夏热冬冷地区屋面保温隔热构造改进研究
论夏热冬冷地区建筑的围护结构设计与节能的关系

论夏热冬冷地区建筑的围护结构设计与节能的关系摘要:夏热冬冷地区的主要分区指标是最冷月平均温度0~10℃,最热月平均气温25~30℃。
夏热冬冷地区的节能建筑的热工设计有其自身的特点,与北方寒冷地区和热带地区不同,建筑的热过程涉及夏季隔热,冬季保温以及过渡季节的除湿和自然通风等四个因素。
因此,在进行维护结构的热工设计时应根据这一地区的气候特点,同时考虑冬夏两季不同方向的热量传递以及在自然通风条件下建筑热湿过程的双向传递。
因此,不能简单的采用降低墙体,屋面,窗户的传热系数,增加隔热保湿材料厚度来达到节约建筑能耗的目的。
【1】建筑节能就是在建筑材料生产,房屋建筑施工及使用过程中,合理的使用,有效的利用能源,以便在满足同等需要或达到相同目的的条件下尽可能降低能耗,实现提高建筑舒适性和节约能源的目标。
【2】前言:在夏热冬冷地区开展建筑节能,有着极其重要的意义,因为夏热冬冷地区涉及西南地区东部和长江中下游流域的16个省,自治区,直辖市,约有人口5.8亿,国民生产总值约占全国的48%,是中国人口最密集,经济发展速度最快的地区。
【1】然而随着全球经济的发展各国能耗都不断上升。
与工业耗能和交通耗能相比较,建筑能耗的资源种类更丰富且数量正与日俱增!同时建筑节能的必要性和紧迫性(具体包括:1,国际能源危机加剧2,我国人均能源储量少,能源成为我国经济的命脉所在3,我国建筑耗总量大,建筑节能状况落后4,建筑节能是改善空间环境的重要途径)要求提高建筑节能水平,这样才能有利于经济的持续健康发展。
本篇将分别论述门窗、墙体、屋顶与地面的节能设计。
正文:一、在建筑围护结构的门窗、墙体、屋面、地面四大围护部件中,门窗的绝热性能最差,是影响室内热环境质量和建筑节能的主要因素之一。
就我国目前典型的围护部件而言,通过门窗的能耗约为墙体的4倍,屋面的5倍,地面的20多倍,约占建筑围护部件总能耗的40%~50%.据统计,在采暖或空调的条件下,冬季单玻窗所损失的热量约占供热负荷的30%~50%,夏季因太阳辐射热透过单玻窗射入室内而消耗的冷量约占空调负荷的20%~30%。
浅谈冬冷夏热地区住宅外墙保温措施

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夏热冬冷地区既有建筑节能改造探究

夏热冬冷地区既有建筑节能改造探究摘 要 使用清华斯维尔软件公司开发的节能设计软件TH-BECS2008,对夏热冬冷地区(南京)的一幢既有公共建筑的能耗随围护结构(外墙、外窗、遮阳)改善的变化规律进行了分析,得出对围护结构各部分的改造对建筑能耗的影响。
关键词 围护结构改造,动态负荷,影响因子1 引言南京位于夏热冬冷地区,该地区夏季闷热,冬季寒冷,室内热环境较差。
随着经济发展和人民生活水平快速提高,空调设备也得到普及使用。
如何通过改善建筑围护结构热工性能,使建筑物具有良好的室内热舒适性,降低建筑耗能成为急需研究的课题。
目前八十年代以来的既有建筑仍占有相当大比重,因此在对新建建筑加以节能设计的同时,还应研究对既有建筑的节能改造。
本文以南京的某幢既有公共建筑为例进行了动态负荷计算,分析了围护结构的改造对建筑能耗的影响。
2 软件计算模型斯维尔软件采用DOE-2.1E-119计算内核,DOE-2用反应系数法[1]来计算建筑围护结构的传热量。
反应系数法,将计算围护结构作为线性的热力系统,利用系统的传递函数得出某单位扰量(如三角波)作用下的反应系数,也即单位扰量作用下系统的得热量,由于任意变化的室外温度可以分解成一个个可迭加的三角波,利用导热微分方程可迭加的性质,因此可通过反应系数来求解系统得热量。
反应系数法用时间序列表示外扰变化,不考虑外扰是否呈周期性变化,反应系数的计算可参考专门的资料[2]。
若反应系数已知,就可利用下式计算第n 个时刻,从室外通过围护结构向室内的传热得热量()HG n 。
()()()()()00HG n Y j t n j Z j t n j z r j j ∞∞=---∑∑==():():2():/()2():/()t n j n j z t n j n j r Y j W m K Z j W m K ----⋅⋅式中:第时刻室外综合温度第时刻室内温度围护结构的传热反应系数,围护结构内表面的吸热反应系数,空调负荷的计算中,室温相对恒定,假定tr 不变,以一年8760小时为计算区间模拟全年空调负荷,则第n 时刻的得热量为:8760()()()0HG n Y j t n j Kt z r j =--∑=则n 时刻的室内冷负荷为:8760()()()0CLQ n W HG n j HG n j f d j ββ=-+∑=:::f d W j ββ式中:得热量中辐射部分所占的比例;得热量中对流部分所占的比例;围护结构的负荷反应系数,由房间几何形状、围护结构材料、表面特性等固有属性决定3 原有建筑动态负荷模拟计算: 3.1 建筑概况办公建筑,建筑节能计算面积7193 m2,高度55.5 m ,层数16层,建筑外表面积为:6090.32 m2,体形系数0.246。
夏热冬冷地区外墙保温体系研究

夏热冬冷地区外墙保温体系研究摘要:本文旨在探讨夏热冬冷地区外墙保温体系的研究背景和目的,介绍该地区外墙保温体系的概念、特点、现状,分析针对夏热冬冷地区外墙保温的措施,并通过案例分析说明不同措施的优缺点,最后总结本文的主要内容和结论,并展望未来研究方向。
夏热冬冷地区是指夏季炎热、冬季寒冷,室内外温差较大的地区。
这些地区的外墙保温性能对于提高建筑物能效、降低能源消耗具有重要意义。
因此,本文将重点研究夏热冬冷地区外墙保温体系,以期为该地区的建筑节能减排提供有益的参考。
外墙保温体系是指一种由保温材料、防护层和装饰层组成的复合结构,旨在降低建筑物热传递,减少能源消耗。
在夏热冬冷地区,外墙保温体系应具备优良的保温隔热性能、耐久性和安全性。
目前,夏热冬冷地区的外墙保温体系主要有以下特点:材料多样性:保温材料种类繁多,包括聚苯乙烯、矿棉、硅酸盐等。
复合结构:外墙保温体系通常由保温层、防护层和装饰层组成,以满足不同的功能需求。
节能要求:夏热冬冷地区对建筑节能要求较高,外墙保温体系需要满足相关节能标准。
为提高夏热冬冷地区外墙保温性能,以下措施值得:改善建筑结构设计:通过优化建筑立面设计、采用遮阳设施等措施,减少太阳辐射对墙体的影响。
使用高效保温材料:选用导热系数低、密度小、性价比高的保温材料,如真空隔热板、纳米气凝胶等。
增强保温层厚度:增加保温层厚度可以提高保温效果,但需要注意其对墙体承重能力的影响。
发展可再生能源:结合太阳能、地源热泵等技术,减少对外墙保温体系的能源依赖。
本节将选取两个案例,分析不同措施在实际工程中的应用效果。
案例一:某居住建筑采用聚苯乙烯保温材料,通过增加保温层厚度达到良好的保温效果。
然而,由于聚苯乙烯易燃,存在一定的安全隐患。
该建筑在长期使用后,保温层出现裂缝,导致能源浪费。
案例二:某商业建筑采用纳米气凝胶作为外墙保温材料,取得了较好的节能效果。
同时,该材料具有较高的安全性和耐久性。
然而,纳米气凝胶的生产成本较高,限制了其在广泛推广中的应用。
夏热冬冷地区既有居住建筑围护结构节能改造技术浅析

区 , 以往 建 筑设 计 没 有 考虑 夏 季 隔 热 设计 和 冬 季保 温 设 计 造 成 夏 冬 季 空调 采 暖 设 备 使 用频 繁 ,构 成 了能 耗 浪 费 ,因此 对 该 地 区
较多 如挤 塑 聚 苯 乙烯 ( ( P U ), 酚醛 泡 沫板 ( P F ) , 岩 棉 板 发 泡水 泥板 、聚苯 颗 粒砂 浆 预制
外 墙 保 温 的 连续 性 和 整体 性 ,提 高 了围 护 结构 的耐 久 性 。 同 时在
时增 加 内遮 阳需 入 户 操 作 .对 原 有 室 内 装修 造 成 一 定破 坏 。 另 外
一
般 住 户 都 会 自行 安 装 室 内 窗 帘 以增 加 私 密性 .因此 改 造 时 应 以
增 加 外遮 阳设 施 为 主 。
板等。
既有非节能的居住建筑进行节能改造将具有重要的现实意义。 囝
参考 文献 : [ 1 ] 沈婷婷 . 夏 热 冬 冷 地 区 既有 居 住 建 筑 节 能 改 造 策 略 研 究【 D] . 浙 江 大 学 ,2 0 1 0 . f 2 ] 谢晟翔 , 南昌地 区既有居住 建筑节 能改造研究[ D】 . 南 昌大 学 ,2 0 l 3 . [ 3 ] 仓盛 . 夏 热 冬 冷地 区 既 有 居 住 建 筑 围护 结 构 节 能 改 造 研究[ J ] . 新 型 建筑 材料 ,2 0 1 4 ( 4 ): 1 1 一 l 4 . 【 4 ] 徐 一磊 ,夏晶 . 浅 谈我 国建筑节 能的若 干现状 [ J 1 . 科 学 与 财 富 ,2 0 1 1 ( 1 ): 3 5 - 3 5 . 【 5 】 侯 平 兰 ,薛 永 武 , 张 宣 关 . 夕 墙保温 的墙体节能方法 [ J 】 . 陕 西建 筑 ,2 0 0 6 ( 8 ) : 1 2 -1 4 .
夏热冬冷地区高层住宅建筑内保温设计的研究

析论证 了这 一做法 的合理 性 ,为高层住宅建筑 建筑的节能设计做法提供 了新的参考。
规 不 健 全 、 术 支 撑 不 完善 、 能 市 场 不 成 熟 等 困难 。特 别 是 很 多 建 筑 设 计 人 员 和 广 大 施 工 技 节
常重要。
h a i ihrsdni ulig f teae t e n hg eiet b i nso ( t l a d h r &I as e nta s h ao ai o set lodmosr e er in t o if m ap cs t t t l yf tr f e rysvn o eg aig@ c, c icuesrcue a- n t a ht tr t tr, r e u r
K e wor : t u y dsho-s mme n od- ne r a r a d c l witrae ;
h g e i e t lb id n ;EP o r e t p e e - i h r sd n i u l i g a S b a d h a r s r
场 常 见 的 材料 有膨 胀 聚 苯 板 、 出型 聚 苯 板 、 粉 聚 苯 颗 粒 及 加 气 混 凝 土 砌 块 等 。 挤 胶
2 1 墙 外 保 温 系 统 .外
sypoie e e rne厂r n r aigd— a r d s n wr ee c _ eg s n e v a f 0e y v s no hg s et ulig. i i r i ni b i ns g f hed a l d
夏热冬冷地区外墙保温体系的现状分析

夏热冬冷地区外墙保温体系的现状分析来源:尾矿处理/尾矿利用/尾矿陶粒/尾矿处理技术/尾矿处理设备-郑州德森环境科技有限公司建筑节能的重点在于提高建筑物外围护结构的保温隔热性能。
建筑物外围护结构中的能耗方式中,外墙与外窗所占比例最大,达90%左右。
在外墙与外窗中采用具有优异热阻断性能的保温隔热材料和低辐射中空玻璃,增大围护结构的热阻值,减少建筑物与环境的热交换,是实施建筑节能的最有效措施。
不同的气候条件对建筑物外围护结构的保温隔热要求差异很大。
北方地区主要以保温为主,南方地区则以隔热为主,而对于夏热冬冷地区,建筑热过程为外综合温度作用下一种非稳态传热。
夏季白天外围护结构受到太阳辐射被加热升温,向室内传递热量,夜间围护结构散热,即存在建筑围护结构内、外表面日夜交替变化方向传热。
冬季则主要是通过外围护结构向室外传递热量的热过程。
根据历年的用电分析,夏季制冷是建筑用能的主体,冬季采暖用能相对为辅。
因此,这一地区节能建筑围护结构设计重点是解决夏季建筑的隔热,兼顾冬季保温。
围护结构设计除了满足夏季白天良好的隔热性(衰减值较大,延迟时间长)、夜间散热快之外,还要求冬季具有良好的保温功能。
建筑物外围护结构主要包括屋顶、外墙、门窗、楼板等,其中,外墙与外窗所占比例最大,是解决建筑节能问题的关键。
采用轻质多孔的自保温墙体材料,增大围护结构的热阻值和热惰性指标,以减少建筑物与环境的热交换,是夏热冬冷地区实施建筑节能的有效措施之一。
目前外墙保温体系主要有外墙外保温和外墙内保温两大类。
外墙内保温体系由于冷热桥问题和二次装修问题,与我国的建筑体系不尽适应,虽然有费用较低、安全可靠等方面的优点,作为单一节能措施,不宜作为推广项目。
外墙外保温体系中采用最多的是保温砂浆和苯板或聚胺脂保温系统。
保温砂浆采用最多的是胶粉聚苯颗粒保温浆料,这一系统的节能效果除了取决于材料组方外,在很大程度上取决于施工质量,并且存在强度与保温性能之间的矛盾。
夏热冬冷地区居住建筑屋顶保温方案研究

40时 , . 轻质结构 屋面传热系数不得 大于 05w/ m K)重 质屋 面 不得 大于 0 6w/ m K) 。鉴 于 . ( 2・ , . ( 2・ …
大多数屋面都是重质结构屋面, 以重质结构屋面为例来分析比较各种类型的屋面保温做法。设屋面为上 人保温平屋面, 防水等级为二级 。屋面板为 1 l 厚现浇钢筋混凝土板 ; 2 nn 0 i 板下抹灰为 1 t厚混合砂浆, 5 n m 板上找平 层为 2 m厚水 泥砂 浆 ; 0m 不设隔汽层 ; 找坡层 为水泥焦渣 , 平均厚 度 10ml 防水层 为 3m 0 i; l m厚沥 青防水卷材, 保护层( 兼防水层) 4 m厚配筋细石混凝土。以屋面传热系数分别不得大于 1o ( 为 0m .w/ m
收 稿 日期 :2 1 0 0 2— 2—1 4
作者简介 :王其恒 , , 男 安徽五河人 , 安徽水利水电职业技术学院讲 师 , , 硕士 从事建筑工程设计 、 教学与研究 。
第 2期
王其恒 : 夏热冬冷地区居住建筑屋顶保温方案研究
‘9 1・
时, 轻质结构屋面传热系数不得大于 08W ( 2 K , . / m ・ )重质屋面不得大于 10W ( K ; . / m ・ ) 当体形系数 >
保 温 节能做 法 。由于我 国幅员 辽 阔 , 地气 候差 异很 大 , 建筑 的节 能要 求也 不尽 相 同。 因本 人所 处省 各 对 份—— 安徽 省大部 属于 夏热冬 冷地 区 , 行 的也 是夏 热冬 冷地 区节能标 准 , 执 本文 主要研 究夏 热冬 冷地 区 居住建 筑 的屋顶保 温做 法 。
2 1 6月 0 2年 第l 8卷第 2期
安庆 师范 学院学 报(自然科 学版 )
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屋 面是 建筑 匍护结 构 的重 要部 分, 其对 建筑 能 2 . 1 保温 屋面
塑聚苯板或膨胀 聚苯板等保温材料。 该 屋 面构 造 筑 节 能 设 计 标 准 》( 以下 简 称 “ 5 0 %标 准 ”) 对屋 1 0 月开 始 实 施 的 《 低 能 耗 居 住 建 筑 节 能 设 计 标
3 . 2 计算参数 室外 温度取 2 0 1 6 年6 月1 5 日至 8 月3 1 日( 空 调
图4 所示。 三种 屋面 的隔热 性 能均 较 好 , 但 是架 空 屋 期 ) 的实时温度 , 数 据 来 自《 中 国地 面 国 际交 换 站
面易损坏, 种植 屋面的建造成本较 高, 蓄水屋面在 气候 资料数据集 》( 以武汉、 长沙、 南京为例 ) ; 室 冬季易冰冻 , 三者在夏热冬冷地 区的应用都受到一 内温度取恒定2 6 %; 外表面对 流换热系数 为1 9 W/ 定 的 限制 。 ( 1 T I 。 o C ) , 内表面对 流换热系数为8 . 7 W / ( i n ℃) ; 钢
z 0 厚1 : 3 水 泥砂 浆 找平 层 傈 温层 钢 筋 滟凝 土 屋 面板
-
保 温层 或 隔 热层 钢 筋混 凝 土 屋 面 钢筋混凝土屋面板 来自I 一钢筋混凝士属面板
兰 盆
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z //. / /,/,/ /
图1 保 温屋 面 构 造
图2 种 植 屋 面 构 造
8 厚石灰石保护层
一
种 植 士厚 度 按 工程 设 计
2 0 厚低强度等级砂浆隔离层
防水卷材或镀膜层 2 0 厚1 : 3 水泥砂浆找平层 保温层
土 工布 过 滤 层 f
2 0 厚 防水 砂浆 抹 1 6 0 厚 钢筋 混 凝士 1 0 厚低 强 度等 级 {
l 0 厚 聚 合物 水 泥
分析, 并 评价 屋面 夏季隔 热和 冬季 保温性 能 。 研 究表 明, 武 汉、 长 沙、 南 京地 区屋面 内表面
温度波动 最大值与保温 隔热层厚度的关系分别为) 一 0 . 0 1 4 8 x + 1 . 9 6 4 9 , 一0 . 0 2 0 2 x + 2 . 6 8 0 9 ,
一
r 2 0 高 凹凸型 排 ( 蓄) 水 扳 2 l 0 厚1 : 3 1 g 泥 砂 浆找 平 层 } 酎 根 穿刺 防水 层
…
l 一2 0 厚1 : 3 水 泥砂 浆 保平 层 层 一 防 水 层 卜 _2 0 厚1 : 3 水泥 砂 浆找 平 层
保温 层
普 通防 水 层
应用 “ 屋面 内表面温 度波动最 大值 ” 评 价 屋面隔 简 单 . 应 用 也较 为广 泛 。《 夏 热 冬 冷 地 区 居 住 建 热性 能最 为直 观准确 , 但 由于 的计 算较 为复 杂, 算。 研 究表 明. 该 方 法在评 价夏季隔热 性能 上存在一
凶此 尾 面节 能 设 i fH / , 常采用 D( D= R S ) 进行 简化 计 面传 热 系数 的要求 是 ≤O . 8 W/ ( m・ K) , 而2 0 1 3 年 定误 差 。目前 基 于实 时室 外 温 度 的T i n t u x 的相 关研 究 准 》( 以下简 称 “ 6 5 %标准 ”) 对其 要求 是 ≤O . 4 W/ 有待 开展 。 针对这一问题 , 应J E  ̄ I A N S Y S 软件 , 采用 气 ( m・ K) f 4 J 。 传 热 系 数 限 值 的降 低 , 必 然 导 致保 温 象 局提 供 的实 时 温度 数 据 , 对 “ 屋 面 内表 面温 度 波 层厚 度 的增 加 , 进 而导 致 材料 成 本 的增 加 。因此 ,
动最 大值 ” 进行 大 量的计算 , 总结 出
隔热 层厚 度d 的关系 , 方便 节能设 计 使用
植被 层
与保温 应 将 该屋 面 构 造 进 行 适 当 的 改进 , 而 不 是 一 味 地
增 加保 温 层 厚度 。
r
配 筋c 2 5 细 石混 凝 土 预制 板
1 9 0 ×1 2 0 ×1 9 0 C 2 o 细石{ 髦 疆 土 砌块
图3 蓄 水 屋 面 构 造
图4 架 空屋 面 构 造
6 0 墙材革新与建筑节能 2 0 1 8 . 1
0
建 筑 节 能
Bui l di n g En er gy Sav i n g
2 . 2 其他屋 面
种植屋面、 蓄水屋面、 架 空屋 面 的构 造 如 图2 ~
一0 . 0 1 8 1 x + 2 . 3 9 9 4 , 满 足 冬 季 保 温 的组 合 均 为6 0 m m 挤 塑 聚 苯 板+ 3 0 a r m ) 3 1 ] 气混 凝 土 碎 渣 , 满 足 夏
季 隔 热 的组 合 分 别 为 7 0 m m 挤塑聚苯板+ 3 0 m m  ̄ l 气混 凝 土 碎 渣 、 8 0 a r m 挤 塑 聚 苯 板+ 3 0 m m ) J [ 1 气混 凝 土碎 渣 、 8 0 a r m 挤 塑 聚 苯 板+ 3 0 m m ) 3 ] 1 气 混 凝 土碎 渣 。
[ 关键 词 ] 改进 保 温 屋面 : 夏热 冬 冷 地 区; 瞬 态 传 热
1 引言
耗 的影 响 不容 忽视 。夏热 冬 冷 地 区 夏季 炎热 , 且 室
外温 度 波动 较 大 , 因此屋 面的 隔热 构 造尤 为重要 。
2 屋 面形 式分析
保 温 屋 面 的构 造 如 图 I 所示 。 保 温 层 常采用 挤
建 筑 节 能
Bui l di n g En er gy Savi n g
o
夏热冬冷 地区屋面保温 隔热构造改进研究
王 兵
( 江 苏省 建筑科 学 研 究 院 , 南京 2 1 0 0 0 8)
[ 摘 要] 采 用A N S Y S 软件 , 对 夏热 冬冷 地 区五种保温 隔 热构造 的改进 屋 面进行 瞬态传 热