大大)。如如单层金金属窗的的传热系系数约为为一砖墙墙的3倍倍。窗的的热损失失在建筑筑物的总总热损失失中所占占比重甚甚大。窗的传热热系数是是包括了了窗框、玻玻璃、空气渗渗透综合合作用的的结果。对于居住住和公共共建筑窗窗户的传传热系数数，应该该满足表表l
39、4-6所示示的国家家标准建建筑外窗窗保温性性能分级级及其监监测方法法(GGB 884844)的要要求。对窗户传传热系数数的要求求表144-6地区朝向保温性能能等级传热系数数KW/(m2K)严寒地区区各向窗户户级3.00寒冷地区区各向窗户户北向级宜级6.445.00窗户保温温性能分分级 表144-7等级12345分级指标标W/(m2K)K5.55.5K5.005.0K4.554.5K4.004.0K3.55等级678910分级指标标W/(m2K)3.5K3.003.0K2.552.5K2.02.0K1.55K1.5阳台门下下部门肚肚板的传传热系数数：严寒寒地区：K11.35WW/(m2K)；寒冷
40、地地区：KK1.72WW/(m2K)2.窗的的保温措措施控制窗窗墙面积积比从保温设设计的角角度而言言，在保保证天然然采光的的情况下下，窗的的面积应应该加以以限制。居居住建筑筑的窗墙墙面积比比：北向20(适用用于单层层窗和双双层窗)东、西向向25(适用用于单层层窗)30(适用用于双层层窗)南向35(适用用于单层层窗和双双层窗)提高窗窗的气密密性，减减少冷风风渗透窗户的气气密性应应不低于于现行国国家标准准建筑筑外窗空空气渗透透性能分分级及其其检测方方法(GB 71007)规规定的等等级。当两侧空空气压差差为PP10PPa时，要要求如下下：冬季室室外平均均风速3.0m/s的地区区：16层层：应级水平
41、平每米米缝长空空气渗透透量22.5m3/(mh)；7300层：应级水平平每米米缝长空空气渗透透量ll.5m3/(mh)。 冬季室室外平均均风速3.0m/s的地区区：16层层：应级水平平每米缝缝长空气气渗透量量4.0m3/(mh)；7300层：应级水平平每米缝缝长空气气渗透量量2.5m3/(mh)。在窗上使使用密封封条、减减压槽均均可减少少冷风渗渗透。在在提高窗窗的气密密性时，还还需要保保持一定定的换气气量。提高窗窗框保温温性能可将窗框框的薄壁壁实腹型型材改为为空心型型材，利利于内部部形成的的空气间间层提高高保温能能力；或或者使用用塑料型型材，利利于其导导热系数数小的优优点提高高保温能能力。改善
42、玻玻璃保温温能力使用多层层窗，即即利用增增加窗扇扇的层数数形成的的空气间间层，加加大窗的的保温能能力；使使用双层层玻璃窗窗(单框框双玻)或中空空玻璃都都能改善善玻璃的的保温能能力。使用保保温窗帘帘。 外门的的保温尽可能选选择使用用保温性性能好的的保温门门，并且且要求门门的密闭闭性较好好，以减减少外门门开启的的冷风渗渗透。地板的的保温1.对地地板面层层分类及材料热热工性能能的要求求见表11488。地面热工工性能类类别 表表14-8类型吸热指数数B(WW/m2h-1/2K)适用建筑筑类型I17高级居住住建筑，托托幼、医医疗建筑筑17223一般居住住建筑，办办公、学学校建筑筑23临时逗留留及室温温高
43、于223的采暖暖房间2.地板板的保温温处理地板保保温处理理时，地地板周边边的保温温性能应应该比中中间好。严寒地地区采暖暖建筑的的底层地地面，当当建筑物物周边无无采暖管管沟时，在在外墙内内侧0.51mm的范围围内应铺铺设保温温层，热热阻值应应外墙的的热阻值值。 四、传热热异常部部位的保保温设计计热桥的的保温1.热桥桥保温的的要求保温设计计要求应应对热桥桥部位进进行保温温验算，保证围护结构热桥部位的内表面温度室内空气的露点温度。室内空气的相对湿度按60采用。2.类型型热桥的类类型分为为贯通式式、非贯通通式。3.热桥桥的保温温处理从建筑保保温的要要求来看看，贯通通式热桥桥是最不不利于保保温的。对对于
44、非贯贯通式热热桥，在在构造设设计时，应应该尽量量将其设设置在靠靠近室外外的一侧侧。当热热桥内表表面温度度低于室室内空气气露点温温度时，则则应作保保温处理理。 保温层层厚度dd图114-110(cc)保温层层长度LL图114110(ff)：当a时，L1.5；当a时，L2.0。 转角保保温外墙转角角低温影影响带的的长度为为墙厚的(11.522.0)倍倍，若其其内表面面温度低低于室内内露点温温度，则则应作附附加保温温层处理理。附加加保温层层的长度度L如下：1.二维维墙角：L(1.522.0)； 22.三维墙墙角：LL(2.003.00)。第五节外外围护结结构的蒸蒸汽渗透透和冷凝凝一、围护护结构的的蒸汽渗渗透 蒸汽渗渗透当材料内内部存在在水蒸气气分压力力差时，以以气态扩扩散方式式进行的的水分迁迁移称为为蒸汽渗渗透。如果外外围护结结构的两两侧存在在水蒸气气分压力力差，水水蒸气就就会从压压力高的的一侧通通过围护护结构向向压力低低的一侧侧渗透。蒸汽渗渗透强度度蒸汽渗透透强度：在单位位时间内内通过单单位截面面积的蒸蒸汽量，单单位为gg/