建筑节能讲稿(PPT).ppt
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1、pp 2007年1月23日,建 筑 节 能,建筑分类,建筑节能,建筑节能,是指在建筑物的设计、施工、安装和使用过程中,按照有关建筑节能的国家、行业和地方标准(以下统称建筑节能标准),对建筑物围护结构采取隔热保温措施,选用节能型用能系统、可再生能源利用系统及其维护保养等活动。 用能系统,是指与建筑物同步设计、同步安装的用能设备和设施。,为什么建筑物要采取节能措施,能源、原材料、水、土地等自然资源是人类赖以生存和发展的基础,是经济社会可持续发展的重要物质保障。 人均占有能源量远不及世界平均水平。 单位面积能耗和人均能源消费的总量是发达国家的3倍,能源消费总量已居世界第二,而且33%的资源利用效率仅
2、相当于发达国家水平的5060%,比发达国家落后20多年。 据不完全统计,我国现阶段建筑耗能量已占社会总耗能的30%, 建筑节能是指在保证基本的卫生、健康、舒适标准下,提高建筑的能源利用效率。,建筑能耗迅速增长, 建筑能耗的总量逐年上升,在我国能源总消费量中所占的比例已从1978年的10%,上升到2001年的27.45%,资料来源:建设部,建筑能耗:指消耗在建筑中的采暖、空调、降温、电气、照明、炊事、热水供应等所消耗的能源。采暖、空调能耗占建筑能耗 55 %,标准所称50节能目标,是有其比较基准的。即以20世纪80年代改革开放初期建造的建筑作为比较能耗的基础,称为“基准建筑(Baseline )
3、 ”。“基准建筑”,围护结构、暖通空调设备及系统、照明设备的参数,都按当时情况选取。在保持与目前标准约定的室内环境参数的条件下,计算“基准建筑”全年的暖通空调和照明能耗,将它作为100。我们再将这“基准建筑”按本标准的规定进行参数调整,即围护结构、暖通空调、照明参数均按本标准规定设定,计算其全年的暖通空调和照明能耗,应该相当于50。这就是节能50的内涵。,节能50%的概念,中国建筑气候区划图,根据国标GB 50178-93 建筑气候区划,全国建筑热工设计分区,严寒地区 寒冷地区 夏热冬冷地区 夏热冬暖地区 温和地区,建筑热工设计分区及设计要求,制订依据,ISO7703夏季舒适温度推荐为2326
4、 oC 国内相关标准规定为2428 oC ,冬季为1618 oC ,考虑到建筑物的设计基准期不低于50年,因此,室内温度指标适度超前。 换气次数是室内环境的重要指标,新鲜空气进入室内,有助于保持室内的卫生条件,但消耗大量的能量。考虑到本地区环境潮湿,细菌繁殖速度快,同时,室内较高的装修水平带来的污染物质浓度高等因素,换气次数取了冬季1.0次/h ,夏季1.5次/h。相当于旅游旅馆二级客房的水平。,法 规、文件,中华人民共和国可再生能源法 中华人民共和国节约能源法 清洁发展机制项目运行管理暂行办法 民用建筑节能管理规定,关于组织开展建筑节能专项检查的通知(2005/08/22) 关于进一步加强建
5、筑节能标准实施监管工作的通知(2005/08/18) 国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作通知 (2005/07/07) 关于发展节能省地型住宅和公共建筑的指导意见 (2005/06/06) 关于新建居住建筑严格执行节能设计标准的通知 (2005/04/29) 建设部关于发布国家标准公共建筑节能设计标准的公告(2005/04/26) 关于加强民用建筑工程项目建筑节能审查工作的通知 (2004/10/12) 国务院办公厅关于开展资源节约活动的通知 (2004/04/01) 关于印发建设部建筑节能试点示范工程(小区)管理办法的通知 (2004/02/20) 关于实施夏热冬暖地区居住建筑节能设计
6、标准的通知 (2003/12/05) 建设部关于发布行业标准夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准的公告 (2003/07/11) 关于印发建设部建筑节能“十五”计划纲要的通知 (2002/06/20) 关于实施夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准的通知 (2002/01/24) 关于发布行业标准夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准的通知 (2001/07/19) 关于印发中国节能技术政策大纲的通知 (1996/05/13) 国务院批转国家建材局等部门关于加快墙体材料革新和推广节能建筑意见的通知 (1992/11/09),国家标准、规范,民用建筑热工设计规范GB50176-93; 公共建筑节能设计标准GB5
7、0189-2005; 民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)JGJ26-95; 夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准JGJ75-2003; 既有采暖居住建筑节能改造技术规程JGJ129-2000; 采暖居住建筑节能检验标准JGJ132-2001; 夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准JGJ134-2001; 外墙外保温工程技术规程JGJ144-2004; 建筑外窗保温性能分级及检测方法GB/T8484-2002; 外墙内保温板JG/T1592004; 膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统JG149-2003; 胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统JG158-2004;,江苏省节能标准: 江苏省民用建筑热环境与节能设
8、计标准 DB32/478-2001 江苏省节能住宅小区评估标准 DGJ32TJ01-2003 民用建筑外保温RE复合保温材料技术规程 苏JG/T0102003 挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板外墙外保温应用技术规程 苏JGT016-2004 江苏省节能图集: 建筑外保温构造图集(一) ZL胶粉聚苯颗粒外保温系统 苏J16-2003 建筑外保温构造图集(二) 挤塑聚苯乙烯保温系统 苏JT16-2004 建筑外保温构造图集(三 挤塑聚苯乙烯保温系统 苏JT16-2004 建筑外保温构造图集(四) 专威物建筑外保温系统 苏JT16-2005,分类,按外墙饰面分为:涂料保温系统 面砖保温系统等 按保温材料分为:
9、聚苯颗粒保温系统 聚苯板保温系统 挤塑板保温系统 RE砂浆复合保温系统 聚氨酯硬泡体保温系统等,保温系统各层次,基层 界面层(界面砂浆) 保温层(胶粘剂、聚苯颗粒、聚苯板( EPS )、挤塑板(XPS)、RE砂浆、 EPS钢丝网架板、聚氨酯硬泡体保温层等) 抗裂防护层(抗裂砂浆、耐碱涂塑玻璃网格布、热镀锌钢丝网、塑料锚栓、弹性底层涂料等) 饰面层(柔性耐水腻子、抹面胶浆、粘接砂浆、勾缝料、涂料、面砖等),术语,外墙外(内)保温系统 由保温层、保护层和固定材料(胶粘剂、锚固件等)构成并且适用于安装在外墙外(内)表面的非承重保温构造总称。 外墙外(内)保温工程 将外墙外(内)保温系统通过组合、组装
10、、施工或安装固定在外墙外(内)表面上所形成的建筑物实体。 外保温复合墙体 由基层和外保温系统组合而成的墙体。,基层 外保温系统所依附的外墙。 保温层 由保温材料组成,在外保温系统中起保温作用的构造层。 EPS板 由可发性聚苯乙烯珠粒经加热预发泡后在模具中加热成型而制得的具有闭孔结构的聚苯乙烯泡沫塑料板材。 XPS板 即挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板(简称挤塑板),利用专利技术生产的保温材料,专指符合GB10801. 2-2002和Q/3201 NJOC001-2002的阻然型(ZR)的材料。,胶粉EPS颗粒保温浆料 由胶粉料和EPS颗粒集料组成并且EPS颗粒体积比不小于80%的保温灰浆。 R.E 系列
11、复合保温材料 由胶凝材料、填杆、短纤维和EPS (聚苯乙烯)颗拉(且其体积含量不小于75 % )及多种外加剂复合而成的单组份粉状材料 EPS钢丝网架板 由EPS板内插腹丝,外侧焊接钢丝网构成的三维空间网架芯板。 聚氨酯硬泡体 以异氰酸酯、多元醇(组合聚醚或聚酯)为主要原料加入添加挤组成的双组分,经现场喷涂施工的具有防水和绝热功能的硬质泡沫材料。,保护层 抹面层和饰面层的总称。 抹面层 抹在保温层上,中间夹有增强网,保护保温层并起防裂、防水和抗冲击作用的构造层。抹面层可分为薄抹面层和厚抹面层。用于EPS板和胶粉EPS颗粒保温浆料时为薄抹面层,用于EPS钢丝网架板时为厚抹面层。 饰面层 外保温系统
12、外装饰层。,胶粘剂 用于EPS板与基层以及EPS板之间粘结的材料。 抹面胶浆 在EPS板薄抹灰外墙外保温系统中用于做薄抹面层的材料。 抗裂砂浆 以由聚合物乳液和外加剂制成的抗裂剂、水泥和砂按一定比例制成的能满足一定变形而保持不开裂的砂浆。 界面砂浆 用以改善基层或保温层表面粘结性能的聚合物砂浆。 机械固定件 用于将系统固定于基层上的专用固定件。,1、设计要求 2、材料要求 3、施工要求 4、验收要求,建筑节能,设计要求,体形系数 建筑遮阳 屋面 墙体 门窗 底层 楼梯间,江苏省民用建筑热环境与节能设计标准 DB32/478-2001,在正确使用和正常维护的条件下,外墙外保温工程的使用年限应不少
13、于25年。,围护结构: 建筑物及房间各面的围挡物。它分透明和不透明两部分:不透明的围护结构有墙、屋顶和楼板等;透明围护结构有窗户、天窗和阳台门等。按是否同室外空气直接接触,又可分外围护结构和内围护结构。 传热系数: 在稳态条件下,围护结构两侧空气温度为,内通过面积传递的热量。 材料蓄热系数: 当某一足够厚度单一材料层一侧受到谐波热作用时,表面温度将按同一周期波动,通过表面的热流波幅与表面温度波幅的比值。其值越大,材料的热稳定性越好。,表面蓄热系数: 在周期性热作用下,物体表面温度升高或降低时,在内,表面积贮存或释放的热量。 热阻: 表征围护结构本身或其中某层材料阻抗传热能力的物理量。 内表面换
14、热阻: 内表面换热系数的倒数。 外表面换热阻: 外表面换热系数的倒数。,热惰性指标(值): 表征围护结构对温度波衰减快慢程度的无量纲指标。单一材料围护结构,;多层材料围护结构,。式中为围护结构材料层的热阻,为相应材料层的蓄热系数。值越大,温度波在其中衰减越快,围护结构的热稳定性越好。 窗墙面积比: 窗户洞口面积与房间立面单元面积(即房间层高与开间定位线围成的面积)的比值。 建筑物体形系数: 建筑物与室外大气层接触的外表面积与其所包围的体积的比值,外表面积中,不包括地面和不采暖、空调降温的楼梯间隔墙及户门的面积。,体形系数,5.1.1 节能建筑设计应采用合理的平面布局,减少外表面积。节能建筑的体
15、形系数宜控制在0.32以下。 5.1.2 当体形系数超过0.32时,外围护结构的传热阻应按建筑物总的传热阻的要求相应提高,见5.3、5.4、5.5节。体形系数不得超过0.38。,体形系数0.32,节能建筑试点情况 南京金墙花苑 0.32 ,月牙湖0.262,连云港集美苑0.32,苏州 0.30 0.32 ,聚福园0.30 0.32 采暖地区国家节能标准0.3:受到当时的隔热保温材料、构配件特别是门窗水平的限制;结果必然形成“火柴盒子形”建筑。 统计层条式住宅体形系数一般在0. 280.35之间 建议取0.32。 体形系数达到0.3时,所有窗至少用双玻窗。 体形系数超过0.3时,所有窗至少用双玻
16、窗,墙体、屋面传热阻都要提高,建筑遮阳,5.2.1 南、东、西向窗均应设置外遮阳设施。外遮阳设施宜采用活动遮阳。遮阳率应达到80%。 5.2.2 遮阳设施应在建筑设计中考虑,并不影响通风和正常采光。,建筑物的外窗和幕墙的外遮阳设施的应用,1. 在我国南方地区建筑的外窗及透明幕墙,特别是东、西朝向,应优先采用外遮阳措施。 2. 活动的外遮阳设施,夏季能抵御阳光进入室内,而冬季能让阳光进入室内, 适用于北方地区。 3. 固定外遮阳措施适用于以空调能耗为主的南方地区,它有利于降低夏季空调能耗。 4. 当建筑采用外遮阳设施时,遮阳系统与建筑的连接必须保证安全、可靠,尤其在高层公共建筑应更加注意。,屋面
17、,5.3.1 屋面传热阻值见表5. 3。有条件时,屋面可设计为坡屋面。 表5. 3 各地区屋面传热阻值R(m2K/W),5.3.2 当体形系数超过0.35时, 夏热冬冷地区屋面传热阻R除符合表5。3外,尚不得小于1.26m2K/W;当体形系数在0.320.35之间时,R按插值计算。,5.4.1 墙体传热阻值见表5. 4。 表5. 4 墙体传热阻值R(m2K/W),5.4.2 墙体冷桥处传热阻应小于0.52 m2K/W。 5.4.3 当体形系数超过0.35时,南墙、东西墙的传热阻按北墙采用。,墙体,1单一材料层的热阻应按下式计算: R/ 式中R材料层的热阻(K/W); 材料层的厚度(m); 材料
18、的导热系数W/(mK)。 2多层围护结构的热阻应按下式计算: RR1+R2+Rn 式中R1+R2+Rn各层材料的热阻(K/W)。 热惰性指标(D值) 单一围护结构, D=RS; 多层材料围护结构, D=RS,粘土空心砖KP1/ KM1 导热系数=0.58 蓄热系数=7.92 混凝土 导热系数=1.74 蓄热系数=17.2 RE保温砂浆 导热系数=0.06-0.085 蓄热系数=3.16 挤塑聚苯板 导热系数0.0289,围护结构的传热阻应按下式计算: RoRi+R+Re 式中Ro围护结构的传热阻(K/W); Ri内表面换热阻(K/W); Re外表面换热阻(K/W); Ri=0.11 K/W R
19、e=0.04 K/W,设计选用外保温系统时,不得更改系统构造和组成材料。,本规程中将外保温系统作为一个整体来考虑。外保温系统的设计和安装是遵照系统供应商的设计和安装说明进行的。整套组成材料都由系统供应商提供,系统供应商最终对整套材料负责。系统供应商应对外保温系统的所有组成部分做出规定。 本规程规定的5种外保温构造系统,保温材料均为EPS,保护层均为现场抹面做法,饰面层均未涉及面砖饰面。每种构造系统都是一个完整的整体,都有其特定的组成材料和系统构造。 目前,建筑市场上有各种各样的外保温做法,有贴饰面砖的,有装配式的。以后还会有更多的构造形式出现。这些做法大多处在试验阶段,都存在需要解决的独特问题
20、,而且需要进一步的试验检验和工程实践检验。,例如,用挤塑板(XPS)做外保温,至今已做了大量工程。与EPS板相比,XPS板有两个问题需要重点解决。一是可靠粘结问题,一是降低XPS板硬度问题。为此,需要开发外保温专用挤塑板和挤塑板胶粘剂。绝对不能只把EPS板换成XPS板,而简单地套用原来用于EPS板的配套材料。 又如保温浆料系统,有人把干密度提高到300400kg/m3,用普通水泥砂浆做抹面层,不加玻纤网。这种做法用于涂料饰面是不适当的。密度高时强度高,保温性能差,对于涂料饰面,没有必要把强度搞得过高,重点是要有好的保温性能。水泥砂浆做抹面层并且不加玻纤网,很容易造成抹面层开裂。 还有一个普遍存
21、在的问题是,外保温产品供应商往往只供应保温板、胶粘剂和抹面胶浆,有的甚至连保温板也不供应。涂料、腻子由开发商或施工单位自行购买。这种做法难以保证工程质量和外保温工程的使用耐久性。,外保温复合墙体的热工和节能设计,1)要求基层外表面温度高于0,是为了保证基层和胶粘剂不受冻融破坏。 2)用三维温度场分析程序(STDA)计算表明,门窗框外侧洞口不做保温与做保温相比,外保温墙体平均传热系数增加最多可达70%以上。空调器托板、女儿墙以及阳台等热桥部位的传热损失也是相当大的。 3)要求包覆女儿墙等部位,还有一个用意是防止女儿墙开裂。做了外保温之后,结构墙体的温度无论冬夏均接近室内空气温度。而女儿墙在无保温
22、包覆的情况下,冬夏温度均接近室外温度,冬夏温度变化幅度很大,因而温差变形量大,从而导致在女儿墙与外墙接触部位产生温度裂缝。有的工程只在女儿墙外侧做了保温,内侧仍暴露于室外,这种做法仍然不能避免裂缝的产生。 4)机械固定系统存在金属固定件和承托件热桥影响,需做修正。,对高层建筑应考虑负风压的影响,按下表确定挤塑板的最小选用厚度。,门窗,5.5.1 各朝向门窗总面积与各朝向墙体总面积之比,或不同朝向的窗墙面积比及与其相应的门窗传热阻应符合表5.5的规定。门窗的选取,见附录C门窗表。 表5.5 不同朝向的窗墙面积比、传热阻值,5.5 .2 当体型系数超过0 . 32 ,每增加0 . 01 ,减少窗传
23、热10 % ,当体型系数达到或超过0 . 35 时,各朝向窗户的传热阻R 应不低于1/2 . 7 m2.K/W。 5. 5.3 各朝向或总窗墙面积比超过表5 . 5 . 1 的规定时,每增加20 % ,各朝向或总窗户的保温性能按附录C 附表C . 1 的窗户类型序列提高1 档。 5.5.4 多层建筑门窗的气密性不低于GB7107规定的级,高层建筑门窗的气密性不低于级。 5.5.5 阳台门肚板传热阻应达到0 . 59 m2.K/W。,建筑外墙空气渗透性能分级及其检测方法现行标准为GB/T7107-2002, 原标准GB7107-86已经作废,新老标准对照如下:,底层,5.6.1 架空板地面的架空
24、层高宜高出室外地面450 mm以上,可不必另加保温措施。 5.6.2 底层作为车库,车库地坪高出室外地坪时,其上层楼板的传热阻为南墙传热阻的60 % ;车库为半地下室时,其上层楼板传热阻应为南墙传热阻的40 。 5.6.3 底层宜设计为半地下室,带有半地下室的住宅,其上层楼面的传热阻应为南墙传热阻的40 。,楼梯间,5.7.1 寒冷地区楼梯间应采用封闭式,夏热冬冷地区宜采用封闭式。封闭式楼梯间外墙应设保温层。 5.7.2 与封闭式楼梯间相邻的隔墙,当建筑为16层时,其传热阻应为北墙的60 % ;当建筑为730层时,其传热阻亦为北墙的50 。与非封闭式楼梯间相邻的隔墙,按外墙设计。 5.7.3
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