建筑节能技术与节能材料期末复习资料Word格式.docx
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3)外墙夹芯保温4)外墙外保温
4)相对于2)的优势:
保护主体结构,延长建筑物寿命;
基本消除“热桥”影响
使墙体潮湿情况得到改善
有利于室温保持稳定
便于旧建造物进行节能改造
可以避免装修队保温层的破坏
增加房屋使用面积
二:
名词解释:
1)热桥(也称冷桥)--
建筑围护结构中的一些部位,在室内外温差的作用下,形成热流相对密集,内表面温度较低的区域,这些部位成为传热较多的桥梁
有时也可称为冷桥,通常指处于外墙和屋面等防护结构中的钢梁混凝土或金属梁,柱,肋等部位
2)导热系数--
指在稳定传热条件下,1m厚的材料,两侧表面的温差为1度(K,℃),在1h内,通过1m2面积传递的热量,用λ表示,单位为W/(mk)
影响λ因素:
材料组成结构,密度,含水率,温度
材料含水率,温度低,λ较小
非晶体结构密度较低,λ较小
3)热阻--R
是表现围护结构本身或某层结构阻抗传热能力的物理量。
在稳定状态下,热阻是以与热流方向垂直的物体两表面温度差除以热流密度。
单位为m2k/W。
【重点】单一材料层热阻等于材料层厚度除以材料导热系数R=δ/λ
复合层:
R=δ1/λ1+....+δn/λn(δ1.....δn:
各材料层的厚度;
λ1......λn各材料的热导率)(120页)
4)传热系数--
指在稳定传热条件下,围护结构两侧空气温度为1度(K,℃),1h内通过1m2面积传递的热量,用k表示,单位为W/(m2k)
【重点】热阻R是传热系数k的倒数R=1/K
围护结构的传热系数k值越小,或热阻R越大,保温性能越好
单一材料的保温性能以导热系数λ衡量
围护结构的保温性能以传热系数k衡量
三:
常用有机节能墙体材料
1)聚氨酯泡沫塑料:
按所用原料不同,可分为聚酯和聚醚两大类。
经发泡反应制成,又有软质和硬质之分。
聚醚型泡沫塑料柔软、回弹性好,在耐水解、电学性能方面优于聚酯泡沫。
聚酯型泡沫塑料拉伸强度高,耐油、耐溶剂与耐氧化性好,其力学性能、耐温性、耐油性优于聚醚。
【重点】:
以A组分料(白料)和B组分料(黑料)混合反应形成的具有防水和保温隔热等功能的硬质泡沫塑料,称为聚氨酯硬质泡沫,简称聚氨酯硬泡。
常见工艺:
喷涂法浇注法粘贴法干挂法
抹面胶浆:
用于形成保温层之外抹面层的材料,称为抹面胶浆。
胶粘剂:
用于聚氨酯硬泡保温板与基层墙体之间粘结的材料,称为胶粘剂。
2)酚醛树脂泡沫塑料(粉泡):
特点:
1绝热性5抗老化性
2耐化学腐蚀性6阻燃性
3吸声性7抗火焰穿透性
4吸湿性
3)聚苯乙烯泡沫塑料
四常用无机节能墙体材料
(一)无机纤维建筑保温材料
1)岩棉,矿渣棉及其制品
2)玻璃棉及其制品
(二)无机多孔状保温材料
1)膨胀珍珠岩
2)膨胀蛭石
3)泡沫玻璃制品(七项特点)38页
4)泡沫水泥制品
5)泡沫石棉制品
6)硅酸钙保温材料
7)轻质保温砌块:
加气混凝土砌块-体积密度小;
比强度高;
易于加工等优点
混凝土小型空心砌块-轻质;
高强;
抗震性能好
石膏空心砌块-吸声;
防火;
【加气混凝土的性能】
碳化、干湿循环和长期强度--
1)加气混凝土自然碳化时二氧化碳的浓度极低(0.03%),抗压强度下降很小,在一般空气情况下,加气混凝土的长期强度一般并不降低。
2)在自然条件下,加气混凝土制品出现的收缩裂缝现象,主要是由于干湿循环引起制品的胀缩而产生的应力不均匀所致。
所以在加气混凝土外墙面进行饰面处理,对于提高制品耐久性具有重要意义。
抗冻性:
加气混凝土的抗冻性和制品的含湿率有关
当重量含湿率在30%~35%以下时,加气混凝土是一种完全抗冻的材料。
盐析:
矿渣砂加气混凝土的盐析较重,粉煤灰加气混凝土的盐析较轻。
对加气混凝土进行饰面和憎水处理,有利于防止盐析。
五复合节能墙体材料
(1)GRC【玻璃纤维增强水泥混凝土】复合保温墙板-外墙外保温板
-内墙内保温板
【考点:
上述两者的技术性能比较--P44页表2-9】
(2)聚苯乙烯泡沫混凝土保温板
(3)金属面夹芯板:
1)金属面聚苯乙烯夹芯板
2)金属面岩棉夹芯板
两者--金属面夹芯板芯材不能与面材直接黏结,必须使用黏结剂
--一般用高强聚氨酯胶做胶黏剂
--为提高防火性能,也可使用改性酚醛树脂。
六建筑保温涂料:
根据建筑隔热涂料隔热机理和隔热方式的不同,将其分为三类--阻隔性隔热涂料;
【材料性能决定因素--材料热导率,越小越好】
反射隔热涂料;
辐射隔热涂料;
七建筑保温砂浆:
(1)无机保温砂浆:
1)夏冷冬冷地区--不宜用,一般采用有机的;
2)夏热冬冷地区--可用,且应用广泛;
3)夏热冬热地区--只能用,不能用有机的;
传统无机保温砂浆--1)膨胀珍珠岩保温砂浆
【膨胀珍珠岩分类:
膨胀珍珠岩的应用大致可分为无定型产品和定型产品。
--无定型产品主要为膨胀珍珠岩散料和涂料
--定型产品则包括膨胀珍珠岩胶结制品和烧结制品。
根据所用黏结剂及其他辅助材料的不同,膨胀珍珠岩可包括水泥膨胀珍珠岩制品、水玻璃膨胀珍珠岩制品、沥青膨胀珍珠岩制品、憎水珍珠岩制品、磷酸盐膨胀珍珠岩制品、石膏珍珠岩制品以及一些新型绝热制品。
如木质素珍珠岩板材、镁质珍珠岩板材、水泥】
【珍珠岩以SiO2为主成分】
【种膨胀珍珠岩绝热制品产品分类
按产品密度分为--200号、250号、300号
按产品有无憎水性分为--普通型、憎水型(用Z表示)
按用途分为--建筑用膨胀珍珠岩(用J表示);
设备及管道、工业炉窑用膨胀珍珠岩
按制品形状可分为--平板(用P表示)、弧板形(用H表示)和管壳(用G表示)
等级
按质量分为--优等品(用A表示)和合格品(用B表示)】
--2)膨胀蛭石保温砂浆
【主份记住前三个】
【膨胀蛭石砂浆--以膨胀蛭石为主体材料,以水泥、水灰、石膏等为胶结材料,加水按一定比例混合调剂而成。
其原料的质量要求:
水泥一般选用强度为32.5普通硅酸盐水泥
石膏应细腻洁白,不得含有未熟颗粒,已冻结风化的石膏不能使用
膨胀蛭石颗粒的粒径应在10mm以下,以1.2~5mm为主】
第3章节能建筑门窗技术与节能材料
(1)影响节能因素:
1)通过门窗框扇材料及玻璃传导的热损失
2)门窗框扇材料及玻璃的辐射热损失
3)门窗缝隙造成的空气对流热损失
4)窗框比及朝向
(2)节能要求:
P64页【考点】
【节能指标:
保温性能;
隔热性能;
阳光获取性能;
气密性能;
采光性能;
凝露性能】
(3)节能门窗的设计技术:
1)选好窗框型材材料和断面形状;
2)合理选好镶嵌玻璃,提高玻璃质量;
3)选用低传导间隔层;
4)提高门窗的密闭性能,减少对流损失;
5)设置温度阻尼区
6)控制窗墙面积比
7)窗框比
8)窗型
(4)遮阳体系及其节能技术--
1)固定遮阳系统:
(四种)P77页图3-8【考点】【77-79也图3-8;
3-9;
3-10】
【在固定遮阳系统设计中,洞口的朝向是主要决定因素】
2)可调节遮阳系统:
(四种)推拉式;
收回式;
折叠式;
旋转式;
3)植物遮阳系统
(5)窗框材料【常用材料的特性比较】
(P83页表3-11)
1)木门窗
2)塑料门窗
3)金属门窗
4)玻璃钢型材门窗【90-91页有两考点:
玻璃钢型材门窗的特点七项;
与铝合金和塑料门窗比较的优势八项】
5)复合型门窗
(5)镶嵌材料(玻璃):
【有关的热工学参数】
1)玻璃表面辐射率【4和7要详背P95页】
2)可见光投射比
3)可见光反射比
4)太阳光直接投射比
5)太阳光直接反射比
6)紫外线投射比
7)太阳能总投射比
8)遮阳系数
9)相对增热量
10)传热系数
【阳光控制镀膜玻璃】:
是一种能把太阳的辐射热反射和吸收的玻璃。
按照玻璃整个光通量的吸收系数A与反射系数B的大小,可分为热反射玻璃和吸热玻璃。
S=A/BS>1,吸热玻璃
S<1,热反射玻璃
【低辐射玻璃(Low-E玻璃)】Low-E玻璃选用--
有选择降低Se,全面改善玻璃节能特性
高透型Low-E玻璃,遮阳系数Se≥0.5,对透过的太阳能衰减较少。
适用以采暖为主的北方地区。
遮阳型玻璃,Se<0.5,对透过的太阳能衰减较多。
适用与空调制冷的南方地区。
第4章屋面节能技术
(1)屋面保温隔热材料选择原则(六项)
【前三略答,后三详答】P135-136页
--【一般将热导率小于或等于0.05W/m.k的称为高效保温隔热材料】
--【保温隔热材料通常是指热导率小于0.14W/(m.k)的材料】
--【绝热材料多指热导率小于0.23W/m.k】
(2)屋面保温层的构造应符合下列规定
--保温层设置在防水层上部时,保温层的上面应做保护层;
--保温层设置在防水层下部时,保温层的上面应做找平层;
--屋面坡度较大时,保温层应采取防滑措施;
--吸湿性保温材料不宜用于封闭式保温层。
--架空屋面宜在通风较好的建筑物上采用,不宜在寒冷地区采用。
【保温层的上面采用卵石保护层时,保护层与保温层之间应铺设隔离层;
】
(三)种植屋面施工要点:
防水层宜采用刚柔结合的防水方案,柔性防水层应是耐腐蚀、耐霉烂、耐穿刺性能好的涂料或卷材,最佳方案应是涂膜防水层和卷材防水层复合;
第7章相变材料
(1)相变材料定义:
相变材料,又称潜热储能材料,是利用物质发生相变时需要吸收(或放出)大量热量的性质来储存或放出热量,进而调整材料周围环境温度。
(2)特点:
储能密度高;
体积小巧;
温度控制恒定;
节能效果显著;
相变温度选择范围宽;
易于控制.......
---显热式储热:
通过加热储热介质,是储热材料的温度升高吸收热能而储能。
【温度计可视性】
---潜热式储热:
通过加热储热介质到相变温度,使储热材料发生相变吸收大量热能而储热。
【固-液-气原理】
(3)相变材料分类:
【化学成分】--无机;
有机;
混合;
【相变形式】--固-固相变;
固-液相变;
固-气相变;
液-气相变
【储热的温度范围】--高温,中温,低温
(4)选用原则:
(11项)P186
(5)常用相变材料【缺点】-
固-液相变储热材料:
存在过冷和相分离现象,会导致储热性能恶化,具有易产生泄漏,污染环境,腐蚀物品,封装容器价格高。
固-固相变储热材料:
相变潜热较低,价格较高。
(6)理想的建筑储能材料必须满足条件:
1)相变温度接近人体的舒适度20--26摄氏度
2)具有足够大的相变潜热和传热性
3)相变时膨胀或收缩要小
4)相变的可逆性要好
5)无毒性,无腐蚀性,无降解,无异味
6)制作原料廉价可得【要得高分需补充P186-187页中的选用原则】
【补充内容】:
1)中空玻璃的节能效果与两片玻璃间的空腔间隙有关,内腔间距大到没有出现气体对流时,内腔间距越大隔热性能越好。
内腔间距离以12~15mm效果为最佳。
2)玻璃棉的特性:
热导率低,保温性能好
无论在高温、低温环境中均能保持良好的保温隔热效果。
吸声性能好
通过细微的玻璃纤维和声波之间的摩擦,对中低频到高频的各种噪声均能有良好的吸声效果。
防火、无毒、使用安全
不易燃烧,绝无有毒气体产生,防火测试良好,使用安全。
防腐、抗老化
为无机材料,不腐、不老化、不受化学物品的腐蚀损坏,不会被动物虫类蛀食,
在强温度变化下,不会膨胀或收缩
3)膨胀聚苯板绝热原因
膨胀聚苯板由完全封闭的多面体蜂窝构成,蜂窝直径为0.08~0.15mm,蜂窝壁厚0.001mm.
EPS为98%空气和2%聚苯乙烯组成。
截留在蜂窝内的空气是一种热的不良导体,因而对EPS的热绝缘(绝热性能)起决定性作用。
与含有其他其他的泡沫塑料不同,空气长期留在蜂窝内,所以绝热效果不变。
4)岩棉--密度小,导热系数低、不燃、吸声效果好的特点
具有一定的弹性、柔软性,施工也比较简便。
绿色建材岩棉不含石棉等对人体有害的物质,可安全使用
适用范围广
5)矿渣棉及其制品具有一定的吸水性,但水不会渗入纤维内。
--长纤维矿渣棉:
用于振动部位时,应注意压紧、填实。
有水湿及油脂渗漏的部位均不应采用。
--普通矿渣棉:
使用时应注意压紧、填实。
有水湿及油脂渗漏的部位均不应采用
建筑节能技术复习题汇总
1建筑能耗的概念
广义的说,建筑能耗包括建造过程中的能耗和使用过程中的能耗两部分构成。
狭义的建筑能耗是指建筑建成后,在使用过程中每年消耗的商品能源的总和,包括采暖、通风、空调、热水、照明、电气、厨房炊事等方面的用能。
2建筑节能的含义
与广义的建筑能耗相对应,建筑节能是指在建筑材料生产、房屋建筑施工及使用过程中,合理地使用、有效地利用能源,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,以达到提高建筑舒适性和节省能源的目标。
与狭义的建筑能耗相对应,建筑节能是指提高建筑使用过程中的能源效率,主要包括采暖、通风、空调、照明、炊事、家用电器和热水供应等的效率。
3采暖度日数(HDD18)heatingdegreedaybasedon18℃
一年中,当某天室外日平均温度低于18℃时,将低于18℃的度数乘以1天,并将此乘积累加。
4空调度日数(CDD26)coolingdegreedaybasedon26℃
一年中,当某天室外日平均温度高于26℃时,将高于26℃的度数乘以1天,并将此乘积累加
5我国建筑节能的任务:
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,制定科学又切实可行的节能指标体系,采取各种有效的节能技术与管理措施,降低新建建筑面积的能耗,同时对既有的建筑物进行有计划的节能改造,达到提高居住舒适性、节约能源和改善环境的目的。
6建筑节能的目标:
我国建筑节能的两个阶段:
从2006年起到2010年,全面启动建筑节能和推广绿色建筑,平均节能率达到50%。
第二阶段的目标从2010年起到2020年进一步提高建筑节能标准,平均节能率要达到65%,东部地区要达到更高的标准。
7开展建筑节能的意义
1)建筑节能是改善空间环境的重要途径
(1)建筑节能可改善大气环境
煤炭的使用是大气污染的主要来源,分别占飞灰排放的70%、二氧化硫排放90%、二氧化碳排放的70%和氮氧化物排放的67%。
(2)建筑节能可改善室内环境
节能建筑可以做到冬暖夏凉、更好的避免结露、长霉,显著提高室内环境质量。
2)建筑节能是发展国民经济的需要
(1)我国能源形势严峻,节能是发展国民经济的客观需求。
(2)我国能源消费以煤炭为主
(3)建筑能耗增长远高于能源增长速度
(4)建筑节能是提高经济效益的重要措施,使用4~7%的建筑造价,可达到30%的节能指标。
8降低建筑使用能耗的途径
1)提高建筑物本身的保温隔热性能
降低建筑物的冷热负荷
2)提高采暖、空调、照明等系统的用能效率
少耗能多产出、系统匹配和可调控
3)使用可再生能源
4)科学合理的运行管理
包括技术和人员行为两方面
9公共建筑节能50%的标准
50%节能目标,是有其比较基准的,即以20世纪80年代改革开放初期建造的公共建筑作为比较能耗的基础,称为“基准建筑(Baseline)”。
10建筑物体形系数(S)surfacetovolumeratio
建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。
外表面积中,不包括地面和不采暖楼梯间内墙及户门的面积。
11选择建筑朝向应考虑的因素
(1)冬季能有适量并具有一定质量的阳光射入室内。
(2)炎热夏季尽量减少太阳直射室内和居室外墙面。
(3)夏季有良好的通风,冬季避免冷风吹袭。
(4)充分利用地形和节约用地。
(5)照顾居住建筑组合的需要。
12建筑布局中改善风环境的措施
(1)避开不利风向。
(2)阻隔冷风与降低风速,建筑物紧凑布置,间距与高度之比在1:
2的范围以内,可以充分利用风影效果使后排建筑避开寒风的侵袭。
(3)避免局地疾风,主要是避免下冲气流、风旋、风洞效应和风漏斗。
13确定建筑物建筑体型时应考虑的因素
1)控制体形系数,体形系数每增大0.01,能耗指标约增加2.5%。
从有利于节能的角度体形系数应尽可能的小。
2)考虑日射得热量
仅从冬季得热量最多的角度考虑,应使南墙面吸收的辐射热量尽可能地最大,且尽可能大于其向外散失的热量,用这部分热量补偿建筑的净负荷。
从日辐射得热多少的角度研究体型和朝向对节能的影响,长宽高比例较为适宜的体型在冬季得热较多,在夏季得热最少。
3)设计有利于避风的建筑形态
从节能角度讲,应创造有利的建筑形态,减少风速、降低风压、减少耗能热损失。
建筑物越长、越高、进深越小,其背风面产生的涡流区越大,流场越紊乱,对减少风速、风压有利。
14说明开展门窗节能设计与采用门窗节能技术的重要性?
在建筑围护结构的门窗、墙体、屋面、地面4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。
就我国典型的围护结构部件而言,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暖负荷的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%。
因此,开展门窗节能设计和采用门窗节能技术具有十分重要的意义。
15保温
建筑保温,通常指围护结构在冬季阻止热量由室内向室外传递,使室内保持适当温度的能力;
保温是指冬季的传热过程,通常按稳态传热考虑,同时考虑不稳定传热的一些影响。
保温性能通常用传热系数值或传热热阻(两者互为倒数)来表示。
传热系数越小,或传热热阻越大(传热绝缘系数),墙体的保温性能越好。
16隔热
通常指墙体在夏季隔离太阳辐射热和室外高温的影响,减少热量进入室内,从而使内表面保持适当温度的能力。
隔热是针对夏季的传热过程,通常以24小时为周期的周期性传热来考虑。
隔热性能通常用夏季室外计算温度条件下,围护结构内表面最高温度值来评价。
17外墙内保温的优缺点
优点:
⑴对材料性能要求不高、技术简单,施工方便;
⑵可有效避免和抵御的大风多雨气候对墙体保温隔热材料的破坏作用;
⑶墙体外贴面砖不影响墙体内侧保温构造;
⑷造价相对低廉。
主要缺点:
(1)“热桥”问题不易解决。
保温层不连续,难以避免冷(热)桥的产生。
(2)多占用使用面积,居住面积变小;
(3)影响居民的二次装修,挂物,内墙固定物件也容易破坏内保温结构,保温结构易受锐物碰撞;
(4)墙体会因热胀冷缩而开裂(外墙受到的温差大),昼夜和四季的更替,易引起内表面保温的开裂,特别是保温板之间的裂缝尤为明显;
(5)室内气候环境差,外墙内侧潮湿;
(6)对防火不利;
18外墙外保温的特点
主要优点:
⑴外保温材料对主体结构有保护作用;
⑵有利于消除或减弱热(冷)桥的影响;
⑶主体结构在室内一侧,由于蓄热能力较强,对房间热稳定有利,隔热性能好;
⑷扩大室内空间,外保温比内保温增加1.8%~2%的使用面积;
⑸使墙体潮湿情况得到改善,防止内墙结露,无霉变之忧,使人舒适健康
⑹便于旧建筑物的节能改造,对节约能源及改善热环境等有好处,经济效益显著。
⑴外保温系统的耐久性还有待时间和试验考验;
⑵外保温抗裂技术还有待进一步提高;
⑶墙体外侧防护能力差,不能适应建筑外立面变化多样的外装饰需要;
⑷常用外保温的有机绝热材料防火性能不高。
19夹心保温的特点
(1)对保温材料要求不高;
(2)对施工季节和施工条件要求不高,不影响冬季施工。
缺点:
(1)热桥多,节能效果差;
(2)外侧墙体没受到保护,一旦开裂渗水或结露,严重影响保温材料的保温性能。
(3)墙体偏厚,构造较传统墙体复杂,土建费用大于外保温方式
20墙体自保温
⑴良好的耐侯性、耐久性,与建筑物同寿命;
⑵防火性能、抗冲击性佳,外贴饰面砖、挂石材和传统的做法一样,不受建筑物高度等限制,安全可靠;
⑶墙体热惰性指标较大,热稳定性好,具有较好的隔热性能;
⑷施工工艺简单,施工方便、快捷,易于掌握;
⑸综合经济性较好。
⑴热桥较多;
⑵容易开裂渗水。
21建筑物耗热量指标(qH)indexofheatlossofbuilding——在计算采暖期室外平均温度条件下,为保持室内设计计算温度,单位建筑面积在单位时间内消耗的需由室内采暖设备供给的热量,单位为W/m2
22外墙平均传热系数(Km)meanheattransfercoefficientofexternalwall)——考虑了墙上存在的热桥影响后得到的外墙传热系数,单位为W/m2·
K。
23倒置式屋面是将增水性保温材料设置在防水层上的屋面
24围护结构传热系数的修正系数εi
围护结构有效传热系数与围护结构传热系数的比值,它实质上是考虑了太阳辐射和天空辐射对围护结构传热产生的影响而采取的修正系数。
25、围护结构有效传热系数:
两侧空气温差为1K时,单位面积在单位时间内的净热损失。
26用面积加权法计算围护结构的平均传热系数(掌握、会计算)
27结构性热桥
在建筑外围护结构中,墙角、窗间墙、凸窗、阳台、屋顶、楼板、地板等处形成的热桥称为结构性热桥。
结构性热桥对墙
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