第一章-建筑節(jié)能基本知識_第1頁
第一章-建筑節(jié)能基本知識_第2頁
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文檔簡介

一、建筑節(jié)能基本知識1—1什么是建筑節(jié)能?什么是節(jié)能建筑?建筑節(jié)能是活動,節(jié)能建筑是成果。建筑節(jié)能的活動是與時俱進的,早在20世紀80年代開展建筑節(jié)能,學習發(fā)達國家的做法,主要是指節(jié)約和減少建筑使用中的能耗,即建筑供暖、空調、通風、熱水、炊事、照明、家電等方面的能耗。但隨著世界能源問題的凸顯和人們認識的提高,建筑節(jié)能含義有所拓展,即在建筑中合理使用和有效利用化石能源,提高能源利用效率,積極倡導利用可再生能源。如今,隨著綠色建筑的倡導,建筑節(jié)能應賦予新的含義:即在保證建筑物舒適度和減少溫室氣體排放的前提下,從項目初期規(guī)劃、建筑材料的確定及生產、建筑物建造及使用過程直至拆除的環(huán)境保護、能源及可再生能源的綜合利用。節(jié)能建筑也是有時代和地域特征的。當前節(jié)能建筑可以認為是遵循氣候設計和節(jié)能的基本方法;但隨著綠色建筑的發(fā)展,節(jié)能建筑應賦予新的含義,即建筑物應在滿足人們不斷增長的物質和精神生活的需求和減少溫室氣體排放的前提下,實現建筑物全生命周期規(guī)劃、設計、使用與自然協調,滿足低能耗的要求。節(jié)能建筑是在滿足使用功能的前提下,通過對建筑整體規(guī)劃分區(qū)、群體和單體、建筑朝向、間距、太陽輻射、風向以及外部空間環(huán)境進行研究;對建筑用能給予綜合評判和優(yōu)化;考慮建筑使用管理等綜合因素后,設計出的建筑可視為節(jié)能建筑。因此建筑節(jié)能的關鍵是項目的前期調研、規(guī)劃和后期使用管理。1—2什么是綠色建筑?綠色建筑系指在建筑的全壽命周期內,最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間與自然和諧共生的建筑。1—3建筑節(jié)能的意義是什么?目前,建筑能耗約占全社會商品能耗的30%,并將繼續(xù)上升,建筑能源需求快速增長問題已經成為制約國民經濟發(fā)展和全面建設小康社會的主要因素之一。建筑節(jié)能作為節(jié)約能源的重點領域,在現階段黨中央、國務院號召降低單位國內生產總值GDP能耗的重要時期,對節(jié)能工作意義十分重大。1.可以減少常規(guī)能源的使用建筑節(jié)能主要通過采取各種節(jié)能措施,提高建筑物的保溫隔熱性能和用能系統的運行效率,從而提高能源使用效率,減少能源的消耗量。此外,建筑節(jié)能強調在資源許可的條件下,提倡充分利用可再生能源進行建筑的采暖、制冷和生活熱水供應,以及照明和發(fā)電等。2.可以有效改善大氣環(huán)境我國的建筑用能結構以煤炭為主,而且各類建筑面積持續(xù)增長,建筑能耗的加劇顯著增加了二氧化碳排放量,建筑用能已成為大氣污染的主要因素。而通過建筑節(jié)能的途徑,可以有效減少常規(guī)能源的使用量,尤其是煤炭的消耗,從而減少排放二氧化碳、二氧化硫和粉塵等污染物,對于改善大氣環(huán)境質量具有直接的作用。3.可以改善生活和工作環(huán)境20世紀六七十年代,因片面強調降低建筑造價,節(jié)約一次投資(即建造費用),只保證安全,不考慮保溫,各地都盲目減薄了外墻厚度,致使建筑物的保溫隔熱性能很差,采暖系統熱效率低,存在嚴重的掛霜、結露和冷(熱)橋現象,單位建筑面積采暖能耗很高,并且居住環(huán)境的熱舒適性較差。通過開展建筑節(jié)能工作,對既有建筑物進行節(jié)能改造,改善圍護結構保溫隔熱性能,提高供熱系統效率,一方面可以降低建筑能耗,另一方面可以增強居住和生活空間的舒適性。綜上所述,建筑節(jié)能對于實現國家節(jié)能戰(zhàn)略目標、保證國家能源安全方面具有非常重要的作用。4.可以延長建筑物的使用壽命在自然環(huán)境不斷變化的條件下,建筑圍護結構的有效保溫隔熱能改善建筑物的生態(tài)條件,減少墻體等材料因受外界氣候變化,所帶來的耐久性的降低,延長建筑主體結構的使用壽命。同樣建筑節(jié)能智能化的控制,也有利于建筑物使用壽命的改善。1—4什么是溫室氣體9聯合國有一個政府問氣候變化專門委員會(IPCC)。這個委員會的3000多名著名專家于1990年提出的氣候變化第一次評估報告中指出,在過去的100多年中,全球地面平均溫度提高了0.3℃~0.6℃。英國采用全球2000個陸地觀測站的大約1億個數據以及6000萬個海洋觀測數據,并對城市熱島效應做了校正后的結果分析表明,1981~1990年全球平均氣溫比100年前的1861~1880年上升了0.48℃。地球溫度升高0.5℃、1℃,有人可能以為這算不了什么,其實這是一個十分驚人的數字。要知道,這是全世界溫度的平均數。由于體積極為巨大,地球表面的平均溫度只要升高一點點,也需要非常非常多的熱量。從18000年前最近一次的冰河期到現在,即大約平均用了1000年,地球溫度才升高0.5℃。而最近這100來年就已經升高了約0.5℃。也就是說,最近一個世紀地球實際升溫速度比以往加快了10倍!問題是這才只是地球氣候變暖的開端,嚴重得多的災禍隨后正在到來,在能源高速消耗的同時也是能源枯竭的來臨。預計到21世紀末,地球表面平均溫度比現在還要提高1.4℃~1.8℃,變暖的過程將比過去100萬年發(fā)生的更快,這對人類和生物界是個極為嚴重的威脅。許多檢測結果也證明了地球越來越暖的事實。中美等國科學家在喜馬拉雅山希夏邦馬峰的達索普冰川鉆取冰樣分析表明,20世紀90年代至少是最近1000年中最熱的10年。世界氣象組織2000年年底發(fā)表公報,指出自有全球平均氣溫統計的1860年以來的140年中,10個全球平均高峰年中有8個出現在1990年以后,其中1998年是最熱的年份,創(chuàng)歷史最高水平。在中國,自1986年出現明顯的暖冬不斷,2001~2002年已是第16個暖冬年。專家們研究發(fā)現,地球變暖是人類活動產生的溫室效應造成的結果。產生溫室效應的氣體統稱為溫室氣體(greenhousegas)。大氣中能產生溫室效應的氣體已經發(fā)現有近30種,二氧化碳(CO2)和其他微量氣體如甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、臭氧(O3)、氯氟碳(CFC)以及水蒸氣等一些氣體就是溫室氣體。在各種溫室氣體中,對于產生溫室效應所起到的作用,二氧化碳大約占到66%,甲烷占到16%、氯氟碳占到12%,其余則為其他氣體造成的。從封閉在南極冰蓋內空氣中二氧化碳體積所占的比例進行分析,公元1750年以前的大氣二氧化碳體積所占的比例基本維持在280×10-6,即萬分之2.8.工業(yè)革命后,二氧化碳體積所占的比例迅速上升,特別在1960年以后上升速度更快,到2001年,二氧化碳體積所占的比例已上升到366×10-6。19世紀,全球每年向大氣排放的二氧化碳大體為900萬t(以碳計,下同),到1990年則已超過60億t,其中49億t來自燃燒礦物燃料,11億t來自汽車廢氣。二氧化碳排放總量最多的是美國,約占世界排放總量的23%,其次是中國約占13%;但是以人均二氧化碳排放量計,我國只有美國的1/9。在中國二氧化碳排放量中.建筑用能所排放的二氧化碳約占1/40。到本世紀中葉,世界能源消費總的格局不會發(fā)生根本性的變化。屆時全球人口將達到90億左右,對能源的需求將大幅度增加,主要能源仍然是礦物燃料,因而預計大氣中的二氧化碳體積所占的比例將上升至560×10-6以上,這樣,溫室效應將更為顯著,地球表面溫度必將進一步大幅度增加。1—5我國建筑節(jié)能的標準體系建立的如何?中國地域廣闊,南北溫差較大,依據《建筑氣候區(qū)劃標準》(GB50178—1993)的規(guī)定,中國建筑氣候區(qū)可劃分為五個區(qū),分別是:嚴寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)。不同地區(qū)對采暖和空調有著不同的需求,如嚴寒和寒冷地區(qū),以采暖能耗為主;夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū),以空調能耗為主。因此,建筑節(jié)能工作要結合不同區(qū)域的氣候條件、經濟水平、能源供應、消費觀念等各種因素組織開展。我國的建筑節(jié)能工作也主要是分氣候區(qū)域逐步開展的。由于北方地區(qū)采暖能耗較大,且污染嚴重,根據先居住建筑后公共建筑,先北方后南方,先城鎮(zhèn)后農村的原則,建設部于1986年3月頒發(fā)了行業(yè)標準《民用建筑節(jié)能設計標準(采暖居住建筑部分)》JGJ26—86,并于1986年8月1日試行,這是我國第一部建筑節(jié)能設計標準,規(guī)定嚴寒和寒冷地區(qū)采暖居住建筑在1980~1981年當地通用設計的基礎上節(jié)能30%,開始了嚴寒和寒冷地區(qū)的建筑節(jié)能工作。隨著建筑節(jié)能工作的推進,節(jié)能水平的進一步提高,1995年建設部組織對《民用建筑節(jié)能設計標準(采暖居住建筑部分)》JGJ26—86進行了修訂,出臺《民用建筑節(jié)能設計標準(采暖居住建筑部分)》JOJ26—95,1996年7月1日施行,規(guī)定嚴寒和寒冷地區(qū)采暖居住建筑在1980~1981年當地通用設計的基礎上節(jié)能50%。2001年由建設部發(fā)布的行業(yè)標準《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》JOJ134—2001,規(guī)定夏熱冬冷地區(qū)(主要在長江中下游一帶)居住建筑節(jié)能50%0,夏熱冬冷地區(qū)2001年10月1日起執(zhí)行該標準。2003年建設部發(fā)布的行業(yè)標準《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》JG-J75—2003,規(guī)定夏熱冬暖地區(qū)(包括海南、廣東和廣西大部、福建南部、云南小部分)居住建筑節(jié)能50%,夏熱冬暖地區(qū)2003年10月1日執(zhí)行《夏熱冬暖地區(qū)新建居住建筑節(jié)能設計標準》。2005年建設部和國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局聯合發(fā)布的國家標準《公共建筑節(jié)能設計標準》GB50189--2005,規(guī)定節(jié)能率為50%。2005年7月113《公共建筑節(jié)能設計標準》GB50189--2005開始實施。2010年修編了《嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》JGJ26—2010。至此,這些標準的發(fā)布和實施,意味著從北到南、從居住建筑到公共建筑,覆蓋我國三大氣候區(qū)域和兩大建筑類型的建筑節(jié)能設計標準體系基本建立,對于全國建筑節(jié)能工作的開展提供了依據和手段。1—6《公共建筑節(jié)能設計標準》適用于哪些建筑?《公共建筑節(jié)能設計標準》適用于新建、擴建、改建的公共建筑的節(jié)能設計。辦公建筑,如寫字樓、政府部門辦公樓等;商業(yè)建筑,如商場、金融建筑等;旅游建筑,如旅館、飯店、娛樂場所等;科教文衛(wèi)建筑,如文化、教育、科研、醫(yī)療、衛(wèi)生、體育建筑等;通信建筑,如郵電、通信、廣播用房等;交通運輸建筑,如機場、車站等。該標準的節(jié)能途徑和目標是,通過改善建筑圍護結構保溫、隔熱性能,提高采暖、通風和空調設備、系統的能效比,采取增進照明設備效率等措施,在保證相同的室內熱環(huán)境舒適參數條件下,與20世紀80年代初建成的公共建筑相比,全年采暖、通風、空調和照明的總能耗要達到減少50%的目標。1—7哪些因素與建筑能耗有關?建筑能耗的因素很多,其中主要有建筑物所在的區(qū)域環(huán)境;建筑物使用的功能;建筑圍護結構形式及材料性能;建筑采暖通風、空調形式及系統;建筑用電用能設備的選取和配置及運行管理的狀況等。1—8什么是建筑物用能系統?建筑物用能系統是指與建筑物同步設計、同步安裝的用能設備和設施。居住建筑的用能設備主要是指采暖空調系統,公共建筑的用能設備主要是指采暖空調系統和照明兩大類;設施一般是指與設備相配套的、為滿足設備運行需要而設置的服務系統。1—9什么是“參照建筑對比法”?當設計建筑各部分圍護結構的傳熱系數均符合或優(yōu)于標準的規(guī)定,且窗墻比在標準推薦范圍內時,該建筑設計可以直接判定為節(jié)能(采暖)設計;而當設計建筑物外窗和保溫外墻傳熱系數不能滿足標準規(guī)定或窗墻比大于標準的推薦值時,應采用“參照建筑對比法”進行采暖節(jié)能建筑設計判定。參照建筑是“虛擬”建筑,形成的方法是采用設計建筑原型.將設計建筑各部分圍護結構的傳熱系數均調整到符合標準的限值,將不符合標準的窗墻比調整為標準的推薦值,修改后的建筑就是設計建筑的參照建筑。因為參照建筑符合標準的傳熱系數限值和推薦的窗墻比,所以是采暖節(jié)能建筑。只需將設計建筑與節(jié)能參照建筑進行對比,即可判定設計建筑是否為節(jié)能建筑。1—10什么是基準建筑?選擇建筑層數、體形系數、朝向和窗墻面積比等在某一地區(qū)具有代表性的住宅建筑,以此作為基準,將建筑物耗熱量控制指標分解為各項圍護結構傳熱系數限值,以便從總體上控制該地區(qū)居住建筑能耗,此建筑稱為基準建筑。1—11什么是設計建筑9設計建筑是指正在設計的、需要進行節(jié)能設計判定的建筑。1—12什么是建筑物體形系數?建筑物體形系數是指建筑物與室外大氣接觸的外表面積與其所包圍的體積的比值。外表面積中不包括地面和不采暖樓梯間隔墻和戶門的面積。它實質上是指單位建筑體積所分攤到的外表面積。體積小、體形復雜的建筑,以及平房和低層建筑,體形系數較大,對節(jié)能不利;體積大、體形簡單的建筑,以及多層和高層建筑,體形系數較小,對節(jié)能較為有利。1—13什么是窗墻面積比?窗墻面積比是窗戶洞口面積與房間立面單元面積(即房間層高與開間定位線圍成的面積)的比值。窗墻面積比反映房問開窗面積的大小。1—14什么是圍護結構?什么是外圍護結構?(1)圍護結構:圍護結構是指建筑及房間各面的圍擋物。它分透明和不透明兩部分:不透明圍護結構有墻、不透明幕墻、屋頂和樓板等;透明圍護結構有窗戶、透明幕墻、天窗和陽臺門等。(2)按是否同室外空氣直接接觸,又可分為外圍護結構和內圍護結構:外圍護結構是指同室外空氣直接接觸的圍護結構,如外墻、幕墻、屋頂、外門和外窗等,這些部位需要做好保溫、隔熱。以降低能耗,尤其要考慮夏季內部發(fā)熱量便于散發(fā)以減少空調能耗。因此大型公共建筑節(jié)能不能簡單地以提高外圍護結構的保溫隔熱性能來達到節(jié)約建筑能耗的目的,還應有足夠的可開啟面積,便于必要時散發(fā)內部的發(fā)熱量。在優(yōu)先采用自然通風的基礎上,采取有組織的機械排風可以達到一定效果。另外圍護結構還應有必要的透光面積,以滿足自然采光的要求,減少照明能耗。1—15什么是保溫材料?什么是建筑保溫材料?保溫材料是指對熱流具有顯著阻抗性的材料或材料復合體。材料保溫隔熱性能的好壞是由材料導熱系數的大小所決定的。導熱系數越小,保溫隔熱性能越好。用于建造節(jié)能建筑的各種保溫材料被稱為建筑保溫材料。主要有屋面、墻面保溫材料及節(jié)能型門窗。保溫材料的品種很多,按材質可分為無機保溫材料、有機保溫專于料和金屬保溫材料三大類。按形態(tài)又可分為纖維狀、多孔(微孔、氣泡)狀、層狀等數種。目前在我國建筑市場上應用比較廣泛的纖維狀保溫材料,如巖(礦)棉、玻璃棉、硅酸鋁棉及其制品,以木纖維、各種植物秸稈、廢紙等有機纖維為原料制成的纖維板材;多孔狀保溫材料如膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、微孔硅酸鈣、泡沫石棉、泡沫玻璃以及加氣混凝土;泡沫塑料類如聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯以及酚醛、脲醛泡沫塑料等;層狀保溫材料如鋁箔、各種類型的金屬或非金屬鍍膜玻璃以及以各種織物等為基材制成的鍍膜制品。1—16保溫和隔熱有何區(qū)別?建筑物圍護結構(包括屋頂、外墻、門窗等)的保溫和隔熱性能,對于冬、夏季室內熱環(huán)境和采暖、空調能耗有著重要影響。圍護結構保溫和隔熱性能優(yōu)良的建筑物,不僅冬暖夏涼、室內熱環(huán)境好,而且采暖、空調能耗低。隨著國民經濟的發(fā)展,人民生活水平的提高,人們對改善冬、夏季室內熱環(huán)境、節(jié)約采暖和空調能耗問題日益重視,提高圍護結構保溫和隔熱性能問題也日益突出。那么,什么是圍護結構的保溫性能?什么是圍護結構的隔熱性能?兩者的區(qū)別何在?圍護結構的保溫性能通常是指在冬季室內外條件下,圍護結構阻止由室內向室外傳熱,從而使室內保持適當溫度的能力。圍護結構的隔熱性能通常是指在夏季自然通風情況下,圍護結構在室外綜合溫度(由室外空氣和太陽輻射合成)和室內空氣溫度波作用下,其內表面保持較低溫度的能力。兩者的主要區(qū)別在于:(1)傳熱過程不同。保溫性能反映的是冬季由室內向室外的傳熱過程,通常按穩(wěn)定傳熱考慮:隔熱性能反映的是夏季由室外向室內以及由室內向室外的傳熱過星。通常以24h為周期的波動傳熱來考慮。(2)評價指標不同:保溫性能通常用圍護結構的傳熱系數K值[單位:W/(㎡·K)]:或傳熱阻R0值[單位W/(㎡·K)/W]來評價;隔熱性能通常用夏季室外和室內計算條件下(即當地較熱的天氣),圍護結構內表面最高溫度θi·max(單位:℃)來評價。如果在同樣的夏季室外和室內計算條件下,其內表面最高溫度θi·max不高于當地夏季室外計算最高溫度ti·max,(大體上相當于240mm厚磚墻的內表面最高溫度),則認為符合夏季隔熱要求。(3)構造措施不同。由于圍護結構的保溫性能主要取決于其傳熱系數K值或傳熱阻R0的大小,而圍護結構的隔熱性能主要取決于夏季室外和室內計算條件下內表面最高溫度θi·max的高低。對于外墻來說,由多孔輕質保溫材料構成的輕型墻體(如彩色鋼板聚苯或聚氨酯泡沫夾芯墻體)或多孔輕質保溫材料內保溫墻體,其傳熱系數K值可能較小,或其傳熱阻R0值可能較大,亦即其保溫性能可能較好,但因其是輕質墻體,熱穩(wěn)定性較差,或因其是輕質保溫材料內保溫墻體,其內側的熱穩(wěn)定性較差,在夏季室外綜合溫度和室內空氣溫度波作用下,內表面溫度容易升得較高,亦即其隔熱性能可能較差。也就是說,保溫性能通常受構造層次排列的影響較小,而隔熱性能受構造層次排列的影響較大。相同材料和厚度的復合墻體,內保溫構造隔熱性能較差:外保溫構造隔熱性能較好。造成上述情況的原因從保溫和隔熱性能指標的計算方法和計算結果中可以了解得更為清楚。1—17什么是導熱系數?導熱系數是指在穩(wěn)態(tài)條件下,1m厚的物體,兩側表面溫差1℃.1h內通過l㎡面積傳遞的熱量,用λ表示,單位是W/(m·K)。材料導熱系數在數值上等于熱流密度除以負溫度梯度。式中λ——材料導熱系數[W/(㎡·K)];q——熱流密度(W/㎡);T——溫度(K)。熱流密度(q)是指垂直于熱流方向的單位面積熱流量,單位W/㎡。式中Φ——熱流量(W);A——面積(㎡)。材料的導熱系數,與其自身的成分、表觀密度、內部結構以及傳熱時的平均溫度和材料的含水量有關。一般地說,表觀密度越小,導熱系數越小。但對松散的纖維材料而言,當表觀密度小于最佳極限值時,其導熱系數會隨表觀密度的減小而增大。在材料成分、表觀密度、平均溫度、含水量等完全相同的條件下,多孔材料單位體積中氣孔數量越多,導熱系數越??;松散顆粒材料的導熱系數,隨單位體積中顆粒數量的增多而減??;松散纖維材料的導熱系數,則隨纖維截面的減小而減小。當材料的成分、表觀密度、結構等條件完全相同時,多孔材料的導熱系數隨平均溫度和含水量的增大而增大,隨溫濕度的減小而減小。絕大多數建筑材料的導熱系數介于0.023W/(m·K)~3.49W/(m·K)之間,通常把λ值不大于0.23的材料稱為絕熱材料,而將其中λ值小于0.14的絕熱材料稱為保溫材料。根據材料的適用溫度范圍,將可在0℃以下使用的稱為保冷材料,適用溫度超過1000℃者稱為耐火保溫材料。習慣上通常將保溫材料分為三檔,即:低溫保溫材料,使用溫度低于250℃;中溫保溫材料,使用溫度250℃~700℃;高溫保溫材料,使用溫度700℃以上。1—18什么是熱阻?(1)熱阻是表征圍護結構本身或其中某層材料阻抗傳熱能力的物理量。在穩(wěn)態(tài)狀態(tài)下,與熱流方向垂直的物體兩表面溫度差除以熱流密度即為熱阻,單位為(㎡·K)/w。式中R——熱阻[(㎡·K)/W];T1、T2——物體兩表面溫度(K)單一材料層的熱阻等于材料層厚度除以材料的導熱系數:多層圍護結構的熱阻等于各層材料熱阻之和。式中δ——材料層厚度(m);R1、R2…Rn——各層材料的熱阻[(㎡·K)/W]。(2)什么是傳熱阻?什么是最小傳熱阻?傳熱阻是表征圍護結構(包括兩側表面空氣邊界層)阻抗傳熱能力的物理量。為傳熱系數的倒數,單位為(㎡·K)/W。傳熱星可按下式進行計算。式中R0——傳熱阻[(㎡·K)/W];Ri——內表面換熱阻[(㎡·K)/W],通常取0.11;Re——外表面換熱阻[(㎡·K)/W],通常取0.04。最小傳熱阻特指設計計算中容許采用的圍護結構傳熱阻的下限值。規(guī)定最小傳熱阻的目的,是為了限制通過圍護結構的傳熱量過大.防止內表面冷凝,以及限制內表面與人體之問的輻射換熱量過大而使人體受涼。1—19什么是傳熱系數?什么是外墻平均傳熱系數?傳熱系數是指在穩(wěn)態(tài)條件下,圍護結構兩側空氣溫度差為l℃。1h內通過1㎡面積傳遞的熱量,單位為W/㎡·K)。傳熱系數的倒數即為傳熱阻。式中K——傳熱系數[W/(㎡·K)]。外墻平均傳熱系數(K。)是考慮了墻上存在的熱橋影響后得到的外墻傳熱系數,單位為w/(㎡·K)。一個單元墻體的平均傳熱系數用下式計算:式中Km——單元墻體的平均傳熱系數[W/(㎡·K)];K——單元墻體的主斷面?zhèn)鳠嵯禂礫W/(㎡·K)];Ψj——單元墻體上的第j個結構性熱橋的線傳熱系數[W/(m·K)];lj——單元墻體第j個結構性熱橋的計算長度(m);A——單元墻體的面積(㎡)。對于一般普通的建筑,墻體的平均傳熱系數也可以進行簡化計算:式中Km——外墻平均傳熱系數[W/(㎡·K)];K——外墻主斷面?zhèn)鳠嵯禂礫W/(㎡·K)];φ——外墻主斷面?zhèn)鳠嵯禂档男拚禂?。φ按墻體保溫構造和傳熱系數綜合考慮取值,其數值見表1—1所列。外墻主斷面?zhèn)鳠嵯禂档男拚禂郸毡?—1外墻傳熱系數限值Km外保溫內保溫夾心保溫普通窗凸窗普通窗凸窗普通窗凸窗0.701.11.21.31.51.31.50.651.11.21.31.51.41.60.601.11.31.31.61.41.70.551.21.31.41.71.51.70.501.21.31.41.71.61.80.451.21.31.51.81.62.00.401.21.31.51.91.82.10.351.31.41.62.11.92.30.301.31.41.72.22.12.50.251.41.51.82.52.32.8墻面典型的熱橋如圖1—1所示,其平均傳熱系數Km為式中ΨW-P——外墻和內墻交接形成的熱橋的線傳熱系數[W/(m·K)];ΨW-F——外墻和樓板交接形成的熱橋的線傳熱系數[W/(m·K)];ΨW-C——外墻墻角形成的熱橋的線傳熱系數[W/(m·K)];ΨW-R——外墻和屋頂交接形成的熱橋的線傳熱系數[W/(m·K)];ΨW-WL——外墻和左側窗框交接形成的熱橋的線傳熱系數[W/(m·K)];ΨW-WB——外墻和下邊窗框交接形成的熱橋的線傳熱系數[W/(m·K)];ΨW-WR——外墻和右側窗框交接形成的熱橋的線傳熱系數[W/(m·K)];ΨW-WU——外墻和上邊窗框交接形成的熱橋的線傳熱系數[W/(m·K)]圖1—1墻面典型結構性熱橋示意圖1—20什么是熱工缺陷?當保溫材料缺失、受潮、分布不均或其中混入灰漿或圍護結構存在空氣滲透的部位,稱該圍護結構在此部位存在熱工缺陷。1—21什么是圍護結構傳熱系數的修正系數?考慮太陽輻射和天空輻射對圍護結構傳熱的影響而引進的修正系數。不同地區(qū)、不同朝向的圍護結構,因受太陽輻射和天空輻射的影響,使得其在兩側空氣溫差同樣為1K情況下,在單位時間內通過單位面積圍護結構的傳熱量要改變。這個改變后的傳熱量與未受太陽輻射和天空輻射影響的原有傳熱量的比值,即圍護結構傳熱系數的修正系數。外墻主斷面?zhèn)鳠嵯禂档男拚禂抵郸帐艿奖仡愋?、墻主斷面?zhèn)鳠嵯禂狄约敖Y構性熱橋節(jié)點構造等因素的影響。表1—1中給出了外保溫、內保溫及夾心保溫這三種常用的保溫做法中,對應不同的外墻平均傳熱系數值時,墻體主斷面?zhèn)鳠嵯禂档摩罩?。什么是熱?冷橋)?建筑圍護結構的一些部位,在室內外溫差的作用下,形成熱流相對密集、內表面溫度較低的區(qū)域。這些部位成為傳熱較多的橋梁,故稱為熱橋(thermalbridges),有時又可稱為冷橋。在建筑外圍護結構中,墻角、窗間墻、凸窗、陽臺、屋頂、樓板、地板等處形成的熱橋稱為結構性熱橋(圖1—2)。結構性熱橋對墻體、屋面?zhèn)鳠岬挠绊懤镁€傳熱系數φ來描述。圖1—2建筑外圍護結構的結構性熱橋示意圖什么是蓄熱系數?什么事表面蓄熱系數?蓄熱系數是指當某一足夠厚度單一材料層一側受到諧波熱作用時,表面溫度將按同一周期波動,通過表面的熱流波幅與表面溫度波幅的比值。其值越大,材料的熱穩(wěn)定性越好。當材料層表面在周期熱作用下,通過材料表面的熱流波幅Aq與表面溫度波振幅At的比值,即蓄熱系數,單位為W/(㎡·K)。式中S——蓄熱系數[W/(㎡·K)];CP——材料的比熱容[J/(kg·K)];ρ——材料的密度(kg/㎡);T——周期波的周期(s)。表面蓄熱系數是指在周期性熱作用下,物體表面溫度升高或降低1℃時,在1h內,l㎡表面積貯存或釋放的熱量,用Y表示。(1)表面蓄熱系數應按如下方法進行計算.1)多層圍護結構各層外表面蓄熱系數應按下列規(guī)定由內到外逐層(圖1—3)進行計算:如果任何一層的熱惰性指標D≥1,則Y=S,即取該層材料的蓄熱系數。圖1—3多層圍護結構的層次排列如果第一層D<1,則:如果第二層D<1,則:其余類推,直到最后一層(第n層):式中S1、S2…Sn——各層材料的蓄熱系數[W/(㎡·K)];R1、R2…Rn——各層材料的熱阻[(㎡·K)/W];Y1、Y2…Yn——各層材料的外表面蓄熱系數[W/(㎡·K)];ai——內表面換熱系數[W/(㎡·K)]。2)多層圍護結構外表面蓄熱系數應取最后一層材料的外表面蓄熱系數,即Ye=Yn。(2)多層圍護結構內表面蓄熱系數應按下列規(guī)定計算:1)如果多層圍護結構中的第一層(即緊接內表面的一層)Dl≥1,則多層圍護結構內表面蓄熱系數應取第一層材料的蓄熱系數.即Yi=S1。。2)如果多層圍護結構中最接近內表面的第m層,其Dm≥l。則取Ym=Sm。,然后從第m-1層開始,由外向內逐層(層次排列見圖1—3)計算,直至第一層的Y1,,即所求的多層圍護結構內表面蓄熱系數。3)如果多層圍護結構中的每一層D值均小于1,則計算應從最后一層(第n層)開始,然后由外向內逐層計算,直至第一層Y1,即所求的多層圍護結構內表面蓄熱系數。1—24什么是露點溫度?露點溫度是指在大氣壓力一定、含濕量不變的情況下,未飽和的空氣因冷卻而達到飽和狀態(tài)時的溫度。1—25什么是冷凝或結露?冷凝或結露特指圍護結構表面溫度低于附近空氣露點溫度時,表面出現冷凝水的現象。1—26什么是蒸汽滲透系數?什么是蒸汽滲透阻?蒸汽滲透系數是指1m厚的物體,兩側水蒸氣分壓力差為1Pa,1h內通過1㎡。面積滲透的水蒸氣量。蒸汽滲透阻是指圍護結構或某一材料層,兩側水蒸氣分壓力差為1Pa,通過1m。面積滲透1g水分所需要的時間。什么是熱惰性指標?熱惰性指標(D值)是表征圍護結構對溫度波衰減快慢程度的無量綱指標。單一材料圍護結構,D=RS;多層材料圍護結構,D=∑RS。式中R為圍護結構材料層的熱阻,S為相應材料層的蓄熱系數。D值越大,溫度波在其中的衰減越快,圍護結構的熱穩(wěn)定性越好。什么是內表面換熱系數?什么是內表面換熱阻?內表面換熱系數是指圍護結構內表面溫度與室內空氣溫度之差為1℃,1h內通過1㎡表面積傳遞的熱量,單位是W/(㎡·K)。內表面換熱阻是內表面換熱系數的倒數,單位是(㎡·K)/W。1—29什么是外表面換熱系數?什么是外表面換熱阻?外表面換熱系數是指圍護結構外表面溫度與室外空氣溫度之差為1℃,1h內通過1㎡表面積傳遞的熱量,單位是W/(㎡·K)。外表面換熱阻是外表面換熱系數的倒數,單位是(㎡·K)/W。1—30什么是圍護結構熱工性能權衡判斷法?當建筑設計不能完全滿足規(guī)定的圍護結構熱工設計要求時,計算并比較參照建筑和所設計建筑的全年采暖和空調能耗,判定維護結構的總體熱工性能是否符合節(jié)能設計要求的方法。權衡判斷法就是先構想出一棟虛擬的建筑,稱之為參照建筑,然后分別計算參照建筑和實際設計的建筑的全年采暖和空調能耗,并依照這兩個能耗的比較結果作出判斷。每一棟實際設計的建筑都對應一棟參照建筑。與實際設計的建筑相比,參照建筑除了在實際設計建筑不滿足標準的一些重要規(guī)定之處作了調整外,其他方面都相同。參照建筑在建筑圍護結構的各個方面均應完全符合節(jié)能設計標準的規(guī)定。權衡判斷法的核心是對參照建筑和實際所設計的建筑的采暖和空調能耗進行比較并作出判斷。用動態(tài)方法計算建筑的采暖和空調能耗是一個非常復雜的過程,很多細節(jié)都會影響能耗的計算結果。因此,為了保證計算的準確性,必須作出許多具體的規(guī)定。需要指出的是,實施權衡判斷法時,計算出的并非是實際的采暖和空調能耗,而是某種“標準”工況下的能耗。1—31什么是圍護結構的熱穩(wěn)定性?什么是房間的熱穩(wěn)定性?圍護結構的熱穩(wěn)定性是指在周期熱作用下,圍護結構本身抵抗溫度波動的能力。圍護結構的熱惰性是影響其熱穩(wěn)定性的主要因素。房間的熱穩(wěn)定性是指在室內外周期性熱作用下,整個房間抵抗溫度波動的能力。房間的熱穩(wěn)定性主要取決于內外圍護結構的熱穩(wěn)定性。1—32建筑保溫材料如何分類?建筑保溫材料種類繁多,一般可按材質、使用溫度、形態(tài)和結構來分類。按材質可分為有機保溫材料、無機保溫材料和金屬保溫材料三類。按形態(tài)又可分為多孔狀保溫材料、纖維狀保溫材料、粉末狀保溫材料和層狀保溫材料。多孔狀保溫材料又叫泡沫保溫材料,具有質量輕、保溫性能好、彈性好、尺寸穩(wěn)定、耐高溫性差等特點。主要有泡沫塑料、泡沫玻璃、泡沫橡膠、硅酸鈣等。纖維狀保溫材料可按材質分為有機纖維、無機纖維、金屬纖維和復合纖維等。1—33什么是硬質聚氨酯泡沫塑料(PUR)?硬質聚氨酯泡沫塑料(PUR)主要用于建筑業(yè),表觀密度通常為25kg/m3~70kg/m3。在國外大量用于建筑物的屋面和墻體保溫。主要應用形式有復合板材、現場噴涂兩類。硬質聚氨酯泡沫塑料是由聚醚或聚酯多元醇與多異氰酸酯為主要原料,再加催化劑、穩(wěn)泡劑和發(fā)泡劑等,經混合、攪拌產生化學反應而形成發(fā)泡體。其吸水率小,導熱系數低,一般為0.024W/(m·K),強度較高(大于0.2MPa),常用來做保冷和低溫范圍的保溫(如管道保溫、建筑保溫),使用溫度一般為一l00℃~100℃??深A制成制品,也可進行現場噴涂發(fā)泡,是目前應用最為廣泛的有機保溫材料之一。其用于建筑保溫產品標準是《建筑物隔熱用硬質聚氨酯泡沫塑料》(GB/T10800)和《噴涂聚氨酯硬泡體保溫材料》(JC/T998—2006)。1—34什么是聚苯乙烯泡沫塑料(EPS、XPS)?聚苯乙烯泡沫塑料(EPS、XPS)是目前墻體保溫中廣泛采用的保溫材料之一,聚苯乙烯泡沫塑料是以聚苯乙烯發(fā)泡而成。按生產工藝分為模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)和擠塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)。模塑聚苯乙烯泡沫板(EPS板)由98%的空氣和2%的聚苯乙烯組成。其性能應符合《絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料》(GB/T10801.1—2002)(保溫隔熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料)的要求。EPS的原料是直徑約0.38~0.6mm的小顆粒,一般呈白色或淡青色。顆粒內含有膨脹劑,當用蒸汽或熱水加熱時,則變?yōu)闅怏w狀態(tài)。這些小顆粒需要預先膨脹。生產低密度泡沫時,采用蒸汽加熱;生產高密度泡沫時可采用熱水加熱,受熱后,膨脹劑汽化成氣體,使軟化的聚苯乙烯膨脹,形成具有微小閉孔的輕質蒸汽。然后,將這些膨脹顆粒置于所要求形狀的模型中,再噴入蒸汽。利用蒸汽熱壓,使孔隙中的氣體膨脹,將顆粒問的空氣和冷凝蒸汽排除出去,同時使聚苯乙烯軟化并粘合在一起,制成制品。常用的EPS的表觀密度為16~30kg/m3,導熱系數為0.34~0.044W/(m·K),它的吸水率比聚氨酯泡沫塑料的還低,EPS有一定的機械強度,有較強的恢復變形能力,是很好的耐沖擊材料。聚苯乙烯樹脂在高溫下容易軟化變形,故聚苯乙烯泡沫塑料的安全使用溫度為70℃以下,最低使用溫度為—150℃。擠塑聚苯乙烯(XPS)保溫板是以聚苯乙烯樹脂及其添加劑特殊工藝連續(xù)擠出發(fā)泡成型的硬質板材,其內部為獨立的閉孔式蜂窩結構。這些蜂窩結構的互聯壁有一致的厚度,不會出現空隙,產品吳有優(yōu)越的保溫性能,導熱系數為0.028~0.032w/(m·K)。高抗壓性能,在表觀密度不超過40kg/m3情況下抗壓強度可達350kPa以上。良好的抗?jié)裥阅?,水蒸氣透濕系數小?ng/(Pa·m·s),吸水性能小,在長期與水氣接觸的情況下,保溫性能保持不變,這種性能是其他保溫材料所不具有的。和EPS相比,其防潮性較強,機械強度高,其吸水率比EPS更低,但XPS的尺寸穩(wěn)定性一般比EPS差,其產生變形時的應力一般比EPS的大。XPS的產品標準為《絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料》(GB/T10801.1—2002)(保溫隔熱用擠塑聚苯乙烯泡沫塑料)。1—35什么是酚醛樹脂泡沫塑料(PF)?酚醛樹脂泡沫塑料,俗稱“粉泡”。近年來,我國在酚醛樹脂合成工藝和發(fā)泡技術上有了很大提高,逐步克服傳統發(fā)泡必須在一定溫度條件下才能發(fā)泡的不足,發(fā)展出室溫可發(fā)泡的關鍵技術,也逐步克服了酚醛樹脂泡沫塑料脆性、強度低,吸水率高,略有腐蝕性等物理性能上的缺點,在保持其原有優(yōu)點基礎上進行改性,生產不同物理性能指標的系列產品。在成型手段上,可用澆注機并配備機械連續(xù)式或間歇式成型,制成帶有飾面的復合板材,不但能保證泡沫質量,而且提高生產速度,降低生產成本,使酚醛樹脂泡沫塑料應用領域逐漸拓寬。用于生產酚醛泡沫塑料的樹脂有兩種:熱塑性樹脂及熱固性樹脂。由于熱固性樹脂工藝性能良好,可以連續(xù)生產酚醛泡沫塑料,制品性能較佳,故酚醛泡沫材料大多采用熱固性樹脂。根據其特點,酚醛樹脂泡沫塑料廣泛適用于防火保溫要求較高的建筑,如屋面、地下室墻體的內外保溫、地下室的頂棚(絕熱層位于樓板之下)、禮堂及擴音室隔聲材料;石油化工過熱管道、反應設備、輸油管道與儲存罐的保溫隔熱;飛機、艦船、機車車輛的防火保溫等。1—36什么是膨脹珍珠巖?珍珠巖礦是由地殼中的酸性巖漿在地表水中凝結成的一種玻璃熔巖的礦石。膨脹珍珠巖是由珍珠巖礦經過破碎、篩分至一定粒度,再經預熱、瞬時高溫焙燒膨脹而制成的一種保溫隔熱材料。一般為白色、趁狀,具有保溫隔熱、吸聲、無毒、無臭、無腐蝕、不燃等特性.其最大的缺點是易吸水。膨脹珍珠巖的產品標準為《膨脹珍珠巖》,[JC209—92(96)],膨脹珍珠巖除了可作為散狀保溫隔熱材料外,主要用于制造各種保溫隔熱制品。制品以膨脹珍珠巖為骨料,配合適量的各種膠凝材料經攪拌、成型、干燥、焙燒或養(yǎng)護而制成。其制品的產品標準為《膨脹珍珠巖絕熱制品》(GB/T10303—2001)和《建筑保溫砂漿》(GB/T20473—2006)。膨脹珍珠巖及其制品可廣泛應用于各種工業(yè)設備、管道、建筑工程及低溫地下工程的保溫隔熱。但應注意的是:未憎水的膨脹珍珠巖及其制品吸水率較高,可達250%~700%,吸水后將降低其保溫隔熱性能和強度等,因而使用時應注意采取防水措施。近年來,開發(fā)應用了憎水珍珠巖制品、珍珠巖砂漿等,由于我國珍珠巖資源豐富,生產投資少、見效快,很適合國情,預計到本世紀末,膨脹珍珠巖仍是建筑保溫材料中占重要地位的品種。1—37什么是?;⒅楸厣皾{??;⒅楸厣皾{是一種新型無機保溫砂漿。?;⒅楸厣皾{是指以無機玻璃質礦物材料——?;⒅闉楸毓橇?,水泥為膠凝材料,聚丙烯單絲抗拉纖維和可分散膠粉為增強和抗裂材料.并摻入其他外加劑,經過充分攪拌加工而成的建筑外墻保溫砂漿對料。作為一種單組分的無機保溫砂漿,?;⒅楸厣皾{具有優(yōu)良的保溫隔熱性能和抗老化、耐候及防火性能。其強度高.粘結性能好,無空鼓、開裂現象,現場施工加水攪拌即可使用,可直接施工于干狀墻體上。它克服了傳統的無機保溫砂漿吸水率大、易粉化、料漿攪拌過程中體積收縮率大、易造成產品后期保溫性能降低和空鼓、開裂等不足之處。產品標準為《膨脹?;⒅檩p質砂漿》JG/T283。1—38什么是膠粉聚苯顆粒保溫砂漿?膠粉聚苯顆粒保溫砂漿是以聚苯乙烯泡沫顆粒為輕骨料,無機膠凝材料為膠粘劑,通過界面改性和聚合物、纖維增韌等綜合措施配制的新型節(jié)能材料。組成材料主要為水泥、粉煤灰、聚苯乙烯泡沫顆粒、高分子膠粘劑、纖維、膨脹珍珠巖等。其表觀密度小,保溫隔熱性、耐化學腐蝕性優(yōu)良,為閉孔憎水結構,吸水率低。韌性、耐水性、耐候性優(yōu)于膨脹珍珠巖。將廢棄EPS加工成粒徑為0.5~4mm的顆粒,作為輕骨料。1—39什么是巖(礦)棉及制品?巖棉、礦渣棉是指以天然巖石、工業(yè)礦渣等為主要原料,經高溫熔融,用離心力甩制或高壓載能氣體噴吹而成的棉。巖棉、礦渣棉可加入酚醛樹脂制成或直接貼面縫合制成氈、板、帶、管殼、縫氈、貼面氈等各種制品。巖棉、礦渣棉制品的生產主要包括原材料的準備和配料、熔制、成纖、集棉、固化成型、尺寸加工等工序。在巖(礦)棉纖維中加入一定的膠粘劑、防塵油、憎水劑,經過固化、切割、貼面等工序加工成用途各異的巖棉制品。巖(礦)棉及制品的特點:具有良好的保溫、隔熱、隔聲、吸聲、耐熱、不燃等性能以及有較強的化學穩(wěn)定性。可廣泛用于有保溫、隔熱、隔聲要求的房屋建筑、工業(yè)設備、管道、高溫窯爐和運輸工具等有關部位。其最高使用溫度一般不超過600℃。不同品種有不同的適用范圍。礦棉板適用于房屋建筑有保溫、隔熱、隔聲要求的部位。目前執(zhí)行的產品標準為《建筑用巖棉、礦渣棉絕熱制品》(GB19686),對于制品,其主要的性能指標為:密度、導熱系數、有機物含量、燃燒性能及熱荷重收縮溫度。1—40什么是玻璃棉及制品?玻璃棉是指用熔融狀玻璃制成的一種礦物棉,玻璃棉施加熱固性膠粘劑可制成玻璃棉板、帶、氈、管殼等各種制品,也可用不含膠粘劑的玻璃棉,并用紙、布或金屬網等作貼面增強材料,制成板狀的玻璃棉毯。玻璃棉有短棉和超細棉兩種。超細棉的纖維細而柔,其纖維直徑小于4μm,其特點是:密度小、導熱系數低、燃點高、耐腐蝕、耐振動,是較好的保溫隔熱、吸聲、減振材料,用途較廣。在玻璃棉纖維中加入一定量的膠粘劑和其他添加劑,經固化、切割、貼面等工序加工成各種用途的玻璃棉制品.其最高使用溫度一般低于300℃。目前指引的產品標準為《絕熱用玻璃棉及制品》GB/T13350。玻璃棉制品的特點:具有良好的保溫、隔熱、隔聲、吸聲、不燃、耐腐蝕等性能。1—41什么是蒸壓加氣混凝土砌塊?蒸壓加氣混凝土砌塊主要將70%左右的粉煤灰與定量的水泥、生石灰膠結料、鋁粉、石膏等按配合比混合均勻,加入定量水.經攪拌成漿后注入模具發(fā)氣成型,經靜停固化后切割成坯體,再經高壓蒸養(yǎng)固化而成制品,是一種新型多孔輕質墻體材料,其特點是熱阻大、重量輕,具有良好的防火、隔熱、保溫、隔聲性能。保溫隔熱墻體使用時應選擇密度等級小于B07級的砌塊,其他等級的砌塊保溫效果差,僅作為承重使用。1—42什么是混凝土保溫砌塊?-保溫砌塊是指用于填充的非承重砌塊,主要是指輕集料混凝土小型空心砌塊和輕集料混凝土保溫砌塊。采用高爐水碴、爐碴、粉煤灰、浮石、石屑等材料加水泥攪拌壓制、養(yǎng)護而成的空心砌塊或在輕集料砌塊孔內填充聚苯板等高效保溫材料。也可以是其他具備自保溫功能的砌塊,產品具有重量輕、保溫隔熱等特點。1—43什么是遮陽系數及外窗的綜合遮陽系數?遮陽系數是指通過窗戶(包括窗玻璃、遮陽和窗簾)投射到室內的太陽輻射量與照射到窗戶上的太陽輻射量的比值。外窗的綜合遮陽系數是指考慮窗本身和窗口的建筑外遮陽裝置綜合遮陽效果的一個系數,其值為窗本身的遮陽系數與窗口的建筑外遮陽系數的乘積。寒冷地區(qū)公共建筑圍護結構傳熱系數和遮陽系數是什么?寒冷地區(qū)圍護結構傳熱系數和遮陽系數限值見表1—2所列。寒冷地區(qū)圍護結構傳熱系數和遮陽系數限值表1—2圍護結構部位體形系數≤0.3傳熱系數K[W/(㎡·K)]0.3<體形系數≤0.4傳熱系數K[W/(㎡·K)]屋面≤0.55≤0.45外墻(包括非透明幕墻)≤0.60≤0.50底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板≤0.60≤0.50非采暖空調房間與采暖空調房間的隔墻或樓板≤1.5≤1.5外窗(包括透明幕墻)傳熱系數K[W/(㎡·K)]遮陽系數SC(東、南、西、北/北向)傳熱系數K[W/(㎡·K)]遮陽系數SC(東、南、西、北/北向)單一朝向外窗(包括透明幕墻)窗墻面積比≤0.2≤3.5—≤3.0—0.2<窗墻面積比≤0.3≤3.0—≤2.5—0.3<窗墻面積比≤0.4≤2.7≤0.70≤2.3≤0.700.4<窗墻面積比≤0.5≤2.3≤0.60≤2.0≤0.600.5<窗墻面積比≤0.7≤2.0≤0.50≤1.8≤0.50屋頂透明部分≤2.7≤0.50≤2.7≤0.50注:1、有外遮陽時,遮陽系數=玻璃的遮陽系數×外遮陽的遮陽系數;2、無外遮陽時,遮陽系數=玻璃的遮陽系數。夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)公共建筑圍護結構傳熱系數和遮陽系數限值是什么?夏熱冬冷地區(qū)公共建筑圍護結構傳熱系數和遮陽系數限值見表1—3所列。夏熱冬冷地區(qū)公共建筑圍護結構傳熱系數和遮陽系數限值表1—3圍護結構部位體形系數≤0.3傳熱系數K[W/(㎡·K)]屋面≤0.70外墻(包括非透明幕墻)≤1.0底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板≤1.0外窗(包括透明幕墻)傳熱系數K[W/(㎡·K)]遮陽系數SC(東、南、西、北/北向)單一朝向外窗(包括透明幕墻)窗墻面積比≤0.2≤4.7—0.2<窗墻面積比≤0.3≤3.5≤0.550.3<窗墻面積比≤0.4≤3.0≤0.50/0.600.4<窗墻面積比≤0.5≤2.8≤0.45/0.550.5<窗墻面積比≤0.7≤2.5≤0.40/0.50屋頂透明部分≤3.0≤0.40注:1、有外遮陽時,遮陽系數=玻璃的遮陽系數×外遮陽的遮陽系數;2、無外遮陽時,遮陽系數=玻璃的遮陽系數。夏熱冬暖地區(qū)公共建筑圍護結構傳熱系數和遮陽系數限值見表1—4所列。夏熱冬暖地區(qū)公共建筑圍護結構傳熱系數和遮陽系數限值表1—4圍護結構部位體形系數≤0.3傳熱系數K[W/(㎡·K)]屋面≤0.90外墻(包括非透明幕墻)≤1.5底面接觸室外空氣的架空或外挑樓板≤1.5外窗(包括透明幕墻)傳熱系數K[W/(㎡·K)]遮陽系數SC(東、南、西、北/北向)單一朝向外窗(包括透明幕墻)窗墻面積比≤0.2≤6.5—0.2<窗墻面積比≤0.3≤4.7≤0.50/0.600.3<窗墻面積比≤0.4≤3.5≤0.45/0.550.4<窗墻面積比≤0.5≤3.0≤0.40/0.500.5<窗墻面積比≤0.7≤3.0≤0.35/0.45屋頂透明部分≤3.5≤0.35注:1、有外遮陽時,遮陽系數=玻璃的遮陽系數×外遮陽的遮陽系數;2、無外遮陽時,遮陽系數=玻璃的遮陽系數。什么事設計計算用采暖期天數?設計計算用采暖期天數(daysofheatingperiodfordesignandcalculation)是指累年日平均溫度低于或等于5℃的天數。這一天數僅用于建筑熱工設計計算,故稱設計計算用采暖天數。各地實際的采暖期天數,應按當地行政或主管部門的規(guī)定執(zhí)行。什么是采暖期度日數?采暖期度日數(degreedaysofheatingperiod)是指室內基準℃與采暖期室外平均溫度之間的溫差,乘以采暖期天數的數值,單位為℃·d,又稱采暖度日數(heatingdegreedays)。采暖度日數是一個按照建筑采暖要求反映某地氣候寒冷程度的參數。室外空氣溫度是隨時隨地變化的,每個地方每天都有一個不同的日平均溫度,一年365天就有365個日平均溫度。我們規(guī)定一個室內基準溫度,例如18℃,那么在某地的這365個日平均溫度中,一定是有些高于18℃,有些低于18℃。將每一個低于18℃的日平均溫度與18℃之間的差乘以1天,得到一個以“度·日”(℃·d)為單位的數值,將所有這些數值累加起來,就得到了某地以18℃為基準的采暖度日數,可以用HDD18表示。同樣的道理,也可以其他溫度為基準的采暖度日數,例如以20℃為基準的HDD20。將統計的時間從一年縮短到一個采暖期,就得到采暖期的采暖度日數。一個地方的采暖度日數大致反映了該地氣候的寒冷程度,采暖度日數越大表示該地越寒冷,例如,哈爾濱的采暖度日數就遠大于北京的采暖度日數。1—48什么是采暖期室外平均溫度?采暖期室外平均溫度是指在采暖期起止日期內,室外逐日平均溫度的平均值。1—49什/厶是采暖能耗甲采暖能耗是指用于建筑物采暖所消耗的能量,主要指建筑物耗熱量和采暖耗煤量。1—50什么是建筑物耗熱量指標?建筑物耗熱量指標是指在采暖期室外平均溫度條件下,為保持室內計算溫度,單位建筑面積在單位時間內消耗的、需由室內采暖設備供給的熱量,單位為W/㎡。1一51什么是采暖耗煤量指標?采暖耗煤量指標是指在采暖期室外平均溫度條件下,為保持室內計算溫度,單位建筑面積在一個采暖期內消耗的標準煤量,單位為kg/㎡。1—52什么是采暖設計熱負荷指標?采暖設計熱負荷指標是指在采暖室外計算溫度條件下,為保持室內計算溫度,單位建筑面積在單位時問內需由鍋爐或其他供熱設施供給的熱量,單位為W/㎡。1—53什么是采暖供熱系統?采暖供熱系統是指鍋爐機組、室外管網、室內管網和散熱器等設備組成的系統。1—54什么是建筑物耗冷量指標?建筑物耗冷量指標是指按照夏季室內熱環(huán)境設計標準和設定的計算條件,計算出的單位建筑面積在單位時間內消耗的需要由空調設備提供的冷量。1—55什么是空調年耗電量?空調年耗電量是指按照夏季室內熱環(huán)境設計標準和設定的計算條件,計算出的單位建筑面積空調設備每年所要消耗的電能。1—56什么是采暖年耗電量?采暖年耗電量是指按照冬季室內熱環(huán)境設計標準和設定的計算條件,計算出的單位建筑面積采暖設備每年所要消耗的電能。1—57什么是空調度日數(ODD26)?空調度日數(CDD26)是指一年中,當某天室日平均溫度高于26℃時,將高于26℃的度數乘以1天,并將此乘積累加。1—58寒冷和嚴寒地區(qū)冬季室內熱環(huán)境計算參數是什么?為什么?寒冷和嚴寒地區(qū)冬季室內熱環(huán)境計算參數是采暖室內計算溫度為18℃,采暖計算換氣次數為0.5h-1。室內熱環(huán)境質量的指標體系包括溫度、濕度、風速、壁面溫度等多項指標。標準只提了溫度指標和換氣次數指標,原因是考慮到一般住宅極少配備集中空調系統,濕度、風速等參數實際上無法控制。另一方面,在室內熱環(huán)境的諸多指標中,對人體的舒適以及對采暖能耗影響最大的也是溫度指標,換氣指標則是從人體衛(wèi)生角度考慮的一項必不可少的指標。冬季室溫控制在18℃,基本達到了熱舒適的水平。規(guī)定的18℃只是一個計算能耗時所采用的室內溫度,并不等于實際的室溫。在嚴寒和寒冷地區(qū),實際的室溫由采暖系統保證。換氣次數是室內熱環(huán)境的另外一個重要的設計指標。冬季室外的新鮮空氣進入室內,一方面有利于確保室內的衛(wèi)生條件,但另一方面又要消耗大量的能量,因此要確定一個合理的換氣次數。換氣次數也只是一個計算能耗時所采用的換氣次數數值,并不等于實際的新風量。實際的換氣次數是由住戶自己控制的。在北方地區(qū),由于冬季室內外溫差很大,居民很注意窗戶的密閉性,很少長時間開窗通風。1—59嚴寒和寒冷地區(qū)如何進一步劃分氣候區(qū)?依據不同的采暖度日數HDDl8和空調度日數CDD26范圍,將嚴寒和寒冷地區(qū)進一步劃分成為表1—5所示的五個子氣候區(qū)。居住建筑節(jié)能設計氣候分區(qū)表1—5氣候分區(qū)分區(qū)依據嚴寒地區(qū)(I區(qū))嚴寒(A)區(qū)嚴寒(B)區(qū)嚴寒(c)區(qū)6000≤HDDl8<800005000≤HDDl8<600003800≤HDDl8<5000寒冷地區(qū)(Ⅱ區(qū))寒冷(A)區(qū)寒冷(B)區(qū)2000≤HDD18<3800,CDD26≤902000≤HDD18<3800,90<CDD26≤2001—60公共建筑采暖空調系統室內計算參數是什么?采暖和空調系統室內計算參數,宜符合:(1)調室內計算溫度,見表1—6所列;(2)調系統室內計算參數,見表1—7所列。集中采暖系統室內計算溫度表1—6建筑類型及房間名稱室內溫度(℃)建筑類型及房間名稱室內溫度(℃)1.辦公樓:門廳、樓(電)梯166.體育:比賽廳(不含體操)、練習廳16辦公室20休息廳18會議室、接待室、多功能廳18運動員、教練員更衣室、休息室20走道、洗手間、公共食堂16游泳館26車庫57.商業(yè):營業(yè)廳(百貨、書籍)182.餐飲:餐飲、飲食、小吃、辦公18魚肉、蔬菜營業(yè)廳14洗碗間16副食(油、鹽雜貨)、洗手間16制作間、洗手間、配餐16辦公20廚房、熱加工間10米面儲藏5干菜、飲料庫8百貨倉庫103.影劇院:門廳、走道148.旅館:大廳、接待16觀眾廳、放映廳、洗手間16客房、辦公室20休息廳、吸煙室18餐廳、會議室18化妝20走道、樓(電)間164.交通:民航候機廳、辦公室20公共浴室25候車廳、售票廳16公共洗手間16公共洗手間169.圖書館:大廳165.銀行:營業(yè)大廳18洗手間16走道、洗手間16辦公室、閱覽20辦公室20報告廳、會議室18樓(電)梯14特藏、膠卷、書庫14空調系統室內計算參數表1—7參數冬季夏季溫度(℃)一般房間2025大堂、過廳18室內外溫差≤10風速v(m/s)0.1≤v≤0.200.15≤v≤0.30相對濕度(%)30—6040—65建筑內人員所需的設計新風量是什么?公共建筑內人員所需的設計新風量,應符合表1—8的規(guī)定。公共建筑主要房間的設計新風量表1—8建筑類型與房間名稱新風量[m3/(h·p)]旅游旅館客房一級50二級40三級30餐廳、宴會廳、多功能廳一級30二級25三級20四級15大堂、四季廳一~二級10商業(yè)、服務一~二級20三~四級10美容、理發(fā)、康樂設施30旅店客房3~5星301~2星20文化娛樂影劇院、音樂廳、錄像廳20游藝廳、舞廳(包括卡拉ok餐廳)30酒吧、茶座、咖啡廳10體育館20商場(店)、書店20旅館(餐廳)20辦公30學校教室小學11初中14高中17為什么要開展一、既有建筑的節(jié)能改造?從我國建筑節(jié)能的總體目標來看,在“十一五”期間單位GDP能耗降低20%的總目標中,建筑節(jié)能占20%,即1.2億t標準煤,這主要從以下幾個途徑來實現:新建建筑節(jié)能占7000萬t標準煤;北方既有居住建筑的節(jié)能改造占1900萬t標準煤;建立國家機關辦公建筑和大型公共建筑的節(jié)能監(jiān)管體系要實現1100萬t標準煤的節(jié)能量;可再生能源在建筑中的規(guī)?;瘧靡獙崿F1000萬t標準煤的節(jié)能量;綠色照明要實現1000萬t標準煤的節(jié)能量??梢?,國家機關辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能管理在實現建筑節(jié)能總目標中居于重要位置。北京市目前約有1.6億㎡的既有建筑需要進行節(jié)能改造(建造年代都在2000年以前,建筑標準低于現行節(jié)能設計標準),通過既有建筑的改造,一方面提高建筑標準降低能耗指標,同時提高人們的生活質量,帶來的是能耗數據的積累,為今后的新型建筑合理用能奠定基礎數據。1—63既有建筑節(jié)能改造實施步驟有哪些?既有建筑節(jié)能改造問題是一個綜合性的問題,涉及的范圍較廣、層面較多,在我國夏熱冬冷地區(qū),由于對該地區(qū)進行的研究工作不多,因此,在節(jié)能改造經驗方面積累不足。參照相關地區(qū)的改造經驗和方法,對既有建筑的節(jié)能改造把握以下幾個原則:一是對改造的必要性、可行性以及投入收益比進行科學論證,改造收益大于改造成本時方可改造;二是建筑圍護結構改造應當與采暖供熱系統改造同步進行;三是符合建筑節(jié)能設計標準要求;四是充分考慮采用可再生能源。對既有建筑的節(jié)能改造,分以下幾個步驟進行:(1)開展能源審計:對整個建筑進行系統的測試,全面調查和采集數據,分析既有建筑物的能耗現狀,定性分析部位的節(jié)能潛力;(2)通過對既有建筑的全年(尤其是夏、冬兩季)動態(tài)能耗模擬,計算和測定能耗數據的分析,依照相關節(jié)能設計標準規(guī)范的要求,制定既有建筑物節(jié)能改造方案,同時通過技術分析,對比各種節(jié)能措施的節(jié)能效果,確定最優(yōu)的綜合改造方案;(3)按照既定方案實施節(jié)能改造工程;(4)運行一個周期后對系統進行評估,總結節(jié)能效果(M&V),按照計算結果,計算應支付的節(jié)能承包的費用。1—64既有建筑的實際能耗如何測試?對既有建筑進行全年的動態(tài)實際能耗模擬測試并進行數據分析,得出影響改造方案的相關數據。1.冬季采暖條件下的測試采用合適的測量儀器,測量采暖熱量、供暖時間,同時測量室內外溫度、室內外濕度、室內CO2含量,并調查住戶居住情況及測試期問用燃氣量、用電量。通過采暖期的測試,可得出影響到改造方案確定的數據,為建筑內部得熱和建筑物能耗指標。2.冬季室內不采暖或采用被動式采暖情況下的測試測量室內外溫度、室內外濕度、室內外圍護結構表面溫度、室內CO2含量,并調查用戶使用情況及測試期間用能(煤氣、用電)量。通過測試可得出影響到改造方案確定的數據為建筑內部得熱指標。3.夏季制冷情況下的測試測定不同時間段室內溫度、室外溫度、室內外圍護結構表面溫度、室內CO2含量,同時測定制冷量、制冷時間,并調查住戶居住情況,測試期問用燃氣量、用電量,由此得出影響改造方案的一些相關數據。4.夏季非空調環(huán)境下的測試測試不同時問段在正常使用狀態(tài)下,既有建筑物的室內外溫度、室內外濕度、室內外圍護結構表面溫度以及測試期間用燃氣量、用電量,由此得出影響改造方案的相關數據。1—65既有建筑的節(jié)能改造措施有哪些?1.圍護結構節(jié)能改造措施(1)外墻節(jié)能改造由于外墻外保溫和外墻內保溫相比,具有十分明顯的特點,避免建筑冷(熱)橋,減少結露;保護主體結構,減少溫度應力,增加結構結構壽命,減少長期維修費用;增加房屋的使用面積;對既有建筑進行節(jié)能改造時不影響住戶的生活等。因此,既有建筑外墻節(jié)能改造一般采用外墻外保溫形式。外墻改造后最小熱阻值應符合相關標準的規(guī)定。改造做法及構造要求,當有設計具體規(guī)定時,按設計要求進行。外墻隔熱保溫改造施工順序如下:1)外墻腳手架搭設及安全防護。由于對既有建筑進行節(jié)能改造時,原建筑物仍在正常使用。因此,必須進行周密的現場安全防護布置,盡量減少對人們生活和工作的干擾,保證住戶安全,確保在施工期間,無物件墜落的現象。2)墻面基層清理。將外墻墻面滲漏、風化、起酥部分剔除,清理干凈,墻面不平之處,采用水泥砂漿補平,補平后砂漿必須與基層連接牢固,以保證墻體基層與外保溫隔熱層的連接性能。墻面如果有水管等設施,應暫時拆除,等保溫隔熱改造完畢后再安裝。3)基層界面處理。對基層界面進行處理,提高外保溫隔熱層與基層的粘結強度。4)外墻保溫隔熱層施工。保溫隔熱材料的實際熱工性能及其厚度應滿足節(jié)能設計標準及設計圖紙的要求;應采取適當的構造措施,避免某些局部部位產生冷(熱)橋現象。一般來說,墻面上水久性的機械錨固、臨時眭的固定,以至于穿墻管道或者外墻上的附著物固定支架等,都會造成局部冷(熱)橋。在施工中,應注意這些連接件對外墻的保溫隔熱性能產生的影響。無論是外墻保溫隔熱砂漿施工,還是保溫隔熱板施工,均須保證保溫隔熱層與墻體牢固結合。為防止溫度劇烈變化對外墻保溫隔熱層的破壞,外墻保溫隔熱層施工時按7m×7m以內布置伸縮縫;同時采取措施,避免墻體的變形縫及抹灰接縫的邊緣(如門窗洞口、邊角處等)產生裂縫,并注意現場施工的相關要求,其施工質量應符合國家相關標準規(guī)范的質量要求。5)外墻裝飾面層施工。一般外墻飾面層應使用配套的建筑外墻柔性耐水膩子和彈性涂料,在施工時,應符合相關國家標準規(guī)范的要求。(2)屋面節(jié)能改造措施屋面保溫隔熱改造做法及構造要求應符合設計要求,其改造后的保溫隔熱阻值應符合當地有關標準的規(guī)定。屋面的節(jié)能改造施工,其構造較外墻改造簡單容易得多。施工時應注意施工荷載及所增加的自重荷載對屋面板結構的影響;當采用坡屋面改造時,亦應考慮到其抗震構造要求。屋面的節(jié)能改造施工及其節(jié)能處理,須符合現行國家規(guī)范《屋面工程質量驗收規(guī)范》(GB50207—2002)中的有關要求,其施工質量須符合有關標準的規(guī)定。(3)門窗節(jié)能改造措施既有非節(jié)能住宅建筑應盡量提高門窗的節(jié)能效果,減少外墻的節(jié)能分配。門窗在圍護結構中是耗能較高的部分,傳統的鋼窗、木窗或鋁合金窗熱橋嚴重、氣密性差。在夏季,由于遮陽不足,門窗的隔熱性能較差,室外大量熱源通過門窗傳至室內。對于門窗的節(jié)能改造,可以采取在既有門窗不動的基礎上安裝新的節(jié)能門窗,最后再拆除舊的門窗(或采用雙層窗),以保證建筑物在改造過程中的使用功能。合理地選用玻璃,可提高建筑外墻保溫隔熱性能。門窗的設置應有利于自然通風。改造所用門窗應有相關部門出具的“三性”即氣密性、水密性、抗風壓和其保溫性能及機械性能的檢測證書,其性能應符合當地有關標準的規(guī)定,且應符合國家相關規(guī)范的要求。做好門窗框周邊與墻體間的密封處理,減少冷(熱)橋現象。同時,做好遮陽措施,減少室外陽光等輻射熱傳遞。門窗的安裝施工應符合國家相關標準規(guī)范的規(guī)定。2.采暖制冷節(jié)能改造措施減少建筑采暖制冷所需的能源消耗以及加強運行維護的管理,也是既有建筑節(jié)能改造的路徑之一。由于暖通空調系統的方式很多·設備產品較多,系統的設計與運行技術要求較高。因此,對原來系統的運行狀況,如能耗指標、運行費用、維護費用、設備性能及空調質量等要有充分的運行數據。在確定改造方案時,與建筑、裝修一起,充分考慮建筑結構對空調熱負荷的影響,盡量利用建筑物的方位、形狀和平面布置設計來減少建筑物的采暖季空調負荷。對采暖及空調系統設備的選用,也應盡量采用新型的、較成熟的能效比高的節(jié)能技術。(1)冷熱源設備應盡量采用熱泵機組。熱泵的種類有很多,應具體結合當地的氣候及資源(包括電力、水、蒸汽等)環(huán)境加以選擇。(2)采取峰谷分時電價政策的地區(qū),可考慮冰蓄冷等技術。(3)采用節(jié)能的空調方式,如變風量空調系統、低溫送

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