关于外保温苯板厚度的计算

我国建筑规模巨大,据有关部门统计,从1979年到1995年底为止,我国城乡共建住宅面积达129亿m2。而且按每年新建1亿m2的速度在增长。但由于我国采暖地区居住建筑存在着围护结构保温水平低,门窗气密性差,采暖设备热效率低的情况,导至平均每年采暖能耗高达30Kg/ m2 (标准煤)。到1995年底,我国采暖地区城镇居民建筑的采暖能耗已达6710万吨,且每年有300万吨的增值,能源损耗惊人。

近年来,国家对环境保护、节约能源、改善居住条件等问题高度重视。1992年,下发了国务院(1992)国发66号文:“从1995年起,我国严寒和寒冷地区城镇新建住宅全部按采暖能耗降低50%设计建造”这一要求。按这一要求,建设部修订了节能标准,这个新标准的编号为《JGT26-95》自199677日执行。

新标准的节能目标是:在8090年代各地住宅通用设计能耗的基础上节能50%,但节能投资不超过土建工程造价的10%,节能投资回收期不超过10年,节约标准煤的投资不超过开发标准煤的投资。

修订的主要内容有:为了实现节能50%的目标,建筑物节能率应达到35%(即建筑物耗热量指标应降低35%);供热系统的节能率应达到23.6%。若在总节能率50%中按比例分配,则建筑物承担30%,供热系统承担20%。根据建筑物耗热指标应降低35%这一要求,制定新的耗热指标,并据此提出不同地区的采暖住宅建筑各部分围护结构传热系数值。为了能耗估算尽量接近实际,使建筑物达到预期的节能效果,外墙的传热系统考虑了周边热桥的影响。

因此,只要外墙平均传热系数Km满足新规定的标准,外墙设计就达到节能50%的要求。

现行有关标准、规范中已规定各地区的EPS板墙体外保温系统中使用EPS板厚度,但计算EPS板厚度时采用的导热系数为0.042 W/(m.k),在此基础上乘以1.2的修正系数。科龙公司生产的EPS板做过导热系数检测,18Kg/ m3EPS板导热系数在0.0302 W/(m.k)左右,故采用EPS板时向厂家要其检测报告,自己重新计算保温层厚度。下面举例介绍EPS板计算方法。

一、计算公式

1、围护结构热阻的计算

单层结构热阻

R=δ/λ

式中:  δ—材料层厚度(m

        λ—材料导热系数[W/(m.k)]

多层结构热阻

R=R1+R2+----Rn=δ1/λ1+δ2/λ2+----+δn/λn

式中:  R1R2---Rn—各层材料热阻(m2.k/w

      δ1、δ2---δn—各层材料厚度(m

λ1、λ2---λn—各层材料导热系数[W/(m.k)]

2、围护结构的传热阻

R0=Ri+R+Re

式中:  Ri —内表面换热阻(m2.k/w)(一般取0.11

       Re—外表面换热阻(m2.k/w)(一般取0.14

       R —围护结构热阻(m2.k/w

3、围护结构传热系数计算

K=1/ R0

式中:   R0—围护结构传热阻

外墙受周边热桥影响条件下,其平均传热系数的计算

Km=(KpFp+Kb1Fb1+Kb2Fb2+ Kb3Fb3 )/( Fp + Fb1+Fb2+Fb3)

式中:  

Km—外墙的平均传热系数[W/m2.k]

Kp—外墙主体部位传热系数[W/m2.k]

Kb1Kb2Kb3—外墙周边热桥部位的传热系数[W/m2.k]

Fp—外墙主体部位的面积

Fb1Fb2Fb3—外墙周边热桥部位的面积

二、计算实例

在节能50%条件要求下,根据对传热系数的有关规定,求各种墙体采用EPS外保温系统时,聚苯乙烯塑料板的厚度。(仅供参考)

现假定建筑物设计条件如下:

房间开间3.3米、高2.7米、窗口1.5×1.5m2,聚苯板外保温带混凝土梁和抗震柱,构造尺寸见图:

 

各种建材导热系数如下

材料名称

导热系数

修正系数

取 值

水泥石灰砂浆

0.87

1

0.87

水泥砂浆

0.93

1

0.93

聚苯板

0.0302

1.2

0.036

钢筋砼

1.74

1

1.74

实心砖

0.81

1

0.81

煤矸石砌块(承重)

0.323

1

0.323

煤矸石砌块(非承重)

0.398

1.15

0.46

粘土陶粒砌块

0.53

1.15

0.61

页岩砌块

0.25

1.15

0.29

火山渣、煤灰块

0.43

1.15

0.49