夏热冬冷地区建筑屋顶节能设计

第 20 卷第 1 期
朱晓菲等 : 夏热冬冷地区建筑屋顶节能设计
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根据#公共建筑节能设计标准∃ GB50189 - 2005 可知 , 屋 顶透 明总面 积没 有透 明部 分, 满足建筑节能的标准规定。 3 结语 建筑节能对整个国民经济能耗节约的贡
献达 30% 左 右, 做好 建筑节能工作 , 还能带 动新型节能墙材的开发, 节能设备的使用, 推 动可再生能源的开发利用, 改善人们的居住 环境。积极探索建筑节能途径与技术措施, 使建筑节能达到 50% 甚至更高, 为整个社会 和谐发展、 可持续发展作出应有的贡献。 参考文献
风屋顶等。
90 d
100 d
2. 2 Hale Waihona Puke Baidu. 3
屋顶构造 根据建筑设计要求和该办公建筑特点, 屋顶形式设计为坡屋面, 其屋顶保温和檐口构造如图1 所示。 屋顶热工计算
根据图 1 所示的屋顶构造, 依据#民用建筑热工设计规范∃ GB50176- 93, 对屋顶各项热工参数计算 如表 2 所示 : 表 2 屋顶热工参数计算 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 材料名称 石灰水泥砂浆抹灰 钢筋混凝土屋面板 1: 3 水泥砂浆找平 挤塑聚苯板 1: 3 水泥砂浆找平 防水材料 1: 3 水泥砂浆找平 1: 3 水泥砂浆卧瓦层 材料厚度 d / mm 0. 87 1. 74 0. 93 0. 03 0. 93 0. 48 0. 93 0. 93
第 20 卷第 1 期 2011 年 1 月
河南城建学院学报 Journal of Henan University of Urban Construction
Vol. 20 No. 1 Jan. 2011
文章编号 : 1674- 7046( 2011) 01- 0025- 3
夏热冬冷地区建筑屋顶节能设计
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河南城建学院学报
2011 年 1 月
可见光) 、 降温涂料屋顶( 通过热塑性树脂/ 热固性树脂 + 高反射率的透明无机材料制成热反射涂料来降 温) 和节能屋面瓦屋顶( 是将增强水泥喷涂于发泡隔热材料上) 。 1. 2 度。 1. 3 蓄水屋顶 蓄水屋顶, 即在刚性防水屋面上蓄水 , 其目的是利用水蒸发, 带走水层中的热量, 消耗屋面的辐射 热, 从而减弱屋面的传热量和降低屋面温度, 是改善屋面热工性能的有效途径。 1. 4 植被屋顶 在屋面上铺以种植土 , 并种植植物, 使其起到保温、 隔热和生态环保作用的屋面称为植被屋面。典 型的屋面为, 当平屋面上找坡层平均厚 100 mm, 再加上覆土厚度为 80 mm, 其传热系数 K< 1. 5 W/ ( m K) ; 增大覆土厚度至 200 mm, 其传热系数 K< 1. 0 W/ ( m 2 K) 。夏季, 植被屋面与普通隔热屋面相比 , 表面温 度平均低 6~ 7 1. 5 , 屋内的室内温度相比要低 2~ 3 。因此, 植被屋面在夏季隔热效果显著。 其它新型屋顶 目前比较多的是利用智能技术、 生态技术来实现建筑节能的愿望 , 如太阳能集热屋顶和可控制的通 以上措施均能不同程度地满足屋顶节能的要求。 2 2. 1 实例分析 本文选取贵州省铜仁地区某县一办公楼为分析对象。 地区气候情况 贵州省属高原性气候 , 占全省面积绝大部分, 夏季湿热、 冬季阴冷。铜仁地区的气象参数如表1 所示 : 表 1 铜仁地区气象参数
图1
屋顶构造
Roof energy- saving design of building in hot summer and cold winter region
ZHU Xiao fei , BAI Wen long
1 2
( 1. Henan University o f Urban Construction, Pingdingshan 467036, China; 2. Henan Changjiang Construction Industry Co. Ltd . , Pingdingshan 467001, China) Abstract: Energy- saving building refers to the conception of design of building, using new materials and technolo gy, meeting a criterion of energy- saving, and thus to improve the thermal insulating properties of inside and build ing envelope structure. Based on an engineering example of office building in hot summer and cold winter region, using the method of calculating, energy- saving design of roof insulation calculat ion is made in this paper. Key words: roof; building energy conservat ion; hot summer and cold winter; thermo calculation
朱晓菲1 , 白文龙2
( 1. 河南城建学院, 河南 平顶山 467036; 2. 河南长江建设实业有限公司, 河南 平顶山 467001) 摘 要: 建筑节能, 就是符合科学的建筑节能设计标准, 采用新型材料, 通过技术手段, 提高建筑物内、 外围护结构的保温隔热性能。 通过一个夏热冬冷地区办公建筑 的工程实例 , 采用节能计算的方法对其屋顶的保温隔热构造进行节能设计。 关键词: 屋顶; 建筑节能; 夏热冬冷; 热工计算 TU111. 19 文献标志码 : A 中图分类号:
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导热系数 / ( W/ ( m K) ) 0. 020 0. 120 0. 015 0. 035 0. 015 0. 004 0. 015 0. 030
热阻 R / ( m 2 K/ W) 0. 023 0. 069 0. 016 1. 207 0. 016 0. 067 0. 016 0. 032
能源问题举世瞩目, 它和人口、 粮食、 环境一起成为世界面临的四大难题, 也是当前我国所面临的突 出问题。能源是制约国民经济发展的重要因素。 建筑节能, 就是符合科学的建筑节能设计标准 , 采用新型墙体材料和隔热保温的门窗材料, 通过技 术手段, 提高建筑物内、 外围护结构的保温隔热性能。建筑节能是一门综合性技术 , 涉及到设计、 材料、 施工等多个环节。建筑节能的基本方法主要是从采暖、 制冷、 通风以及照明等方面着手。我国建筑节能 的任务是: 在保证使用功能、 建筑质量和室内环境符合小康目标的前提下, 采取各种有效的节能技术与 管理措施 , 降低房屋单位建筑面积的能耗。 我国分为三个气候区 , 即严寒寒冷、 夏热冬冷、 夏热冬暖气候区, 这三个气候区在建筑节能方面既有 相通的一面, 也呈现出各自的特色。夏热冬冷地区在我国分布较广, 发展较快, 能耗消耗较多。因此, 针 对该区域气候的适应性进行建筑的节能设计和改造具有十分重要的意义。 在夏热冬冷地区的建筑节能设计中 , 如何提高围护结构的保温性能是降低建筑能耗的关键。屋顶 作为建筑物一种外围护结构, 它所造成的室内外温差传热耗能量, 大于其它围护结构的能耗值。因此, 如何采取必要的构造措施提高房屋的保温隔热性能, 对提高抵抗夏季室外热作用的能力尤其重要 , 这也 是建筑节能设计的一个重要方面。 1 常见的屋顶节能措施 屋顶的保温、 隔热是围护结构节能的重点之一。在寒冷的地区屋顶设保温层, 以阻止室内热量散 失; 在炎热的地区屋顶设置隔热降温层以阻止太阳的辐射热传至室内; 而在夏热冬冷的地区, 建筑节能 则要冬、 夏兼顾。 常用的屋顶节能措施有: 保温隔热型屋顶、 架空通风屋顶、 种植屋顶 ( 又称绿化屋顶 ) 、 蓄水屋顶、 其 他新型屋顶。 1. 1 屋顶保温 主要是在屋顶铺设或粉刷各种保温绝热及反射材料来达到保温节能效果。保温常用的技术措施是
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在屋顶防水层下设置导热系数小的轻质材料用作保温, 如膨胀珍珠岩、 玻璃棉等 ( 为正置式保温 ) ; 也可 在屋面防水层以上设置聚苯乙烯泡沫( 为倒置式保温) 。 除采用膨胀珍珠岩、 玻璃棉和聚苯乙烯泡沫等保温材料外, 还包括有屋顶反射降温隔热屋顶 ( 屋顶 刷铝银粉或采用表面带有铝箔的卷材) 、 绝热反射膜屋顶( 屋顶铺设铝钛合金气垫膜,可阻止 80% 以上的 收稿日期 : 2010- 11- 23 第一作者简介: 朱晓菲( 1978- ) , 女, 河南遂平人 , 河南城建学院讲师 。
可以算出: 屋面构造的总传热阻= 1. 446( m K/ W) ; 屋面的总传热阻= 0. 02+ 屋面构造的总传热阻 + 0. 10= 1. 566( m2 K/ W) ; K= 屋面传热系数 % 1. 0~ 1. 4= 0. 639 % 1. 2= 0. 7668( W/ ( m K) ) 。
年平均 温度 16. 9 极端最低 极端最高 温度 - 9. 2 温度 42. 5 年平均 相对湿度 86% 年平均 风速 0. 9 m/ s 最冷月 平均温度 5. 2 最热月 平均温度 27. 9 日平均气温 ! 5 天数 日平均气温 ∀25 天数
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架空通风屋顶 架空通风屋顶是指在屋顶设置通风的空气间层, 利用间层中空气的流动带走热量, 降低屋顶表面温