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無機(jī)保溫承重砌塊節(jié)能性能分析S

發(fā)布時間:2018/12/8 瀏覽量:3131

隨著人們生活水平的不斷提高,現(xiàn)代人對居住環(huán)境和生活品質(zhì)的追求也越來越高。鑒于我國夏熱冬冷地區(qū)夏季炎熱冬季陰冷潮濕的氣候特點,從宜居角度考慮,必須要采取一定的措施才能保證舒適的室內(nèi)環(huán)境,其中主要的措施之一是通過提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱能力來實現(xiàn)。夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)提出了節(jié)能基金項目:教育部高等院校博士點基金(新教師類)項目(2010140212⑴07)50%的目標(biāo),圍護(hù)結(jié)構(gòu)承擔(dān)其中的23%,2010年開始準(zhǔn)備實施第三步節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo),要求達(dá)到節(jié)能65%.研究一種既具有保溫隔熱能力又能滿足建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求的建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)墻體材料具有很重要的現(xiàn)實意義?;谝陨纤枷氲闹笇?dǎo),陜西玻璃棉,西安玻璃棉板,西安保溫材料白色無甲醛玻璃棉板,http://hdtwgg.com,西安聚鑫建材有限公司致力于研究一種集保溫隔熱、承重于一體的新型墻體材料一一無機(jī)保溫承重砌塊。該砌塊是以陶粒?;⒅楸馗魺嵘皾{、石灰、硅灰、水泥等為基本原料,加適量外加劑,經(jīng)加水?dāng)嚢铦沧⒊尚?、?biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)等工序形成的一種符合綠色環(huán)保材料要求的墻體材料。砌塊在具有普通砌塊的物理力學(xué)性能的同時,又具有良好的保溫隔熱性能。作為結(jié)構(gòu)材料,該無機(jī)保溫承重砌塊具有抗震、經(jīng)濟(jì)并節(jié)能的綜合性能,并且設(shè)計、施工方便,可真正實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的自保溫。

本試驗制作的無機(jī)保溫承重砌塊的性能特點有:28d抗壓強(qiáng)度大于10. 560MPa;導(dǎo)熱系數(shù)小于Q 1無機(jī)保溫承重砌塊1.1砌塊制作參照無機(jī)保溫承重砌塊的制作方法的發(fā)明專利,但與其不同的是,不使用其中對砌塊導(dǎo)熱系數(shù)及容重影響都很大的石子這項因素,并把復(fù)合輕骨料摻料中的硅灰單獨作為一個影響因素使用,然后再添加一種由本課題組自行研制的復(fù)合外加劑。具體的制作方法如下:選用?;⒅?、陶粒沙子、硅灰、石灰及外加劑等為原材料,模具選擇240mm115mm90mm的測定抗壓強(qiáng)度,如,所示。選擇30mm的測定導(dǎo)熱系數(shù)。

制作試件前要將試件模具除塵、涂油,要求試模內(nèi)壁光滑、干凈,同時要擰緊模具的螺絲。

無機(jī)保溫承重砌塊砌塊雙面水泥座漿使用機(jī)械攪拌并用振動臺振搗,完成后將試件在室溫2(±5°C,相對濕度大于50%的情況下靜放兩天拆模。拆模時要注意避免用力過大,保證試件在拆模過程中不損壞,保證表面平整棱角完整。試件制作完成后在室內(nèi)溫度2(±度大于95%的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù)28d.試驗共分9組,每組成型240mmX115mriK 90mm的試件3塊測試抗壓強(qiáng)度,成型30mm的試件2塊測導(dǎo)熱系數(shù)。采用太原思科達(dá)科技發(fā)展有限公司。

表1無機(jī)保溫承重砌塊的熱工性能砌塊尺寸/mm蓄熱系數(shù)/導(dǎo)熱系數(shù)/傳熱系數(shù)/熱阻/W.(mDK)- 49:兄,吣,R分別為各層材料的熱阻,m2.K/W;W,W,W分別為各層材料的厚度,m;X1,X2,入分別為各層材料的導(dǎo)熱系數(shù),取計圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱阻R按式(2)進(jìn)行計算內(nèi)表面換熱阻,取0l11m2.K/W;R(為外表面換熱阻,取Q04m2.K/W;R為圍護(hù)結(jié)構(gòu)多層材料1.2熱工性能計算保溫墻體的保溫隔熱性能通常用傳熱系數(shù)或傳熱熱阻來評價。保溫墻體的傳熱系數(shù)和熱惰性指標(biāo)的計算方法如下。

1.2.1傳熱系數(shù)K圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱阻R應(yīng)按式(1)計算的熱阻,m.K/W.圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K應(yīng)按式(3)計算機(jī)保溫承重砌塊傳熱熱阻R=1.49m2.K/W,傳熱系數(shù)K=0.67W/(m2.K)。

1.2.2熱惰性指標(biāo)D多層材料圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)D應(yīng)按式(4)計算數(shù),W/(m°K)。空氣層的蓄熱系數(shù)S=0.由此可知無機(jī)保溫承重砌塊的熱惰性指標(biāo)D=3.114. 2普通混凝土砌塊為了分析普通混凝土的熱工性能,特測出普通混凝土砌塊的熱工性能,如表2所示。

表2普通混凝土砌塊的熱工性能砌塊尺寸/蓄熱系數(shù)/導(dǎo)熱系數(shù)/傳熱系數(shù)熱阻/外墻傳熱系數(shù)/W/.(m2°K)-1‘3層建筑一8層建筑>9層建筑寒冷地區(qū)(A)0. 21熱工性能計算傳熱系數(shù)K= 3結(jié)果分析根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),外墻部分的傳熱系數(shù)、熱惰性指標(biāo)應(yīng)滿足下列要求:傳熱系數(shù)<1.5,熱惰性指標(biāo)彭3. 0;傳熱系數(shù)容1.0,熱惰性指標(biāo)D多25.對于無機(jī)保溫承重砌塊,其熱工性能滿足這一要求。

評價砌塊保溫性能的優(yōu)劣通常以傳熱系數(shù)或熱阻值大小為標(biāo)準(zhǔn),K值越小,R值越大,其保溫性能越好。而材料隔熱性能的優(yōu)劣,主要由材料的密度導(dǎo)熱系數(shù)、蓄熱系數(shù)等指標(biāo)所決定,材料的密度和蓄熱系數(shù)越大,其隔熱性能越好??梢钥闯?,無機(jī)保溫承重砌塊比普通混凝土砌塊性能優(yōu)越。寒冷地區(qū)外墻傳熱系數(shù)限值如表3所示。

表3寒冷地區(qū)外墻傳熱系數(shù)限值單獨使用本砌塊時的傳熱系數(shù)為0.67.由表3可知,此砌塊使用在低于8層的建筑時,能夠達(dá)配合使用本課題組自行研制的?;⒅楸馗魺嵘皾{后完全可以達(dá)到節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn)。

假設(shè)將普通住宅的維護(hù)結(jié)構(gòu)及室內(nèi)空氣簡化為一個簡單的熱力系統(tǒng),室內(nèi)溫度的波動范圍小于1. 0°C,計算其負(fù)荷。計算時采用的方法是冷負(fù)荷系數(shù)法。

計算夏季室外日平均溫度tZP為tzp選取夏季室內(nèi)基本的計算溫度tNx為26°C,假設(shè)無機(jī)保溫承重墻體的傳熱面積為8m2,通過該墻體傳熱形成的冷負(fù)荷按下式計算墻傳熱系數(shù),W/(m2.K);F為外墻的傳熱面積,m2;tNx為室內(nèi)計算溫度,C;如為室外計算溫度,C.類似地,通過普通混凝土實心磚墻體傳熱形成的冷負(fù)荷為考慮每天的使用狀況,假設(shè)平均每天空調(diào)使用的時間約為12h,一個月按30d計算,則通過到節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn);使用在9層以上的建筑時,無機(jī)保溫承重砌塊墻體傳入室內(nèi)的熱量為而通過普通混凝土砌塊傳入室內(nèi)的熱量為255.936K12K3兩者的差值為對于單面外墻來說,采用無機(jī)保溫承重外墻比采用普通混凝土砌塊外墻在1個月內(nèi),在其他條件都相同的情況下,節(jié)能效率為80%. 4經(jīng)濟(jì)分析該新型墻體材料經(jīng)濟(jì)方面的優(yōu)點是:①該無機(jī)保溫承重砌塊由于其具有良好的保溫隔熱新性能,使用之后可以減少空調(diào)及其他采暖設(shè)備的使用量和使用時間。廣泛使用可以節(jié)約大量的煤電等能源,大大降低了建筑的能耗。②運輸上,由于其大量使用陶粒,所以比普通混凝土砌塊輕很多,可以節(jié)約運輸成本。降低了工人的勞動強(qiáng)度,也降低了人工費用。

5結(jié)論本文所研究的無機(jī)保溫承重砌塊,其熱工性能滿足傳熱系數(shù)<1.0,熱惰性指標(biāo)25這一要求;根據(jù)嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),利用?;⒅楸厣皾{及陶粒等生產(chǎn)的無機(jī)保溫承重砌塊,可以達(dá)到節(jié)能65%的標(biāo)準(zhǔn);無機(jī)保溫承重砌塊相比普通的混凝土砌塊,節(jié)能效率為80%.