围护结构节能构造方案示例简介

1、居住建筑节能设计标准（DBJ14-022-2003）围护结构节能构造方案示例简介山东省墙改与建筑节能办公室 朱传晟1 国外建筑节能发展概况1.1 国外建筑节能的起因建筑节能在世界的兴起，源于1973年的世界性石油危机。能源价格的飞速上涨，使人们开始重视在建筑中提高能源利用效率。建筑能耗的增加，使燃烧矿物燃料排放出过度的CO2、CH4、N2O等气体，温室效应正是由这些气体产生的。地球变暖是由温室气体产生的温室效应造成的。地球变暖对人类与生物界的生存造成危害，对世界生态环境造成影响。1.2 国外发达国家建筑节能及能耗情况1.2.1 建筑能耗近30年来，发达国家致力于建筑节能。90年代以来，为了减排温室气体，要求更高，在建筑热舒适性继续改善的前提下，单位建筑面积的能源消耗量进一步减少。目前德国新建筑能耗已降低至20多年前消耗量的1/41/6。德国建筑采暖能耗指标年 份建筑能耗kwh/（m2 年）折合标准煤kgce/(m2年)1984年以前20025024.630.81984年15020018. 524. 61990年10015012.318.51995 年10012512.315.42001

2、年30703.78.61.2.2 围护结构热工性能围护结构传热系数是衡量建筑热工性能的主要指标。1973年世界性能源危机以来，各发达国家不断修订建筑节能标准。每次修订标准，都要求进一步改善建筑围护结构热工性能。丹麦于1972、1977、1982、1995、1998年修订 过6次，美、德等国至今已修订4次。 英国住宅围护结构传热系数限值19651976198019902002屋面1.420.60.350.250.16外墙1.71.00.60.450.35窗户_3.32.0德国房屋围护结构传热系数限值19521977198419952001屋面0.900.450.300.220.2外墙1.39_0.50.20.3窗户3.53.53.11.81.51.2.3 差距 国家和地区屋 顶外 墙窗 户中国北京居住建筑0.81.163.5英 国 0.160.352.0德 国0.200.20.301.5美 国0.190.452.04瑞 典0.120.172.0注：美国采暖度日数与北京相近目前国内外标准中围护结构传热系数K值限值的比较 ：1.2.4 分析 发达国家住宅中独户住宅，联户住宅很多，体形系数较大

3、，故建筑能耗相对较高，限值要求高。 我国住宅以多层，高层公寓式建筑居多，体形系数较小，冬季散热面积较小。在大体相同的围护结构保温条件下，以每平方米建筑面积计，大约只要用一半的采暖能源。从节能的角度看，这是一个有利的条件。 我国的节能潜力巨大。2 我国建筑节能现状2.1建筑能耗与能效基本情况 建筑能耗大；能效低；围护结构保温隔热性能差2.2建筑能耗的特点夏季空调用电量大；冬季采暖能耗高建筑用能已逐步成为中国能源消费的主体之一。建筑能耗是中国可持续发展必须研究解决的重大问题。2.3节能标准执行情况近几年执行的是居住建筑节能标准，北京、天津、唐山、山东等少数城市执行得较好。大多数地区只是局布执行，有些地区甚至完全没有执行至今城镇建成能效高的节能建筑仅占总面积的4%左右公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）出台，于2005年7月1日实施。2.4 我国节能潜力分析实施建筑节能标准的节能潜力技术节能潜力21世纪头20年，是我国建筑上的鼎盛期。建筑节能大好机遇。3 我省新型墙材与建筑节能现状新型墙材已有突飞猛进的发展，已经过省认定的产品有：砖206家，板110家、块109家、节能制品35家

4、。产品种类有160余项。我省建筑节能法规政策和技术政策在不断完善。每年在做墙改与建筑节能试点示范工程。4 标准附录B、C、D编制思路针对我省实际情况，对常用构造做法进行典型示例列举。主要是针对外墙、屋顶和不采暖地下室顶板。去掉了原细则中的实心粘土砖、粘土空心砖、浆料型的外墙内保温做法。增加了煤矸石多孔砖、模数多孔砖、蒸压粉煤灰砖和各种外墙外保温系统、夹心复合保温外墙等。5 节能构造方案示例内容介绍5.1 单一材料节能构造外墙示例（自保温体系）5.1.1 附录B中B.0.1基层墙体列举了三种自保温体系1、加气砼砌块墙体（分200厚、250厚、300厚三种）2、煤矸石多孔砖墙体（分340厚、370厚两种）3、蒸压粉煤灰砖墙体（370厚）注：热桥部位采用30厚EPS板或贴46厚机制复合保温板5.1.2 热桥部位具体施工处理方法（1 1）采用有网或无网）采用有网或无网EPSEPS板现浇砼体系。板现浇砼体系。在施工时将在施工时将EPSEPS板板置于外模板内侧与梁柱整体浇筑。置于外模板内侧与梁柱整体浇筑。（2 2）支模板前外侧先砌筑）支模板前外侧先砌筑9090厚砖体、内侧固定厚砖体、内侧固定303

5、0厚厚EPSEPS板，然后支摸与梁柱同时浇筑。板，然后支摸与梁柱同时浇筑。（3 3）在浇注梁、柱时预留出贴保温板的厚度，外饰面装）在浇注梁、柱时预留出贴保温板的厚度，外饰面装饰前贴聚苯板或用聚苯颗粒保温浆料涂抹，工艺做法同饰前贴聚苯板或用聚苯颗粒保温浆料涂抹，工艺做法同外保温。外保温。5.1.3 列表中的基本概念（1 1）、导热系数）、导热系数w/(mk)w/(mk) 是在是在材料绝对干燥状态下，把材料制成规定的试件，材料绝对干燥状态下，把材料制成规定的试件，采用国家规定的标准测试方法，在规定条件下的检测值。采用国家规定的标准测试方法，在规定条件下的检测值。通常把通常把0.05 w/(mk)0.05 w/(mk)的的材料称为高效保温材料。材料称为高效保温材料。（2 2）、修正系数）、修正系数针对各种材料在不同的使用环境和场合下，对导热系数针对各种材料在不同的使用环境和场合下，对导热系数进行修正，使之接近实际值。进行修正，使之接近实际值。（3 3）、传热阻）、传热阻R R0 0是传热系数是传热系数K K的倒数。即：的倒数。即： R R0 0=1/K=1/K（4） 热惰性指标D 值D D

6、值是表征围护结构对周期性温度波在其内部衰减快值是表征围护结构对周期性温度波在其内部衰减快慢程度的一个无量纲指标。它是材料层抵抗温度波动能力慢程度的一个无量纲指标。它是材料层抵抗温度波动能力的一个特性指标。的一个特性指标。D D值越大，周期性温度波在其内部的衰值越大，周期性温度波在其内部的衰减愈快，围护结构的热稳定性愈好。其计算公式为：减愈快，围护结构的热稳定性愈好。其计算公式为：D=D=（RRS S） R-R-为材料层的热阻，为材料层的热阻，S S - -为相应的材料层为相应的材料层的蓄热系数。的蓄热系数。（5 5） 材料的蓄热系数（材料的蓄热系数（S S）材料在周期性作用下，表面反抗温度化的性质。它表材料在周期性作用下，表面反抗温度化的性质。它表示材料的热惰性。在同样谐波热作用下，示材料的热惰性。在同样谐波热作用下，S S 越大，表面温越大，表面温度波动越小，材料的热稳定性越好。其计算公式：度波动越小，材料的热稳定性越好。其计算公式：S S2424=0.51 c =0.51 c - -材料导热系数，材料导热系数，C-C-材料的比热容，材料的比热容，p p- -材料的干密度材料的干密度

7、5.1.4 自保温体系传热系数计算实例（一（一）计算条件：以异型框架柱、填充墙为加气砼。内墙计算条件：以异型框架柱、填充墙为加气砼。内墙面混合砂浆，外墙面水泥砂浆，窗面混合砂浆，外墙面水泥砂浆，窗1.81.5m1.81.5m（二）计算步骤：二）计算步骤：（1 1）热阻）热阻R=R=（2 2）传热阻传热阻R R0 0= =Ri+R+RRi+R+Re e（3 3）传热系数传热系数K=1/RK=1/R0 0（4 4）平均传热系数平均传热系数K Kmm （三）计算数据：（1 1）水泥砂浆）水泥砂浆=0.93w/(mk)=0.93w/(mk)（2 2）钢筋砼钢筋砼 =1.74 w/(mk)=1.74 w/(mk)（3 3）EPSEPS板板 =0.041 w/(mk) =0.041 w/(mk) 修正系数修正系数=1.2=1.2（4 4）加气砼加气砼 =0.2 w/(mk) =0.2 w/(mk) 修正系数修正系数=1.25=1.25（5 5）混合砂浆混合砂浆=0.87 w/(mk)=0.87 w/(mk)（四）计算过程：1 1、主墙体部位、主墙体部位（1 1）热阻：）热阻：R= = + + =1

8、.004R= = + + =1.004（2 2）传热阻传热阻R R0 0= =R Ri i+R+R+R+Re e=0.11+1.004+0.04=1.154=0.11+1.004+0.04=1.154（3 3）传热系数传热系数K K1 1=1/R=1/R0 0= =0.867w/(m= =0.867w/(m2 2k)k)（4 4）传热面积传热面积FBFB1 1=(3.3-0.152)(2.8-0.4)-1.81.5=4.5m=(3.3-0.152)(2.8-0.4)-1.81.5=4.5m2 2 0.02 0.24 0.02 0.87 0.21.25 0.931 1.1542 热桥部位柱柱（1 1）热阻）热阻R= = + + + =0.763R= = + + + =0.763（2 2）传热阻传热阻R R0 0= =R Ri i+R+R+R+Re e=0.11+0.763+0.04=0.913=0.11+0.763+0.04=0.913（3 3）传热系数传热系数K K2 2=1/R=1/R0 0=1/0.913=1.095=1/0.913=1.095（4 4）传热面积传热面积FBFB2 2=0.32.8=0.84m=0.32.8=0.84m2 2 0.02 0.21 0.03 0.02 1.74 1.74 0.0411.2 0.93梁：梁：（1 1）热阻）热阻R= = + + + =0.775 R= = + + + =0.775 （2 2）传热阻传热阻 R R0 0= =R Ri i+R+R+R+Re e=0.11+0.775+0.04+0.925=0.11+0.775+0.04+0.925（3 3）传热系数）传热系数 K K3 3=1/R=1/R0 0=1/0.925=1.081=1/0.925=1.081（4 4）传热面积传热面积 FBFB3 3=0.4(3.3-0.3)=1.2m=0.4(3.3-0.3)=1.2m2 2 0.02 0.21

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