第3周，第1进课程名称：《建筑物理》摘要第二节围护第三章建筑保温第一节建筑保温的途径授课题目（章、节）结构的保温设计第三节围护结构保温构造【目的要求】
课程名称：《建筑物理》 第 3 周，第 1 讲 摘 要 授课题目（章、节） 第三章建筑保温 第一节 建筑保温的途径 第二节 围护 结构的保温设计 第三节 围护结构保温构造 【目的要求】
第一节建筑保温的途径（5个）1.建筑体形的设计应尽量减少外围护结构的面积（关于F）Q=qT·F建筑物体形系数：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。2.围护结构应具有足够的保温性能（关于热阻）总热阻不能低于总热阻标准值，根据D不同，取不同的总热阻标准值(ti-te)qR;+R+R老3.争取良好的朝向和适当的建筑物的间距4.增强建筑物的密闭性，防止冷风渗透的不利影响5.避免潮湿，防止壁内产生冷凝第二节围护结构的保温设计一、保温设计的依据c围护结构保温设计的基本指标是围护结构的最小总传热阻RO.minCR使用修正系数a，修正导热系数，蓄热系数C在房屋建筑中,对于传热特性不同的异常部位和构件,做特殊的设计要求依据围护结构的热情性指标，选取不同的室外计算温度C对不直接与室外相邻的构件，在设计中修正温差根据体形系数选择合适的围护结构二、围护结构最小总热阻的确定1最小总热阻R0.min公式：32(t,-te)nORo.min=RO0(μt)2设计流程（用例子来说明）O例1：北京市某医院采用如图加气混凝土外墙板，试求保温层应为多厚。已知墙体构造为：混合沙浆：Pol=。1700kg/m3dl=20mm加气混凝土：Pol=500kg/m3d2待定水泥沙浆：pol=1800kg/m3d3=20mm
第一节 建筑保温的途径（5 个） 1.建筑体形的设计应尽量减少外围护结构的面积 （关于 F） Q=q·τ·F 建筑物体形系数：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。 2.围护结构应具有足够的保温性能（关于热阻） 总热阻不能低于总热阻标准值，根据 D 不同，取不同的总热阻标准值 3.争取良好的朝向和适当的建筑物的间距 4.增强建筑物的密闭性，防止冷风渗透的不利影响 5.避免潮湿，防止壁内产生冷凝 第二节 围护结构的保温设计 一、保温设计的依据 围护结构保温设计的基本指标是围护结构的最小总传热阻 RO.min 使用修正系数α,修正导热系数,蓄热系数 在房屋建筑中,对于传热特性不同的异常部位和构件,做特殊的设计 要求 依据围护结构的热惰性指标，选取不同的室外计算温度 对不直接与室外相邻的构件，在设计中修正温差 根据体形系数,选择合适的围护结构 二、围护结构最小总热阻的确定 1 最小总热阻 RO.min公式： RO.min = 2 设计流程（用例子来说明） 例 1：北京市某医院采用如图加气混凝土外墙 板,试求保 温层应为多厚。已知墙体构造为: 混合沙浆: ρo1 = 1700kg/m3 d1 = 20mm 加气混凝土：ρo1 = 500kg/m3 d2 待定 水泥沙浆： ρo1 = 1800kg/m3 d3 = 20mm (ti-te )n 〔Δt〕 Ri (ti-te )n 〔Δt〕 Ri 1 2 3
解：1.计算各材料层的物理参数入材料层dR=d/ 入sD=R*S混合砂浆0.8720mmR,=0.02310.750.247R2待定2.81加气混凝土待定d0.190.25水泥砂浆20mm0.93R3=0.02211.372.选择室外温度（北京市）IV型I 型IⅡ型I型-16℃-9℃-12℃-14℃3.求温差的修正系数，允许温差外墙与空气直接接触：n=1.0医院的允许温差：[△t]=6.04.求最小总热阻假设墙体为Ⅱ型结构，它的室外空气温度为t。=-12℃(t,-t.)nRo.min =R,=0.587m2KW(at)医院，用加气混凝土单一墙板，根据<规范>，最小热阻应附加30%R 0.min = 1.3 Ro.min = 0.763m22-K/W5.计算保温层热阻R2=R'0.min- R,-R1-R-Re= 0.568m2.K/W6.修正入，与S2因为要考虑到墙板的灰缝影响，所以要修正入，S查表得a=1.25，入2=0.238，S=3.51W/m2.K7.求最小厚度d2-min=R2×入2=0.135m
解： 1. 计算各材料层的物理参数 2. 选择室外温度(北京市) 材料层 d λ R=d/ λ S D=R*S 混合砂浆 20mm 0.87 R1 =0.023 10.75 0.247 加气混凝土 待定d 0.19 R2待定 2.81 水泥砂浆 20mm 0.93 R3 =0.022 11.37 0.25 Ⅰ型 Ⅱ型 Ⅲ型 Ⅳ型 -9℃ -12℃ -14℃ -16℃ 3. 求温差的修正系数,允许温差 外墙与空气直接接触: n=1.0 医院的允许温差: [△t] = 6.0 4. 求最小总热阻 假设墙体为Ⅱ型结构,它的室外空气温度为 te = -12℃ RO.min = (ti-te )n 〔Δt〕 RO.min = Ri = 0.587m2·K/W (ti-te )n 〔Δt〕 Ri = 0.587m2·K/W 医院,用加气混凝土单一墙板,根据<规范>,最小热阻应附加30% R’ O.min = 1.3 RO.min = 0.763m2·K/W 5. 计算保温层热阻 R2 = R’ O.min – Ri – R1 – R3 – Re = 0.568m2·K/W 6. 修正λ2 与 S2 因为要考虑到墙板的灰缝影响,所以要修正λ,S 查表得,α= 1.25 , λ2 ’=0.238, S’= 3.51W/m2·K 7. 求最小厚度 d2·min = R2 × λ2 ’ = 0.135m
8.验算热情性指标D假设取厚度dz=150mmR2'= d/入=0.63m2-K/WD=RXS=RS-R2S2-R,S3=2.71D值在1.6~4.0之间，为Ⅲ型，原假设Ⅱ型不合适，应再按Ⅲ型计算9.重算最小总热阻及保温层厚度t,= -14℃(t,-te)nRo.min =R,=0.623m2-KW(△t)R' 0.min = 1.3 Ro.min = 0.81m2.K/W10.重算保温层热阻和最小厚度R2 = R' 0.min - R,-R,-R3-R = 0.615m2.K/Wd2-min=R2×入2=0.146m11.验算热情性指标取dz=150mmR2=d/入=0.63m2.K/WD=RXS=RS1-R'S2-R,S,=2.71符合假设12.结论当加气混凝土墙板为150mm厚时，可满足保温要求
8. 验算热惰性指标D 假设取厚度 d2 = 150mm R2 ’ = d/λ = 0.63m2·K/W D= R×S = R1 S 1 – R2 ’S2 – R3 S3 =2.71 D值在1.6~4.0之间,为Ⅲ型, 原假设Ⅱ型不合适,应再按Ⅲ型计算 9. 重算最小总热阻及保温层厚度 te = -14℃ R’ O.min = 1.3 RO.min = 0.81m2·K/W RO.min = (ti-te )n 〔Δt〕 RO.min = Ri = 0.623m2·K/W (ti-te )n 〔Δt〕 Ri = 0.623m2·K/W 10. 重算保温层热阻和最小厚度 R2 = R’ O.min – Ri – R1 – R3 – Re = 0.615m2·K/W d2·min = R2 × λ2 ’ = 0.146m 11.验算热惰性指标 取d2 = 150mm R2 ’ = d/λ = 0.63m2·K/W D= R×S = R1 S 1 – R2 ’S2 – R3 S3 =2.71 符合假设 12. 结论 当加气混凝土墙板为150mm厚时,可满足保温要求
三、围护结构的经济传热阻围护结构单位面积的建造费用与使用费用之和达到最小值时的使用费用。24DalRo-E=(PB + CM + rmM)PE,入mVI四、建筑物耗热量的计算qH=qH-T+q1NF-q1-HqH-T= (t, - ta)( 2, E,- K,F)-Aoq1NF= (t,-te)(C p -p-N-V) / A。第三节围护结构传热异常部位的保温措施围护结构保温构造按类型：保温，承重合二为一（混凝土空心砌块、轻质实心砌块）单设保温层（加气混凝土、软木）复合构造按位置：保温层位于结构层内侧一内保温保温层位于结构层外测——外保温C保温层位于两个结构层之间一、墙体保温（一）外墙外保温1.体系组成—外墙外保温：1.保温层2.保温层的固定3.面层2、外墙外保温优势：1）避免产生热桥2）实体墙体位于室内3）墙体温度变化小4）内保温墙体难以挂吊物件5）施工进度快6）综合效益显著3、常用构造1）纤维增强聚苯外保温饰面体系2）水泥聚苯外保温板3）挤塑聚苯乙烯板保温材料
三、围护结构的经济传热阻 围护结构单位面积的建造费用与使用费用之和达到最小值时的使用费用。 R0·E = 24Ddi PEIλm (PB + CM + rmM) R0·E = 24Ddi PEIλm (PB + CM + rmM) 24Ddi PEIλm (PB + CM + rmM) 24Ddi PEIλm 24Ddi PEIλm (PB + CM + rmM) 四、建筑物耗热量的计算 qH = qH·T + q1NF - q1·H qH·T = (ti - te )( Σξi·Ki·Fi)·A0 i=1 m qH = qH·T + q1NF - q1·H qH·T = (ti - te )( Σξi·Ki·Fi)·A0 i=1 m q1NF = (ti - te )(Cρ·ρ·N·V)／ A0 第三节围护结构传热异常部位的保温措施 围护结构保温构造 按类型： 保温，承重合二为一（混凝土空心砌块、轻质实心砌块） 单设保温层（加气混凝土、软木） 复合构造 按位置： 保温层位于结构层内侧——内保温 保温层位于结构层外测——外保温 保温层位于两个结构层之间 一、墙体保温 （一）外墙外保温 1.体系组成——外墙外保温：1.保温层 2.保温层的固定 3.面层 2、外墙外保温优势： 1）避免产生热桥 2）实体墙体位于室内 3）墙体温度变化小 4）内保温墙体难以挂吊物件 5）施工进度快 6）综合效益显著 3、常用构造 1）纤维增强聚苯外保温饰面体系 2）水泥聚苯外保温板 3）挤塑聚苯乙烯板保温材料