建筑保温材料导热系数环境影响因素的确定及方法研究

对于建筑保温材料来说,导热系数是其基本的物性参数,它在建筑热工及节能设计中都是重要的参考指标。但就如何对导热系数环境影响因素进行确定以及如何确定影响程度问题,目前对这些方面仍然缺乏相关研究。本次研究对温度、湿度及受力因素在建筑保温材料导热系数环境中的影响给出对应研究,对给出试验验证方案,针对有一定代表性的保温材料进行了相应的模拟试验,确定了导热系数环境最终的影响因素及影响程度,为导热系数确定修正系数奠定了一定的方法基础。     

建筑保温材料导热系数检测及对围护结构保温性能的影响

保温材料在建筑领域应用越来越广泛,保温材料的保温性能由导热系数体现。针对建筑保温材料导热系数检测的影响因素展开了研究,并分析了保温材料导热系数对围护结构保温性能的影响。结果表明,导热系数检测受冷热板夹紧压力、样品的烘干与养护及平均试验温度的影响;保温材料的导热系数越小围护结构的保温性能越好。     

温湿度对墙体热工性能的影响

阐述了目前墙体热工性能检测过程中存在的问题,主要是未考虑温湿度对墙体热工性能的影响。首先对几种常用保温材料在不同温湿度下的导热系数进行试验研究,结合实际检测方法,得出由于温度的影响对检测结果带来的误差,以及人工环境中风和热辐射对检测结果的影响;另一点是在检测时未考虑墙体正常使用湿度所造成的误差。     

外墙外保温薄抹灰系统中保温材料导热系数耐候性能分析研究

针对当前我国外墙外保温系统中应用最多的EPS、XPS和无机发泡水泥保温板三种保温材料构成的薄抹灰系统进行了耐候性试验,研究了三种保温材料构成的系统不同耐候阶段保温材料的导热系数,找出了三种保温材料在耐候性试验过程中导热系数的变化趋势及其主要影响因素。     

寒冷气候区多场耦合条件下屋面保温材料热工性能的演变

为研究建筑屋面保温关键材料在多场耦合作用下热工性能的演变,以寒冷气候区为背景,在温度、湿度和应力耦合作用下,对硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)和真空绝热板(VIP)的热工性能进行试验.研究表明:在寒冷气候区,硬质聚氨酯泡沫塑料的导热系数随循环次数增加而逐渐变大,导热性能下降,有附加应力时,多场耦合作用会加快硬质聚氨酯泡沫塑料的老化;真空绝热板的导热系数随循环次数增加而缓慢增大,多场耦合作用会轻微加快真空绝热板的老化,但附加应力对真空绝热板的老化几乎没有影响.采用三维数字显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观察了硬质聚氨酯泡沫塑料表面和横截面的微观结构,发现在多场耦合作用下聚氨酯泡孔结构发生了明显变化,在此基础上探讨了保温材料热工性能演变的机理.     

保温材料导热系数测试数据复现性优化研究

针对不同类型、不同规格保温材料导热系数的差异性,对比试验了不同导热系数测试设备的复现性,研究了冷热板平均温度、冷热板温差、实验室温度、干燥工艺等因素对导热系数测试结果的影响;提出了导热系数测试结果准确性和复现性的相关措施。经实验室比对验证,优化效果明显。     

玻化微珠发泡保温板正交试验研究

玻化微珠发泡保温板是一种导热系数低、A级防火的新型无机保温板材.试验对原材料对玻化微珠发泡保温板性能的影响规律进行了研究,确定了其最优配合比.采用三因素三水平正交试验方法,测定不同玻化微珠、二氧化硅气凝胶和外加剂掺量下的玻化微珠发泡保温板导热系数和抗压强度.试验结果表明:影响玻化微珠发泡保温板导热系数和抗压强度的因素顺序为:玻化微珠＞二氧化硅气凝胶＞外加剂.玻化微珠对导热系数影响显著,二氧化硅气凝胶和适量外加剂可弥补保温材料掺量增加引起的强度损失.     

南昌地区保温材料含湿量与导热系数的修正研究

空气湿度对围护结构中保温材料的含湿量会产生较大影响,而保温材料的含湿量直接影响其导热系数,即一个地区的相对湿度会影响到围护结构的隔热、保温性能。主要探讨了保温材料导热性能与相对湿度的定量关系,建立数学模型拟合并校验了南昌地区常用保温材料的导热系数。计算了夏季条件下,南昌地区3种保温材料导热系数的修正系数,研究结果可为建筑节能的设计和研究提供参考。     

外界环境对材料导热系数的影响研究探讨

随着绿色建筑概念的提出,建筑屋面材料的保温隔热性对于节约能源消耗具有重要的意义。由于保温隔热性能由材料的导热系数直接体现,因此分别考虑环境温度、湿度、应力及光照对导热系数的影响。通过已有文献试验得出:不同材料的导热系数会随着温度的变化呈现出三种不同的变化:正相关、负相关和无关;非吸湿性的材料的导热系数与湿度无关,但吸湿性的材料的导热系数与湿度呈正相关;材料导热系数与应力呈正相关关系,但这种变化较小几乎可以忽略;光照对材料导热性能不会产生直接影响,但会影响材料的老化。考虑这四种不同环境的影响,可以为今后屋面保温隔热性能提升有着较大的意义。     

基于正交试验的寒区混凝土导热系数影响因素研究

为研究寒区混凝土的导热系数,利用正交试验方法,选用水胶比、骨料体积分数、饱和度、粉煤灰掺量、矿渣掺量作为影响因素,每个因素取四个水平,采用QTM-500导热仪测试上述混凝土在不同温度条件下(-30、-20、-10、0、10、20℃)的导热系数,考察不同温度下混凝土导热系数的变化规律,并对试验结果进行极差、方差分析,确定各因素对混凝土导热系数影响程度、显著性。研究结果表明:混凝土的导热系数与温度呈负相关性,水胶比、饱和度较大的混凝土导热系数随着温度的降低在温度敏感区(-10～0)℃范围内骤增;在(0～20)℃范围内,各影响因素对混凝土导热系数影响的大小顺序为:骨料体积分数饱和度水胶比矿渣掺量粉煤灰掺量,(-10～-30)℃时,顺序稍有改变,饱和度对混凝土导热系数的影响最大;在(-30～20)℃范围内,骨料体积分数、饱和度对混凝土导热系数的影响特别显著。研究结果为寒区混凝土导热特性提供更为重要的理论依据。     

外墙保温材料导热系数与密度及含水率关系的试验研究

针对目前上海地区常用的水泥基无机保温砂浆、发泡水泥板、改性聚苯板(TPS)三种保温材料,测试了三种保温材料的导热系数,并通过线性回归拟合,研究了导热系数与密度及含水率之间的关系。结果表明,除保温砂浆外,导热系数与干密度并没有表现出特定的关系;对保温砂浆,在已知干密度的情况下,用拟合公式推算出来的导热系数值具有一定的参考价值;三种保温材料的导热系数都随着含水率的增加而逐渐增大,含水率对不同材料导热系数的影响量有所不同,对保温砂浆的影响最大,发泡水泥板次之,而对改性聚苯板的影响最小。     

保温芯材对轻质复合夹心墙板当量导热系数影响的模拟研究

本研究以三种不同含钢量的轻质复合夹心墙板为研究对象,通过有限元数值模拟软件研究各类型轻质复合夹心墙板的热工性能,最终得到不同保温芯材的墙板当量导热系数变化趋势。结果表明,随着用钢量的增长,不同保温芯材的轻质复合夹心墙板当量导热系数差异较保温芯材自身的导热系数差异逐渐收窄,保温材料对轻质复合夹心墙板总体保温性能的影响程度随用钢量的增加而减小。     

建筑外墙保温绝热材料隔热性能影响因素及测试方法

建筑外墙保温隔热材料的隔热性能主要取决于材料的导热系数,概述了材料的气孔率、容重、温度、湿度、密度等因素对导热系数及隔热性能的影响,并介绍了材料导热系数的测试方法。     

钢渣粉煤灰泡沫混凝土性质研究

实验研究钢渣粉煤灰泡沫混凝土的热工性质,并对结果进行了分析。针对导热系数的几种模型,用试验数据进行验证,并与其他研究进行对比,结果表明,通用模型能较好地预测泡沫混凝土的导热系数,Maxwell-Eucken模型可以作为预测泡沫混凝土导热系数的界限公式,确定上下限。同种密度泡沫混凝土,随着钢渣含量的增加,导热系数增大,比热容减小,温度传导性增大;泡沫混凝土孔隙率与密度呈线性关系。     

不同含水率下生土导热系数测试及对建筑能耗的影响

为研究不同含水率对生土材料热工性能及对生土建筑能耗的影响,分别从陕西西安、新疆吐鲁番、西藏拉萨采集当地土样并加工成同一密度级的土坯试件,测试了从绝干到湿饱和状态下各种生土导热系数的变化规律。采用建筑能耗动态模拟结合敏感性分析,研究了上述3种土样在不同含水率下导热系数变化对建筑能耗的影响规律。结果表明,含水率与生土导热系数成线性相关;含水率对生土建筑耗热量的影响具有显著的地域性差异;新疆生土在墙体湿度增大情况下建筑能耗增加幅度最小。     

基于人体热适应需求的居住建筑外墙热工设计方法及关键参数研究

基于我国寒冷地区人体热适应需求,根据热平衡原理,采用非稳态算法,将人体热舒适气候适应性模型应用于被动式建筑外墙保温材料最优热工性能参数的反向求解方法中,得到了适用于西安地区不同承重结构建筑外墙最优保温材料的比热容与密度的乘积、导热系数及厚度等参数之间的关系。将采用优化热工性能参数保温材料的新型外墙建筑的自然室温与传统外墙建筑的自然室温进行了对比分析。结果表明,外墙采用优化热工性能参数保温材料的建筑自然室温的全年空调度小时数和供暖度小时数分别降低了81.5%~92.0%和35.0%~71.8%。     

开孔对加气混凝土砌块热工性能影响的数值分析

为分析开孔对加气混凝土砌块热工性能的影响,采用ANSYS Fluent对一种多排孔蒸压砂加气混凝土砌块进行了传热量数值模拟研究,分析了孔内表面辐射、开孔宽度、砌块材料的导热系数,以及孔内填充保温材料对其当量导热系数的影响.研究结果表明:开孔可以降低加气混凝土砌块的当量导热系数,但由于孔内表面辐射传热和对流换热的影响,开...     

石膏基发泡保温材料的性能与结构研究

以建筑石膏为基材,加入矿渣、普通硅酸盐水泥和添加剂改性,外掺少量生石灰、缓凝剂等,通过物理发泡工艺制备石膏基发泡保温材料。研究了不同外加剂(缓凝剂和碱性激发剂)对石膏基复合胶凝材料物理性能的影响,测试了石膏基发泡保温材料的导热系数和热工性能。采用XRD、TG-DTA和ESEM等分析手段分别研究了石膏基复合胶凝材料的相结构、热稳定性和相组成。结果表明:石膏基发泡保温材料具有导热系数低、强度高等优良性能;石膏基复合胶凝材料以二水石膏(CaSO_4·2H_2O)和钙矾石(AFt)为结构骨架,C-S-H凝胶、硬硅钙石[Ca_6Si_6O_(17)(OH)_2]等含量越高,结构越致密,材料的物理力学性能越好。     

太空反射绝热涂料

我国传统的保温材料是以提高气相空隙率,降低导热系数和传导传热为主.纤维类保温材料在使用环境中要使对流传热和辐射传热升高,必须有较厚的履层;型材类无机保温材料要拼装施工,存在接缝多、影响美观、防水性差、使用寿命短等缺点.上世纪九十年代,美国国家航空航天局(NASA)的科技人员为解决航天飞行器的传热控制问题而开发了一种太空绝热瓷层(Thema--Cover),这种材料是由一些悬浮于惰性乳胶中的微小陶瓷颗粒构成,主要表现为:高反射率、高辐射率、低导热系数、低蓄热系数等热工性能,具有卓越的隔热功能.     

秸秆混凝土保温性能试验研究

以菱镁水泥和秸秆为原料制备墙体保温材料,采用正交试验分析秸秆掺量、胶凝材料配比和砂掺量3个因素对秸秆混凝土保温性能的影响。然后,通过单因素试验研究干密度对秸秆混凝土材料导热系数的影响。结果表明,秸秆混凝土的导热系数随着秸秆掺量的增加先减小后增大,干密度随m(氧化镁)∶m(氯化镁溶液)的增大而增大,导热系数随干密度的增大而增大。