节能CDIO个人总结

安徽建筑大学材料与化学工程学院《建筑节能围护体系设计与评价》CDIO项目个人总结项目名称无机保温砂浆外墙节能设计专业班级12无机非学生姓名吴林斌学生学号12206090232指导教师谭京梅2015年6月4日摘要随着我国建筑节能规模的扩大和要求的提高，作为节能核心的外墙保温材料的发展也日新月异。本项目以无机保温砂浆外墙节能设计为研究课题，查阅无机保温砂浆的相关资料，以玻化微珠作为保温材料砂浆轻骨料。对玻化微珠无机保温砂浆外墙进行热工计算，计算出玻化微珠保温砂浆外墙的传热系数。然后制备出玻化微珠保温砂浆，测其导热系数。将实际导热系数与理论导热系数进行分析比较，得出结论。本项目研究不同掺量的玻化微珠保温砂浆（体积掺量分别为10%、20%、40%、50%、60%、80%和100%）的保温性能。将玻化微珠保温砂浆制备成40mm×40mm×160mm棱柱试块，养护7天后进行抗折、抗压测试。将测试完后的试块切割成40mm×40mm×15mm的片状试块，用导热仪对每种不同掺量的玻化微珠保温砂浆片状试块样品进行导热系数测试。本项目所做的工作如下：1、对玻化微珠无机保温砂浆外墙进行热工计算。2、制备玻化微珠无机保温砂浆。3、对玻化微珠无机保温砂浆的各项性能进行测试。4、对实验数据进行分析得出结论。关键词：热工计算、墙体设计、玻化微珠、无机保温砂浆、导热系数、抗压强度、抗折强度目录第一章绪论§1-1建筑围护结构节能原理……………………………………1§1-2建筑围护结构节能构造……………………………………1§1-3建筑围护结构设计要求……………………………………2§1-4墙体节能特点………………………………………………7§1-5墙体节能国内外设计应用状况……………………………9§1-6选题背景……………………………………………………10§1-7研究意义……………………………………………………11第二章节能设计§2-1墙体设计……………………………………………………12§2-2传热计算……………………………………………………14第三章实验§3-1实验方案……………………………………………………19§3-2原材料性能检测……………………………………………20§3-3制备玻化微珠保温砂浆……………………………………21§3-4玻化微珠保温砂浆性能检测………………………………23§3-5结论…………………………………………………………26感悟…………………………………………………………………29致谢…………………………………………………………………30参考文献…………………………………………………………311第一章绪论§1-1建筑围护结构节能原理为了保持室内温度，建筑物必须获得或者是阻止热量的交换：即冬天在北方室内温度相对于高于室外温度，要防止或者减少室内热量流于室外，并且要尽量多的获得室外阳光辐射带来的热量，保持室内高温；夏季北方室外温度相对于室内温度高，在不影响通风采光的情况下，要防止或者减缓室外的热量传入室内，以保持室内凉爽。冬季建筑物获得热量的途径一般包括采暖设备的供热（约占70%～75%），阳光辐射的热（约占15%～20%），建筑物内部的热（包括炊事、照明、家电、人体散热，约占8%～12%）。这些热量又通过围护结构（门窗、外墙、屋顶及不采暖的地下室顶板）向外散失。建筑物的总失热包括围护结构的传热耗热量（约占70%～80%）和通过门窗缝隙的空气渗透的耗热量（约占20%～30%），因此建筑节能的主要途径是：减少建筑物外表面积和加强围护结构的保温，以减少传热耗热量；提高窗户的气密性，以减少空气渗透耗热量，在减少建筑总失热量的前提下，尽量利用太阳辐射的热和建筑物内部的热，最终达到节能的目的。§1-2建筑围护结构节能构造1.2.1墙体墙体是建筑物的重要组成部分。它的作用是承重、围护或分隔空间。墙体构造取决于选用的结构形式以及它所处的位置。近年来，随着墙体材料改革，人们正在寻求一种可以替代传统粘土砖的材料，既能改善建筑室内热环境，降低建筑造价，又起到节能、环保、利废的效果。外墙按其保温层所在的位置分类，目前主要有：单一外墙保温层、外保温外墙、内保温外墙和夹芯保温外墙4种类型。外墙按其主体结构所用材料分类：目2前主要有：加气混凝土外墙、黏土空心砖外墙、黏土（实心）砖外墙、混凝土空心砌块外墙、钢筋混凝土外墙、其他非黏土砖外墙等。1.2.2门窗[1]门窗是装饰在墙洞中可启闭的建筑构件。门的主要作用是交通联系和分隔建筑空间。窗的主要作用是采光、通风、日照、眺望。门窗均属围护，除满足基本使用要求外，还应具有保温、隔热、隔声、防护等功能。此外，门窗的设计对建筑立面起了装饰与美化作用。1.2.3屋面屋顶作为一种建筑外围护结构所造成的室内外温差传热耗热量，大于任何一面外墙或地面的耗热量。因此，提高建筑屋面的保温隔热能力，能有效地抵御室外热空气传递，减少空调能耗，也是改善屋内热环境的一个有效途径。1.2.4地面地面是楼板层和地坪的面层，是人们日常生活、工作和生产时直接接触的部分，属装饰范畴，也是建筑中直接承受载荷，经常受到摩擦、清扫和冲洗的部分。地面按其是否直接接触土壤分为两类：一类是不直接接触土壤的地面，又称地板，这其中又可分成接触室外空气的地板和不采暖地下室上部的地板，以及底部架空的地板等；另一类是直接接触土壤的地面。§1-3建筑围护结构设计要求1.3.1民用建筑节能设计标准对围护结构设计的规定（1）不同地区采暖居住建筑各部分围护结构的传热系数不应超过表1-2规定的限值。（2）当实际采用的窗户传热系数比表2规定的限值低0．5及0．5以上时，在满足本标准规定的耗热量指标条件下，可按本标准规定的方法，重新计算确定外墙和屋顶所需的传热系数。3（3）外墙的传热系数应考虑周边混凝土梁、柱等热桥的影响。外墙的平均传热系数不应超过表1-2规定的限值。（4）窗户(包括阳台门上部透明部分)面积不宜过大。不同朝向的窗墙面积比不应超过表1-1规定的数值。（5）设计中应采用气密性良好的窗户(包括阳台门)，其气密性等级，在1—6层建筑中，不应低于现行国家标准《建筑外窗空气渗透性能分级及其检测方法》GB7107规定的Ⅱ级规定。（6）在建筑物采用气密窗或窗户加设密封条的情况下，房间应设置可以调节的换气装置或其他可行的换气设施。表1-1不同朝向的窗墙面积比朝向窗墙面积比北东、西南0.250.300.35注：如窗墙面积比超过表1-1规定的数值，则应调整外墙和屋顶等围护结构的传热系数，使建筑物耗热量指标达到规定要求。（7）围护结构的热桥部位应采取保温措施，以保证其内表面温度不低于室内空气露点温度并减少附加传热损失。（8）采暖期室外平均温度低于-5℃的地区，建筑物外墙在室内地坪以下的垂直墙面，以及周边直接接触土壤的地面应采取保温措施。在室外地坪以下的垂直墙面，其传热系数不应超过表1-2规定的周边地面传热系数限值；在外墙周边从外墙内侧算起2．0m范围内，地面的传热系数不应超过0．30W／(m2·K)4表1-2不同地区采暖居住建筑各部分围护结构传热系数限值[W／(m2·K)]采暖期室外平均温度（℃）代表性城市屋顶外墙不采暖楼梯间窗户（含阳台门上部）阳台门下部芯板外门地板地面体形系数≤0.3体形系数＞0.3体形系数≤0.3体形系数＞0.3隔墙户门接触室外空气地板不采暖地下室上部地板周边地面非周边地面2.0～1.0郑州、洛阳、0.80.601.101.400.801.101.832.74.74.01.70—0.600.650.520.30.90～0.0西安、拉萨、青岛、济南、安阳0.80.601.001.280.701.001.832.74.74.01.70—0.600.650.520.3-0.1～-1.0石家庄、德州、天水0.80.600.921.200.600.851.832.04.74.01.70—0.600.650.520.3-1.1～-2.0北京、天津、大连、阳泉、平凉0.80.600.901.160.550.821.832.04.74.01.70—0.500.550.520.3-2.1～-3.0兰州、太原、唐山、阿坝、喀什0.70.500.851.100.620.780.942.04.74.01.70—0.500.550.520.3-3.1～-4.0西宁、银川、丹东0.70.500.680.650.942.04.01.70—0.500.550.520.3-4.1～-5.0张家口、鞍山、酒泉、伊宁、吐鲁番0.70.500.750.600.942.03.01.35—0.500.550.520.3-5.1～-6.0沈阳、大同、本溪、阜新、哈密0.60.400.680.560.941.53.01.35—0.400.550.300.3-6.1～-7.0呼和浩特、抚顺、0.60.400.650.50——3.01.352.500.400.550.300.35注：1．表中外墒传热糸数限值系指考虑／周边热桥影响后的外墙平均传热系数。有些地区外墙传热系数有两行数据，上行数据与传热系数为4．70的单层塑料窗相对应；下行数据与传热系数为4．00的单框双玻金属窗相对应。2．表中周边地面一栏0．52为位于建筑物周边不带保温层的混凝土地面的传热系数；0．30为带保温层的混凝土地面的传热系数。非周边地面一栏中0．30为位于建筑物非周边不带保温层的混凝土地面的传热系数。1.3.2夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准对围护结构设计的规定（1）筑群的规划布置、建筑物的平面布置应有利于自然通风。（2）建筑物的体形系数不应超过0．35，点式建筑物的体形系数不应超过0．40。（3）窗(包括阳台门的透明部分)的面积不应过大。不同朝向、不同窗墙面积比的外窗，其传热系数应符合表1-3的规定。表1-3不同朝向、不同窗墙面积比的外窗传热系数朝向窗外环境条件外窗的传热系数[W/(m2·K)]窗墙面积比≤0.25窗墙面积比＞0.25，且≤0.30窗墙面积比＞0.3且≤0.35窗墙面积比＞0.35且≤0.45窗墙面积比＞0.45且≤0.50北（偏东60°到偏西60°范围）冬季最冷月室外平均气温大于5℃4.74.73.22.5—冬季最冷月室外平均气温≤5℃4.73.23.22.5—东西或偏北30°到偏南60°范围以内无外遮阳措施4.73.2有外遮阳措施其太阳透射率≤20%4.73.23.22,52.5南（偏东30°到偏西304.74.73.23.22.5（4）窗户的气密性要求同一般采暖住宅。（5）围护结构各部分的传热系数和热惰性指标应符合表1-4的规定。其中外墙的传热系数应考虑结构性冷桥的影响，取平均传热系数。6表1-4夏热冬冷地区围护结构各部分的传热系数K[W/(m2·K)]和热惰性指标D屋顶外墙外窗（含阳台门透明部分）分户墙和楼板底部自然通风的架空楼板户门K≤1.0D≥3.0K≤1.5D≥3.0见表1-2K≤2.0K≤1.5K≤3.0K≤0.8D≥2.5K≤1.0D≥2.5注：当屋顶和外墙的K值满足要求，但D值不满足要求时，应按照《民用建筑热工设计规范》来验算隔热设计要求。（6）围护结构的外表面宜采用浅色饰面材料。平屋顶宜采用绿化或喷水雾等隔热措施。1.3.3空调建筑热工设计要求（1）空调建筑或空调房间应尽量避免东、西朝向和东、西向窗户。（2）空调房间应集中布置、上下对齐。温湿度要求相近的空调房间宜相邻布置。（3）空调房间应避免布置在有两面相邻外墙的转角处和有伸缩缝处。（4）空调房间应避免布置在顶层：当必须布置在顶层时，屋顶应有良好的隔热措施。（5）在满足使用要求的前提下，空调房间的净高宜降低。（6）空调建筑的外表面积宜减少，外表面宜采用浅色饰面。（7）建筑物外部窗户当采用单层窗时，窗墙面积比不宜超过0．30；当采用双层窗或单框双层玻璃窗时，窗墙面积比不宜超过0．40。（8）向阳面，特别是东、西向窗户，应采取热反射玻璃、反射阳光涂膜、各种固定式和活动式遮阳等有效的遮阳措施。（9）建筑物外部窗户的气密性等级不应低于现行国家标准《建筑外窗空气渗透性能分级