1、建筑节能基础理论,,辽宁省建设科学研究院,第一章 建筑节能检测的重要性,现阶段实行第三阶段节能-节能65% 节能检测是确保建筑节能达到标准要求的手段 保温材料及部品的进场复检 保温系统的型式检验 施工过程中的见证取样检测 工程竣工后的节能验收检测,辽宁省建设科学研究院,第二章 名词术语 第三章 建筑节能相关标准与检测设备,建筑节能相关标准规范,辽宁省建设科学研究院,建筑节能检测涉及的范围 1、绝热材料 2、节能墙体材料 3、隔热涂料 4、相变蓄能材料 5、门窗 6、外墙外保温系统 7、采暖、空调设备 8、建筑节能工程现场检验,辽宁省建设科学研究院,试验室仪器设备基本配置 1、导热系数测定仪 2
2、、标定热箱墙体保温性能试验装置 3、电子天平 4、万能试验机 5、便携式粘结强度检测仪 6、电热鼓风干燥箱 7、低温箱 8、标定热箱门窗保温性能试验装置 9、外保温系统耐候性试验装置 10、建筑节能工程现场检验设备温度自计议、超声波流量计等 11、门窗气密性现场检验设备 12、氧指数测定仪,辽宁省建设科学研究院,第四章 建筑热工基础知识,4.1 建筑材料热物理特性4.1.1 基本热物理参数 1 密度、容重和孔隙率材料的密度也叫比重,是材料密实状态下的单位体积质量,是一个定量。材料的容重也叫表观密度,是指材料包含有孔隙组成的自然状态下的单位体积质量,随孔隙率的增加而减小。材料的孔隙率是材料中孔隙
3、所占的体积与材料的总体积的百分比。,辽宁省建设科学研究院,2 露点温度露点温度的物理意义就是空气中的水蒸汽开始出现结露的温度。3 湿度湿度是影响材料热性质的另一重要因素。材料中所含水分的量常采用重湿度或容湿度表示。,辽宁省建设科学研究院,4.1.2 基本热物理量1 比热比热是指某物质的单位质量(或重量)温度升高或降低1度所吸收或放出的热量。常以c表示,单位是kJ/(kgK)。2 辐射系数辐射系数是材料热性质的又一基本量。表征材料中量子辐射的状况,这种状况受材料的热力学温度T所控制。3 导热系数导热系数乃是表示材料导热难易程度的热物理量。它在数值上等于:当材料层单位厚度内的温差为1时,在1小时内
4、通过1平方米表面积的热量。常以表示,单位W/(mK)。,辽宁省建设科学研究院,关于导热系数的几个要点:1.导热系数越小,保温性能越好,工程上常把值小于0.3 W/(mK)的材料作为保温隔热材料。 2.一般来说,容重越大,导热系数也就越大,但对某些容重较小的材料来说,当容重降低到一定程度后,如果继续降低容重,导热系数不仅不再降低,反而会增大。 3.湿度对导热系数的影响也很大,材料的导热系数随着湿度的增加而增大。 4.材料的计算导热系数。导热系数的检测值是材料在绝干状态下的检测值,不能直接用于建筑设计的热工计算,材料的计算导热系数是在空气相对湿度为60%环境中,材料在平衡含湿状态下所具有的导热系数
5、。 5.导热系数的修正系数。,辽宁省建设科学研究院,4.1.3 导出的热物理量1 导温系数2 蓄热系数3 热阻 R=d/ (m2K / W)热阻是热流通过平壁时遇到的阻力,或者说是平壁抵抗热流通过的能力。想要增大热阻,可以加大平壁的厚度,或选用导热系数值小的材料。,辽宁省建设科学研究院,4.2 围护结构的传热过程表面吸热 内表面从室内吸热(冬季),或者外表面从室外空间吸热(夏季); 结构本身传热 热量由高温表面传向低温表面; 表面放热 外表面向室外空间散发热量(冬季),或内表面向室内散热(夏季)。,辽宁省建设科学研究院,4.2.1 平壁稳定传热平壁稳定传热,是在传热的平壁(如平直墙)中所有点处
6、的温度不随时间而变化。 1 单层平壁稳定传热q=t/R在稳定情况下平壁上透过的比热流保持一常数,其值与两表面上的温差成正比,与平壁的热阻成反比。2 多层平壁稳定传热 平壁内、外表面换热阻 Ri 内表面换热阻,取0.11k/WRe 外表面换热阻,取0.04k/W多层(复合)平壁的传热阻R0Ri R1 R2 RnRe多层平壁的传热系数K 单位: W/(K) K=1/ R0,多层平壁的传热系数,辽宁省建设科学研究院,4.2.2 围护结构的热惰性指标1 单一材料围护结构或单一材料层的热惰性指标DRS 2 多层材料围护结构的热惰性指标DD1D2Dn空气间层的蓄热系数取S0,辽宁省建设科学研究院,4.2.
7、3 某层有两种以上材料组成的平均导热系数4.2.4 由两种以上材料组成的,两向非均质围护结构(包括各种形式的空心砌块,填充保温材料墙体等,但不包括多孔粘土空心砖),其平均热阻应按下式计算:,辽宁省建设科学研究院,辽宁省建设科学研究院,4.2.5 材料导热系数、材料计算导热系数及其修正系数1 材料导热系数2材料的计算导热系数 3 导热系数的修正系数和蓄热系数的修正系数,辽宁省建设科学研究院,第五章 建筑节能设计及耗热量指标和耗煤量指标计算,5.1建筑整体规划和设计 5.1.1建筑选址 5.1.2建筑布局 一、争取日照1、合理朝向2、合理间距3、合理排列 二、通风遮阳1、组织好自然通风 2、夏季遮
8、阳,辽宁省建设科学研究院,5.2低能耗的建筑单体设计 5.2.1 控制建筑物体型系数 5.2.2建筑围护结构保温隔热设计5.3建筑门窗的节能设计 5.3.1 窗墙比对节能的影响 5.3.2 窗的气密性对节能的影响5.4 建筑物耗热量指标与采暖耗煤量指标 5.4.1、采暖能耗与建筑耗热量 5.4.2、建筑物耗热量与建筑物耗热量指标 5.4.3、建筑物耗热量指标与采暖设计热负荷指标 5.4.4、采暖耗煤量指标5.5沈阳地区建筑节能65建筑物耗热量指标q H的确定,辽宁省建设科学研究院,5.6 建筑物耗热量指标和采暖耗煤量指标计算方法的规定1、建筑物耗热量指标应按下式计算:式中 q H建筑物耗热量指
9、标(W/);q HT单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量(W/);q INF单位建筑面积的空气渗透耗热量(W/);q IH单位建筑面积的建筑物内部得热(包括炊事、照明、家电和人体散热),住宅建筑,取3.80 W/。,辽宁省建设科学研究院,2、单位建筑面积通过围护结构的传热耗热量应按下式计算:式中 t i全部房间平均室内计算温度,一般住宅建筑,取16;t e采暖期室外平均温度(),应按规范取值; i围护结构传热系数的修正系数,应按规范取值;K i围护结构的传热系数W/(K),应按规范规定计算;F i围护结构的面积(),应按规范规定计算;A 0建筑面积(),应按规范规定计算。,辽宁省建设科学研究院
10、,3、单位建筑面积的空气渗透耗热量应按下式计算:b= (t I - t e) (cp N) 式中 cp空气比热容,取0.28Wh/(kgK);空气密度(kg/m3);N换气次数,住宅建筑取0.5/h;V换气体积(m3),楼梯间不采暖时, V=0.6 V0;楼梯间采暖时, V=0.65 V0;b空气渗透耗热量系数(W/m3),应按规范取值。,辽宁省建设科学研究院,4、采暖耗煤量指标应按下式计算:式中 qc采暖耗煤量指标(kg/标准煤);qH建筑物耗热量指标(W/);Z 采暖期天数(d),应按规范取值;Hc标准煤热值,取8140(Wh/kg);1室外管网输送效率0.90;2锅炉运行效率0.68。,
11、辽宁省建设科学研究院,第六章 建筑节能检测 (采暖居住建筑节能检验标准 JGJ132-2001),6.1建筑节能一般规定 6.1.1 对试点小区应检测的项目 6.1.2 对试点建筑应检验的项目 6.1.3 对非试点小区应检验的项目 6.1.4 对非试点建筑应检验的项目 6.1.5 节能检验必须在有关技术文件准备齐全的基础上进行,辽宁省建设科学研究院,6.1.6 建筑物体形系数(S)类型可分为以下两类:1 当S0.30时为第一类;2 当S0.30时为第二类。6.1.7 建筑物窗墙面积比(WWR)类型可分为以下两类:1 当WWR0.30时为第一类;2 当WWR0.30时为第二类。6.1.8 当采暖
12、居住建筑物同时符合下列条件时应视为同一类采暖居住建筑物:相同的外围护结构体系;相同的建筑物体形系数类型;相同的窗墙面积比类型。6.1.9 代表性建筑物应根据层数、朝向和采暖系统形式在同一类采暖居住建筑物中综合选取。,辽宁省建设科学研究院,6.2 检测方法6.2.1 建筑物单位采暖耗热量1 与建筑物单位采暖耗热量有关的物理量的检测应在供暖系统正常运行后进行,检测持续时间不应少于168h。 2 建筑物的供热量检测3室内平均温度检测4室外平均温度检测,辽宁省建设科学研究院,式中:q h m建筑物单位采暖(W/);Q h m 检测持续时间内在建筑物热力入口处测得的总工热量(MJ);q I H单位建筑面
13、积的建筑物内部得热,取3.8(W/);t i 全部房间平均室内计算温度,一般住宅建筑取16;t e 计算用采暖期室外平均温度(),沈阳地区为-5.7 ;t I a检测持续时间内建筑物室内平均温度();t ea检测持续时间内室外平均温度();A0 建筑物的总采暖建筑面积();Hr 检测持续时间(h);278 单位换算系数。,辽宁省建设科学研究院,6.2.2 小区单位采暖耗煤量式中:q cm小区单位采暖耗煤量(标准煤)kg/(a);G ct检测持续时间内的耗煤量(kg);当燃料为天然气 时,天然气耗量应按热值折算为标准煤量;检测持续时间内燃用煤的平均应用基低应发热值(kJ/kg);当燃料为天然气时
14、,取标煤发热值;A0,qt小区内所有采暖建筑物的总采暖建筑面积();Z采暖期天数(d)。,辽宁省建设科学研究院,6.2.3 建筑物室内平均温度6.2.4 建筑物围护结构传热系数6.3建筑物围护结构热桥部位内表面温度6.4建筑物围护结构热工缺陷6.5室外管网水力平衡度6.6供热系统补水率6.7室外管网输送效率,辽宁省建设科学研究院,. 检验规则 .检验对象的确定 试点小区及非试点小区建筑物节能效果的检验应以同类建筑物中的代表性建筑物为对象。 检验建筑物单位采暖耗热量时,其受检面积不应小于一个热力入口所对应的采暖建筑面积。 试点小区及非试点小区单位采暖耗煤量的检验应以整个供热系统(含锅炉、管网和热
15、用户)为对象。 建筑物室内平均温度的检验部位应为底层、顶层和中间层的代表性房间,且每层的测点数不应少于个。 每一种保温结构体系至少应选择一处对外围护结构主体部位的传热系数进行检验。 热桥部位内表面温度检验部位的数量可依现场情况而定,但在同一类建筑物中,其检验部位不应少于一处。 建筑物围护结构热工缺陷应实行普测。 水力平衡度、补水率和输送效率的检验均应以独立的供热系统为对象。,辽宁省建设科学研究院,.合格判据 建筑物单位采暖耗热量或小区单位采暖耗煤量不应大于行业标准民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)附录附表中相关指标。 建筑物室内温度的逐时值最低不应低于,最高不应高于。 建筑物围护结构主体
16、部位的传热系数应符合设计要求。 在室内外计算温度条件下,围护结构热桥部位的内表面温度不应低于室内空气露点温度,且在确定室内空气露点温度时,室内空气相对湿度应按计算。 建筑物外围护结构不应存在热工缺陷。 室外供热管网各个热力入口处的水力平衡度应为.。 供热系统补水率不应大于.。 室外管网输送效率不应小于.。,辽宁省建设科学研究院,第七章 建筑节能工程质量验收,建筑节能工程施工质量验收规范GB50411-2007,辽宁省建设科学研究院,建筑节能围护结构保温工程质量控制要点一、质量控制1、用于建筑节能围护结构保温工程的材料、构件等,除了其品种、规格应符合设计要求和相关标准的规定外,进场时还应对以下主
17、要性能指标进行复验,复验应为见证取样送检:1)保温隔热材料的导热系数、密度、抗压强度或压缩强度、燃烧性能;2)粘结材料的粘结强度;3)增强网的力学性能、抗腐蚀性能。检查数量为:同一厂家同一品种的产品,当单位工程建筑面积在20000 m2以下时抽查不少于3次;当单位工程建筑面积在20000 m2以上时抽查不少于6次。,辽宁省建设科学研究院,2、建筑节能围护结构保温工程采用外保温定型产品或成套技术时,施工单位应提供下列性能的型式检验报告,型式检验报告的有效期为2年,提供的报告必须在有效期内: 1)外墙外保温系统耐候性能; 2)胶粉EPS颗粒保温浆料外墙外保温系统的抗拉强度; 3)EPS板现浇混凝土
18、外墙外保温系统的粘结强度; 4)外墙外保温系统的抗风荷载性能; 5)外墙外保温系统的抗冲击性能; 6)外墙外保温系统的吸水量; 7)外墙外保温系统的耐冻融性能;,辽宁省建设科学研究院,3、建筑节能围护结构保温工程还应对下列项目应进行现场抽样检测:1)保温隔热层的厚度,采用钢针插入及尺量检查或钻芯取样检查;2)保温板与基层的粘结强度的现场拉拔试验;3)保温层采用后置锚固件固定时,后置锚固件的现场拉拔力试验;4)当采用保温浆料做保温层时,应在施工过程中制作同条件养护试件,检测其导热系数、干密度和压缩强度。检查数量为:相同材料、工艺和施工做法的墙面,每5001000 m2面积划分为一个检验批,不足5
19、00 m2也划分为一个检验批,每个检验批抽查不少于3处,试件制作不少于3组。,辽宁省建设科学研究院,4、主体结构完成后进行施工的围护结构保温工程,应在基层质量验收合格后施工,施工过程中应及时进行质量检查、隐蔽工程验收和检验批验收,施工完成后应进行围护结构保温分项工程验收。与主体结构同时施工的围护结构保温工程,应与主体结构一同验收。,辽宁省建设科学研究院,二、施工控制 1、除采用现浇混凝土外墙外保温系统外,施工前,外门窗洞口应通过验收,洞口尺寸、位置应符合设计要求和质量要求,门窗框或辅框应安装完毕。伸出墙面的消防梯、水落管、各种进户管线和空调器等预埋件、连接件应安装完毕,并按保温系统厚度留出间隙
20、。 2、围护结构保温工程施工期间以及完工后24h内,基层及环境空气温度不应低于5C。夏季应避免阳光爆晒,在5级以上大风天气和雨天不得施工。 3、外保温工程宜设置抗裂分隔缝。现浇混凝土外墙外保温系统还宜按墙面积每30设置垂直抗裂分隔缝。,辽宁省建设科学研究院,4、网格布不得直接铺在保温层表面,不得干搭接,网格布应压贴密实,不应有空鼓、皱褶、翘曲、外露等现象。 5、EPS板薄抹灰外墙外保温系统施工中应注意以下要点:1)建筑物高度在20M以上时,在受负风压作用较大部位宜采用锚栓辅助固定;2)粘贴EPS板时,应将胶粘剂涂在EPS板背面,涂胶粘剂面积不得小于EPS板面积的40;3)板材应按顺砌方式粘贴,竖缝应逐行错缝,粘贴应牢固,不得有松动和空鼓;4)墙角处应交错互锁,门窗洞口四角处板材不得拼接,应采用整块板切割成型,板材接缝应离开角部距离至少200mm。,辽宁省建设科学研究院,6、胶粉EPS颗粒保温浆料施工中应注意以下要点:1)保温层设计厚度不宜超过100mm。2)施工时应分遍抹灰,每遍间隔时间应大于24h,每遍厚度不宜超过20mm。每一遍抹灰应压实,最后一遍应找平,并用大杠搓平。 7、EPS板现浇混凝土外墙外保温系统施工中应注意以下要点:1)板材两面必须预喷刷界面砂浆;2)板材高度宜为建筑物层高,宽度宜为1.2m,每平方米应设23个锚栓。,辽宁省建设科学研究院,