寒冷地区加气混凝土自保温墙体热工性能研究

随着社会的进步,能耗问题日益凸显,建筑能耗所占比重越来越大,在这种情况下,建筑的节能特性就显得尤为重要。自保温墙体作为节能建筑领域里的典型代表,同时也暴露出诸多的缺点,例如墙体热桥部位热量散失严重、墙体开裂、内表面结露等问题。本文通过自保温墙体不同形式的热桥部位现场测量,研究了不同保温层厚度下的热桥温度与热流密度的变化趋势,并且进行了冷凝分析,根据热桥影响范围和合适的保温层厚度对热桥进行保温层的设计,得到一系列性能参数,为今后自保温墙体在寒冷地区的推广以及应用提供了数据支持。     

新建节能建筑墙体材料层及排布对干燥过程的影响

建筑围护结构内的热湿耦合传递是一个非常复杂的过程,其研究是降低建筑能耗、评估和预防湿害、提高室内热舒适性、室内卫生及优化围护结构性能的基础。新建节能建筑墙体具有初始含湿量大的特点,若墙体湿积累过大,则容易出现墙体表面剥蚀、渗漏、发霉甚至结构出现损坏的现象。墙体干燥时,传热传质过程同时发生且相互耦合。目前相关热物性仿真软件、理论研究和设计规范主要建立在热传递的基础上,忽略了湿传递的影响,对新建建筑墙体干燥不适用。WUFI~? Pro热湿仿真软件充分考虑了材料本身含湿量、风驱雨、太阳辐射、长波辐射、毛细传输和夏季结露等典型气候的影响,实现了对自然气候条件下建筑构件非稳态热湿性能的真实计算。节能墙体多在外墙添加内外保温层来增加围护结构的传热热阻,且在保温层内外两侧分别添加隔汽层和空气层的措施来防止保温层受潮,最终提高围护结构的保温性能。为墙体美观,多在围护结构的内外两侧分别黏贴墙纸和釉面砖。采用WUFI~? Pro对北京地区2种典型的建筑墙体进行热湿耦合传递模拟,分析新建建筑墙体在不同保温层材料和位置时的干燥过程,以及保温层两侧的隔汽层和空气层、墙体两侧的墙纸和釉面砖对墙体干燥过程的影响。模拟用室外条件为北京典型气象年小时室外气象参数,室内条件设定室内冬季供暖温度T_1=20℃,夏季室内温度设计值T_2=25℃,全年平均相对湿度为50%。模拟外围护结构属于西向,墙体温湿度初始条件为:相对湿度为100%,温度为15℃。模拟结果表明:内保温层的设置非常不利于围护结构的干燥,容易在内保温层和砌块之形成湿积累,降低围护结构的耐久性;EPS、PU和XPS都能降低围护结构含湿量,但EPS更有利于墙体干燥;隔汽层和空气层的添加可一定程度上阻止保温层受潮,避免造成湿积累,进而提高围护结构的保温性能;釉面砖和墙纸的黏贴将严重延缓围护结构的干燥过程,降低围护结构的保温性能,缩减建筑构件的使用寿命。     

夏热冬冷地区墙体保温层厚度优化方法

考虑墙体传湿对传热负荷的影响,建立非稳态热湿耦合模型模拟墙体的热湿传递过程,运用P1-P2经济分析模型对夏热冬冷地区4个典型城市(成都、上海、长沙、韶关)典型外墙不同朝向的最佳保温层厚度进行了确定。结果表明,各城市墙体的保温层厚度差别明显,且最小保温层厚度出现在南墙;采用最佳保温层厚度时,不同朝向的墙体节能效益不同,东、西墙的节能效益好,南、北墙的节能效益差;当整个建筑外墙采用主朝向的最佳保温层厚度时,与考虑朝向时相比,成都、上海和长沙外墙总传热量小幅度增加,净现值分别减少了0.033%、0.104%、0.124%,韶关外墙总传热量小幅度减少,净现值减少了0.155%。     

轻质混凝土多孔砖自保温墙体热桥传热分析

运用计算流体力学(CFD)软件对轻质混凝土多孔砖自保温墙体在框架结构体系中典型的外墙转角热桥传热性能进行了数值模拟计算,通过温度场结果分析,外墙转角热桥内表面在杭州冬季空调室外计算条件下会发生结露现象。为防止热桥内表面结露现象的发生,提出了外墙转角热桥部位的保温处理措施,这些措施值得在自保温墙体体系中借鉴。     

外墙外保湿系统对墙体结露的影响

通过对墙体结露条件的理论分析与试验测试,讨论了外墙外保温体系对墙体结露的影响,结果表明外墙外保温体系能够增加墙体热绝缘系数,改善墙体的温度分布,避免外墙体内表面结露和内部结露,保证保温材料的粘结强度.     

外墙外保温系统对墙体结露的影响

通过对墙体结露条件的理论分析与试验测试，讨论了外墙外保温体系对墙体结露的影响，结果表明外墙外保温体系能够增加墙体热绝缘系数，改善墙体的温度分布，避免外墙体内表面结露和内部结露，保证保温材料的粘结强度。     

用变物性法分析墙体内部结露问题

本文介绍了在考虑建筑材料的传热传湿物性值随温湿状态变化的情况下,准确地预测由多种材料复合而成的保温墙体内部结露与否的计算程序;而后将变物性法的预测结果同定物性法的预测结果分别与实测值进行了对比,结果表明变物性法的预测结果远好于定物性法,从而为建筑墙体内部结露问题的预测提供了一个更好的计算工具;最后通过对实际工程中经常使用的红砖外保温墙体的模拟计算,指出了在夏热冬暖地区采用墙体外保温方式时,夏季在墙体内部发生结露的危险性很高.     

设计节能墙体时应考虑的问题

具体阐述了设计节能墙体时应考虑的几个问题：墙体结露情况、热桥的影响、雨水渗透和夏季水蒸气反渗透、保温材料和保温层厚度的选择、保温与隔热性能的兼备等。介绍了理想墙体的结构形式。     

大连某芯片工厂墙体结露与冷凝分析

对大连某芯片工厂部分墙体结露与冷凝情况进行了分析.根据Michell饱和水气压计算公式等水蒸气的物理特性,给出了露点温度计算公式,再计算出墙体内表面温度.将二者进行比较,从而验证墙体是否结露;同时计算出墙体内部各材料层温度,求出墙体内部各材料层的饱和水蒸气分压力及各材料层实际水蒸气分压力,将两者比较,从而验证墙体内部是否出现冷凝.通过计算与分析得出:C节点处墙体将会出现冷凝现象.建议采取如下措施:C节点处采用空心砌块墙体,且新风入口的一侧加20 mm挤塑板保温层.     

复合墙体中空气间层的正确位置

本文分析了复合墙体中空气间层的传热、传湿特性及复合墙体内温度、湿度分布状况，讨论了复合墙体内部结露的后果，并得出复合墙体的合理构造方案。     

复合墙体中空气间层的正确位置

本文分析了复合墙体中空气间层的传热、传湿特性及复合墙体内温度、湿度分布状况，讨论了复合墙体内部结露的后果，并得出复合墙体的合理构造方案。     

玻化微珠保温混凝土墙体温度场数值模拟与分析

为了对比玻化微珠保温混凝土墙体与普通混凝土墙体、包含保温层的普通混凝土墙体的传热性能,通过ANSYS软件模拟分析了3种墙体在某地区夏冬季极端气候环境下的内部稳态温度场分布,以及关闭室内调温设备之后墙体内部瞬态温度场随时间的变化情况,同时与试验实测结果进行对比。结果表明:本文所提出的模拟分析数据与实测数据符合较好,玻化微珠保温混凝土的保温效果与复合有外保温层的普通混凝土墙体保温效果接近,用作建筑围护结构时,其对外界温度的阻隔作用远优于普通混凝土。     

内蒙古地区居住建筑外墙保温节能优化研究

运用ANSYS进行外保温墙体的传热分析,通过DeST节能软件对呼和浩特某项目工程进行能耗模拟计算,得到外保温系统的能耗结论与传热分析结论一致,XPS板的保温隔热性最佳。利用生命周期成本分析法对外墙保温层最优厚度进行分析,并通过计算得到了XPS保温层厚度与建筑总费用的关系,可为内蒙古地区居住建筑的外墙节能优化工作提供参考。     

保温材料热阻蜕变对墙体传热系数的影响

外保温结构中保温材料的有效热阻随温度、湿度和使用年限的增加而下降,造成墙体传热系数大于设计值。为此,本文以耦合传热传湿模型为基础,结合保温材料的有效导热系数模型,以分别采用发泡聚苯乙烯,挤塑聚苯乙烯和聚氨酯泡沫作为保温材料的外墙保温结构为例,数值预测了长期实际气候下外墙保温结构的传热系数。计算结果表明,采用上述三种保温材料的墙体传热系数在20年后因保温材料热阻蜕变有不同程度的增加,这意味着需要增加保温层设计厚度才能保证墙体热损失达到设计值。     

夹心保温墙体内部结露问题的模拟分析

在考虑建筑材料传热、传湿物性值随其自身温湿状态而变化的前提下,分别在严寒、寒冷、夏热冬冷及夏热冬暖4个典型地区的气象年内,对"三明治"式夹心保温墙体的内部结露情况进行了模拟计算。指出在严寒及寒冷地区采用这种保温方式的墙体存在发生内部结露甚至冻胀的危险,该结论对工程应用具有重要的参考价值。     

建筑冷凝结露分析

本文通过对建筑中所产生的结露现象和原因进行分析和论述,讨论了防止结露的对策,并分析了产生冷凝结露的原理。并以具体的实例通过热工计算,指出墙体表面产生结露的条件,以及如何通过墙体保温的处理、技术改造来达到墙体不致产生结露,使室内人员生活在一个热舒适的建筑环境内。     

高湿地区保温墙体防结露措施效果分析

为探究高湿地区复合保温墙体空气层、隔汽层两种防结露措施的效果,建立了以温度与相对湿度为计算驱动势的热湿耦合传递模型,并根据实验数据对模型进行了验证。进一步使用模型模拟了冬夏季高湿工况条件下,内外两种保温墙体内部的热湿变化情况。根据模拟结果得出,保温墙体在两种材料界面处具有较高的结露风险。在全年高湿地区,空气层可有效降低墙体内部的结露风险,隔汽层在此工况下防结露效果不佳。     

非均衡采暖下低能耗住宅外墙保温系统传热数值分析

针对内蒙古寒冷地区非均衡用能特点,运用ANSYS软件对比不同采暖特点下各类保温类型墙体的传热性能。通过删除和添加对流温度荷载模拟内蒙古寒冷地区冬季采暖运行状态,分析4种保温形式的墙体内表面瞬态温度场随时间的变化情况。结果表明,相同时间温度加载时,内保温墙体内表面温度变化迅速,热量集中在保温层不易散失;外保温墙体内表面变化相对缓慢,热量在墙体内分布均匀;夹芯保温和自保温墙体内表面温度变化介于内外保温墙体之间。同样温度控制下,内保温墙体所需施加荷载时间?最少。     

基于LCA理论的保温材料对建筑能耗及回收期的影响分析

通过考虑建筑的使用周期、保温层厚度和基层墙体的传热系数等因素,建立保温材料生产能耗和建筑运行能耗以及单位面积墙体总能耗计算模型,分析不同种类保温材料对总单位面积墙体总能耗的影响,进而建立最佳保温层厚度和回收期计算模型。结果表明,不同材料的总能耗不同,但是都存在一个最低能耗值,该值对应的厚度即为最佳保温层厚度。随着保温层厚度的增加,能耗回收期也逐渐延长。此外,基层墙体(未做保温层的墙体)的传热系数也影响能耗回收期,传热系数越大,能耗回收期也越长。     

温度和湿度对保温墙体结露现象的影响

为研究室内空气的温湿状态对预制夹心保温墙体内表面产生结露现象的影响,模拟了在不同温度、湿度环境条件下,预制夹心保温墙体试块表面结露量随室内温度、湿度变化的规律。分析结果表明:室内温度影响试块表面结露速率,且室内温度越高,结露越快;室内湿度影响试块表面结露速率,且室内湿度越高,结露越快。