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项目11 建筑节能
11.1
建筑节能的基础知识
11.2
外墙的保温与隔热
11.3
屋顶、地面的保温与隔热
11.4
门窗的保温与隔热
学习目标
理解建筑节能的基本概念及影响因素。
掌握建筑节能的设计原则和节能设计的要求。
掌握外墙、屋顶、地面、门窗的保温隔热做法。
项目11 建筑节能
11.1 建筑节能的基础知识
节能建筑是探讨以满足建筑热环境和保护人居环境为目的,通过建筑设计手段及改善建筑维护结构的热工性能,在保证提高建筑舒适性的条件下,合理使用能源,充分利用非常规能源,不断提高能源利用效率,使建筑达到可持续利用的要求。
11.1 建筑节能的基础知识
宏观气候
1.
11.1.1
影响建筑节能的因素
宏观气候是指建筑物所在地的气候条件。
建筑物所在地的气候条件会通过围护结构直接影响室内的环境,为了得到良好的室内气候条件以满足人们生活和生产的需要,必须了解当地各主要气候要素的变化规律及其特征。一个地区的气候是在许多因素的综合作用下形成的。跟建筑密切有关的气候要素有太阳辐射、气温、湿度、风、降水等。
11.1 建筑节能的基础知识
微观气候
2.
微观气候是指因人类营造活动而形成的局部微气候,有以下主要影响因素:
11.1 建筑节能的基础知识
1)小区风场
小区内的太阳辐射会导致各建筑物表面出现温差而形成自然对流,建筑物对来流风有阻碍和聚集作用,因此,建筑物的布局对小区风环境有重要的影响。建筑物布局不当,易造成夏季自然通风不良,冬季热负荷增加等。
11.1 建筑节能的基础知识
2)热岛效应
热岛效应是指一个地区(主要指城市内)的气温高于周边郊区的现象,可以用两个代表性测点的气温差值(城市中某地温度与郊区气象测点温度的差值)即热岛强度表示。
11.1 建筑节能的基础知识
3)建筑布局与日照
地区的纬度不同,决定了太阳高度角和日照强度的差异。建筑物的布局决定了不同建筑物相互遮挡的情况。冬季采暖地区应充分利用太阳能,争取尽量多的散射、辐射,夏季炎热地区应尽量利用建筑相互遮挡的阴影制凉。
11.1 建筑节能的基础知识
11.1.2
建筑节能的设计原则
根据世界能源问题的形势和各国节能工作的经验,在建筑节能设计方面应遵循下列原则:
11.1 建筑节能的基础知识
设立建筑的热工分区
1.
对建筑节能设计的要求概略地讲就是设法将能量消耗减低至最低程度、努力提高能量的利用效率、充分利用自然能源、尽可能提高综合用能水平。我国幅员辽阔,为实现上述要求所能采取的方法在各地区不尽相同。我国将全国划分为五个热工气候分区,即严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区、温和地区。建筑热工分区及设计要求见表11-1。
11.1 建筑节能的基础知识
11.1 建筑节能的基础知识
做好围护结构的热工设计
2.
做好围护结构的热工设计,即结合建筑材料的特性,尽量减少热量的三种传热方式在建筑外围护结构中传递热量,可选择导热系数小的材料。某单层材料的热阻R=δ/λ。δ为该材料的厚度,单位是m;λ为该材料的导热系数,也是每种材料固有的属性。热阻R的意义为:1 m厚的物体,两侧空气温度差为1 ℃,1 h通过1 m2该物体的面积传递的热量,单位为m2·K/W。
11.1 建筑节能的基础知识
通常把导热系数λ小于0.3 W/(m·K)并能用于绝热工程的材料称为绝热材料。导热系数是绝热材料的最重要最基本的热物理指标。如普通混凝土λ=1.74 W/(m·K),钢筋混凝土λ=1.51 W/(m·K),多孔砖λ=0.58 W/(m·K),聚乙烯泡沫塑料λ=0.047 W/(m·K),聚氨酯硬泡沫塑料λ=0.021 6 W/(m·K)。由此可知,相同厚度的材料λ值越小,其热阻R越大,意味着热量在材料里传递的速度越小,那么这种材料的隔热性能也就越好。
11.1 建筑节能的基础知识
减少“热桥”对室外的面积
3.
围护结构中包含金属、钢筋混凝土或混凝土梁、柱、肋等部位,在室外温差作用下,形成热流密集、