圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計(jì)是什么？
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圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計(jì)
對(duì)于空調(diào)建筑而言，圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱設(shè)計(jì)的目的是減少室內(nèi)的冷量傳到室外，降低空調(diào)的能耗和設(shè)備的投資。對(duì)于自然通風(fēng)的建筑而言，因?yàn)榇昂烷T(mén)開(kāi)敞，室外的氣候直接影響室內(nèi)的熱狀況，更由于沒(méi)有機(jī)械制冷設(shè)備，只有通過(guò)建筑的隔熱設(shè)計(jì)才能改善室內(nèi)熱狀態(tài)。
(一)室外綜合溫度
夏季圍護(hù)結(jié)構(gòu)外部主要受兩個(gè)因素的影響——太陽(yáng)輻射照度和室外氣溫。引入室外綜合溫度的概念考慮這兩個(gè)方面的共同影響。室外綜合溫度是將室外氣溫和太陽(yáng)輻射對(duì)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的作用綜合而成的一個(gè)假想的室外氣象參數(shù)，定義為：
式中tsα——室外綜合溫度，℃;
te——室外氣溫，℃;
ρs——圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收率;
I——外圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面的太陽(yáng)輻射照度，W/㎡;
αe——外表面換熱系數(shù)，W/(㎡.K);
tlr——外表面有效長(zhǎng)波輻射溫度，℃，對(duì)于屋面，tlr=3.50oC;對(duì)于外墻，tlr=1.8oC.
室外綜合溫度也是周期性變化的。它不僅和氣象參數(shù)(室外氣溫、太陽(yáng)輻射)有關(guān)，還與外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的朝向和外表面材料的性質(zhì)有關(guān)。
式中的ρsI/αe值叫作太陽(yáng)輻射的當(dāng)量溫度或等效溫度。氣溫對(duì)任何朝向的外墻和屋頂?shù)挠绊懯窍嗤?。但太?yáng)輻射熱的影響就不同了，各朝向的室外綜合溫度大小不同。平屋頂?shù)氖彝饩C合溫度值最大，其次是西墻、東墻。因此，在炎熱的南方，隔熱的重點(diǎn)依次是屋頂、西墻、東墻。
(二)隔熱設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
1.圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面最高溫度
在自然通風(fēng)情況下，建筑物的屋頂和東、西向外墻的內(nèi)表面溫度應(yīng)滿(mǎn)足式
要求：式中θi，max——圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面最高溫度，℃;
te，max——夏季室外計(jì)算溫度最高值，℃。
用于圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱計(jì)算的夏季室外計(jì)算溫度，是以25年每年最熱一天的平均溫度的累年平均值作為夏季室外計(jì)算溫度的平均溫度，以25年相應(yīng)的每年最熱一天的最高溫度的累年平均值作為夏季室外計(jì)算溫度的最高溫度，并取二者之差作為夏季室外計(jì)算溫度的振幅。
2.圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部分的傳熱系數(shù)和熱惰性指標(biāo)
合理選擇外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱能力，就是選擇圍護(hù)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、蓄熱系數(shù)及熱惰性等指標(biāo)的大小。對(duì)于空調(diào)房屋，因?yàn)橐髧o(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻大和室內(nèi)溫度波幅小，一般可以采用隔熱材料。而采用自然通風(fēng)的建筑，則應(yīng)根據(jù)建筑功能的不同，合理選擇圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工指標(biāo)，如延遲時(shí)間和衰減倍數(shù)等。
(1)夏熱冬冷地區(qū)居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)各部分的傳熱系數(shù)和熱惰性指標(biāo)應(yīng)符合表1—9的規(guī)定。其中外墻的傳熱系數(shù)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)性冷橋的影響，取平均傳熱系數(shù)。
*當(dāng)屋頂和外墻的K值滿(mǎn)足要求，但D值不滿(mǎn)足要求時(shí)，應(yīng)按照《熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》第5.1.1條來(lái)驗(yàn)算隔熱設(shè)計(jì)要求。
(2)夏熱冬暖地區(qū)居住建筑屋頂和外墻的傳熱系數(shù)和熱惰性指標(biāo)應(yīng)符合表1—10的規(guī)定。
*D<2.5的輕質(zhì)屋頂，還應(yīng)滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》所規(guī)定的隔熱要求。< span="">
**D<2.5的輕質(zhì)外墻，還應(yīng)滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》所規(guī)定的隔熱要求。< span="">
(三)圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱措施與效果
1.屋頂隔熱措施
南方炎熱地區(qū)屋頂?shù)臉?gòu)造可分為實(shí)體材料隔熱層屋頂和帶有空氣間層的隔熱屋頂、通風(fēng)間層隔熱屋頂、吊頂屋頂、閣樓屋頂、蓄水屋頂和植被屋頂?shù)榷囝?lèi)。主要隔熱措施為：
(1)淺色飾面(如淺色粉刷、涂層和面磚等)。
(2)增加屋頂?shù)臒嶙枧c熱惰性，用實(shí)體材料層或封閉空氣間層(貼鋁箔)進(jìn)行屋頂隔熱，減少屋頂傳熱和溫度波動(dòng)的振幅。
(3)使用通風(fēng)屋面
利用屋頂內(nèi)部通風(fēng)，可及時(shí)帶走白天上面?zhèn)魅说臒崃?，夜間也可對(duì)屋頂起散熱降溫作用。閣樓屋頂也屬于通風(fēng)屋頂。
通風(fēng)屋頂?shù)脑O(shè)計(jì)要注意利用朝向形成空氣流動(dòng)的動(dòng)力，間層高度以20～24cm左右為宜，間層內(nèi)表面不宜過(guò)分粗糙，以降低空氣流動(dòng)阻力，并組織好氣流的進(jìn)、出路線。
(4)使用蓄水屋頂
水的熱容量大，且水在蒸發(fā)時(shí)需要吸收大量的汽化熱，從而大量減少傳人室內(nèi)的熱量，降低屋頂表面溫度，達(dá)到隔熱的目的。
(5)屋頂遮陽(yáng)
屋頂遮陽(yáng)是現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)中利用屋面作為活動(dòng)空間所采取的一項(xiàng)有效防熱措施，可采用百葉板遮陽(yáng)棚屋面和爬藤植物遮陽(yáng)棚屋面。
(6)屋頂有土或無(wú)土種植
植物可遮陽(yáng)，減少屋頂對(duì)太陽(yáng)輻射的吸收;植物的光合作用將熱能轉(zhuǎn)化為生物能;植物葉面的蒸騰作用可增加蒸發(fā)散熱量;種植植物的基質(zhì)材料(如土壤)還可增加屋頂?shù)臒嶙枧c熱惰性。
2.外墻隔熱措施
(1)外墻外表面采用淺色飾面。
(2)增加墻體隔熱性能：
在墻體的內(nèi)側(cè)或外側(cè)加隔熱層;
采用雙排或三排孔混凝土或輕骨料混凝土空心砌塊墻體;
復(fù)合墻體內(nèi)側(cè)宜采用厚度為10cm的混凝土或磚等重質(zhì)材料;
使用帶鋁箔的空氣間層。使用單面鋁箔空氣間層時(shí)，鋁箔應(yīng)該設(shè)在高溫一側(cè)。
(3)墻體可做垂直綠化來(lái)遮擋陽(yáng)光。特別是東、西外墻可采用花格構(gòu)件或爬藤植物遮陽(yáng)。
(4)通風(fēng)墻與通風(fēng)遮陽(yáng)墻。
3.屋頂外墻隔熱措施的效果
計(jì)算屋頂和外墻總熱阻時(shí)，上述各項(xiàng)節(jié)能措施的當(dāng)量熱阻附加值可按表1—11取值。
4.外窗隔熱
(1)夏熱冬冷地區(qū)
多層住宅外窗宜采用平開(kāi)窗。建筑物1—6層的外窗及陽(yáng)臺(tái)門(mén)的氣密性等級(jí)，不應(yīng)低于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑外窗空氣滲透性能分級(jí)及其檢測(cè)方法》(GB7107)規(guī)定的3級(jí);7層及7層以上的外窗及陽(yáng)臺(tái)門(mén)的氣密性等級(jí)，不應(yīng)低于該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的4級(jí)。
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