建筑围护结构节能技术.pptx
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1、31墙体的节能设计与施工技术311墙体的节能设计与构造1、外墙保温隔热2、外墙内保温 第1页/共89页外墙的保温方式:选择热阻高的墙体材料。1)外保温:在墙的外侧设保温层。2)内保温:在墙的内侧设保温层。3)加芯保温:复合保温墙体材料。节能复合墙体就是将单一材料的承重墙体变为由承重材料和保温材料(绝热层)组成的复合墙体。泡沫塑料在国内外大量用于建筑物的节能复合墙体。第2页/共89页目前外墙外保温主要做法:EPS板薄抹面外保温隔热系统。这是最早也是应用最多的形式,关键在于薄抹面层的抗裂和EPS板的粘结固定。胶粉EPS颗粒保温隔热浆料外保温隔热系统。这种形式整体性好,适合外形复杂的建筑,特别是曲面
2、墙的情况。但厚度受限制,不适用于65%节能标准。现浇混凝土复合EPS板外保温隔热系统(无网/有网)。这两种形式经济性好,但施工较麻烦,特别是对于外形复杂的建筑物,由于混凝土的重力涨模及苯板的弹塑性,外表面垂直平整度不易掌握。聚氨酯硬泡喷涂外墙外保温隔热系统。聚氨酯保温隔热效率高,热阻约为EPS板的一倍,可以适用于节能65%标准,整体性也好。但这种系统造价较高,喷涂外表面平整度不好掌握,还要再抹聚苯颗粒胶浆作找平层。第3页/共89页第4页/共89页第5页/共89页墙体节能工程主要验收内容墙体节能工程主要验收内容:1)主体结构基层2)保温材料3)饰面层等。第6页/共89页核查 check 对技术资
3、料的检查及资料与实物的核对。包括:对技术资料的完整性、内容的正确性、与其他相关资料的一致性以及整理归档情况的检查,以及将技术资料中的技术参数等与相应的材料、构件、设备或产品实物进行核对、确认。型式检验 type inspection 由生产厂家委托有资质的检测机构,对定型产品或成套技术的全部性能及其适用性所作的检验。其报告称型式检验报告。通常在工艺参数改变、达到预定生产周期或产品生产数量时进行。第7页/共89页一般规定:1)主体结构完成后进行施工的墙体节能工程,应在基层质量验收合格后施工,施工过程中应及时进行质量检查、隐蔽工程验收和检验批验收,施工完成后应进行墙体节能分项工程验收。2)与主体结
4、构同时施工的墙体节能工程,应与主体结构一同验收。3)墙体节能工程当采用外保温定型产品或成套技术时,其型式检验报告中应包括安全性和耐候性检验。第8页/共89页墙体节能工程应对下列部位或内容进行隐蔽工程验收,并应有详细的文字记录和必要的图像资料:a、保温层附着的基层及其表面处理;b、保温板粘结或固定;c、锚固件;d、增强网铺设;e、墙体热桥部位处理;f、预置保温板或预制保温墙板的板缝及构造节点;g、现场喷涂或浇注有机类保温材料的界面;h、被封闭的保温材料厚度;i、保温隔热砌块填充墙。第9页/共89页墙体节能工程验收的检验批划分应符合下列规定:a、采用相同材料、工艺和施工做法的墙面,每5001000
5、m2面积划分为一个检验批,不足500 m2 也为一个检验批。b、检验批的划分也可根据与施工流程相一致且方便施工与验收的原则,由施工单位与监理(建设)单位共同商定。第10页/共89页主控项目用于墙体节能工程的材料、构件等,其品种、规格应符合设计要求和相关标准的规定。检验方法:观察、尺量检查;核查质量证明文件。检查数量:按进场批次,每批随机抽取3个试样进行检查;质量证明文件应按照其出厂检验批进行核查。墙体节能工程使用的保温隔热材料,其导热系数、密度、抗压强度或压缩强度、燃烧性能应符合设计要求。检验方法:核查质量证明文件及进场复验报告。检查数量:全数检查。第11页/共89页墙体节能工程采用的保温材料
6、和粘结材料,进场时应对其下列性能进行复验,复验应为见证取样送检:a、保温板材的导热系数、材料密度、抗压强度或压缩强度;b、粘结材料的粘结强度;c、增强网的力学性能、抗腐蚀性能;检验方法:随机抽样送检,核查复验报告。检查数量:同一厂家同一种品种的产品,当单位工程建筑面积在20000m2 以下时各抽查不少于3 次;当单位工程建筑面积在20000m2 以上时各抽查不少于6 次。第12页/共89页严寒和寒冷地区外保温使用的粘结材料,其冻融试验结果应符合该地区最低气温环境的使用要求。检验方法:检查质量证明文件。检查数量:全数检查。第13页/共89页 墙体节能工程的施工,应符合下列规定:a、保温隔热材料的
7、厚度必须符合设计要求。b、保温板与基层及各构造层之间的粘结或连接必须牢固。粘结强度和连接方式应符合设计要求。保温板材与基层的粘结强度应做现场拉拔试验。c、保温浆料应分层施工。当采用保温浆料做外保温时,保温层与基层之间及各层之间的粘结必须牢固,不应脱层、空鼓和开裂;d、当墙体节能工程的保温层采用预埋或后置锚固件固定时,锚固件数量、位置、锚固深度和拉拔力应符合设计要求。后置锚固件应进行锚固力现场拉拔试验。第14页/共89页外墙采用预置保温板现场浇筑混凝土墙体时,保温板的验收应符合规范规定;保温板的安装应位置正确、接缝严密,保温板在浇筑混凝土过程中不得移位、变形,保温板表面应采取界面处理措施,与混凝
8、土粘结应牢固。混凝土和模板的验收,应按混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204 的相关规定执行。检验方法:观察检查;核查隐蔽工程验收纪录。检查数量:全数检查。第15页/共89页当外墙采用保温浆料做保温层时,应在施工中制作同条件养护试件,检测其导热系数、干密度和压缩强度。保温浆料的同条件养护试件应见证取样送检。检验方法:核查试验报告。检查数量:每个检验批应抽样制作同条件养护试块不少于3组。第16页/共89页 墙体节能工程各类饰面层的基层及面层施工,应符合设计和建筑装饰装修工程质量验收规范的要求,并应符合下列规定:a、饰面层施工的基层应无脱层、空鼓和裂缝,基层应平整、洁净,含水率应符合饰面层
9、施工的要求。b、外墙外保温工程不宜采用粘贴饰面砖做饰面层。当采用时,其安全性与耐久性必须符合设计要求。饰面砖应做粘结强度拉拔试验,试验结果应符合设计和有关标准的规定。c、外墙外保温工程的饰面层不得渗漏。当外墙外保温工程的饰面层采用饰面板开缝安装时,保温层表面应具有防水功能或采取其它防水措施。d、外墙外保温层及饰面层与其他部位交接的收口处,应采取密封措施。检验方法:观察检查。核查试验报告和隐蔽工程验收记录。检查数量:全数检查。第17页/共89页外保温工程施工期间以及完工后24h内,基层及环境空气温度应不低于5。夏季应避免阳光曝晒。在5级以上大风天气和雨天不得施工(强制性条文)。第18页/共89页
10、314玻璃幕墙的节能设计与施工幕墙定义:幕墙是一种悬挂在建筑物结构框架外侧的外墙围护结构。结构功能:承受风、地震、自重等荷载作用并将这些荷载传递至建筑物主体结构。建筑功能:是抵抗气候、雨、光、声等环境力量对建筑物的影响,还可增加整体建筑物的美观感。第19页/共89页幕墙特点:是完整的结构体系,直接承受荷载,并传递至主体结构。包封主体结构,不使主体结构外露。幕墙悬挂于主体结构之上,并且相对于主体结构可以活动。第20页/共89页1851,伦敦水晶宫 第21页/共89页北京长城饭店1985年 第22页/共89页建筑幕墙的发展趋势第一代“准幕墙”(1850-1950)具有现代幕墙雏形,做法是将幕墙板材
11、直接固定在立柱上而无横梁过度。缺点:渗水、噪声、保温问题无法解决。第二代幕墙(1950-1980)做法:采用压力平衡手段来解决明框幕墙的渗水问题,并设立了内排水系统和渗水排出孔道;大量应用反射及low-e玻璃,提高保温性能;单元式幕墙开始应用,提高工厂化程度,减少现场作业量。第23页/共89页第三代幕墙(1985至今)做法:结构密封材料应用广泛(隐框幕墙);发明工厂预制板式拼装体系(确保水密性);不透光但能换气的窗间墙(冬天保温,夏天换气);采用新材料新方法(钢索桁架点支式幕墙);可视的外表面。正在发展中的第四代幕墙主动墙第24页/共89页正在发展中的第四代幕墙主动墙a、热通道幕墙:预制幕墙的
12、外层利用双层玻璃形成温室效应。夏天,将暖风送至顶部并通过空气总管加热生活用水;冬天,利用室内形成的温室效应,并通过一个装置把暖空气送入室内。b、水流管网热通道幕墙:预制幕墙外层利用竖框或横梁的管腔作为水或其他液体的通道。太阳辐射热通过玻璃积蓄在墙体或实心板中,用来加热盥洗用水或建筑采暖用水。第25页/共89页c、热能与储能飞轮:利用热通道技术和设备将暖空气或热空气送入楼板的管或槽中;在夏天或好天,可将热能积蓄在保温良好的池中,以备冬天或冷天使用。d、生态主动墙:将植物植于预制幕墙的双层玻璃之间,使其与阳光一起作为能量生成装置(光合作用)和湿度平衡装置。e、光电主动墙:预制幕墙通过墙上太阳能电池
13、产生能量,并将其转换为计算机和办公设备所需的的电能,也可通过蓄电池储存以备用。第26页/共89页建筑幕墙分类按面板材料可分:玻璃幕墙、石材幕墙、金属幕墙、光电幕墙按框架材料可分:铝合金幕墙、彩色钢板幕墙、不锈钢幕墙按加工程度和安装工艺分:构件式幕墙、单元式幕墙第27页/共89页构件式幕墙:在工厂制作元件和组件(立柱、横梁、玻璃),再运往工地,将立柱用连接件安装在主体结构上,再将横梁连接在立柱上,形成框格后安装玻璃。单元式幕墙:在工厂加工竖框、横框等元件,用这些元件拼装成组合框,将面板安装在组合框上,形成单元组件。可直接运往工地固定在主体结构上,通过在工地安装好的内侧连接件,连接在主体结构上。第
14、28页/共89页玻璃幕墙分类:框式玻璃幕墙:玻璃面板直接嵌固在框架内或通过胶结材料粘结在框架上构成框式玻璃幕墙;框架由铝型材横梁和立柱组成,是支承结构。按照幕墙表现形式(玻璃镶嵌)分为:明框玻璃幕墙、隐框玻璃幕墙、半隐框玻璃幕墙。点支式玻璃幕墙:玻璃面板通过金属连接件和紧固件在其角部以点连接的形式连接与支承结构;支承结构有单柱式、桁架式、拉杆拉索等。全玻璃幕墙:玻璃面板通过胶结材料、金属连接件与玻璃肋相连构成全玻璃幕墙;玻璃肋是玻璃面板的支承梁。第29页/共89页第30页/共89页第31页/共89页第32页/共89页第33页/共89页节能幕墙设计建筑幕墙设计宜采取以下措施,改善幕墙的保温、隔热
15、性能:应在窗间墙、天花等部位采取保温、隔热措施;医院、办公楼、旅馆、学校等建筑的外窗应设置足够面积的开启部分,并应与建筑的使用空间相协调。采用玻璃幕墙时,在每个有人员经常活动的房间,玻璃幕墙均应设置可开启的窗扇或独立的通风换气装置。第34页/共89页当建筑采用双层玻璃幕墙时,宜采用空气外循环的双层形式。空调建筑的双层幕墙,其夹层内应设置可以调节的活动遮阳装置,并采用智能控制。建筑幕墙的非透明部分,应充分利用幕墙面板背后的空间,采用高效、耐久的保温材料进行保温。空调建筑大面积采用玻璃窗、玻璃幕墙时,根据建筑功能、建筑节能的需要,可采用智能化控制的遮阳系统、通风换气系统等。智能化的控制系统应能够感
16、知天气的变化,能结合室内的建筑需求,对遮阳装置、通风换气装置等进行实时的控制,达到最佳的室内舒适效果和降低空调能耗。第35页/共89页智能型呼吸式幕墙基本概念根据GB/T21086的定义,智能型呼吸式幕墙是由外层幕墙、热通道和内层幕墙(或门、窗)构成,且在热通道内可以形成空气有序流动的建筑幕墙。根据结构型式可分以下类型:外通风式:进出风口在室外。炎热气候下打开进出风口,利用烟囱效应带走大量热量,能大幅度节约制冷能耗。寒冷气候下关闭进出风口,能形成温室效应,也可节约采暖能耗。内通风式:进出风口在室内。利用机械装置抽取室内废气进入热通道,形成流动的保温、隔热层,能大幅度节约采暖能耗。炎热气候下也可
17、节约制冷能耗。混合通风式:在外层幕墙和内层幕墙各设有一个进风口,并在热通道底部设置一个与内、外层幕墙进风口相连的密封箱,通过控制密封箱的工作状态,实现外通风和内通风之间的相互转换。第36页/共89页外通风式第37页/共89页内通风式第38页/共89页智能型呼吸式幕墙具有如下的优点:节能效果明显。隔声。采用6mm厚玻璃的单层幕墙,开启扇关闭时隔声量约为30dB,但当开启扇打开时,其隔声能力很差,隔声量仅为10dB;采用智能型呼吸式幕墙,风口和开启扇关闭时隔声量可达到42dB,且在开启外层幕墙风口和内层幕墙开启扇时,仍有较高的隔声能力,其隔声量可达到30dB。性价比高。第39页/共89页优点:舒适
18、优点:舒适温差低温差低单层幕墙办公环境智能型呼吸式幕墙办公环境第40页/共89页优点:环保优点:环保避免光污染第41页/共89页优点:舒适优点:舒适减少恶劣天气影减少恶劣天气影响响通风调光恶劣天气第42页/共89页序号幕墙类型传热系数KW/(m2.K)遮阳系数SC围护结构平均热流量W/m2围护结构节能百分比(%)备注1基准幕基准幕墙墙60.7336.460非隔热型材非镀膜单玻2节能幕节能幕墙墙2.00.35166.9950.4隔热型材镀膜中空玻璃3智能型智能型呼吸式呼吸式幕墙幕墙1.00.2101.1669.9(39.5)注:1 计算以北京地区夏季为例,建筑体形系数取0.3,窗墙面积比取0.7
19、,外墙(包括非透明幕墙)传热系数取0.6 W/(m2.K),室外温度取34oC,室内温度取26oC,夏季垂直面太阳辐射照度取690W/m2,室外风速取1.9m/s,内表面换热系数取8.3W/m2。第43页/共89页金融街金融街B7B7大厦(内通风)大厦(内通风)第44页/共89页北京奥运射击馆(外通风)北京奥运射击馆(外通风)第45页/共89页玻璃幕墙的基本技术要求对玻璃的基本技术要求 玻璃幕墙所用的单层玻璃厚度,一般为6mm、8mm、10mm、12mm、15mm、19mm;夹层玻璃的厚度,一般为(6+6)mm、(8+8)mm(中间夹聚氯乙烯醇缩丁醛胶片,干法合成);中空玻璃厚度为(6+d+5
20、)mm、(6+d+6)mm、(8+d+8)mm等(d为空气厚度,可取6mm、9mm、12mm)。幕墙宜采用钢化玻璃、半钢化玻璃、夹层玻璃。有保温隔热性能要求的幕墙宜选用中空玻璃。对骨架的基本技术要求 用于玻璃幕墙的骨架,除了应具有足够的强度和刚度外,还应具有较高的耐久性,以保证幕墙的安全使用和寿命。如铝合金骨架的立梃、横梁等要求表面氧化膜的厚度不应低于AA15级。第46页/共89页节能幕墙质量验收1)一般规定附着于主体结构上的隔汽层、保温层应在主体结构工程质量验收合格后施工。施工过程中应及时进行质量检查、隐蔽工程验收和检验批验收,施工完成后应进行幕墙节能分项工程验收。当幕墙节能工程采用隔热型材
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