定義
總熱阻指的是衡量圍護結構保溫性能的參數。是“傳熱係數”的倒數。表示熱量從圍護結構一側空問傳至另一側空間所受到的總“阻力”。在兩側空氣溫差相同的情況下,總熱阻愈大,通過圍護結構的熱量愈少,即保溫性能愈二好。外圍護結構的總熱阻為圍護結構熱限與兩表面換熱阻之和。
簡介
總熱阻是熱量從圍護結構一側空間傳至另一側空間的總阻力,它是圍護結構兩個表面的換熱阻與各材料層的熱阻之和。在節能住宅的設計中,圍護結構的保溫狀況是影響住宅冬、夏季能耗指標的重要因素。我國現行的《民用建築節能設計標準(採暖居住建築部分) 》從降低冬季採暖能耗的角度,詳細規定了北方各採暖地區住宅圍護結構構件傳熱係數的上限值,但這些限值主要是根據冬季的室外氣象參數確定的,並沒有考慮當地夏季室外氣象條件的變化特點。而對於某些採暖地區 (如北京),其室外氣象條件的特點是冬季寒冷和夏季炎熱。此外,作為影響住宅熱狀況的另一個重要外擾,太陽輻射對各個朝向的作用又是有所差別的。因此,為了以最少的投入獲得最好的保溫效果,應同時考慮室外氣象條件變化的動態性和方向性對住宅圍護結構保溫性能的不同要求,合理地確定住宅外牆及屋面的保溫性能。
冬季耗熱量分析
冬季室外氣象條件的特點是外溫總是低於室溫,從而使得室內熱量向室外散失,而太陽輻射對降低房間冬季耗熱量又總是有利的因素。因此,失熱與得熱這兩者對住宅冬能耗的影響是相反的。首先,在不改變圍護結構保溫性能的基本狀況下,不同樓層、不同朝向房間的耗熱量指標。不同朝向房間的耗熱量指標相差較大。其中南向房間的耗熱量指標最低,並已達到節能標準所規定的要求,北向房間稍偏高,東北、西北、東南及西南向房間則明顯增加。 這是由於南向房間所接受的太陽輻射熱較大而外牆面積又較小;而對於東北、西北、東南及西南向房間,外牆表面積的加大同時,導致了房間所接受太陽輻射熱和室內向室外散熱的增加,,而太陽輻射熱增加的幅度要小於室內向室外散熱的增加幅度,因此,房間的冬季耗熱量指標增加。而不同樓層房間相比較,底層、中間層和頂層對應房間的耗熱量指標則相差較小,這說明通過屋面向室外散失的熱量與所接受的太陽輻射熱基本相等。因此,住宅房間冬季耗熱量指標的大小主要與房間外圍護結構的朝向及其面積大小有關。
夏季耗冷量分析
北京夏季室外氣象條件的特點是白天外溫高於室溫,太陽輻射強烈,從而導致熱量由室外向室內傳遞;而夜間外溫則基本處在較舒適的溫度範圍內。鑒於室外氣象條件特點,住戶一般白天拉窗簾,夜間開窗通風,因此,在模擬分析住宅夏季熱狀況時,應考夜間通風,設定夜間通風的換氣次數為4次。很明顯,頂層房間的耗冷量指標要遠大於中間層和底層的房間,而不同朝向房間耗冷量指標的差異則很小,但房間耗冷量指標隨朝向的變化趨勢與耗熱量指標相似。南向房間的耗冷量指標最小,東北、西北、東南及西南向房間的耗冷量指標則較大,北向房間的介於其中。由於太陽輻射對住宅夏季熱狀況是非常不利的因素,而南外牆由於南向陽台底板對太陽直射的遮擋作用,使得其接受的太陽輻射熱最少;東、西向外牆的夏季太陽輻射得熱最高,北向介於其中。因此,外圍護結構接受太陽輻射熱的增加相應會提高對其保溫性能的要求,故滿足冬、夏季住宅節能所要求的外牆保溫性能相同。不同房間相比較,東外牆和西外牆的保溫效果最明顯。而同一房間相比較,各房間均是屋面保溫後,耗冷量指標降低的幅度要遠遠大於其它外牆,這是由於屋面所接受的太陽輻射熱構成了頂層房間夏季得熱的主要部分。因此,與冬季狀況不同的是為了滿足夏季的住宅節能,應加大頂層房間屋面的保溫熱阻值。
圍欄結構保溫性能確定意義
住宅建築外圍護結構保溫性能的確定,應根據其朝向及面積大小採取不均勻分布的原則,其中外牆的保溫性能主要由冬季的室外氣象條件決定,而屋面保溫性能的確定應主要保證降低頂層房間夏季耗冷量指標的大小,同時綜合考慮頂層房間冬季耗熱量指標的變化。