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1、建筑热工第十章第十章建筑热工构造建筑热工构造1建筑热工基础建筑热工基础2围护结构的保温措施围护结构的保温措施3围护结构的表面和内部凝结围护结构的表面和内部凝结4围护结构的空气渗透围护结构的空气渗透5围护结构的隔热围护结构的隔热1）保温的作用）保温的作用 改善室内热环境改善室内热环境 节能节能 热传递的基本方式：热传递的基本方式：1.热传导热传导2.热对流热对流3.热辐射热辐射 三种传热的基本方式，传热的过程中往往是三种传热的基本方式，传热的过程中往往是 同时发生同时发生.不同的过程不同的过程,传热的方式可能有所传热的方式可能有所 侧重侧重.1.1保温的作用与原理保温的作用与原理1建筑热工基础建
2、筑热工基础建筑热工1 建筑热工基础2）围护结构传热原理）围护结构传热原理传热过程：传热过程：内表面吸热吸热 结构层传热传热 外表面散热散热材料特性材料特性导热系数导热系数 W/米K蓄热系数蓄热系数SW/米2K 1米厚物体表面两侧温差1度，在1h内、通过1平方米传递的热量比热比热CW/Kg容重容重Kg/米3建筑热工1 建筑热工基础建筑热工1 建筑热工基础3）围护结构热工指标）围护结构热工指标热阻热阻Rm2K/W 围护结构抵抗热流通过热流通过的能力 R=d/d-材料厚度材料厚度 R0=Rn+R+Rw 热阻大，保温性能好，热阻大，保温性能好，240砖墙砖墙R0=0.526热惰性热惰性D无量纲围护结构
3、抵抗温度波动温度波动的能力，即热稳定性 D=RS 240砖墙砖墙D=2.82 S=0.51 C 导热系数导热系数 W/米K，轻质材料蓄热系数蓄热系数SW/米2K，重质材料 建筑热工1 建筑热工基础1）保温材料）保温材料导热系数0.2的材料 钢砼 1.33 砖墙 0.7 加气砼 0.10.16,泡沫砼 0.18,陶粒砼 0.2 静止空气 0.02 常用材料：常用材料：常用材料：常用材料：矿棉、玻璃棉、膨胀珍珠岩、加气砼、膨胀蛭石、泡沫砼、泡沫塑料板材板材憎水性水泥膨胀珍珠岩保温板、发泡聚苯乙烯保温板、挤塑憎水性水泥膨胀珍珠岩保温板、发泡聚苯乙烯保温板、挤塑型（或称挤压型）聚苯乙烯保温板、硬质和半
4、硬质的玻璃棉型（或称挤压型）聚苯乙烯保温板、硬质和半硬质的玻璃棉或岩棉保温板或岩棉保温板块材块材水泥聚苯空心砌块等水泥聚苯空心砌块等卷材卷材玻璃棉毡和岩棉毡等玻璃棉毡和岩棉毡等散料散料膨胀珍珠岩、发泡聚苯乙烯颗粒等膨胀珍珠岩、发泡聚苯乙烯颗粒等 1.2保温材料及保温层厚度确定保温材料及保温层厚度确定建筑热工1 建筑热工基础低限热阻低限热阻R Rmin确定确定 tn-twtn-tyRmin=RnaRminRmin低限热阻（米低限热阻（米2 2K/WK/W）tntn冬季室内计算温度冬季室内计算温度twtw冬季室外计算温度冬季室外计算温度tyty室内温度与内表面允许温差室内温度与内表面允许温差RnR
5、n内表面感热阻（内表面感热阻（0.133)0.133)aa热稳定性修正系数（热稳定性修正系数（1.01.01.2)1.2)由由 R=d/R=d/得得 dd(Rmin-Rn-Rw(Rmin-Rn-Rw)墙体为多层材料时，同理可得墙体为多层材料时，同理可得建筑热工1 建筑热工基础2）保温层厚度）保温层厚度总热阻大，保温性能好，但土建费用高低限热阻低限热阻低限热阻低限热阻R Rminmin以围护结构内表面温度不致太低为依据，以减弱内表面的冷辐射，避免出现凝结水的热阻标准保温层厚度确定保温层厚度确定保温层厚度计算实例保温层厚度计算实例实例实例试计算哈尔滨地区某住宅建筑外墙的保温层厚度。试计算哈尔滨地区
6、某住宅建筑外墙的保温层厚度。已知条件：已知条件：tn=18，tw=-26 墙体构造由散层组成，内层及外层各为1/2砖墙，中间填充 容重为600公斤/米3的泡沫砼保温层。基本数据：基本数据：砖砌体导热系数0.7 泡沫砼导热系数0.18 允许温差7保温层厚度计算实例保温层厚度计算实例1）增加围护结构的厚度）增加围护结构的厚度2）选用导热系数小的材料）选用导热系数小的材料3）围护结构中设空气间层）围护结构中设空气间层4）围护结构中设保温层）围护结构中设保温层 保温层设在承重层内侧保温层设在承重层内侧 保温层设在承重层外侧保温层设在承重层外侧 保温层设在承重层中间保温层设在承重层中间5）减少和消除）减
7、少和消除“冷桥冷桥”的影响的影响2围护结构的保温构造围护结构的保温构造2.1保温措施保温措施建筑热工2 围护结构的保温措施1）增加墙体厚度）增加墙体厚度热稳定性好，但材料力学性能不能充分发挥 材料用量大2）选用导热系数小的材料）选用导热系数小的材料保温好、重量轻、材料省 但厚度太小时，热稳定性差3）设空气间层）设空气间层可用空斗墙、空心墙、空心砌块 保温好、热稳定性好、厚度小，但构造复杂4）设保温夹层）设保温夹层保温层在内侧：构造简单,但热稳定性差且占面积 保温层在中间：耐久，稳定性好，但构造复杂保温层在外侧：避免热桥，保护结构，施工复杂。2.2外墙保温外墙保温建筑热工2 围护结构的保温措施外
8、墙保温外墙保温冷桥作用冷桥作用1）蒸汽渗透：）蒸汽渗透：冬季室内湿度大，水蒸汽含量高，在外 围护结构两侧存在压力差，水蒸汽分子将从高压侧 向低压侧扩散、渗透。蒸汽渗透量随材料的水蒸汽渗透性和水蒸汽压力差 而变化2）露点温度）露点温度空气中相对湿度达到空气中相对湿度达到100%100%时的空气温度时的空气温度3）凝结现象）凝结现象 当围护结构表面或内部温度达到露点温度时，室内 空气或围护结构内水蒸汽达到饱和状态，这时水蒸 汽便在围护结构表面或内部凝结成水或甚至在负温 时结成冰3围护结构的表面和内部凝结围护结构的表面和内部凝结3.1基本原理基本原理建筑热工3 围护结构的表面和内部凝结1）合理布置材
9、料）合理布置材料 将导热系数小的材料设在围护结构低温侧 尽量在水蒸汽渗透通路上做到“进难出易”2）设置隔蒸汽层）设置隔蒸汽层 在保温层高温侧设塑料膜、卷材、铝箔、涂料等3）控制室内相对湿度）控制室内相对湿度 控制较低湿度，可减少冷凝现象控制较低湿度，可减少冷凝现象 一般建筑3060%，住宅建筑3040%4）避免贯通式）避免贯通式“冷桥冷桥”冷桥冷桥围护结构中保温性能较低而容易传热、围护结构中保温性能较低而容易传热、产生冷凝水的部位产生冷凝水的部位 冷桥部位：冷桥部位：厂房、框架中的钢柱、钢砼梁柱 砖墙中的钢砼过梁、圈梁、梁垫 预制保温板材中的肋条3.2避免凝结的构造措施避免凝结的构造措施建筑热
10、工3 围护结构的表面和内部凝结外墙隔蒸汽层设置外墙隔蒸汽层设置1）空气渗透）空气渗透当围护结构两边空气具有压力差时，空气由高压侧 通过围护结构流向低压侧热压渗透：热压渗透：冬季空气从房间向室外渗透冬季空气从房间向室外渗透风压渗透：风压渗透：空气从临风面向室内渗透空气从临风面向室内渗透2）避免措施）避免措施 墙体砌筑密实 外墙两侧抹灰，清水墙严格勾缝处理 门窗与墙连接缝隙塞填密实4围护结构的空气渗透围护结构的空气渗透建筑热工4 围护结构的空气渗透1）保温材料类型）保温材料类型散材：散材：石灰炉渣、水泥蛭石、水泥珍珠岩块材：块材：泡沫砼块、加气砼块板材：板材：轻质砼条板2）保温层位置）保温层位置1
11、.1.保温层放置在屋面结构层与防水层之间，下设隔蒸汽层保温层放置在屋面结构层与防水层之间，下设隔蒸汽层 2.2.“倒铺屋面倒铺屋面”保温层放置在屋面防水层之上（保温保温层放置在屋面防水层之上（保温 材料必须自防水）材料必须自防水）3.3.内保温内保温保温层放置在屋面结构层之下保温层放置在屋面结构层之下2.3屋顶保温屋顶保温建筑热工2 围护结构的保温措施屋顶保温屋顶保温保温层放置在屋保温层放置在屋面结构层与防水面结构层与防水层之间层之间倒铺屋面倒铺屋面内保温内保温保温层放保温层放置在屋面结构置在屋面结构层之下层之下在钢结构建筑在钢结构建筑檩条与屋面板檩条与屋面板之间设保温层之间设保温层钢砼坡屋面
12、上钢砼坡屋面上设保温层檐口设保温层檐口处构造示意处构造示意屋顶保温屋顶保温屋面排气屋面排气建筑外门窗保温构造建筑外门窗保温构造v外门窗保温构造要点：外门窗保温构造要点：v加强门窗缝的气密性以及选择具有良好热工性能的门窗材料建筑地面保温构造建筑地面保温构造v地面保温构造要点：地面保温构造要点：v在严寒和寒冷地区，建筑底层室内如果采用实铺地面构造，则对于直接接触土壤的周边地区，也就是从外墙内侧算起2.0m的范围之内，应当作保温处理 v 如果底层地面之下还有不采暖的地下室，则地下室以上的底层地面应该全部作保温处理。保温层除了放在在底层地面的结构面板与地面的饰面层之间之外，还可以考虑放在底层地面的结构
13、面板，即地下室的顶板之下 地面保温除了采用保温层外,还可以采用低温辐射地板,见教材P73页1）热作用）热作用太阳辐射太阳辐射室外气温室外气温2）热指标）热指标辐射等效温度辐射等效温度I*s/e s围护结构外表面对太阳辐射热的吸收系数 I 太阳辐射强度（千卡/米2时）e-围护结构外表面换热系数，夏季取19室外综合温度室外综合温度tsatsa=te+I*s/e5围护结构的隔热围护结构的隔热5.1隔热原理隔热原理建筑热工5 围护结构的隔热1）隔热原理）隔热原理利用实体材料吸收太阳辐射，减少进入室内的热量但当室外降温时，实体材料开始放热 不适用于夜间使用的房间2）屋面隔热做法）屋面隔热做法 大阶砖实铺
14、 砾石屋面 堆土种植5.2屋面实体隔热屋面实体隔热建筑热工5 围护结构的隔热屋面隔热屋面隔热屋面隔热屋面隔热1）隔热原理）隔热原理利用表面光洁、颜色浅亮的材料反射太阳辐射，减少进入室内的热量构造简单，施工方便 但反射表面易受污染，影响隔热效果2）屋面隔热做法）屋面隔热做法 浅色绿豆砂 喷洒石灰水 铺贴地面砖 增设铝箔层材料反射性能：材料反射性能：沥青15%，砼35%，镀锌铁皮35%砂59%，石灰刷白82%，铝箔89%5.3屋面反射隔热屋面反射隔热建筑热工5 围护结构的隔热1）隔热原理）隔热原理利用架空间层空气的流动，带走大量太阳辐射，减少进入室内的热量最为有效的隔热方法最为有效的隔热方法在外围
15、护结构表面设置通风的空气间层，利用在外围护结构表面设置通风的空气间层，利用层间通风，带走一部分热量，使屋顶或外墙变成两次传热，以减低传至层间通风，带走一部分热量，使屋顶或外墙变成两次传热，以减低传至外围护结构内表面的温度外围护结构内表面的温度2）隔热做法）隔热做法 架空砖 架空砼板 架空瓦 架空层高度宜为架空层高度宜为180300，以利于通风以利于通风.架空层表面宜架空层表面宜用浅色，以增强反射效果用浅色，以增强反射效果5.4通风间层隔热通风间层隔热建筑热工5 围护结构的隔热空气间层隔热空气间层隔热屋面隔热屋面隔热屋面隔热屋面隔热屋面隔热屋面隔热1）隔热原理）隔热原理利用水体吸收太阳辐射，减少
16、进入室内的热量蓄水深度150300 可与蓄水种植、养殖相结合2）蓄水屋面做法）蓄水屋面做法 三孔一壁5.5屋面蓄水隔热屋面蓄水隔热建筑热工5 围护结构的隔热屋面隔热屋面隔热1）隔热原理）隔热原理利用流动水层的反射、吸收、蒸发使屋顶降温，减 少进入室内的热量。隔热效果明显 但投资高、维修管理复杂2）屋面隔热做法）屋面隔热做法 喷雾 淋水 倒置隔热屋面5.6屋面淋水降温隔热屋面淋水降温隔热建筑热工5 围护结构的隔热5.7外墙隔热外墙隔热5.75.7建筑遮阳建筑遮阳建筑遮阳建筑遮阳5.7.1遮阳原理遮阳原理太阳方位角与高度角太阳方位角与高度角5.7.2遮阳种类遮阳种类1 1）绿化遮阳）绿化遮阳）绿化遮阳）绿化遮阳水平绿化与垂直绿化2 2）活动遮阳）活动遮阳）活动遮阳）活动遮阳苇席苇席蓬布蓬布百页百页3 3）建筑构件）建筑构件）建筑构件）建筑构件遮阳板遮阳板阳台阳台v7.5.3遮阳板形式遮阳板形式vv1）水平式）水平式南，北南，北vv2）垂直式）垂直式南偏东、偏西，北南偏东、偏西，北vv3）综合式）综合式南偏东、偏西，北南偏东、偏西，北vv4）挡板式）挡板式东，西东，西v7.5.4遮阳构造遮阳构造本章完建筑热工