輕型種植土等效導(dǎo)熱系數(shù)的實驗測試研究.pdf

1、我國經(jīng)濟發(fā)展一直是資源高消費和粗放型增長模式，建筑能源浪費問題十分突出，建筑節(jié)能逐漸成為人們關(guān)注的焦點。屋面綠化作為建筑屋面節(jié)能的一種生態(tài)隔熱模式，不僅能降低通過屋面?zhèn)魅胧覂?nèi)的熱量，而且還可以改善建筑屋面的熱濕環(huán)境、延長屋面使用壽命、蓄積屋面雨水減緩城市地表徑流、改善城市生態(tài)環(huán)境。目前屋面常用的綠化種植土存在密度大、蓄熱性高、不利于屋面排水等缺點，不但增大了屋面荷載而且還存在夜間反向傳熱等問題。本文以新型屋面輕型種植土為研究對象，該土壤

2、具有密度小、適合植物生長、隔熱性能和排水性能好等優(yōu)點。但目前該種植土仍缺乏足夠的熱工性能實驗數(shù)據(jù)，限制了其在屋面綠化工程中的應(yīng)用。同時種植土屬于多孔材料，其等效導(dǎo)熱系數(shù)測試常采用固體導(dǎo)熱系數(shù)測試儀或探針式熱線儀等進行測試，由于這些測試方法采用小樣本容量、且操作性要求高，導(dǎo)致實驗測試值常常與工程應(yīng)用結(jié)果存在一定的差距，目前工程上仍缺乏其有效而準確的實驗測試方法。
　　 本文首先對該輕型種植土的不均勻系數(shù)、曲率系數(shù)、容重、比重、滲透

3、系數(shù)等基本性能參數(shù)進行了實驗測試分析，為分析其熱工性能參數(shù)提供了基本的實驗數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，利用所研制的防護熱箱，對近似于工程應(yīng)用尺寸狀態(tài)下輕型種植土的等效導(dǎo)熱系數(shù)等進行實驗測試，同時采用防DRM-Ⅱ?qū)嵯禂?shù)測試儀測試種植土等效導(dǎo)熱系數(shù)與之進行對比分析。本文的研究目的在于探索一種簡單實用的種植土等效導(dǎo)熱系數(shù)工程應(yīng)用實驗測試方法，并確定其在不同含濕率狀態(tài)下等效導(dǎo)熱系數(shù)等熱工性能參數(shù)。最后還采用分形幾何理論，在前人提出的并聯(lián)結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)之

4、上建立了該輕型種植土的平行孔道模型和彎曲孔道模型。并將分形模型計算值與實驗測試結(jié)果進行了對比分析，對分形模型進行了實驗修正。
　　 研究結(jié)果表明:(1)本文采用所研制的防護熱箱可以準確測試輕型種植土的等效導(dǎo)熱系數(shù)，測試操作簡單，所獲得的種植土等效導(dǎo)熱系數(shù)為0.169 W/(m·K)，實驗結(jié)果具有可靠性。(2)本文所建立等效導(dǎo)熱系數(shù)的彎曲孔道分形模型比平行孔道分形模型的計算結(jié)果更準確，并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)對彎曲孔道模型的分形表達式進行修