【碩士】墻材含水率對(duì)墻體熱工性能的影響研究

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　　【學(xué)位年度】2010　　【摘要】　　在目前的能源和建筑節(jié)能形勢(shì)下，夏熱冬冷地區(qū)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱體系的開(kāi)發(fā)和研究具有重要意義。大部分自保溫墻材屬于含濕非飽和多孔介質(zhì)的范疇，對(duì)于其有效導(dǎo)熱系數(shù)與含水率之間的變化關(guān)系，相關(guān)規(guī)范的認(rèn)識(shí)不夠。與此同時(shí)，現(xiàn)有的研究主要針對(duì)絕干狀態(tài)和濕飽和的情況，而含濕非飽和多孔介質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)尚缺少公認(rèn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)模型，針對(duì)非飽和多孔建筑材料的導(dǎo)熱系數(shù)的研究更少?！　　　?本文以陶粒增強(qiáng)加氣砌塊、保溫砂漿、普通砂漿為例，開(kāi)展了對(duì)自保溫墻體材料的有效導(dǎo)熱系數(shù)與含水率關(guān)系的理論和試驗(yàn)研究，進(jìn)而研究了墻體材料的含水率對(duì)墻體傳熱系數(shù)的影響。還開(kāi)展了灰縫熱耗問(wèn)題的初步試驗(yàn)研究?！　　　?本文將平行傳導(dǎo)模型、串聯(lián)模型、WM模型擴(kuò)展到三相狀態(tài)，推導(dǎo)出了含濕非飽和多孔介質(zhì)有效導(dǎo)熱系數(shù)理論計(jì)算式，從宏觀層面將材料含濕狀態(tài)的有效導(dǎo)熱系數(shù)與絕干狀態(tài)的導(dǎo)熱系數(shù)聯(lián)系起來(lái)，使之更貼近工程實(shí)際。同時(shí)將三種材料在不同含水率狀態(tài)下的的有效導(dǎo)熱系數(shù)實(shí)測(cè)值與三種模型的理論計(jì)算值曲線(xiàn)進(jìn)行了比較，分析了各自的變化趨勢(shì)和適合的預(yù)測(cè)模型；首次擬合出了陶粒增強(qiáng)加氣砌塊、保溫砂漿和普通砂漿的有效導(dǎo)熱系數(shù)的精確計(jì)算式；還討論了水分存在對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、試驗(yàn)平衡時(shí)間和導(dǎo)熱板的含水率取值的影響?！　　　?本文在墻體傳熱系數(shù)理論值的計(jì)算中嘗試采用材料實(shí)際含濕狀態(tài)下的導(dǎo)熱系數(shù)取代規(guī)范中給出材料導(dǎo)熱系數(shù)一般值，以改進(jìn)現(xiàn)行規(guī)范在傳熱系數(shù)計(jì)算時(shí)忽略材料含水率影響這一缺陷；同時(shí)設(shè)想通過(guò)實(shí)時(shí)掌握材料的含水率變化，來(lái)推算墻體的傳熱系數(shù)，對(duì)墻體熱工性能的檢測(cè)評(píng)估有較為現(xiàn)實(shí)的意義。　　　　墻體的傳熱系數(shù)測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，陶粒增強(qiáng)加氣砌塊墻體傳熱系數(shù)的實(shí)測(cè)值較理論值偏大，確定了理論計(jì)算值的修正系數(shù)平均約為1.493。墻體材料的含水率越高，其傳熱系數(shù)測(cè)試值越高。在試驗(yàn)測(cè)試的含水率范圍內(nèi)(小于20％)，當(dāng)墻體材料的平均含水率每升高1％，1＃墻體(保溫砂漿砌筑，灰縫厚度10mm)、2＃墻體(保溫砂漿砌筑，灰縫厚度5mm)、3＃墻體(普通砂漿砌筑，灰縫厚度10mm)、4＃墻體(普通砂漿砌筑，灰縫厚度5mm)的傳熱系數(shù)在原含水率對(duì)應(yīng)值的基礎(chǔ)上增大4.21％，3.35％，2.67％，2.56％?；铱p厚度愈大，傳熱系數(shù)的增長(zhǎng)幅度愈大。1＃墻體、2＃墻體、3＃墻體、4＃墻體的灰縫影響系數(shù)分別為1.960，1.896，1.884，1.592?！　　　?本文的研究表明，墻體材料的含水率是墻體傳熱系數(shù)的決定因素之一，隨著含水率的增加，墻體的傳熱系數(shù)不斷增大，傳熱系數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)考慮含水率的影響。同時(shí)傳熱系數(shù)的檢測(cè)評(píng)估也相當(dāng)有可能通過(guò)材料含水率這道“橋梁”實(shí)現(xiàn)。　　　　在自保溫體系的工程實(shí)踐中，開(kāi)發(fā)和研制吸濕率較低的新型自保溫墻體材料，或注意材料的防潮，控制墻體材料的含水率，可以降低因濕分存在導(dǎo)致的墻體熱耗。在推廣自保溫墻材的過(guò)程中，使用配套保溫砂漿，合理控制和選用灰縫厚度，有助于防止灰縫熱橋引起的熱耗?！　」?4頁(yè)

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