多孔介质墙体热湿传递实验测试研究

建筑围护结构中的热湿耦合传递规律研究对于了解其传热性能具有重要意义。本文利用大型人工环境舱搭建多层加气混凝土墙体测试实验平台,营造了符合三种典型气候的室外舱温湿度环境并随周期性变化,室内舱控制为空气调节下恒定温湿度条件,测试并记录了多层加气混凝土墙体表面及内部不同位置温湿度变化。墙内距离外表面20 mm处测点的相对湿度在夏热冬冷夏季特征气候下降低了7.88 %,在夏热冬冷冬季特征气候降低了4.11 %,在南海极端热湿特征气候下降低了5.76 %。结果表明热传递对湿传递促进的程度大于湿传递对热传递的作用,在高热、高湿的南海地区,热湿耦合作用对墙体热工性能的影响更大。     

近零能耗建筑围护结构节能适宜性评价体系研究

目的建立不同气候区近零能耗建筑围护结构保温隔热节能技术适宜性评价体系.方法运用层次分析法和Delphi专家咨询法建立不同气候区近零能耗建筑围护结构节能适宜性评价体系,根据《近零能耗建筑技术标准》(GB/T51350—2019)中围护结构热工性能指标设计的严寒、寒冷和夏热冬冷地区外墙采用不同保温体系的做法,对不同厚度的模塑聚苯板、石墨改性聚苯板、聚氨酯板、岩棉条和真空绝热板等五种保温材料及系统进行相关试验,对不同气候区外墙保温隔热技术的地区适宜性体系进行验证.结果根据评价体系,建议严寒和寒冷地区优先采用模塑聚苯板或石墨聚苯板薄抹灰系统,夏热冬冷与夏热冬暖地区优先采用隔热涂料,并应考虑遮阳.结论该评价体系可以为近零能耗建筑围护结构方案设计提供参考.     

南京地区外保温墙体保温层经济厚度分析

针对当前保温材料经济厚度的研究中通常采用的稳态或非稳态传热计算方法存在不精确、未考虑湿传递、太阳辐射等问题,采用以温度和相对湿度为计算驱动势的一维墙体热湿耦合传递模型,以南京典型气象年的逐时气象参数(包括温度、相对湿度、太阳辐射强度)为室外边界条件,恒温恒湿工况为室内边界条件,对南京地区外保温墙体进行了热湿耦合传递模拟.结果表明,在南京地区的环境下,忽略湿传递的影响会对外保温墙体的全年传热量产生约2.74%～6.53%的偏差.通过对南京地区外保温墙体常见的3种保温材料进行热湿耦合传递模拟,并使用P_1-P_2经济学模型,对比分析了膨胀聚苯板(EPS)、聚氨酯泡沫(PU)、挤塑聚苯板(XPS)3种保温材料的外保温墙体的经济性,得出了3种材料的经济厚度分别为69.8、39.8和49.7 mm,投资回收期聚氨酯泡沫最长,挤塑聚苯板次之,膨胀聚苯板最短.     

聚氨酯填充和TUP防尘膜对高速铁路箱型金属声屏障性能的影响

针对目前插板式金属声屏障箱体内填充玻璃棉或者矿棉耐候性差的缺点,采用聚氨酯进行填充,并开展了系列性能测试。测试数据表明,用聚氨酯替代,不但提高了填充物的耐候性,还保障了屏体的吸声系数和隔声量。与此同时,采用TUP膜进行防尘,提高了屏体的吸声系数。此项研究是高铁声屏障声学性能的主要突破,为研究采用薄膜材料提高材料吸声系数提供理论和技术上的参考。     

Study on the thermal performance of externaI wall of bamboo structure

为了对已建成竹结构建筑外墙的热工性能进行评价,采用控温箱-热流计法对现代竹结构抗震安居房外墙(抹灰和挂板两种饰面)传热阻进行了实测与分析.结果表明:控温箱-热流计法测试竹材墙体传热阻时误差较大,影响墙体传热阻的主要因素为竹材墙体内部结构组成及测试位置;抹灰饰面外墙平均实测传热阻为1.52(m2·K)/W,传热系数为0.66W/(m2·K),可应用在夏热冬冷、夏热冬暖地区,4层及以上建筑可达到节能65％标准;挂板饰面外墙平均实测传热阻为2.71(m2·K)/W,传热系数为0.37W/(m2·K),可以应用在夏热冬冷、寒冷地区和严寒地区,并达到节能65％的标准.     

秦巴山区乡村建筑节能构造热工研究

秦巴山区地处夏热冬冷地区北部高纬度区域,建筑冬季室内热环境恶劣,提高和改善室内热环境质量对建设可持续发展的乡村人居环境具有重要意义.以位于秦巴山区腹地的汉中为例,依据标准气象数据资料,确定汉中乡村建筑围护结构传热系数的修正系数,通过对比分析建筑窗墙比、围护结构传热系数等参数对建筑耗热量的影响,研究乡村建筑构造热工性能及其优化设计方案,并做出相应的经济技术分析.结果表明,建筑热工优化后,屋面传热耗热量由38.92W/m~2减少到6.53W/m~2,墙体传热耗热量由16.72W/m~2减少到4.83W/m~2,有效地降低了冬季建筑耗热量,明显改善了该地区乡村建筑冬季室内热环境质量,且建筑热工优化前后的成本相差不大.该优化方案在秦巴山区乡村具有可行性,可为该地区乡村建筑的设计提供参考.     

皖南民居墙体热工性能的计算分析

皖南地区民居建筑的墙体热工性能是影响其室内舒适度的主要因素之一。通过对该地区特殊构造的空斗墙体的热工性能进行深入研究,根据热工原理,以热阻和传热系数值为衡量标准,针对特殊构造的空斗墙提出较科学的计算方法,对比空斗墙体在不同砌筑方式、不同墙体材料以及不同空腔填充材料条件下的热阻及传热系数值,并与实体墙对比分析,得到空斗墙体的K值大小规律为全斗无眠﹥一眠三斗﹥一眠二斗﹥一眠一斗;填有黄泥的空斗墙热阻值较空气间层空斗墙提高约16%;较中间层均为黄泥的青砖空斗墙热阻比粘土砖空斗墙的热阻高出10%;青砖实体墙较粘土砖实体墙热阻能高出14%.由结果分析得到,空斗墙比实体墙的热稳定性强,保温性能好;青砖较粘土砖的热阻值更大,更为节能,而空斗墙体的热工性能与空腔的体积无正比关系,空斗墙体空腔中的填充材料性能是影响墙体热工性能的主要因素,填充材料的导热系数越小,墙体热工性能越好。     

竹结构建筑外墙热工性能测试与分析

为了对已建成竹结构建筑外墙的热工性能进行评价,采用控温箱-热流计法对现代竹结构抗震安居房外墙(抹灰和挂板两种饰面)传热阻进行了实测与分析。结果表明:控温箱-热流计法测试竹材墙体传热阻时误差较大,影响墙体传热阻的主要因素为竹材墙体内部结构组成及测试位置; 抹灰饰面外墙平均实测传热阻为1.52(m²·K)/W,传热系数为0.66 W/(m²·K),可应用在夏热冬冷、夏热冬暖地区,4层及以上建筑可达到节能65%标准; 挂板饰面外墙平均实测传热阻为2.71(m²·K)/W,传热系数为0.37 W/(m²·K),可以应用在夏热冬冷、寒冷地区和严寒地区,并达到节能65%的标准。     

温湿度对轻质烧结页岩砖节能墙体传热系数的影响

本试验利用烧结页岩砖砌筑了三面试验墙体,并分别在其中两面墙体的冷、热表面粘贴XPS挤塑聚苯乙烯泡沫板,制成外、内保温墙体,通过控制变量法观测三面试验墙在不同温湿度情况下轻质烧结页岩砖节能墙体传热系数的变化,从而得到温湿度对轻质烧结页岩砖节能墙体传热系数的影响。     

夏热冬冷地区围护结构热工性能系统评价方法的研究

提出了用围护结构热工性能系统评价指标（EETP）来评价居住建筑围护结构的整体热工性能。该指标包括围护结构各传热系数、外墙和屋顶的外表面太阳辐射吸收系数、窗户的遮阳系数、太阳得热因子和建筑体型系数等各方面对围护结构保温隔热水平的影响．以长沙市为夏热冬冷地区代表,建立了EETP指标与单位体积的全年空调采暖能耗计算公式．算例表明：该评价指标算法简单准确,同一地区可以比较直观正确地反映建筑物的保温隔热水平．     

三种墙体保温隔热性能的数值分析

利用计算流体力学和计算传热学的方法,建立数值仿真的物理模型和数学模型,对比较适合"夏热冬冷"地区的三种外墙进行了传热计算,并用相关资料进行验证.通过数值仿真计算了由墙体传入室内的热量(夏季)或由室内通过墙体传到室外的热量(冬季 ),并对三种墙体的热工性能进行了比较.研究结果表明外挂式封闭间层墙体的夏季隔热性能及冬季保温性能都较好,可以在"夏热冬冷"地区推广使用.     

温度影响下泡沫填充复合材料筒体的吸能特性

为了研究不同温度对玻璃纤维增强复合材料(GFRP)泡沫填充圆筒的轴压性能和吸能特性的影响,对泡沫填充GFRP圆筒在20~110℃下进行轴心受压试验,研究了温度、外壁厚度以及有无泡沫填充对泡沫填充GFRP圆筒的力学性能及吸能特性的影响。试验结果表明:轴压性能和吸能特性受GFRP面层厚度影响,但温度起决定性作用。随着温度的升高,泡沫填充GFRP圆筒的极限压缩强度明显降低。通过能量延性系数(η)和比吸能值(Se)来描述圆筒的吸能能力,当温度升高时,η与Se均逐渐降低。     

化学发泡陶粒泡沫混凝土力学及热工性能研究

为改善泡沫混凝土的抗裂性能和热工性能,利用双氧水、陶粒、玻化微珠、玻璃纤维、水泥等材料,通过化学发泡法制备玻璃纤维增强型陶粒泡沫混凝土砌块,并采用单因素控制变量法进行顺序试验,分析了各因素对材料力学性能和热工性能的影响,通过多元线性回归得出满足劈拉强度在0.80~0.90 MPa、抗压强度在7.0~8.0 MPa的泡沫混凝土砌块最优配合比。结果表明:泡沫混凝土脆性随双氧水、玻化微珠和陶粒用量的增加而显著增大;玻璃纤维既可提高泡沫混凝土强度,又可改善其热工性能。当双氧水、玻璃纤维、玻化微珠和陶粒掺量分别为水泥质量的7.5%、1.0%、8.5%和8.5%时,泡沫混凝土导热系数为0.203 W/(m·k),劈裂抗拉强度达到0.81 MPa,抗压强度达到7.3 MPa。化学发泡法制备的玻璃纤维增强型陶粒泡沫混凝土拉压比高,保温性能好。     

夏热冬冷地区双层相变材料墙体热工性能分析

针对在建筑围护结构中使用单一相变材料(phase change material, PCM)不能满足全年节能和舒适度要求的问题,提出将两种不同相变温度的PCM同时填入到多层平壁墙体中,构成双层PCM墙体.采用显热容法对PCM的传热过程进行分析,对数学模型采用有限差分法离散,利用MATLAB软件编程对多种不同结构的双层PCM墙体在典型夏热冬冷地区气候条件下热工性能进行了计算分析.通过衰减倍数,先探索理论上的PCM最佳相变温区,再从实际建筑围护结构使用的PCM中选取热物性参数与理论上最佳值最接近的PCM,将该PCM墙体热工性能与理想的PCM墙体热工性能相比较,结果相差不大.研究表明:两种PCM层位于墙体中间位置时,衰减倍数最大,建筑围护结构内表面温度最稳定,低相变温度PCM在冬季的利用率和高相变温度PCM在夏季的利用率均为0～100%,能够使墙体保持较高的热工性能.     

温度-荷载作用下玻璃纤维增强塑料-泡沫夹层结构Ⅰ型断裂韧性分析

以玻璃纤维增加塑料(GFRP)-泡沫夹层结构为研究对象,在不同温度条件下,采用拉伸试验确定聚氨酯泡沫芯材料的拉伸性能;经差示扫描量热分析法(DSC)测试GFRP树脂的玻璃化转变温度;通过双悬臂梁(DCB)试验研究,测试不同温度(30、50、70和90℃)条件下,夹层结构的I型裂纹扩展形态和界面应变能释放率,分析温度对GFRP-泡沫夹层结构界面数性能的影响。结果发现:GFRP树脂的玻璃化温度为90℃;温度对聚氨酯泡沫的拉伸强度和拉伸模量影响较小;随着温度的升高,GFRP-泡沫夹层结构的荷载呈下降趋势,界面应变能释放率的峰值越来越大。运用能量释放率断裂准则判别裂纹扩展符合理论要求。     

夏热冬冷地区村镇住宅室内热环境的改善措施

通过对夏热冬冷地区气候特征、村镇住宅热工质量的分析,并根据村镇住宅自身的特殊性,提出了有利于冬季保温、夏季防热的热环境质量的措施。     

PERFORMANCE OF A ROTARY DEHUMIDIFIER WITH THE MIXED DESICCANT MATERIALS *

本文研究了具有复合型吸附剂材料的除湿轮中传热传质耦合现象．采用一种新的隐式差分法模拟除湿轮中的传热传质过程．除湿轮性能取决于旋转速度、基体的传热传质系数、基体水分扩散率、基体热容量和吸附热．计算结果表明：转速是优化除湿轮性能的关键参数;基体传热传质系数越大,除湿性能越好,但当基体表面传热系数大于０．０８ｋＷ／（ｍ２·Ｋ）时,即使再增加传热系数也无法进一步提高除湿效果;吸附热或基体热容越大,除湿轮性能越差．     

新型铜颗粒填充的液态金属热界面材料导热性能实验研究

为强化界面传热,研制了一种以铜颗粒为填充材料、Ga62.5In21.5Sn16液态金属为基体的新型复合热界面材料,并对其导热性能进行了测试。首先将所制备的热界面材料放置在两片铜片之间,制备3层结构试样,然后利用激光导热仪测量所制备试样的导热性能,并计算相应试样的接触热阻。实验结果表明:铜颗粒填充型液态金属可以大大提高氧化后液态金属作为热界面材料的性能,利用铜粉质量分数分别为5%和10%的液态金属所制备的试样,导热系数和接触热阻分别为(200.33±15.66)、(233.08±18.07)W/(m·K)和(7.955±0.627)、(5.621±0.437)mm2·K/W,较利用氧化后液态金属所制备试样的导热系数分别约提高了68%和96%,接触热阻分别约降低了57%和70%,并可以有效降低液态金属的流动性,从而减少液态金属在使用过程中溢出现象的发生。     

气垫炉内的传热研究

气流与金属板帝材之间的对流传热是气垫式热处理炉内重要热工过程,关系到板带材的加热速度与温度均匀性。本文对传热过程进行了理论探讨,并通过实验研究以及实验数据的回归处理,获得两个准数方程,可用于动压气垫与静压气垫对流给热系数的计算。方程经过F检验,表明是显著的,又通过比较,计算值与试验值基本吻合。     

化学发泡法制备纤维增强型陶粒泡沫混凝土

利用水泥、粉煤灰、陶粒、玻化微珠、玻璃纤维等材料,采用化学发泡法,研发一种新型墙体材料———纤维增强型陶粒泡沫混凝土砌块,阐述其制备方法,并评价纤维增强型陶粒泡沫混凝土砌块材料的技术效果。结果表明：纤维增强型陶粒泡沫混凝土砌块材料具有易于加工、热工性能好、强度高等特点;玻璃纤维使陶粒、玻化微珠与胶凝材料基体间具有良好的界面粘结性;该砌块材料性能集承重、保温和抗裂于一体,可用于广大寒冷地区低层建筑的承重墙体和多层建筑的围护墙体。