第三章 建筑保溫

1、第3章 建筑保溫與節(jié)能,內(nèi)容提要：,建筑保溫與節(jié)能設(shè)計(jì)策略非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與節(jié)能保溫材料與構(gòu)造透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與節(jié)能被動式太陽能利用設(shè)計(jì)（重點(diǎn)）,概述：,我國《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范GB50176-93》按下列條件，將全國劃分成五個(gè)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)：嚴(yán)寒地區(qū)：最冷月平均溫度≤－10℃，日平均氣溫 ≤5 ℃的天數(shù)，在145天以上的地區(qū)；寒冷地區(qū)：最冷月平均溫度 0～－10 ℃ ，日平均氣溫 ≤5 ℃的天數(shù)在90—145天

2、的地區(qū)；夏熱冬冷地區(qū)：最冷月平均溫度0～10 ℃ ，最熱月平均溫度25℃～30℃；夏熱冬暖地區(qū)：最冷月平均溫度大于10 ℃ ，最熱月平均溫度25℃～29℃；日平均氣溫 ≥25 ℃的天數(shù)在100—200天，夏季防熱、冬季可不保溫；溫和地區(qū)：最冷月平均溫度0～13 ℃ ，最熱月平均溫度18℃～25℃。日平均氣溫 ≤5 ℃的天數(shù)在0—90天,,夏熱冬暖地區(qū)分區(qū)圖,1、太陽輻射 2、窗 3、人體散熱 4、電燈等散熱 5、采暖散熱

3、 6、圍護(hù)結(jié)構(gòu) 7、通風(fēng) 8、地面 9、水份蒸發(fā) 10、制冷設(shè)備,3.1建筑保溫與節(jié)能設(shè)計(jì)策略,1、充分利用太陽能：節(jié)能與衛(wèi)生 日照對建筑保溫的重要意義： ( 1 ) 太陽能能量密度高；（2）太陽能為清潔能源；（3）太陽能廉價(jià)；（4）太陽能有利于人體健康；（5）太陽能的利用非?，F(xiàn)實(shí)。,太陽常數(shù),太陽眷顧地球,太陽在其主序星階段已經(jīng)到了中年期，在這個(gè)階段它核心內(nèi)部發(fā)生的恒星核合成反應(yīng)將氫聚變?yōu)楹ぁＴ谔?/p>

4、的核心，每秒能將超過400萬噸物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能量，生成中微子和太陽輻射。以這個(gè)速度，太陽至今已經(jīng)將大約100個(gè)地球質(zhì)量的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成了能量。太陽作為主序星的時(shí)間大約持續(xù)100億年左右。,太陽還很年輕，可是地球呢？,,,,,,,三大因素影響朝向,從采光、集熱、通風(fēng)三個(gè)角度考慮，建筑物分別獲得三者的最佳值時(shí)，朝向的角度各不相同，所以，建筑物的最佳朝向是由三者綜合決定的。南偏東(西)30°朝向可取得最佳采光南偏東45°到南偏

5、西45°朝向可獲最佳集熱 主導(dǎo)風(fēng)向影響室溫和通風(fēng),最佳朝向,,,2、防止冷風(fēng)的不利影響： 風(fēng)對室內(nèi)氣候的影響有兩方面：一是通過門窗口或其它孔隙進(jìn)入室內(nèi)，形成冷風(fēng)滲透；二是作用在圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面上，使對流換熱系數(shù)變大，增強(qiáng)外表面的散熱量。 防止冷風(fēng)的措施：應(yīng)爭取不使大面積外表面朝向冬季主導(dǎo)風(fēng)向，當(dāng)受條件限制不可避免時(shí)，也應(yīng)在迎風(fēng)面上盡量少開門窗或其它孔洞，嚴(yán)寒地區(qū)還應(yīng)設(shè)置門斗。 另外，還要綜

6、合考慮房間密閉性和透氣性的關(guān)系。,3、選擇合理的建筑體型、朝向建筑師處理體型與平面設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)考慮功能要求，必須正確處理體型，平面形式與保溫的關(guān)系；否則，不僅增加采暖費(fèi)用，浪費(fèi)能源，而且必然影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工質(zhì)量。,體形（型）系數(shù)：盡量減少表面積以減少熱量的散失，球形、圓形、方形、多邊形、多層。,4、使房間具有良好的熱工特性、建筑具有整體保溫和蓄熱能力 熱特性應(yīng)適合使用要求。例如：全天使用的房間應(yīng)有較大的熱穩(wěn)定性，以防止室外溫

7、度下降或間斷供熱時(shí)，室溫波動太大；對于只白天使用或只有一段時(shí)間使用的房間，要求在開始供熱后，室溫能較快上升到所需標(biāo)準(zhǔn)。,,,5、建筑保溫系統(tǒng)科學(xué)、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)合理,保溫系統(tǒng)簡介。EPS，聚氨酯等；建筑保溫條件薄弱的局部：墻轉(zhuǎn)角、圈梁、窗過梁、檐口等處。玻璃窗的熱阻遠(yuǎn)小于其它圍護(hù)結(jié)構(gòu)，是保溫重點(diǎn)部位。 （1）增加窗的層數(shù)；雙層窗與雙玻窗。 （2）改善窗框和玻璃的傳熱性能。外保溫與內(nèi)保溫。60頁8條解釋。,,,,,6

8、、建筑物具有舒適、高效的供熱系統(tǒng) 建筑節(jié)能，建筑和設(shè)備各占一半。 當(dāng)室外氣溫晝夜波動，特別是寒潮期間連續(xù)降溫時(shí)，為使室內(nèi)氣候能維持所需的標(biāo)準(zhǔn)，要有合理的供熱系統(tǒng)。供熱間歇不宜太長。,建筑保溫與節(jié)能目標(biāo)：1、保證室內(nèi)環(huán)境的熱舒適性；2、提高能源的利用效率。 建筑節(jié)能如何翻譯反映了節(jié)能的階段： energy saving; energy conservation; energy efficie

9、ncy. 建筑節(jié)能：開源節(jié)流。,3.2 非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫與節(jié)能,1、建筑保溫與最小傳熱阻法2、建筑節(jié)能與傳熱系數(shù)限值法3、建筑能耗控制與圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能權(quán)衡判斷法4、樓地面的保溫節(jié)能與熱舒適性,非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu),外墻、屋頂、架空或外挑樓板、非采暖樓梯間與采暖樓梯間隔墻或樓板、非透明幕墻、地面等。節(jié)能目標(biāo)：30%，50%，65%；75%。注意：不同類型建筑目標(biāo)不同。,對外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫要求：,,圍護(hù)結(jié)構(gòu)對室內(nèi)氣候的影響，

10、主要是通過內(nèi)表面溫度體現(xiàn)的。內(nèi)表面溫度過低，不僅影響人體健康，還會出現(xiàn)表面結(jié)露，嚴(yán)重影響衛(wèi)生，加重結(jié)構(gòu)潮濕狀況，降低結(jié)構(gòu)耐久性。,穩(wěn)定傳熱條件下，內(nèi)表面溫度僅決定于室內(nèi)外溫度和圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總熱阻 ， 越大則內(nèi)表溫度越高。,就大量性工業(yè)和民用建筑，控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面溫度不低于室內(nèi)露點(diǎn)溫度，以保證內(nèi)表面不致結(jié)露是起碼的要求。,冷凝圖片,,1、最小傳熱阻的確定：,,說明：,? ：冬季室內(nèi)計(jì)算溫度。民用建筑或其它以滿足

11、 人體生理衛(wèi)生需要為主的房屋，按衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)取值； 工業(yè)廠房或有特殊要求的房間，按相應(yīng)規(guī)范取值。? ：冬季室外計(jì)算溫度。為使同類采用不同熱穩(wěn) 定性圍護(hù)結(jié)構(gòu)的房間的室內(nèi)氣候狀況接近一致，不 同結(jié)構(gòu)應(yīng)采用不同的室外計(jì)算溫度。,最小傳熱阻是一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其確定方法應(yīng)由國家規(guī)范來規(guī)定。現(xiàn)暫按下式確定：,,,? n ：考慮外表面位置的修正系數(shù)。由于計(jì)算最小傳熱阻公式中統(tǒng)一取當(dāng)?shù)氐氖彝鈿鉁氐挠?jì)算值，這對外墻、屋頂?shù)戎苯?接

12、觸大氣的圍護(hù)結(jié)構(gòu)來說符合實(shí)際，但對那些不直接接觸室外空氣的結(jié)構(gòu)來說則需要修正。如：頂棚的上部是悶頂空間，其溫度比室外氣溫要高一些。見下表（A代替）,? ：允許溫差。見下表。使用質(zhì)量要求較高的房間， 小一些。相同的室內(nèi)外氣候時(shí)，按較小的 確定的 大一些，即使用質(zhì)量要求越高，圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)有更大的保溫 能力。,經(jīng)濟(jì)熱阻,按最小傳熱阻，節(jié)省建造費(fèi)但增加采暖費(fèi)；無限增加熱阻，節(jié)省采暖費(fèi)但浪費(fèi)建造費(fèi)，存在最佳經(jīng)濟(jì)熱

13、阻。世界發(fā)達(dá)國家外墻保溫標(biāo)準(zhǔn)逐漸提高。英國（氣候與上海相近）1973年前外墻傳熱系數(shù)1.6w/(m2k)，1974年后1.0w/(m2k) ，1982年后0.6w/(m2k) ，1988年后0.45w/(m2k)。與北京相近氣候的發(fā)達(dá)國家約為0.35w/(m2k)。我國北京為0.9w/(m2k)。,夏熱冬暖地區(qū)居住建筑,2、建筑節(jié)能與傳熱系數(shù)限值法,1）居住建筑的保溫與節(jié)能三個(gè)階段采暖區(qū)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)承擔(dān)的比例具體規(guī)定,2）公共

14、建筑的保溫與節(jié)能與居住建筑不同，全國統(tǒng)一階段性要求體形系數(shù),公共建筑節(jié)能規(guī)范,3）非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)計(jì)算按照建筑面積加權(quán)平均來計(jì)算。主要是考慮熱橋部位。,3、建筑能耗控制與圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能權(quán)衡判斷,采暖耗熱量指標(biāo)，采暖耗煤量指標(biāo)矛盾：尊重建筑師的創(chuàng)作性工作。權(quán)衡判斷法：參照建筑。退而求其次，其中單項(xiàng)不過關(guān)，總體來補(bǔ)。DOE-2；DeST-H；思維爾；PKPM；天正節(jié)能等。,,PKPM操作步驟,1．  設(shè)

15、置工程信息2．  前處理3．  檢查建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)物性是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求4．  如果建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，動態(tài)計(jì)算建筑節(jié)能綜合指標(biāo)5．  顯示打印計(jì)算結(jié)果6．  退出,1）人腳與地板直接接觸傳熱 以木地面和水磨石兩種地面為例，即使它們的表面溫度完全相同，但若赤腳站在水磨石地面上，就比站在木地面上涼得多。這是因?yàn)閮烧叩奈鼰嶂笖?shù) B 不同造成的。,木地面:B=10

16、.5，Ⅰ類水泥砂漿地面： Ⅱ類水磨石:B=26.8 Ⅲ類,4、樓地面的保溫節(jié)能與熱舒適性,,2）沿外墻周邊局部保溫處理 越靠近外墻，地板表面溫度越低，單位面積的熱損失越多。為改善外墻周邊地板的熱工狀況，可采用圖示的局部保溫措施。,3.3 保溫材料與構(gòu)造,,絕熱材料：指那些絕熱性能較好，即導(dǎo)熱系數(shù)較小的材料，通常把導(dǎo)熱系數(shù)小于 0.25 并能用于絕熱工程的材料。 保溫材料：習(xí)慣上用于控制室內(nèi)熱量外流的材料。隔熱材料：防

17、止室外熱量進(jìn)入室內(nèi)的材料。,導(dǎo)熱系數(shù) 是絕熱材料最重要、最基本的熱物理指標(biāo)。一定溫差下，導(dǎo)熱系數(shù)越小，通過一定厚度材料層的熱量越?。煌瑯?，為控制一定熱流強(qiáng)度所需的材料層厚度也越小。,影響導(dǎo)熱系數(shù)的因素很多，如密實(shí)性，內(nèi)部孔隙的大小、數(shù)量、形狀，材料的濕度，材料骨架部分（固體部分）的化學(xué)性質(zhì)，以及工作溫度等。常溫下，影響最大的因素是容重和濕度。,,1。容重對導(dǎo)熱系數(shù)的影響 容重：單位體積材料的重量。 孔隙率：材料中孔隙所

18、占的體積與材料整體體積的百 分比 容重能很好地表明材料孔隙率的大小，一般情況下，容重較小，孔隙率越大。,,導(dǎo)熱系數(shù)隨孔隙率增加而減小，即容重越小，導(dǎo)熱系數(shù)也越小。 但容重小到一定程度后，再加大孔隙率，則導(dǎo)熱系數(shù)不僅不再降低，還會變大，存在有最佳容重。例如圖9-2。,,原因是：孔隙率太大，不僅意味著孔隙的數(shù)量增多，而且孔隙也必然增大。其結(jié)果，孔壁溫差變大，輻射傳熱量加大，同時(shí)，大孔

19、隙內(nèi)的對流傳熱也增多。特別是由于材料骨架所剩無幾，使許多孔隙互相貫通，使對流顯著增加。,,2。濕度對導(dǎo)熱系數(shù)的影響 重量濕度：指試樣中所含水分的重量與絕干狀態(tài)下試樣 重量的百分比 體積濕度：濕試樣中水分所占體積與整個(gè)試樣體積的百 分比 重量濕度和體積濕度的換算：,,材料受潮后，導(dǎo)熱系數(shù)顯著增大。原因是由于孔隙中有了水分后，附加了水蒸氣擴(kuò)散的傳熱量，此外還增加了毛細(xì)

20、孔中的液態(tài)水分所傳導(dǎo)的熱量。 一般情況下，水得導(dǎo)熱系數(shù)約為0.58，冰的導(dǎo)熱系數(shù)約為2.33，都遠(yuǎn)大于空氣的導(dǎo)熱系數(shù)0.03。,,3。溫度對導(dǎo)熱系數(shù)的影響 溫度愈高，導(dǎo)熱系數(shù)愈大。原因是當(dāng)溫度增高時(shí)，分子熱運(yùn)動加劇，此外，孔隙內(nèi)的輻射換熱也增強(qiáng)。 熱流方向?qū)?dǎo)熱系數(shù)也有影響 主要表現(xiàn)在各向異性材料，如木材、玻璃纖維等，當(dāng)熱流平行纖維方向，導(dǎo)熱系數(shù)較大，當(dāng)熱流方向垂直纖維時(shí)，導(dǎo)熱系數(shù)較小。,導(dǎo)熱,,導(dǎo)

21、熱系數(shù)的影響因素,材質(zhì)的影響（組成結(jié)構(gòu)不同）材料干密度的影響一般密度越大，導(dǎo)熱系數(shù)也越大有些材料如玻璃棉有一個(gè)最佳密度,材料含濕量的影響材料的防潮問題,其它的影響：如使用溫度,,絕熱材料按材質(zhì)構(gòu)造分有：多孔的、板（塊）狀的和松散狀的。,從化學(xué)成分看有：無機(jī)材料，如膨脹礦渣、泡沫混凝土、加氣混凝土、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、浮石及浮石混凝土、硅酸鹽制品、礦棉、玻璃棉等；有機(jī)材料，如軟木、木絲板、甘蔗板、稻殼等；各種泡沫塑料；鋁箔等反輻

22、射性能好的材料。,材料的選擇要結(jié)合建筑物的使用性質(zhì)、構(gòu)造方案、施工工藝、材料的來源以及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等因素，要按材料的熱物理指標(biāo)及有關(guān)的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行具體分析。,絕熱材料的選擇：,三、圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造方案的選擇：,,1、單設(shè)保溫層 由導(dǎo)熱系數(shù)很小的材料作保溫層起主要保溫作用。 保溫層不起承重作用，所以選擇的靈活性較大，不論是板塊狀，纖維狀以至松散顆粒狀材料均可應(yīng)用。,,2、封閉空氣間層保溫 封閉的空氣層有良好的絕熱作用。,空

23、心砌塊保溫與承重結(jié)合構(gòu)造,3、保溫與承重相結(jié)合 空心板、空心砌塊、輕質(zhì)實(shí)心砌塊等，既能載重又能保溫。,,4、混合型構(gòu)造 當(dāng)單獨(dú)用某一種方式不能滿足保溫要求，或?yàn)檫_(dá)到保溫要求而造成技術(shù)經(jīng)濟(jì)上不合理時(shí)，往往采用混合型保溫構(gòu)造。例如既有實(shí)體保溫層，又有空氣層和承重層的外墻或屋頂結(jié)構(gòu)。如圖是一個(gè)200C的恒溫車間外墻構(gòu)造。,1—混凝土；2—粘結(jié)劑；3—聚氨脂泡沫塑料；4—木纖維板；5—塑料薄膜；6—鋁箔紙板；7—空氣間層；

24、8—膠合板涂油漆,,保溫層在承重層外側(cè)的優(yōu)點(diǎn)： 1、使墻或屋頂?shù)闹饕糠质艿奖Ｗo(hù)，大大降低溫度應(yīng)力的起伏，提高結(jié)構(gòu)的耐久性。如圖9-5。 此外，外保溫對減少防水層的破壞，也是有利的。,,2、由于承重層材料的熱容量一般都遠(yuǎn)比保溫層大，所以這種布置方式對房間熱穩(wěn)定性有利。當(dāng)供熱不均勻時(shí)可保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的溫度不致急劇下降，從而使室溫不致很快下降。,3、保溫層放在外側(cè)時(shí)，將減少保溫層內(nèi)部產(chǎn)生水蒸氣凝結(jié)的可能性。,4、舊

25、房改造，特別是為了節(jié)能而加強(qiáng)舊房的保溫性時(shí)，外保溫處理效果最好。,,倒鋪屋面：即防水層不設(shè)在保溫層上邊，而是倒過來設(shè)在保溫層底下。國外稱“Upside Down”構(gòu)造法，簡稱USD 構(gòu)造，如圖。,圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫構(gòu)造,,,,,,內(nèi)保溫節(jié)能墻體應(yīng)用特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）位于室內(nèi)，施工方便，干作業(yè)； （2）升溫快，降溫也快。 （3）適合于分戶使用。 適合禮堂、俱樂部、影院等建筑；缺點(diǎn)：（1）

26、“熱橋”問題嚴(yán)重； （2）“冷凝”問題嚴(yán)重； （3）占用一定室內(nèi)面積； （4）不利于日后的室內(nèi)裝修。,外墻內(nèi)保溫技術(shù),外保溫節(jié)能墻體（適合于住宅等全天使用的房間）外墻外保溫技術(shù)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：a.可有效避免熱橋，節(jié)約能源； b.熱穩(wěn)定性好； c.內(nèi)表面溫度高，減少冷輻射； d.保護(hù)結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)受凍融循環(huán)影響??；

27、 e.可以在墻內(nèi)側(cè)安裝設(shè)備，適于舊房改造； f. 利于室內(nèi)裝修； g.可以組織和構(gòu)成立面，豐富立面效果； h.適用范圍廣泛； i. 綜合經(jīng)濟(jì)效益高。缺點(diǎn)：a.施工復(fù)雜，人力、物力消耗大，濕作業(yè)多； b.檢修、維護(hù)不方便； c. 容易出現(xiàn)保溫層破壞。,3.4 透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保

28、溫與節(jié)能,1、外窗與透明幕墻的保溫與節(jié)能2、外門的保溫與節(jié)能3、透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì),,一、窗戶保溫：,窗戶保溫性能低的原因，主要是縫隙透氣；玻璃、窗框 和窗樘等的熱阻太小。下表是常用的各類窗戶的總傳熱系數(shù)和總傳熱阻的值。,窗戶保溫設(shè)計(jì)方法,1、控制窗墻面積比。概念：窗墻面積比。規(guī)定。夏熱冬暖地區(qū)：居住建筑的外墻面積不應(yīng)過大，各朝向的窗墻面積比，北向不應(yīng)大于0.45；東、西向不應(yīng)大于0.30；南向不應(yīng)大于0.50。2、提

29、高氣密性，減少冷風(fēng)滲透。如何規(guī)定的，方法如何，有什么矛盾。,針對我國目前的情況，應(yīng)從以下幾方面來改善窗的保溫性能：,,3、提高窗戶的保溫能力,（1）改善窗框保溫性能。斷熱，復(fù)合，空心等。,（2）改善窗玻璃部分的保溫能力。 例如：雙層窗、雙玻璃窗、空心玻璃磚等。 思考：為什么雙層窗“內(nèi)緊外松”。（3）合理選擇窗戶類型 窗戶的開啟方式也很重要。一種窗戶兩種開法,,,二、外門保溫設(shè)計(jì),特點(diǎn)：空氣滲透耗熱量特別大。（

30、開啟頻繁）方法：選用合適的門材料；減少縫隙的數(shù)量等。,另：特殊部位保溫設(shè)計(jì),圍護(hù)結(jié)構(gòu)的其它傳熱異常部位有：外墻角、外墻與內(nèi)墻交角、樓地板或屋頂與外墻交角等。如圖為一單一材料勻質(zhì)外墻角。,一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)交角處的保溫設(shè)計(jì),如圖是加氣混凝土復(fù)合墻板外墻角的保溫處理。,二、熱橋保溫：Thermal Bridge,圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，一般都有保溫性能遠(yuǎn)低于主體部分的嵌入構(gòu)件，如外墻體中的鋼或鋼筋混凝土骨架、圈梁；樓板、墻板中的肋條等，稱為熱橋。如圖

31、。熱橋就是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中熱量容易通過的地方。,熱橋保溫處理，理論上就是用某種導(dǎo)熱系數(shù)很小的保溫材料，附加到熱橋的適當(dāng)部位。,3.5 被動式太陽能利用設(shè)計(jì),在建筑中利用太陽能的方式，根據(jù)運(yùn)行過程中是否需要機(jī)械動力，一般分為：主動式和被動式兩種。建筑師應(yīng)當(dāng)完成和承擔(dān)的更多是被動式太陽能利用設(shè)計(jì)。其方式主要有以下幾種：直接收益式；集熱墻式；附加陽光間式等。,太陽能資源分布,太陽輻射年總量,被動式太陽能建筑（Passive sol

32、ar house） 以墻、地板、屋蓋等為主體，組成吸熱、儲存、控制與分配太陽能的系統(tǒng)。不用機(jī)械力量而靠對流、傳導(dǎo)、輻射等傳熱機(jī)制吸收、蓄存、釋放太陽能的建筑。,太陽房（ solar house)太陽房是直接利用太陽輻射能的重要方面。把房屋看作一個(gè)集熱器，通過建筑設(shè)計(jì)把高效隔熱材料、透光材料、儲能材料等有機(jī)地集成在一起，使房屋盡可能多地吸收并保存太陽能，達(dá)到房屋采暖目的。,太陽房（ solar house)

33、 太陽房可以節(jié)約75—90％的能耗，并具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，成為各國太陽能利用技術(shù)的重要方面。在太陽房技術(shù)和應(yīng)用方面歐洲處于領(lǐng)先地位，特別是在玻璃涂層、窗技術(shù)、透明隔熱材料等方面居世界領(lǐng)先地位。主要有四種：直接受益式、附加陽光間、特朗伯墻和透明保溫墻體。,(a) 直接受益式系統(tǒng)：讓陽光直接透過窗戶進(jìn)入室內(nèi)。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(b)附加陽光間系統(tǒng)：附加日光間溫度比室內(nèi)、室外都高，成為建筑熱

34、損失的緩沖區(qū)。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,(c) 特朗伯墻系統(tǒng)(Trombe)：在直接受益式窗戶后面筑起一道重型結(jié)構(gòu)墻。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,冬季,夏季,,(d) 透明保溫墻體 （TIW） 在調(diào)節(jié)和利用太陽輻射方面，一種利用透明保溫材料（Transparent Insulated Material，簡稱TIM）與實(shí)墻體復(fù)合而

35、成的透明隔熱墻體（Transparent Insulated Wall，簡稱TIW）具有很好的功效。 該墻體由玻璃、遮陽卷簾、TIM層、空氣間層、吸熱面層和結(jié)構(gòu)墻體組成。透明保溫材料TIM允許太陽輻射通過，同時(shí)又能起著保溫隔熱的作用使室內(nèi)熱損失減少到最小。墻體在白天因太陽輻射被加熱，由于墻體傳熱的延遲作用，在間隔5-6小時(shí)后向室內(nèi)放熱。 據(jù)檢測，利用TIW墻體構(gòu)造技術(shù)措施，在不增

36、加能耗的前提下，能有效地改善室內(nèi)的熱舒適。在夏季利用建筑及TIW內(nèi)的遮陽裝置，又可以防止太陽輻射的不利影響，避免室內(nèi)過熱。,(d)透明保溫墻體 （TIW）,,德國文德堡青年教育中心客房,熱敏玻璃,太陽墻系統(tǒng),采用被動式太陽能的幾個(gè)關(guān)鍵：,（1）得熱最大化；（深色表面）（2）蓄熱最大化；（蓄熱系數(shù)）（3）保溫最大化；（保溫材料）（4）利用靈活化。（開口靈活）,被動式太陽房設(shè)計(jì)中應(yīng)注意問題,1、太陽房的熱穩(wěn)定性；（1）集熱面朝向；1

37、5度。（2）蓄熱體的配置和集熱墻厚度；2、夏季的防熱。（1）集熱面的遮陽；（太陽高度角利用）（2）太陽房的環(huán)境綠化。（綠化選擇）,課堂討論：,在外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循哪些基本原則？影響絕熱材料導(dǎo)熱系數(shù)的主要因素有哪些？外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫層放在外側(cè)有何好處？圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫構(gòu)造方案大致有哪幾種類型？,,,,,實(shí)例—德國國會大廈改造工程,建筑概況：建筑名稱：柏林國會大廈建筑師：諾曼·福斯特時(shí)間：始建于1984年

38、 1999年重建地點(diǎn)：德國柏林,,,簡介： 桕林國會大廈始建于1984年，原名帝國大廈。1999年福斯特設(shè)計(jì)的國會大廈重建工程完工，標(biāo)志著國會大廈一個(gè)真正的重生。柏林國會大廈是一項(xiàng)改建工程，它的前身是具有100多年歷史的帝國大廈。兩德統(tǒng)一后的1992年，德國決定將國會大廈作為德意志聯(lián)邦議會的新地址，并為此舉行了設(shè)計(jì)競賽，世界著名建筑師福斯特及其設(shè)計(jì)事務(wù)所在全球800多名建筑師中脫穎而出。福斯特勝出的重要原因之一是因?yàn)樗麨?/p>

39、國會大廈設(shè)定了這樣的一個(gè)改建目標(biāo)：要將國會大廈改建成一座低能耗、無污染、能吸納自然清風(fēng)陽光的典型環(huán)保型建筑。,,三洋公司在日本修建了一個(gè)非常精美的太陽能建筑，出于對能源與建筑設(shè)計(jì)的尊敬與創(chuàng)意，建筑師把該太陽能建筑設(shè)計(jì)得非常的與眾不同。這個(gè)長長的如廣告牌一樣的東西，便是叫做太陽方舟的超級太陽能建筑。他全身有超過5000塊中型太陽能板，能夠從太陽吸收并產(chǎn)生500000KWh的能量。,皇明新總部,,上海生態(tài)建筑辦公示范樓,示范樓采用4種外墻保

40、溫體系、3種遮陽系統(tǒng)、斷熱雙玻中空窗及陽光控制膜、自然通風(fēng)系統(tǒng)、熱濕獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)、太陽能空調(diào)和地板采暖系統(tǒng)，以及太陽能光伏發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)等20多種新技術(shù)和新產(chǎn)品。,上海生態(tài)建筑辦公示范樓,這幢生態(tài)辦公示范樓通過先進(jìn)生態(tài)技術(shù)體系的建筑一體化整合設(shè)計(jì)，集成應(yīng)用了“自然通風(fēng)、超低能耗、天然采光、健康空調(diào)、再生能源、綠色建材、智能控制、水資源回用、生態(tài)綠化、舒適環(huán)境”十大技術(shù)體系。,五、建筑節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)例,上海生態(tài)建筑辦公示范樓 上海

41、建筑科學(xué)研究院設(shè)計(jì)建造的國內(nèi)首幢真正意義上的生態(tài)建筑辦公示范樓，在上海市莘莊工業(yè)區(qū)內(nèi)拔地而起，其太陽能利用系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、智能感應(yīng)器等方面處于國際領(lǐng)先水平。,上海生態(tài)建筑辦公示范樓,通過對多種技術(shù)的有效集成，這一項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了四項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)：綜合能耗比同類建筑節(jié)約75%（綜合耗能僅是同類建筑的四分之一） ，再生能源利用率占建筑使用能源的20%，再生能源利用率達(dá)到60%，室內(nèi)綜合環(huán)境達(dá)到健康、舒適指標(biāo)，并于2005年6月榮獲建設(shè)部頒發(fā)的