建筑节能第三章建筑围护结构节能PPT课件下载推荐.pptx

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由于屋顶和外墙都具有各自的热阻和热容，所以外扰的影响是逐步反应到内表面。

建筑围护结构的传热模型外墙屋面的数理模型外墙屋面的数理模型外扰通过屋顶和外墙的热传递过程，不论是以导热还是辐射形式进行，逐渐影响还是立即影响室内，都是首先作用到各个围护结构的内表面，使其温度发生变化，然后再以对流形式与室内空气发生热交换；

同时还以辐射形式在各个围护结构的内表面和家具之间进行相互热交换，如此一直进行下去。

建筑围护结构的传热模型外墙屋面的数理模型外墙屋面的数理模型房间通过屋顶和外墙所接受的潜热量，将直接、全部、立即影响到室内空气状态。

而所接受的显热量则不同，在通过屋顶和外墙传递给室内的显热量中，只有以对流形式出现的换热部分会即刻影响到室内空气温度，其余以辐射形式的换热，都要待作用于壁体表面从而使其温度发生变化后，才能逐渐通过对流方式影响到室内空气温度。

建筑围护结构的传热模型外窗能耗的数理模型外窗能耗的数理模型室外气象条件通过玻璃窗影响到室内热环境有两方面：

一方面是由于室内外温差的存在，通过玻璃以导热方式进行热交换；

另一方面是由于阳光的透射会直接给室内造成一部分得热。

建筑围护结构的传热模型问题：

问题：

1.1.根据建筑围护结构热量传递的模型，根据建筑围护结构热量传递的模型，建筑物如何设计才能在夏季和冬季尽建筑物如何设计才能在夏季和冬季尽量减少建筑冷热负荷？

量减少建筑冷热负荷？

2.2.遮阳系数越大，房间得热越多还是遮阳系数越大，房间得热越多还是少？

内外遮阳有区别么？

少？

第二节围护结构热工性能对建筑能耗的影响能耗模拟计算的基本条件；

不同围护结构的组合方案及计算结果；

围护结构热工性能对建筑能耗的影响能耗模拟计算的基本条件建筑模型建筑模型由上一节可知，围护结构的传热过程十分复杂，具体分析各个因素影响，需要计算机模拟计算。

这里采用了普遍使用的DOE-2软件。

DOE-2是一个功能非常强大的建筑能耗模拟软件。

它是在美国能源部财政支持下，由劳伦斯伯克力国立实验室（lawrenceBerkeleyNationalLaboratory）模拟研究小组开发的。

采用FORTRAN语言编写。

七十年代末投入运行，经不断维护补充，目前的版本为2.1E,能在微型计算机上运行DOE-2属非商业性软件，已被很多国家作为编制建筑节能设计标准的计算工具。

能耗模拟计算的基本条件建筑模型建筑模型分析建筑外围护结构热工性能对建筑能耗的影响，建筑模型为一6层条形建筑，建筑朝向为南向，西面墙为绝热墙，如右图所示。

能耗模拟计算的基本条件室外气象参数和建筑参数室外气象参数和建筑参数采用DOE-2中典型年气象数据TMY-2,与历年平均值所用的原始气象数据年相同，能反应能耗的平均水平。

建筑参数表如下：

能耗模拟计算的基本条件室内环境设计温度和内热源室内环境设计温度和内热源冬季室内采暖温度设定为18；

夏季室内空调温度设定为26。

不计内热源，包括照明、室内人员、电器设备等散热，这样更能掌握由围护结构传热引起的能耗情况。

能耗模拟计算的基本条件采暖空调设备能效比采暖空调设备能效比采暖、空调设备为空气源热泵空调器，空调额定能效比取2.3，采暖额定能效比1.9。

所取能效比按照重庆市居住建筑节能设计标准选取，均取最低值，有利于突出建筑围护结构在建筑节能的作用。

1.1.上述采暖和空调能效比，空调取上述采暖和空调能效比，空调取2.32.3，采暖取，采暖取1.91.9。

根据制冷技术学的内容，。

根据制冷技术学的内容，热泵的供热系数高于制冷系数，这里热泵的供热系数高于制冷系数，这里能效比选取是否有问题？

能效比选取是否有问题？

不同围护结构的组合方案及计算结果围护结构方案组合围护结构方案组合不同围护结构的组合方案及计算结果围护结构方案组合围护结构方案组合不同围护结构的组合方案及计算结果围护结构方案组合围护结构方案组合不同围护结构的组合方案及计算结果计算结果计算结果下表为重庆地区模拟计算的结果。

不同围护结构的组合方案及计算结果计算结果计算结果从上表可看出，外围护结构热工性能越好，建筑能耗越小，以方案1为基准，计算各个方案的节能率。

公式如下，计算结果列入下表。

不同围护结构的组合方案及计算结果计算结果计算结果围护结构热工性能对建筑能耗的影响外墙外墙方案1-7为改变单一墙体材料热工特性，其余保持不变。

下图为采暖耗热量和空调耗冷量随外墙传热系数K变化图。

围护结构热工性能对建筑能耗的影响外墙外墙围护结构热工性能对建筑能耗的影响外墙外墙从上2表可以看出，随着外墙传热系数K的减少，采暖耗热量和空调耗冷量明显降低，采暖耗热节能率和空调好冷节能率也大幅度提高；

不难发现，传热系数减小对采暖耗热量影响更为显著，大于对空调耗冷量的影响。

围护结构热工性能对建筑能耗的影响外墙外墙方案7未设置保温层，方案3-6在方案7基础上设置保温层；

随着保温层厚度的增加，外墙传热系数随之减小，建筑能耗明显降低。

围护结构热工性能对建筑能耗的影响外墙外墙这里我们得计算节电费与保温费。

目前居民电价为0.52元/kWh，保温板EPS价格为300元/m3。

计算3-6方案这2项造价，列入下表。

年空调节约电费保温层造价建筑围护结构的传热模型问题：

1.1.上述方案中，方案上述方案中，方案33两者加起来的费两者加起来的费用最小，为什么不是合适的方案？

用最小，为什么不是合适的方案？

围护结构热工性能对建筑能耗的影响外墙外墙这里外墙传热系数不能盲目追求过小，外墙构造必须合乎经济，并且考虑施工、维护的方便。

围护结构热工性能对建筑能耗的影响外窗外窗方案3、8、9、10的区别在于外窗不同，方案3与方案8均采用的单玻窗，传热系数大，热工性能差，方案3传热系数K值达到6.645W/（m2k）,方案8值为4.909。

方案9，10采用双层窗，方案10为低辐射玻璃窗，透过率为0.65。

下表为各方案节能率。

围护结构热工性能对建筑能耗的影响外窗外窗围护结构热工性能对建筑能耗的影响屋面屋面方案9、11、12、13是分析屋面热工性能的改善对建筑能耗的影响。

屋面的热工性能的改善对建筑节能的作用与外墙相似，由于外墙的面积是屋面面积的4.43倍，热工改善程度没有外墙大，屋面的节能效果不如外墙明显，但也不可忽视。

围护结构热工性能对建筑能耗的影响屋面屋面例如屋面传热系数从方案9的1.663减少到方案13的0.558，采暖耗热量从24.9kWh/m2减少到22.02kWh/m2，空调耗冷量从33.99kWh/m2减少到31.19kWh/m2。

下表为屋面节能率比较。

围护结构热工性能对建筑能耗的影响屋面屋面围护结构热工性能对建筑能耗的影响外墙、外窗、屋面对能耗影响外墙、外窗、屋面对能耗影响外墙、屋面、外窗的传热系数降低对建筑能耗的影响有这样的一个显著关系：

外墙传热系数屋面传热系数外窗传热系数。

围护结构热工性能对建筑能耗的影响问题：

1.1.外外窗的传热系数对节能的影响最低，窗的传热系数对节能的影响最低，现实中积极改造外窗，为什么？

现实中积极改造外窗，为什么？

第三节墙体保温隔热技术墙体的内保温和外保温屋面保温隔热技术地面防潮和节能设计墙体隔热保温墙体内保温墙体内保温复合节能墙体由绝热材料与传统墙体材料或某些新型墙体材料复合构成。

绝热材料主要是聚苯乙烯泡沫塑料、岩棉、玻璃棉、矿棉、膨胀珍珠岩、加气混凝土等。

根据绝热材料在墙体中的位置,这类墙体又可分为内保温、外保温和中间保温三种形式。

复合节能墙体具有良好热工性能，但其施工难度大，质量风险增加，造价也高。

墙体隔热保温墙体内保温墙体内保温这类墙体中，绝热材料复合在外墙内侧。

构造层包括：

1.墙体结构层为外维护结构的承重受力墙体部分。

2.空气层主要作用是切断液态水分的毛细渗透，防止保温材料受潮。

此外，还有转移室内水分作用，增加了热阻，而且造价比专门设置隔汽层要低。

空气层设置对易吸水的绝热材料十分必要。

3.绝热材料层即保温层，是节能墙体的主要功能部分，采用高效绝热材料。

4.覆面保护层主要作用防止保温层受破坏，同时一定程度上阻止室内水蒸气浸入保温层。

墙体隔热保温墙体内保温墙体内保温应用特点：

1.设计中要注意采取措施，如设置空气层，避免冬季由于室内水蒸气向外渗透，在墙体内产生结露而降低保温隔热层的热工性能。

2.施工方便，室内连续作业面不大，多为干作业施工，安全方便，有利于提高施工效率，减少劳动强度。

3.由于绝热层置于内侧，夏季晚间外墙内表面温度随空气温度下降而迅速下降，能减少烘烤感。

4.绝热层设在内侧，会占据一定的使用面积，若用于旧房改造会影响室内住户的正常生活。

墙体隔热保温问题：

1.1.墙墙体内保温夏季晚间随着气温下降，体内保温夏季晚间随着气温下降，能减少烘烤感，为什么？

能减少烘烤感，为什么？

墙体隔热保温墙体外保温墙体外保温这类墙体，绝热材料复合在建筑物外墙的外侧，并覆以保护层：

1.保温隔热层。

采用高效保温材料，其导热系数一般小于0.05W/（mK）。

2.保温隔热材料的固定系统。

不同的保温体系，采用固定系统不一样。

有的将保温板粘结或钉固在基底上，超轻保温浆料可以直接涂抹在外墙外表面上。

3.面层。

保温板的表面的覆盖层有不同的做法，薄面层一般为聚合物水泥胶浆抹面，厚面层仍采用普通水泥砂浆抹面。

墙体隔热保温墙体外保温墙体外保温应用特点：

1.外保温有利于消除冷热桥。

2.夏季，外保温层能减少太阳辐射进入墙体和室外高温高湿对墙体的综合影响，使外墙体内温度减小和梯度减小，有利用稳定室内空气温度。

3.由于采用外保温，内部的砖墙或混凝土受到保护。

4.外保温施工难度大，质量风险多。

保温材料的吸湿率要低，而粘结性要好；

可采用的保温材料有：

膨胀型聚苯乙烯板（EPS）、挤塑型聚苯乙烯板（XPS）、岩棉板、玻璃棉毡及超轻保温浆料等。

墙体隔热保温热桥的成因与处理热桥的成因与处理成因：

建筑物因抗震和构造的需