围护结构保温与隔热构造(一)
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4)对屋面、墙体的隔热措施节能效果进行量化 5)充分考虑地区生活习惯(空调26 ℃ 、采暖16℃) 6)充分重视自然通风
2012-4-17 围护结构的保温与隔热构造 11
第一节 概 述
(二)围护结构保温、隔热和节能设计的内容和目的 (1)按照国家的有关标准规范的要求，建筑物的外墙、屋顶、 门窗和地面等，应采取保温、隔热构造措施。 (2)在采暖和空调建筑节能设计中，围护结构应保证各部分 的传热系数、热惰性指标、窗墙面积比、窗户气密性和遮阳 等符合规定要求。 (3)在冬季保温设计中，要保证围护结构内表面不出现结露 和满足基本的卫生要求。 (4)在冬季采暖建筑中要做好防潮处理，保证在正常使用条 件下围护结构内部不出现冷凝水的积聚。 (5)在冬季采暖建筑中要做好防空气渗透设计，保证围护结 构和门窗的气密性符合规定要求。 (6)在夏季防热设计中，要保证围护结构隔热性能符合规定 要求。
2012-4-17
围护结构的保温与隔热构造
2
外围护结构注重保温隔热的意义
一幢好的节能的建筑应该是：冬暖夏凉，通风 良好，光照充足，易于调节控制。
面对全球能源的日益紧张、环境恶化、生态破 坏和气候变暖等一系列严峻问题，在建筑节能 方面，特别对于建筑外围护结构加强保温隔热 和提高气密性的设计研究也就越来越显得格外 重要。 外围护结构在整个建筑系统中应起到有效利用 能源的主要作用。
在冬季采暖地区，体型系数是非常重要的，外表 面积越大，外围护结构的传热损失也越大，能耗 就越大。 体形系数与建筑造型、平面布局、采光通风等紧 密相关。体形系数过小，将限制建筑师的创造性， 建筑造型呆板，平面布局困难，甚至损害某些建 筑功能，尤其是自然通风和景观设计。
2012-4-17
围护结构的保温与隔热构造
其原标准节能率为30％，新标准节能率为50％。
2012-4-17 围护结构的保温与隔热构造 10
第一节 概 述
《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 75—2003) 。 1)采用对比评定法——相对能耗 2)简化节能计算，设计者可以不用气象参数。 3)系统地提出遮阳系数的量化规定、并提出建 筑外遮阳系数的简化计算方法
二、围护结构的传热阻、传热系数、热阻和热惰 性指标的计算
(一)围护结构传热阻(m2·K／w)
R0=Ri+R+Re
(三)围护结构热阻的计算 1．单一材料层围的热阻 2．多层围护结构的热阻 3．由两种以上材料组成的、两向非均质的围护 结构平均热阻
2012-4-17 围护结构的保温与隔热构造 21
第二节 建筑热工基本知识
16
第二节 建筑热工基本知识
一、围护结构的传热方式与传热过程
围护结构包括外墙、屋顶、门窗和地面等。 围护结构的传热通常由对流、传导和热辐射三种 方式进行。 通过围护结构的传热需经过三个过程，即吸热、 传热和散热。
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围护结构的保温与隔热构造
17
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围护结构的保温与隔热构造
二、围护结构的保温构造 作为外围护结构从构造角度综合考虑选择合理 的方案。 ( ) (一)墙体保温构造
1．单一材料的保温构造 这种方案是采用轻质、高强的保温材料，既解 决了结构承重问题，又具有较好的保温性能。
如陶粒混凝土、浮石混凝土、加气混凝土等。 它们具有表观密度小，导热系数小，而强度、耐久 性高的特性，是较好的保温结构材料。
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第三节 围护结构保温构造
①抹灰型：
外墙外保温所采用的抹灰材料有多种，如珍珠岩保温砂浆、 聚苯颗粒保温砂浆等。它施工简便，造价低。
②粘贴型：
指在外墙外侧采用聚合物砂浆粘贴自熄型聚苯板、挤塑型聚 苯板、膨胀珍珠岩板保温板等。
③现浇型：
主要用于现浇混凝土剪力墙体系。即在浇灌外墙混凝土时将 聚苯板直接放在外模板内侧，并加适当数量的钢筋锚栓与聚 苯板连接，使保温板与墙体两者结合为一体。
2012-4-17 围护结构的保温与隔热构造 12
第一节 概 述
三、现行节能设计标准对建筑物和围护结构设计的一些 规定 (一)在严寒和寒冷地区，现行标准《民用建筑节能设计 标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ 26—95)的一些规定：
建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向，主要房间 宜避免冬季主导风向。 建筑物体形系数宜控制在0．30及0．30以下；若 体形系数大于0．30，则屋顶和外墙应加强保温， 其传热系数应符合规定的要求。 采暖居住建筑的楼梯间和外廊应设置门窗。
导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因 素有关。
非晶体结构、密度较低的材料，导热系数较小。 材料的含水率、温度较低时导热系数较小。 在建筑热工计算中，通常把导热系数“λ”值小于0．3w／ (m·K)的材料称为保温材料或绝热材料。而把导热系数在 0．05W／(m·K)以下的材料称为高效保温材料或高效绝热 材料。
吸热和放热属表面热转移。
在表面热转移过程中，既有表面与附近空气之间的对 流与导热，又有表面与周围其他表面之间的辐射传热。
围护结构本身的传热过程，与围护结构本身的材 料结构有关。
对实体材料层，则以导热为主；对空气层，一般 以辐射和对流传热为主。
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第二节 建筑热工基本知识
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第一节 概 述
(二)在夏热冬冷地区，现行《夏热冬冷地区居住建筑 节能设计标准》(JGJ 134—2001)的一些规定: 建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向。 条式建筑物的体形系数不应超过0．35，点式建 筑物的体形系数不应超过0．40。 外窗(包括阳台门的透明部分)的面积不应过大。 不同朝向、不同窗墙面积比的外窗，其传热系数 应符合规定。
围护结构的保温与隔热构造
24
第三节 围护结构保温构造
提高围护结构热阻值的措施
保温构造良好的围护结构应是：
结构热阻值和热惰性指标较大 在结构中没有明显热桥的结构。
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围护结构的保温与隔热构造
25
第三节 围护结构保温构造
提高围护结构的热阻值主要措施有：
(一)增加围护结构的厚度 围护结构的热阻与围护结构的厚度成正比。
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第三节 围护结构保温构造
2．复合材料保温构造
复合材料即利用强度高的材料和导热系数小的 轻质保温材料进行组合，构成既能承重又可保 温的复合结构。
在这种结构中，轻质材料专起保温作用，强度高的 材料专门负责承重。让不同性质的材料各自发挥其 功能。
复合保温构造主要有下列三种类型：外保温、 内保温和夹心保温
建筑构造设计(2)
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围护结构的保温与隔热构造
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建筑外围护结构的保温与隔热构造
建筑外围护结构保温、隔热的主要目的 建筑外围护结构保温、隔热的主要目的? 对于建筑保温、隔热，重点考虑问题各自有那些? 对于建筑保温、隔热，重点考虑问题各自有那些 外围护结构的热工性能包括那些，如何改善？ 外围护结构的热工性能包括那些，如何改善？
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围护结构的保温与隔热构造
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第一节 概 述
(三)在夏热冬暖地区，现行《夏热冬暖地区居 住建筑节能设计标准》(JGJ 75—2003) 。 规定居住建筑屋顶和外墙的传热系数和热惰性 指标应符合规定。
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围护结构的保温与隔热构造
15
第一节 概 述
体形系数：指建筑物的外表面积与外表面积所包 体形系数 围的体积之比。
选用导热系数小的材料来组成围护结构。 但由于导热系数小的材料，通常都是轻质材料，如岩 棉、玻璃棉、泡沫塑料等，这些轻质材料结构强度低， 无法起承重作用，不适应外围护结构的要求。 所以，单纯选择导热系数小的保温材料作外围护构件 也不适合。
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围护结构的保温与隔热构造
27
第三节 围护结构保温构造
创造一个健康、舒适、方便的生活环境是人类 的共同愿望，更是建筑师的责任。
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外围护结构注重保温隔热的意义
建筑设计应该坚持节约建筑用能并以此改善建 筑热环境的原则。不断提高建筑热环境的舒适 程度，使建筑使用功能更加符合人们的生活需 要。
随着国内墙体改革和建筑节能工作的全面展开， 特别在建筑设计和施工、新型墙体材料和建筑 保温材料的开发和应用、国家和地方建筑节能 法规的制定和实施，近年来，尤其在住宅建筑 开发建设中已将建筑节能纳入到国家强制性规 范设计要求。
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第二节 建筑热工基本知识
(五)围护结构热惰性指标D值的计算 1．单一材料围护结构或单一材料层的D值 D=RS 式中R——材料层的热阻(m2·K／W)； S——材料的蓄热系数[w／(m2·K)]。 2．多层围护结构的D值： 为各层D值之和
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第一节 概 述
围护结构保温、隔热的主要目的是：
改善其热工性能，保证室内冬季和夏季基本 改善其热工性能， 的热环境要求； 的热环境要求； 节约采暖和空调能耗。 节约采暖和空调能耗。
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围护结构的保温与隔热构造
5
第一节 概 述
一、我国的气候特点 与建筑室内热环境有关的主要气候特点要素：
5%
10.2
可以不考虑
5%
3.2
夏热冬暖地区区划图
第一节 概 述
二、现行标准和规范对围护结构保温、隔热 的要求 (一)节能标准和热工规范的目的和意义
《民用建筑热工设计规范》(GB 50176)，简 称热工规范。
仅对围护结构保温、隔热的最低要求做出规定。
《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》 (JGJ 26)，简称节能标准。
温度 湿度 太阳辐射
我国幅员辽阔，南北跨越热、温、寒几个气候带，从 建筑热工设计考虑，分为五个区域。
严寒地区 寒冷地区 夏热冬冷地区 夏热冬暖地区 温和地区 全国按照地区划分考虑围护结构节能设计限值 。
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我国气候分区图
我国气候分区基本情况
分区名 称 严寒地 区 寒冷地 区 夏热冬 冷地区 夏热冬 暖地区 温和 地 区 分区指标 1月平均≤-10℃ 1月平均0～ -10℃ 1月平均0～10℃ 7月平均25～ 30℃ 1月平均＞10℃ 7月平均25～ 29℃ 1月平均0～13℃ 7月平均18～ 25℃ 建筑要求 充分保温 保温为主、兼 顾防热 防热为主、兼 顾保温 充分防热 地区 (%) 45% 30% 15% 人口(%) 11.9 27.3 47.3
18
第二节 建筑热工基本知识
吸热：
指外护结构的表面从室内（外）空气中吸收热 量的过程。
传热：
指在围护结构内部由高温向低温一侧传递热量的 过程。
散热：
指围护结构的表面向低温的空间散发热量的过程。
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第二节 建筑热工基本知识
每一种传热过程都是三种基本传热方式的综合过 程。
围护结构的传热阻R0(m2·K／w) 传热系数 K (w／m2·K)，K=1／R0。
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围护结构的保温与隔热构造
22
第二节 建筑热工基本知识
(四)材料的导热系数 材料的导热系数‘‘λ’’是衡量材料热工性能的重要指标。
其物理意义是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表 面的温差为1°C(K)，在1h内，通过1m2面积传递的热量。 单位为W／m·K，(此处的K可用℃代替)。
要想提高围护结构的热阻，可增加结构层厚度。 但增加结构厚度既增加了结构重量也占用了室内的 使用面积，同时材料的消耗量也增多了。
从效果看，虽然能提高一定的热阻，但却是一种很不 经济的办法。
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围护结构的保温与隔热构造
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第三节 围护结构保温构造
(二)选择导热系数小的材料 围护结构的热阻与材料的导热系数成反比。
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第三节 围护结构保温构造
(1)外保温墙体
将保温材料设在围护结构的外侧(低温一侧)。 可避免产生热桥；冬季保温性能良好，夏季隔热性 能优良；既适用于新建筑，也适用于旧建筑节能改 造，不影响室内使用面积；既利于保护主体结构， 又减少温度应力对结构的破坏作用，延长结构使用 寿命。 但施工较为复杂，外部防水、罩面需认真处理，确 保墙体的可靠性和耐久性。 外保温墙体主要有下列几种类型：
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第一节 概 述
(二)围护结构保温、隔热和节能设计的内容和目的 (1)按照国家的有关标准规范的要求，建筑物的外墙、屋顶、 门窗和地面等，应采取保温、隔热构造措施。 (2)在采暖和空调建筑节能设计中，围护结构应保证各部分 的传热系数、热惰性指标、窗墙面积比、窗户气密性和遮阳 等符合规定要求。 (3)在冬季保温设计中，要保证围护结构内表面不出现结露 和满足基本的卫生要求。 (4)在冬季采暖建筑中要做好防潮处理，保证在正常使用条 件下围护结构内部不出现冷凝水的积聚。 (5)在冬季采暖建筑中要做好防空气渗透设计，保证围护结 构和门窗的气密性符合规定要求。 (6)在夏季防热设计中，要保证围护结构隔热性能符合规定 要求。
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围护结构的保温与隔热构造
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外围护结构注重保温隔热的意义
一幢好的节能的建筑应该是：冬暖夏凉，通风 良好，光照充足，易于调节控制。
面对全球能源的日益紧张、环境恶化、生态破 坏和气候变暖等一系列严峻问题，在建筑节能 方面，特别对于建筑外围护结构加强保温隔热 和提高气密性的设计研究也就越来越显得格外 重要。 外围护结构在整个建筑系统中应起到有效利用 能源的主要作用。
在冬季采暖地区，体型系数是非常重要的，外表 面积越大，外围护结构的传热损失也越大，能耗 就越大。 体形系数与建筑造型、平面布局、采光通风等紧 密相关。体形系数过小，将限制建筑师的创造性， 建筑造型呆板，平面布局困难，甚至损害某些建 筑功能，尤其是自然通风和景观设计。
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围护结构的保温与隔热构造
其原标准节能率为30％，新标准节能率为50％。
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第一节 概 述
《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ 75—2003) 。 1)采用对比评定法——相对能耗 2)简化节能计算，设计者可以不用气象参数。 3)系统地提出遮阳系数的量化规定、并提出建 筑外遮阳系数的简化计算方法
二、围护结构的传热阻、传热系数、热阻和热惰 性指标的计算
(一)围护结构传热阻(m2·K／w)
R0=Ri+R+Re
(三)围护结构热阻的计算 1．单一材料层围的热阻 2．多层围护结构的热阻 3．由两种以上材料组成的、两向非均质的围护 结构平均热阻
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第二节 建筑热工基本知识
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第二节 建筑热工基本知识
一、围护结构的传热方式与传热过程
围护结构包括外墙、屋顶、门窗和地面等。 围护结构的传热通常由对流、传导和热辐射三种 方式进行。 通过围护结构的传热需经过三个过程，即吸热、 传热和散热。
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围护结构的保温与隔热构造
二、围护结构的保温构造 作为外围护结构从构造角度综合考虑选择合理 的方案。 ( ) (一)墙体保温构造
1．单一材料的保温构造 这种方案是采用轻质、高强的保温材料，既解 决了结构承重问题，又具有较好的保温性能。
如陶粒混凝土、浮石混凝土、加气混凝土等。 它们具有表观密度小，导热系数小，而强度、耐久 性高的特性，是较好的保温结构材料。
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第三节 围护结构保温构造
①抹灰型：
外墙外保温所采用的抹灰材料有多种，如珍珠岩保温砂浆、 聚苯颗粒保温砂浆等。它施工简便，造价低。
②粘贴型：
指在外墙外侧采用聚合物砂浆粘贴自熄型聚苯板、挤塑型聚 苯板、膨胀珍珠岩板保温板等。
③现浇型：
主要用于现浇混凝土剪力墙体系。即在浇灌外墙混凝土时将 聚苯板直接放在外模板内侧，并加适当数量的钢筋锚栓与聚 苯板连接，使保温板与墙体两者结合为一体。
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第一节 概 述
三、现行节能设计标准对建筑物和围护结构设计的一些 规定 (一)在严寒和寒冷地区，现行标准《民用建筑节能设计 标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ 26—95)的一些规定：
建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向，主要房间 宜避免冬季主导风向。 建筑物体形系数宜控制在0．30及0．30以下；若 体形系数大于0．30，则屋顶和外墙应加强保温， 其传热系数应符合规定的要求。 采暖居住建筑的楼梯间和外廊应设置门窗。
导热系数与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因 素有关。
非晶体结构、密度较低的材料，导热系数较小。 材料的含水率、温度较低时导热系数较小。 在建筑热工计算中，通常把导热系数“λ”值小于0．3w／ (m·K)的材料称为保温材料或绝热材料。而把导热系数在 0．05W／(m·K)以下的材料称为高效保温材料或高效绝热 材料。
吸热和放热属表面热转移。
在表面热转移过程中，既有表面与附近空气之间的对 流与导热，又有表面与周围其他表面之间的辐射传热。
围护结构本身的传热过程，与围护结构本身的材 料结构有关。
对实体材料层，则以导热为主；对空气层，一般 以辐射和对流传热为主。
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第二节 建筑热工基本知识
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第一节 概 述
(二)在夏热冬冷地区，现行《夏热冬冷地区居住建筑 节能设计标准》(JGJ 134—2001)的一些规定: 建筑物朝向宜采用南北向或接近南北向。 条式建筑物的体形系数不应超过0．35，点式建 筑物的体形系数不应超过0．40。 外窗(包括阳台门的透明部分)的面积不应过大。 不同朝向、不同窗墙面积比的外窗，其传热系数 应符合规定。
围护结构的保温与隔热构造
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第三节 围护结构保温构造
提高围护结构热阻值的措施
保温构造良好的围护结构应是：
结构热阻值和热惰性指标较大 在结构中没有明显热桥的结构。
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第三节 围护结构保温构造
提高围护结构的热阻值主要措施有：
(一)增加围护结构的厚度 围护结构的热阻与围护结构的厚度成正比。
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第三节 围护结构保温构造
2．复合材料保温构造
复合材料即利用强度高的材料和导热系数小的 轻质保温材料进行组合，构成既能承重又可保 温的复合结构。
在这种结构中，轻质材料专起保温作用，强度高的 材料专门负责承重。让不同性质的材料各自发挥其 功能。
复合保温构造主要有下列三种类型：外保温、 内保温和夹心保温
建筑构造设计(2)
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围护结构的保温与隔热构造
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建筑外围护结构的保温与隔热构造
建筑外围护结构保温、隔热的主要目的 建筑外围护结构保温、隔热的主要目的? 对于建筑保温、隔热，重点考虑问题各自有那些? 对于建筑保温、隔热，重点考虑问题各自有那些 外围护结构的热工性能包括那些，如何改善？ 外围护结构的热工性能包括那些，如何改善？
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围护结构的保温与隔热构造
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第一节 概 述
(三)在夏热冬暖地区，现行《夏热冬暖地区居 住建筑节能设计标准》(JGJ 75—2003) 。 规定居住建筑屋顶和外墙的传热系数和热惰性 指标应符合规定。
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第一节 概 述
体形系数：指建筑物的外表面积与外表面积所包 体形系数 围的体积之比。
选用导热系数小的材料来组成围护结构。 但由于导热系数小的材料，通常都是轻质材料，如岩 棉、玻璃棉、泡沫塑料等，这些轻质材料结构强度低， 无法起承重作用，不适应外围护结构的要求。 所以，单纯选择导热系数小的保温材料作外围护构件 也不适合。
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第三节 围护结构保温构造
创造一个健康、舒适、方便的生活环境是人类 的共同愿望，更是建筑师的责任。
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外围护结构注重保温隔热的意义
建筑设计应该坚持节约建筑用能并以此改善建 筑热环境的原则。不断提高建筑热环境的舒适 程度，使建筑使用功能更加符合人们的生活需 要。
随着国内墙体改革和建筑节能工作的全面展开， 特别在建筑设计和施工、新型墙体材料和建筑 保温材料的开发和应用、国家和地方建筑节能 法规的制定和实施，近年来，尤其在住宅建筑 开发建设中已将建筑节能纳入到国家强制性规 范设计要求。
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第二节 建筑热工基本知识
(五)围护结构热惰性指标D值的计算 1．单一材料围护结构或单一材料层的D值 D=RS 式中R——材料层的热阻(m2·K／W)； S——材料的蓄热系数[w／(m2·K)]。 2．多层围护结构的D值： 为各层D值之和
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第一节 概 述
围护结构保温、隔热的主要目的是：
改善其热工性能，保证室内冬季和夏季基本 改善其热工性能， 的热环境要求； 的热环境要求； 节约采暖和空调能耗。 节约采暖和空调能耗。
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第一节 概 述
一、我国的气候特点 与建筑室内热环境有关的主要气候特点要素：
5%
10.2
可以不考虑
5%
3.2
夏热冬暖地区区划图
第一节 概 述
二、现行标准和规范对围护结构保温、隔热 的要求 (一)节能标准和热工规范的目的和意义
《民用建筑热工设计规范》(GB 50176)，简 称热工规范。
仅对围护结构保温、隔热的最低要求做出规定。
《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》 (JGJ 26)，简称节能标准。
温度 湿度 太阳辐射
我国幅员辽阔，南北跨越热、温、寒几个气候带，从 建筑热工设计考虑，分为五个区域。
严寒地区 寒冷地区 夏热冬冷地区 夏热冬暖地区 温和地区 全国按照地区划分考虑围护结构节能设计限值 。
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我国气候分区图
我国气候分区基本情况
分区名 称 严寒地 区 寒冷地 区 夏热冬 冷地区 夏热冬 暖地区 温和 地 区 分区指标 1月平均≤-10℃ 1月平均0～ -10℃ 1月平均0～10℃ 7月平均25～ 30℃ 1月平均＞10℃ 7月平均25～ 29℃ 1月平均0～13℃ 7月平均18～ 25℃ 建筑要求 充分保温 保温为主、兼 顾防热 防热为主、兼 顾保温 充分防热 地区 (%) 45% 30% 15% 人口(%) 11.9 27.3 47.3
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第二节 建筑热工基本知识
吸热：
指外护结构的表面从室内（外）空气中吸收热 量的过程。
传热：
指在围护结构内部由高温向低温一侧传递热量的 过程。
散热：
指围护结构的表面向低温的空间散发热量的过程。
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第二节 建筑热工基本知识
每一种传热过程都是三种基本传热方式的综合过 程。
围护结构的传热阻R0(m2·K／w) 传热系数 K (w／m2·K)，K=1／R0。
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第二节 建筑热工基本知识
(四)材料的导热系数 材料的导热系数‘‘λ’’是衡量材料热工性能的重要指标。
其物理意义是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表 面的温差为1°C(K)，在1h内，通过1m2面积传递的热量。 单位为W／m·K，(此处的K可用℃代替)。
要想提高围护结构的热阻，可增加结构层厚度。 但增加结构厚度既增加了结构重量也占用了室内的 使用面积，同时材料的消耗量也增多了。
从效果看，虽然能提高一定的热阻，但却是一种很不 经济的办法。
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第三节 围护结构保温构造
(二)选择导热系数小的材料 围护结构的热阻与材料的导热系数成反比。
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第三节 围护结构保温构造
(1)外保温墙体
将保温材料设在围护结构的外侧(低温一侧)。 可避免产生热桥；冬季保温性能良好，夏季隔热性 能优良；既适用于新建筑，也适用于旧建筑节能改 造，不影响室内使用面积；既利于保护主体结构， 又减少温度应力对结构的破坏作用，延长结构使用 寿命。 但施工较为复杂，外部防水、罩面需认真处理，确 保墙体的可靠性和耐久性。 外保温墙体主要有下列几种类型：