上海地区建筑外墙保温构造节点研究-终版(编辑修改稿)

上海地区建筑外墙保温构造节点研究-终版(编辑修改稿)内容摘要：

机保温砂浆 3 泡沫玻璃 2 聚氨酯发泡 1 胶粉聚苯颗粒保温浆料 1 玻璃棉毡 1 内外保温 无机保温砂浆 7 8 岩棉板 1 内保温 / 0 0 住宅 外保温 无机保温砂浆 4 9 膨胀聚苯板 2 第 2 章 上海地区建筑外墙常用保温体系与构造节点研究 9 聚氨酯板 1 挤塑聚苯板 1 酚醛板 1 内外保温 无机保温砂浆 1 1 内保温 / / 0 上海地区建筑外墙保温形式 有外墙外保温、外墙内保温和外墙自保温， 各个保温形式都有优点和缺点。 从调研结果来看， 上海地区建筑外墙以外保温为主， 占调研总数量的 84%，只做内保温 和自保温 的案例鲜见。 在外墙外保温形式中以 板材类 （膨胀聚苯板、挤塑聚苯板、岩棉、泡沫玻璃和酚醛） 保温材料常用。 随着 公安部 46 号文 的 执行，外墙外保温大量采用 A 级防火的保温材料 ，如岩棉板，酚醛板 和无机保温砂浆 等 ， 这样， 建筑外墙外保温 材料 的 品种 选择和使用 范围 就 会 比较狭窄，而这些可选品种的需求量也会 越来越 大 ，。 第 3 章 建筑外墙保温构造模拟分析 10 第 3章 建筑外墙 保温 构造模拟分析 冬季 研究方法概述 ： 1）上海地区 冬季建筑外墙 典型冷热桥计算机模拟分析方法： （ 1）使用中国建筑科学研究院建筑物理研究所编制的 Ptemp 软件，根据 CAD 图纸建立模型。 中国建筑科学研究院建筑物理研究所对围护结构热桥问题开发了专门的二维温度 场计算软件，作为节能设计标准配套的热桥计算的分析工具。 本软件用 Visual C++ 开发而成。 可以模拟多达 20 万个温度节点的二维空间温度分布，可以获取所模拟围护结构的温度分布、边界热流和露点温度等信息，并给出包含热桥部位的 传热系数 ，能够很好地处理建筑围护结构的热传导问题。 （ 2）设置各部位材料导热系数。 本 课题 研究时，外墙保温材料统一设置为膨胀聚苯板35mm，屋面保温材料统一设置为挤塑聚苯板 35mm。 （ 3）设置室内外各表面 换热系数。 （ 4）分别按上海冬季气候参数设置边界条件。 （ 5）计算得到各种边 界条件下的热桥部位的冬季内表面最低温度 T1。 （ 6）当 T1 低于露点温度时，内表面会结露，需改善节能措施。 （ 7）确定热桥部位的合理构造。 2）边界条件设置 如 表 表 边界条件表 上海室外计算温度 （根据气象库 GBJ1987） 季节 温度 （摄氏度） 相对湿度 冬天 4℃ 75% 上海室内计算温度 （根据焓湿图查表） 室内温度 露点温度 （摄氏度） 《民用建筑热工设计规范》相对湿度 20℃ 12℃ 60% 外表面换热系数 《公共建筑节能设计规范》 第 3 章 建筑外墙保温构造模拟分析 11 内表面换热系数 （ GB501892020） [来源：作者 根据相关资料 整理 ] 女儿墙 由于上海地区没有相对应的地方标准图集，建筑师在设计相关节点时，一般会选用对应的国家标准图集。 在国家标准图集《外墙外保温建筑构造（ 10J121）》中，如图 所示，钢筋混凝土的女 儿墙被内外两侧保温材料完全包裹，外墙保温材料与屋面保温材料在此部位闭合。 此做法有利于减少室外温差对于外围护结构的影响，有效地保护外围护结构免除热应力对其产生长期的影响。 我国北方大部均采用女儿墙全包的做法，可有效避免冬季外墙与屋面交界处因内表面最低温度低于露点温度而在室内形成结露现象。 图 女儿墙保温构造 [来源：《外墙外保温建筑构造（ 10J121）》，中国建筑标准设计研究院， P78] 但上海地区冬季室外极限温 度为 ℃，远高于我国北方的冬季室外温度。 [来源：中国人民共和国气象资料库（ GBJ1987）上海市 ]如果采用与北方相同的全包做法，在经济性与适用性方面存在一定的研究空间。 女儿墙分 析见 表。 第 3 章 建筑外墙保温构造模拟分析 12 表 女儿墙分析 典型冷热桥标准做法 Ptemp A女儿墙单面保温 分 析 当女儿墙采取单面保温 的情况下，整个女儿墙的墙体温度均低于 12℃。 外墙与屋面连接处的温度低于室内露点温度，会产生结露现象。 结论：此构造不满足规范要求。 Ptemp B女儿墙双面保温 Ptemp C女儿墙双面保温 分 析 当女儿墙采取双面保温，屋面保温材料上翻15cm的情况下，整个女儿墙的墙体温度均低于 12℃。 外墙与屋面连接处的温度为℃ ,略高于室内露点温度，不产生结露现象。 结论：此构造刚满足规范要求。 分 析 当女儿墙采取 单 面保温，屋面保温材料上翻 30cm的情况下，整个女儿墙的 墙体温度均低于 12℃。 外墙与屋面连接处的温度为14℃ ,高于室内露点温度，不产生结露现象。 结论：此构造满足规范要求。 阳台 在国家标准图集《外墙外保温建筑构造（ 10J121）》中，如 图 所示，不封闭阳台第 3 章 建筑外墙保温构造模拟分析 13 板被两侧保温材料完全包裹，外墙保温材料在此部位闭合。 此做法有效地保护阳台板避免热桥产生。 可有效避免冬季外墙与阳台交界处因内表面最低温度低于露点温度而在室内形成结露现象。 图 不封闭阳台保温构造 [来源：《外墙外保温建筑构造（ 10J121）》，中国建筑标准设计研究院， P83] 但上海地区居民习惯于将洗衣机等设备放于阳台之上，增加的荷载会破坏阳台板上表面的保温层。 通常补救办法是先将阳台板降板 15cm 左右，在保温材料的上方铺设一层细石混凝土作为保护层。 此做法必然会增加房屋的造价，及阳台自身的荷载。 根据工程经验测算，如能取消阳台板的保温层，每个阳台将至少减少 1000 元的造价。 阳台分析见 表。 第 3 章 建筑外墙保温构造模拟分析 14 表 阳台分析 典型冷热桥标准做法 Ptemp 分析模型 不封闭阳台板无保温 分 析 根据国家标准图集，封闭阳台采取栏板不包，阳台板上下包的保温做法；不封闭阳台采取全包的保温做法。 当阳台采取无保温做法时，整个阳台板的温度均低于 12℃。 阳台板位置的外墙与楼板连接处的温度为℃ ,高于室内 露点温度，不产生结露现象。 结论：此构造满足规范要求。 第 3 章 建筑外墙保温构造模拟分析 15 架空楼板 外墙外保温系统中的架空楼板做法通常要在外墙外侧与楼板下侧加设保温层，当遇到端头梁的位置则一般采用保温材料全包的方式。 架空楼板分析见 表。 表 架空楼层分析 Ptemp 分析模型 架空楼板 1 分 析 当架空楼板仅在外墙外侧与楼板 下侧加设保温层，端头梁保温层仅包外墙一侧时，室内楼板与外墙连接处的温度低于 12℃ ,低于室内露点温度，会产生结露现象。 结论：此构造不满足规范要求。 Ptemp 架空楼板 2 分 析 当架空楼板仅在外墙外侧、楼板下侧及端头梁两侧加设保温层时，室内楼板与外墙连接处的温度为 ℃ ,高于室内露点温度，不会产生结露现象。 结论：此构造满足规范要求。 凸窗 由于凸窗能扩大室内有效使用面积，又不计算建筑面积，在住宅设计特别是小户型住宅的第 3 章 建筑外墙保温构造模拟分析 16 设计中，被大量的使用。 但凸窗本身是整个住宅外围护 结构保温构造的软肋，即使在凸窗板外侧加设了保温层，仍旧可能出现结露的现象。 在 2020 年 12 月 01 日 颁布的《 上海市建设和交通委员会关于进一步加强本市民用建筑节能设计技术管理的通知 》（俗称 765 号文）中规定：建筑外墙不宜设置凸窗，当建筑设计确需设置凸窗时，必须满足凸窗不透明的顶板、底板和侧板应当采取保温措施，其保温层厚度应当大于等于外墙的保温层厚度。 《居住建筑节能设计标准》 (DGTJ082052020)中规定，居住建筑不宜设凸窗，凸窗保温性能不应低于外窗保温性能。 由此可见在各级规范标准中，对凸窗的节能要求 都非常的严格。 在国家标准图集《外墙外保温建筑构造（ 10J121）》中， 如 图 所示。 凸窗分析见 表。 图 凸窗窗口保温构造 [来源：《外墙外保温建筑构造（ 10J121）》，中国建筑标准设计研究院， P79] 第 3 章 建筑外墙保温构造模拟分析 17 表 凸窗分析 Ptemp 分析模型 凸窗下板 保温层厚度 35mm 同外墙 分 析 根据 765号文的要求，将凸窗板的保温材料厚度设置成与外墙同样的厚度（膨胀聚苯板35mm），外窗设置为断热铝合金 5+6A+5普通中空玻璃。 凸窗板的最低温度低于 12℃ ,低于室内露点温度，会产生结露现象。 结论：此构造不满足规范要求。 Ptemp 凸窗下板 保温层厚度 50mm传热系数同外墙 分 析 根据《居住建筑节能设计 标准》 (DGTJ082052020)的要求，将凸窗板的保温材料厚度设置为膨胀聚苯板 50mm，窗台板传热系数不高于外墙传热系数，外窗设置为断热铝合金5+6A+5普通中空玻璃。 凸窗板的最低温度低于 12℃ ,低于室内露点温度，会产生结露现象。 结论：此构造不满足规范要求。 空调机隔板 住宅建筑的空调机隔板、混凝土雨棚、屋面设备基础等典型热桥部位，在国家标准图集《外第 3 章 建筑外墙保温构造模拟分析 18 墙外保温建筑构造（ 10J121）》中，如 图 所 示，都需要用保温材料全包。 但在实际使用过程中，由于板上需承受一定的荷载如空调室外机等，保温层非常容易被破坏。 空调机隔板 分析见 表。 图 空调机隔板保温层构造 [来源：《外墙外保温建筑构造（ 10J121）》，中国建筑标准设计研究院， P87] 第 3 章 建筑外墙保温构造模拟分析 19 表 空调机隔板保温分析 典型冷热桥标准做法 Ptemp 分析模型 空调机隔板 1 分 析 当空调机隔板与外墙均不设保温层。 外墙及外墙与楼板连接处的温度低于 12℃，低于室内露点温度。