【硕士】连锁型自保温混凝土砌块墙体热工性能分析

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内容简介

　　【硕士】连锁型自保温混凝土砌块墙体热工性能分析　　授予学位：硕士　　学位授予单位：哈尔滨工业大学　　学位年度：2012　　 外围护结构的热损失占整个建筑热损失的70%～80%左右，提高围护结构保温性能势在必行。外墙自保温结构体系能够克服目前建筑外墙通常采用的外保温结构体系施工复杂、耐火性差及不能和建筑同寿命等的诸多缺点，是目前着力推广的一种墙体保温体系。本文对自保温墙体的热工性能进行了研究。　　 本文配制设计一种新型墙体砌块，砌块模壳材料选用轻集料混凝土，混凝土轻集料为堆积密度660kg/m3 的粘土陶粒，砌块的内部充填材料选用导热系数0.038W/(m•K)的聚苯板。砌块的外形构造为T 字型，内部的三个芯孔以保温材料填充，在墙体砌筑过程中相邻砌块形成连锁，故称其为连锁型自保温砌块（以下简称：砌块）。该砌块的T 字型外部构造，最大限度的消除了纵向冷桥，文中通过并串联的热阻分析法确定了砌块的细部构造尺寸。当砌块外部尺寸390mm×250mm×190mm 固定后，内部填充孔洞宽度选用70mm,壳体间肋宽度为25mm，中间空气层宽度选用12mm。　　 为更好的研究推广墙体自保温体系，文中以ANSYS 有限元软件为基础对该标准尺寸砌块墙体的热工性能进行了数值模拟，得到稳态传热状态下墙体内部温度场、热流密度场的分布，并计算得出墙体传热系数，之后通过试验数据的比对验证了该模拟结果的有效性。继而针对不同的保温材料对该标准尺寸的砌块墙体进行了的数值模拟，分析得出墙体传热系数随填充保温材料导热系数的降低而降低，且降低的幅度不断加大，对于标准尺寸砌块墙体当填充材料的导热系数小于0.05W/(m•K)时，均能满足工程建设节能标准要求。　　 为了拓宽保温材料的选择范围，本文在标准砌块尺寸的基础上变化孔洞宽度，模拟不同孔洞宽度条件下不同填充材料的砌块墙体的热工性能，得出其相应温度场分布的规律，并计算出各自相对应的砌块墙体的传热系数，最终得出满足建筑节能65%标准的不同保温材料和不同孔洞宽度的匹配关系。　　

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