§3-1建筑保温的途径§3-3围护传热异常部位的保温措施第3章建筑保温与节能§3-2围护结构保温设计§3-4围护结构受潮的防止和控制我国气候与建筑热工分区分区名称分区指标设计要求主要指标辅助指标严寒最冷月平均温度≤﹣10℃日平均温度≤5℃的天数≥145必须充分满足冬季保温要求，一般可不考虑夏季防热寒冷最冷月平均温度0～﹣10℃日平均温度≤5℃的天数90～145应满足冬季保温要求，部分地区兼顾夏季防热夏热冬冷最冷月平均温度0～10℃,最热月平均温度25～30℃日平均温度≤5℃的天数0～90日平均温度≥25℃的天数40～110必须满足夏季防热要求，适当兼顾冬季保温夏热冬暖最冷月平均温度＞10℃,最热月平均温度25～29℃日平均温度≥25℃的天数100～200必须充分满足夏季防热要求，一般可不考虑冬季保温温和最冷月平均温度0～13℃,最热月平均温度18～25℃日平均温度≤5℃的天数0～90部分地区应考虑冬季保温，一般可不考虑夏季防热我国的建筑热工设计分区及设计要求2围护结构应具有足够的保温性能§1-3-1建筑保温的途径1建筑体形的设计，尽量减少外围护结构的总面积3争取良好的朝向和适当的建筑物间距4增强建筑物的密闭性，防止冷风渗透的不利影响5避免潮湿，防止壁内产生冷凝温差条件一定时，总传热量的多少与建筑维护结构总面积成正比。1建筑体形的设计，尽量减少外围护结构的总面积总传热量为:Q------总传热量q------平壁的热流强度-----传热时数F-----维护结构的总面积建筑物体形系数：是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。外表面积不包括地面和不采暖的楼梯间隔墙和户门的面积。建筑物体形系数宜控制在0.3以下，严寒和寒冷地区建筑的体形系数应小于等于0.4在设计中，尽量避开迎风地段，减少门窗洞口，加强门窗的密闭性。但从卫生要求考虑，房屋必须有一定的换气量，因此，在外窗上设置可开关的换气扇是一种较好的方式。4增强建筑物的密闭性，防止冷风渗透的不利影响§3-2围护结构的保温设计3.2.2维护结构保温设计计算维护结构的保温性能应满足维护结构最小传热阻的要求。最小传热阻是依据室内计算温度与围护结构内表面温度的允许温差确定的。最小传热阻的计算外墙、屋顶与室外空气直接接触的围护结构，其热阻应大于或者等于建筑物所在地区要求的最小传热阻。围护结构对室内环境的影响，主要以内表面温度体现出来。最小传热阻的计算公式：n注：n—外表面位置温差修正系数（采用表1.3-1）Δt—室内空气与内表面的允许温差（采用表1.3-2）类型热惰性指标D值典型城市的te值Ⅰ＞6.0北京，－9℃；济南,－7℃Ⅱ4.1~6.0北京，－12℃；济南,－10℃Ⅲ1.6~4.0北京，－-14℃；济南,－12℃Ⅳ≤1.5北京，－16℃；济南,－14℃最小传热阻R0,min的计算室内温度ti按房间使用性质取值一般居住建筑ti=18℃;高级居住建筑、医疗和福利建筑、托幼建筑等ti=20℃室外温度te按热惰性指标D分成4类:实体粘土砖墙，D值在1.6-4.0之间，应属于Ⅲ型，但计算时按Ⅱ型取值。最小传热阻R0,min的计算允许温差Δt保证内表面不结露，体现建筑功能的差别室外温度序号建筑物和房间类型外墙Δt屋顶Δt1居住建筑、医院、幼儿园等6.04.02办公楼、学校、门诊部等6.04.53礼堂、食堂和体育馆等7.05.54室内空气潮湿的公共建筑不允许外墙和顶棚内表面结露时ti-td0.8(ti-td)允许外墙内表面结露，但不允许顶棚内表面结露时7.00.9(ti-td)当有人长时间停留时，允许温差2.5℃，当无人长时间停留时，允许温差为5℃。修正系数n外围护结构内外温差:ti–te对于外围护结构: n=1内围护结构内外温差:ti–te′ti–te′
施工
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方便、能保证保温构造与建筑同寿命，多用于低层或多层墙体承重的建筑。缺点：传热阻不会很高，不适宜在保温性能要求很高的严寒和寒冷地区采用。2）复合保温结构复合保温结构是由保温层和结构层复合而成，保温层主要起保温作用，不起承重作用。围护结构中的空气层厚度一般为5cm以下。复合保温结构布置方式有三种类型：外保温（保温层在承重层的外侧）内保温（保温层在承重层的内侧）夹芯保温（保温层在承重层的中间）热稳定性好热稳定性差全天使用的房间间歇使用的房间（1）外保温特点：①消除热桥部位的影响，防止热桥内表面结露。外保温使整个结构得到保护，从而减少热桥部位的热损失。②防止或减少保温层内部产生水蒸气凝结；③外保温结构使房间的热稳定性好。④保护主体结构，减少温度应力变化，提高结构耐久性。⑤外保温不占建筑的使用面积。⑥外保温特别适用于既有建筑改造。优点：缺点：外侧的保温材料受雨水冲刷和大气污染的影响，因此保温层外必须有保护层（要求更高）。外保温不适用于间歇性使用的房间。（2）内保温特点：①，保温层在两个承重结构层中间，对保温层材料要求不高。②，保温材料一旦受潮，潮气很难散发出去。（3）夹芯保温特点：①，室温对外界气候和供热反映灵敏室温波动较快，适用于间歇性使用的房间。如体育馆、影剧院等。②，对保温材料要求不高。三种保温外墙的技术性能比较构造类型典型构造做法（由外至内）主要优点主要缺点内保温外墙饰面层-结构层-保温层-内墙饰面层1.对内墙饰面层无耐候性2.施工方便3.施工不受气候影响4.造价适中5.便于间歇采暖（空调）使用的房间1.有热桥产生，消弱墙体保温性能2.墙体内表面易产生结露3.若内墙饰面层接缝不严而空气渗透。易在保温层上结露4.减少有效使用面积5.室温波动较大中间保温1.现场施工、结构层中填入保温层2.预制夹心保温板1.施工尚便利2.保温性能及使用功能尚可3.用现场施工法，造价不高1.有热桥产生，消弱墙体保温性能2.墙体较厚，影响使用面积3.墙体抗震性不好4.预制复合板接缝处理不当易产生渗漏外保温1.现场施工。外墙饰面层—增强层-保温层-结构层-内墙饰面层2.预制带饰面外保温复合板，用粘挂结合法固定于结构层上。1.基本可消除热桥保温层效率高2.墙体内表面不产生结露3.不减少使用面积4.既使用用新建建筑、也使用于旧房改造5.室温较稳定、热舒适性好1.冬季、雨季施工受一定限制2.采用现场施工、施工质量要求严格、否则面层易发生开裂。3.造价较高4.高层外墙不宜采用面砖饰面3）单一轻质保温构造加气混凝土砌块、配筋的加气混凝土墙板等、以木材或者钢材作为龙骨，内填多孔保温材料的轻型围护结构非常普遍。§3-3围护结构异常部位的保温措施3.3.1窗户保温设计窗户是保温能力最差的部位。散热量是总散热量的1/3.措施1.提高窗框的保温性能4.提高窗户冬季太阳辐射得热3.提高气密性，减少冷风渗透2.控制各向墙面的开窗面积选择导热系数小的框材用导热系数小的材料截断金属框扇形材的热桥，制成断热桥式窗框利用空气腔室或者空气层截断热桥规定居住建筑北向、东西向、南向的窗墙面积比，应分别为0.25、0.30、0.35以下。提高窗框的保温性能铝合金窗户上采用了“断桥”技术，即在铝合金窗框中加一层树脂材料，彻底断绝了导热的途径。断桥型材在围护结构中，一般都有保温性能远低于主体部分的嵌入构件，（如外墙体中的钢或钢筋混凝土骨架，圈梁，板材中的肋等）这些构件或部位的热损失比相同面积主体部分的热损失多，他们的内表面温度也比主体低，这种容易传热的构件或部分称之为“热桥”在热桥部位，内表面温度比主体低一些外表面温度比主体高一些表示热桥部分比主体部分传热能力好，热稳定性差。3.3.2热桥保温热桥形式:贯通式热桥贯通式热桥【如（1）】是最不利的。这类热桥以钢筋混凝土框架的填充墙中的梁、柱最为典型。应避免采用或者加设高效保温材料。非贯通式热桥【如（2）、（4）】最好将热桥布置在靠近室外一侧。3.3.3外墙交角的保温设计围护结构的交角或转角，包括外墙转角、内外墙转角、楼板或屋顶与外墙的交角等。这些部位放热面积大于吸热面积。且交角处又是热桥，其内表面温度会更低。影响范围大约是墙厚的1.5-2.0倍，通常要做附加保温层。§外墙交角的保温1.5～2.0dd交角内表面空气温度分布差异面层材料选择面层材料热工性能按吸热指数B大小分成3类,分别适用于不同类型的建筑。地面类别吸热指数B值[W/（m2·h-1/2·K）]适用的建筑类型典型地面Ⅰ＜17高级居住建筑、幼儿园、托儿所、疗养院等木、塑料地面Ⅱ17~23一般居住建筑、办公楼、学校等水泥砂浆地面Ⅲ＞23临时逗留用房及室温高于23℃的采暖房间水磨石地面2.3.2地面保温设计人脚与地板直接接触的冷热感觉取决于地面温度和吸热指数B（B值越大，则地面从人脚吸收的热量越多）。3.3.4地面保温设计§3-4围护结构受潮的防止和控制外围护结构由于冷凝而受潮可分为两种情况：表面冷凝和内部冷凝。表面冷凝是在外围护结构内表面出现冷凝水，原因是含有较多水蒸气且温度较高的空气遇到冷的表面所致。内部凝结是当水蒸气通过外围护结构时，遇到结构内部温度达到或低于露点温度时，水蒸气即形成凝结水。室内高低渗透室外围护结构内部是否会出现冷凝现象主要取决于内部各处的温度是否低于该处的露点温度，也可以根据水蒸气分压力是否高于该处温度所对应的饱和蒸汽压加以判别。1.围护结构内部冷凝的检验围护结构内部冷凝判定依据凝结条件:P≥Ps根据室内外空气湿度，确定水蒸汽分压力Pi和Pe，并算出各层材料的水蒸汽分压力Pm，作出P线；根据室内外气温ti和te，确定各层的温度分布m，并查表求得饱和蒸汽压Ps，作出Ps线；根据两条线是否相交判断内部是否出现冷凝。不凝结凝结例题：检查下图所示外墙是否会产生冷凝。已知:ti=16℃，φi=60%，te=－4℃，φe=50%,外墙构造：1—20mm厚石灰砂浆内粉刷；2—50mm厚加气混凝土（密度500kg/m3）；3—120mm厚砖墙。（1）计算各层热阻和水蒸汽渗透阻序号材料层d(m)λRμH1石灰粉刷0.020.810.0250.00012166.672加气混凝土0.050.190.2630.000199251.513砖墙0.120.810.1480.00006671799.10m2.K/Wm2.K/Wm2﹒h﹒Pa/g（2）计算室内、外空气的水蒸汽分压力ti=16℃，Psi=1817Pa则Pi=φiPsi=1817×60%=1090.3Pate=－4℃，Pse=437.3Pa则Pe=φePse=437.3×50%=218.7Pa（3）计算各层的温度和水蒸汽分压力℃,Psi=1419.9Pa℃,Ps2=1347.9Pa℃,Ps3=726.6Pa℃,Pse=492.0PaPaPa第1.3章建筑保温与节能（4）作出P与Ps分布图P曲线与Ps曲线相交，说明墙体内部将出现冷凝Psi=1419.9PaPs2=1347.9PaPs3=726.6PaPse=492.0PaPi=1090.3PaP2=1024.8PaP3=925.9PaPe=218.7Pa§冷凝量估计冷凝界面:最易出现冷凝，而且凝结最严重的界面位于材料的蒸汽渗透系数由大变小的界面。冷凝界面一般出现在保温材料和外侧密实材料交界处。部分保温材料的允许湿度增量保温材料名称（%）多孔混凝土（泡沫混凝土、加气混凝土等）0=500～700kg/m34水泥膨胀珍珠岩和水泥膨胀蛭石等，0=300～500kg/m36沥青膨胀珍珠岩和沥青膨胀蛭石等，0=300～400kg/m37水泥纤维板5矿棉、岩棉、玻璃棉及其制品（板或毡）3聚乙烯泡沫塑料15矿渣和炉渣填料21.使围护结构有足够的保温能力。2.防止与控制冷凝的措施防止和控制内表面冷凝的措施防止和控制内部冷凝的措施2.采用自然通风或强制通风降低室内湿度（不可取）3.用吸湿性材料做饰面层。4.高湿房间内表面用光滑不吸水的材料，且增设导水设施。1.合理布置材料层的相对位置2.在蒸汽流入一侧设置隔汽层3.在围护结构内部设置通风间层或排泄通道。4.外墙设置封闭空气层防止和控制内部冷凝措施设置隔汽层。隔汽层为了消除或减弱围护结构内部的冷凝现象，在保温层蒸汽渗入的一侧设置隔蒸汽层，使水蒸汽分压力急剧下降，从而避免内部冷凝的产生。是目前设计中应用最普遍的一种措施。防止和控制内部冷凝措施设置通风间层或排泄通道通风间层冬季冷凝受潮暖季蒸发干燥设置通风间层或泄汽沟道效果泄汽沟道空气层冷侧设置密闭空气层在冷侧设一空气层，可使处于较高温度侧的保温层保持干燥
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