【碩士】連鎖型自保溫混凝土砌塊墻體熱工性能分析

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　　【碩士】連鎖型自保溫混凝土砌塊墻體熱工性能分析　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)　　學(xué)位年度：2012　　外圍護結(jié)構(gòu)的熱損失占整個建筑熱損失的70%～80%左右，提高圍護結(jié)構(gòu)保溫性能勢在必行。外墻自保溫結(jié)構(gòu)體系能夠克服目前建筑外墻通常采用的外保溫結(jié)構(gòu)體系施工復(fù)雜、耐火性差及不能和建筑同壽命等的諸多缺點，是目前著力推廣的一種墻體保溫體系。本文對自保溫墻體的熱工性能進行了研究?！　? 本文配制設(shè)計一種新型墻體砌塊，砌塊模殼材料選用輕集料混凝土，混凝土輕集料為堆積密度660kg/m3 的粘土陶粒，砌塊的內(nèi)部充填材料選用導(dǎo)熱系數(shù)0.038W/(m•K)的聚苯板。砌塊的外形構(gòu)造為T 字型，內(nèi)部的三個芯孔以保溫材料填充，在墻體砌筑過程中相鄰砌塊形成連鎖，故稱其為連鎖型自保溫砌塊（以下簡稱：砌塊）。該砌塊的T 字型外部構(gòu)造，最大限度的消除了縱向冷橋，文中通過并串聯(lián)的熱阻分析法確定了砌塊的細部構(gòu)造尺寸。當(dāng)砌塊外部尺寸390mm×250mm×190mm 固定后，內(nèi)部填充孔洞寬度選用70mm,殼體間肋寬度為25mm，中間空氣層寬度選用12mm?！　? 為更好的研究推廣墻體自保溫體系，文中以ANSYS 有限元軟件為基礎(chǔ)對該標(biāo)準尺寸砌塊墻體的熱工性能進行了數(shù)值模擬，得到穩(wěn)態(tài)傳熱狀態(tài)下墻體內(nèi)部溫度場、熱流密度場的分布，并計算得出墻體傳熱系數(shù)，之后通過試驗數(shù)據(jù)的比對驗證了該模擬結(jié)果的有效性。繼而針對不同的保溫材料對該標(biāo)準尺寸的砌塊墻體進行了的數(shù)值模擬，分析得出墻體傳熱系數(shù)隨填充保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)的降低而降低，且降低的幅度不斷加大，對于標(biāo)準尺寸砌塊墻體當(dāng)填充材料的導(dǎo)熱系數(shù)小于0.05W/(m•K)時，均能滿足工程建設(shè)節(jié)能標(biāo)準要求?！　? 為了拓寬保溫材料的選擇范圍，本文在標(biāo)準砌塊尺寸的基礎(chǔ)上變化孔洞寬度，模擬不同孔洞寬度條件下不同填充材料的砌塊墻體的熱工性能，得出其相應(yīng)溫度場分布的規(guī)律，并計算出各自相對應(yīng)的砌塊墻體的傳熱系數(shù)，最終得出滿足建筑節(jié)能65%標(biāo)準的不同保溫材料和不同孔洞寬度的匹配關(guān)系?！　?

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