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無機保溫承重砌塊節能性能分析S

放大字體  縮小字體 發布日期:2018-04-02  來源:中國保溫網(中國保溫材料網)  瀏覽次數:1678

  隨著人們生活水平的不斷提高,現代人對居住環境和生活品質的追求也越來越高。鑒于我國夏熱冬冷地區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環境,其中主要的措施之一是通過提高建筑圍護結構的保溫隔熱能力來實現。夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準提出了節能基金項目:教育部高等院校博士點基金(新教師類)項目(2010140212⑴07)50%的目標,圍護結構承擔其中的23%,2010年開始準備實施第三步節能設計標準目標,要求達到節能65%.研究一種既具有保溫隔熱能力又能滿足建筑節能設計標準要求的建筑維護結構墻體材料具有很重要的現實意義。基于以上思想的指導,本課題組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保溫承重砌塊。該砌塊是以陶粒玻化微珠保溫隔熱砂漿、石灰、硅灰、水泥等為基本原料,加適量外加劑,經加水攪拌澆注成型、標準養護等工序形成的一種符合綠色環保材料要求的墻體材料。砌塊在具有普通砌塊的物理力學性能的同時,又具有良好的保溫隔熱性能。作為結構材料,該無機保溫承重砌塊具有抗震、經濟并節能的綜合性能,并且設計、施工方便,可真正實現結構的自保溫。

  本試驗制作的無機保溫承重砌塊的性能特點有:28d抗壓強度大于10. 560MPa;導熱系數小于Q 1無機保溫承重砌塊1.1砌塊制作參照無機保溫承重砌塊的制作方法的發明專利,但與其不同的是,不使用其中對砌塊導熱系數及容重影響都很大的石子這項因素,并把復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合外加劑。具體的制作方法如下:選用玻化微珠、陶粒沙子、硅灰、石灰及外加劑等為原材料,模具選擇240mm115mm90mm的測定抗壓強度,如,所示。選擇30mm的測定導熱系數。

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

  無機保溫承重砌塊砌塊雙面水泥座漿使用機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溫度2(±度大于95%的標準養護條件下養護28d.試驗共分9組,每組成型240mmX115mriK 90mm的試件3塊測試抗壓強度,成型30mm的試件2塊測導熱系數。采用太原思科達科技發展有限公司。

  表1無機保溫承重砌塊的熱工性能砌塊尺寸/mm蓄熱系數/導熱系數/傳熱系數/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熱系數,取計圍護結構的傳熱阻R按式(2)進行計算內表面換熱阻,取0l11m2.K/W;R(為外表面換熱阻,取Q04m2.K/W;R為圍護結構多層材料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或傳熱熱阻來評價。保溫墻體的傳熱系數和熱惰性指標的計算方法如下。

  1.2.1傳熱系數K圍護結構的熱阻R應按式(1)計算的熱阻,m.K/W.圍護結構的傳熱系數K應按式(3)計算機保溫承重砌塊傳熱熱阻R=1.49m2.K/W,傳熱系數K=0.67W/(m2.K)。

  1.2.2熱惰性指標D多層材料圍護結構的熱惰性指標D應按式(4)計算數,W/(m°K)。空氣層的蓄熱系數S=0.由此可知無機保溫承重砌塊的熱惰性指標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/導熱系數/傳熱系數熱阻/外墻傳熱系數/W/.(m2°K)-1‘3層建筑一8層建筑>9層建筑寒冷地區(A)0. 21熱工性能計算傳熱系數K= 3結果分析根據標準,外墻部分的傳熱系數、熱惰性指標應滿足下列要求:傳熱系數<1.5,熱惰性指標彭3. 0;傳熱系數容1.0,熱惰性指標D多25.對于無機保溫承重砌塊,其熱工性能滿足這一要求。

  評價砌塊保溫性能的優劣通常以傳熱系數或熱阻值大小為標準,K值越小,R值越大,其保溫性能越好。而材料隔熱性能的優劣,主要由材料的密度導熱系數、蓄熱系數等指標所決定,材料的密度和蓄熱系數越大,其隔熱性能越好。可以看出,無機保溫承重砌塊比普通混凝土砌塊性能優越。寒冷地區外墻傳熱系數限值如表3所示。

  表3寒冷地區外墻傳熱系數限值單獨使用本砌塊時的傳熱系數為0.67.由表3可知,此砌塊使用在低于8層的建筑時,能夠達配合使用本課題組自行研制的玻化微珠保溫隔熱砂漿后完全可以達到節能65%的標準。

  假設將普通住宅的維護結構及室內空氣簡化為一個簡單的熱力系統,室內溫度的波動范圍小于1. 0°C,計算其負荷。計算時采用的方法是冷負荷系數法。

  計算夏季室外日平均溫度tZP為tzp選取夏季室內基本的計算溫度tNx為26°C,假設無機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荷按下式計算墻傳熱系數,W/(m2.K);F為外墻的傳熱面積,m2;tNx為室內計算溫度,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荷為考慮每天的使用狀況,假設平均每天空調使用的時間約為12h,一個月按30d計算,則通過到節能65%的標準;使用在9層以上的建筑時,無機保溫承重砌塊墻體傳入室內的熱量為而通過普通混凝土砌塊傳入室內的熱量為255.936K12K3兩者的差值為對于單面外墻來說,采用無機保溫承重外墻比采用普通混凝土砌塊外墻在1個月內,在其他條件都相同的情況下,節能效率為80%. 4經濟分析該新型墻體材料經濟方面的優點是:①該無機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及其他采暖設備的使用量和使用時間。廣泛使用可以節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,可以節約運輸成本。降低了工人的勞動強度,也降低了人工費用。

  5結論本文所研究的無機保溫承重砌塊,其熱工性能滿足傳熱系數<1.0,熱惰性指標25這一要求;根據嚴寒及寒冷地區居住建筑節能設計標準,利用玻化微珠保溫砂漿及陶粒等生產的無機保溫承重砌塊,可以達到節能65%的標準;無機保溫承重砌塊相比普通的混凝土砌塊,節能效率為80%.

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