墙体保温原理及节能措施研究

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1、墙体保温原理及节能措施研究一、引言近年来，随着我国国民经济的迅速发展，国家对环境保护节约能源、改善居住条件等问题极为重视，并相应地制定了一批技术法规和标准规范，尤其对严寒和寒冷地区的采暖民用建筑的保温节能更具冇突出经济效益和社会意义。二、采暖民用建筑节能原理及途径在冬季，为了保持室内温度，建筑物必须获得热量，主要从采暧设备的供热(70%・75%)、太阳辐射热(15%-20%)和内部得热(7%-8%)获得,这些热量再通过围护结构(外墙、门窗、屋顶)的传热(70%-80%)和空气渗透(20%-30%)向外散失。因此，对建筑物來说，

2、节能的主要途径是减少建筑物外表面面积和加强围护结构保温，以减少传热耗能量，提高门窗的气密性，以减少空气渗透耗能量，最终达到节能的目的。因此围护结构保温尤为重要。三、围护结构保温的方式围护结构的保温主要是墙体的保温，新的节能标准(JGJ26-95)耍求围护结构节能50%,如哈尔滨地区外墙的传热系数K二0.52,窗户的传热系数K二2.5；沈阳地区外墙的传热系数K二0.68,窗户的传热系数K=3.0,若用单-•材料外墙(如加气块、空心砖等)在严寒地区如哈尔滨外墙厚度需450mm(加气块)、1020mm(空心砖)。显然这是不可行的，因

3、此，在严寒地区必须采用高效保温节能的保温墙体。目丽国内主要有三种方式：a、内保温复合外墙：即在主体结构内侧做保温结构，中间设置空气间层,以防止保温材料受潮，同吋提高热阻，但缺点是在丁字墙及拐角等特殊部分形成薄弱节点难以处理。b、保温材料夹芯复合外墙：是在主体围护墙内夹上一层保温材料，但该结构施工复杂，节点处理难度大，且造价相对较高。c、外保温复合墙：是在主体结构外侧贴保温层，然后再做饰面层(如玻璃、石材、铝板面层等)，它有以下特点：①对主体结构有保护作用，减少热应力的影响。(附图一)②有利于室内水蒸气通过墙体向外散发，避免水蒸

4、气在墙体内凝结而使Z受潮。（附图二）①有利于防止薄弱节点产生冷桥。（附图三）②由于保温材料贴在外侧，墙体减薄，使每户使用面积亦增加，经济价值十分可观。品佛加尸上比袄因此，外保温复合墙是口前常用的结构，过去常用做法是在土建已完成的加气混凝土外贴聚苯板或岩棉，但会在墙体表面产生冷凝水。新的《金属与石材幕墙工程技术规范》（JGJ133-2001）要求幕墙的保温材料可与金屈板、石材结合在一起，但应与主体结构外表面有50mm以上的空气层。因此将岩棉板等保温材料直接固定在铝板背部或幕墙横梁上，与幕墙共同形成一个保温体系。主要冇以下几种形式

5、Ui.卷林ML下面为外保温复合墙的平均传热系数计算：外墙为200厚加气混凝十•墙，采用聚苯板外保温（8=50mm）外饰面为石材30mm,所用材料的导热系数X[W/（m.K）]：加气混凝土墙0.22,石材3.49,聚苯板0.05,空气间层热阻R=0.16n?.K/W外墙总热阻R（）二Ri+工R+Ra+Re式中R0—…外墙总热阻Ri…-内表面换热阻，取0.11m2.K/WR.•…外墙材料层热阻，R=5/XS——材料层厚度（m）入一■材料的计算导热系数（W/m.K）Ra-一空气层热阻Ra=0.16m2.K/WRe-…外表面换热阻，冬

6、季取0.04m2.K/W传热系数K0=l/R()=l/(Ri+ER+Ra+Re)=1/(0.11+0.2/0.22+0.05/0.05+0.03/3.49+0.16+0.04)=1/2.227=0.449(W/m2.K)哈尔滨地区外墙的传热系数K=0.52,因此满足节能标准(JGJ26-95)Ko被称为总传热系数,Ro被称为总传热阻,Ro=l/Ko,Ko和Ro是在门窗、幕墙热工计算中的两个非常重要的物理量。四、外墙保温材料材料的保温隔热性能好坏是由材料导热系数的大小决定的，导热系数愈小，保温、隔热性能愈好，建筑外墙保温材料主要

7、有以下儿种：a、岩棉及其制品：以精选的玄武岩或绿岩为主要原料，经高温熔融制成的人造无机纤维。防火效果好，可耐800°C高温。b、矿棉及其制品：是利用工业废料矿渣为主要原料，经熔化采用高速离心法或喷吹法工艺制成的棉丝状无机纤维。c、玻璃棉及其制品：是以硅砂、石灰石等矿物为主要原料，经熔化将熔融玻璃液制成的无机纤维，保温效果比岩棉更好，但不耐高温。d、聚苯乙烯泡沫塑料板(聚苯板)：是以聚苯乙烯树脂为基料，加入发泡剂等辅助材料，经加热发泡而成的轻质材料。以上材料均具有容重小、隔热、吸声、导热系数低、不燃、化学稳定性好等特点，均适用于

8、围护墙的保温。五、幕墙建筑节能的设计原则1.严寒地区、寒冷地区和温和地区的幕墙要进行冬季的保温设计；2.我国目前尚没冇专门的幕墙热工设计标准或规范，幕墙热工设计依据国家现行的《民用建筑热工设计规范》(GB50176-93).《采暖居住建筑节能标准》(JGJ26-95)3.进行