建筑围护结构节能设计案例.ppt

第三章 建筑围护结构节能设计 3.1 智能围护结构的定义及特点 3.2 建筑围护结构节能途径及热工计算方法 3.3 墙体节能及相变蓄能 3.4 门窗及玻璃幕墙节能 3.5 屋面及地面节能 3.1 智能围护结构的定义及特点 围护结构功能： 视野、采光、 遮阳与隔热、保温 3.1 智能围护结构的定义及特点 围护结构性能要求矛盾： 得热--遮阳 散热--保温 通风--密闭 保温--得热 另外：使用状况变化室内环境需 求及对围护结构需求变化 物理性能固定不变的围护结构很难协调上述诸矛盾，如果其物理性能能够随着室内外环境的变化而改变，就有可能满足不同时间、不同使用条件下对围护结构的不同要求，这就是所谓的智能围护结构。 3.1 智能围护结构的定义及特点 定义： 智能围护结构是建筑构件的综合体，这些构件能够执行各自功能，使建筑外围护构件独立或联合作出调整，提前应对环境变化，以最小的能源消耗维持建筑内部的健康、舒适环境。 智能围护结构的核心是：围护结构能够用对建筑物内外环境的变化。 3.1 智能围护结构的定义及特点 可变性能： 围护结构物理结构本身的可调性 围护结构自身物理性能的可变化性。 3.1.1围护结构自身物理性能的可变化性 3.1.1围护结构自身物理性能的可变化性 3.1.1围护结构自身物理性能的可变化性 3） 双层皮玻璃幕墙 由金属构件与玻璃板组成的建筑物外围护结构,称为玻璃幕墙.幕墙早在100多年前已在建筑上开始应用。 采光的需求 －玻璃窗 光与热的矛盾－双层窗，中空玻璃窗 遮阳与美学的矛盾－双层皮玻璃幕墙 中空玻璃窗+单层玻璃 可调节！ 双层皮幕墙种类 双层皮幕墙 玻璃间距 400mm以上时流动阻力可以忽略 对流换热集中在两侧玻璃周围， 南方地区适宜采用热反射玻璃做外层玻璃，采用较小的通道，利于增加烟囱相应 北方地区适宜采用中空LOW-E玻璃做内层玻璃，采用较大的通道。 高保温性能的双层皮幕墙 研究证实：在广州、深圳地区 ，高保温性能的双层皮幕墙不比双玻加内遮阳的幕墙节能 高保温性能的双层皮幕墙可以降低5－10％峰值负荷，但不能有效降低空调设备装机容量 高保温性能的双层皮幕墙导致全年冷冻机开启小时数增加，全年能耗比双玻加内遮阳的幕墙增加10％ 如果幕墙上不能设置通风口，全年能耗将更高 高保温性能的双层皮幕墙造价远远高于双玻加内遮阳的幕墙，占地面积也有所增加 3.1.2 透明围护结构传热系数 对玻璃窗的要求，一方面要阻挡热损失。一方面多得到太阳热 3.1.2 透明围护结构传热系数 3.1.2 透明围护结构传热系数 双层皮幕墙的当量传热系数并不总是小于单层幕墙 外层幕墙开口不可调节的双层皮幕墙，其综合保温性能不一定要好于单层幕墙， 具有可调节风口的双层皮幕墙的保温性能相比较单层幕墙来说，通常情况下可以提高0~20%不等， 提高的比例不仅随朝向的不同而异，还与双层皮内层幕墙的保温性能有关，双层幕墙的保温性能越高，其整体保温性能提高的比例就越少。 3.1.2 透明围护结构传热系数 隔热性能 双层皮幕墙遮阳百叶与外层幕墙的最小距离为 150mm 双层皮幕墙 在寒冷地区，由于双层皮幕墙的保温和温室效应，比单层幕墙解释采暖能耗 双层皮幕墙不一定能降低全年空调能耗 甚至妨碍建筑物向外界散热，增加供冷需求 在只有供冷需求的热带地区，双层皮幕墙比单层皮幕墙消耗空调能量多 在热带地区的大型公共建筑， 不宜采用高保温性能的玻璃幕墙 3.2 建筑围护结构节能途径 及热工计算方法 建筑热工缺陷 建筑热工缺陷 示例5 严重缺陷 示例6严重缺陷 示例7严重缺陷 示例8严重缺陷 3.2.1围护结构保温性能的要求 具有足够的热阻值，以减少其传热量 建筑保温设计实质 ：根据已知条件求取保温材料层的最小厚度，它是以满足人体室内热舒适和内表面不结露为依据。 具有足够的内表面温度，使其任何情况下都不得低于露点温度 围护结构内部及表面产生冷凝水的原因 ：构造设计不合理或建筑保温设计不合理 具有足够的热稳定性，使其内表面温度波动小 外墙内表面温度在寒潮期日平均温度降不得超过1℃ 3.2.2 建筑围护结构热工计算方法 3.2.2.1稳态传热 1)传热系数 3.2.2建筑围护结构热工计算方法 2）围护结构内表面温度 ti-室内温度 te-室外温度 3.2.2建筑围护结构热工计算方法 3）围护结构内部第m层内表面温度 3.2.2