外墻整體化模板連接件密度及直徑對系統(tǒng)傳熱的影響

1、<p>　　外墻整體化模板連接件密度及直徑對系統(tǒng)傳熱的影響</p><p>　　【摘要】節(jié)能減排已經成為當今社會發(fā)展的趨勢，隨著社會的進步及人們生活水平的提高，地球資源也已消耗殆盡，如何在以后的發(fā)展中節(jié)約能源的問題日顯嚴峻，本文提出了整體化的概念并對其中的連接件的密度及直徑對系統(tǒng)傳熱的影響做了詳細的分析，整體化模板不同于傳統(tǒng)的模板，是一種免拆的模板系統(tǒng)，它不僅施工進度快，整體造價低，具有良好的經濟性能，

2、而且兼有外墻保溫的性能，在以后的推廣中有很大的潛力，市場前景良好。 </p><p>　　【關鍵詞】整體化模板；連接件 </p><p>　　中圖分類號：C29 文獻標識碼：A </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　外墻整體化模板是一種免拆卸的永久性模板，該模板不僅具有支撐成型的功能，而且可成

3、為建筑結構中的保留部分。此外模板還具有保溫功能，大大節(jié)約了勞動量和裝修費用。利用整體化模板可節(jié)約大量拆卸模板和倒運模板的費用，降低了工程造價。風荷載產生負壓的破壞作用不容忽視，因此有必要采用連接加固來確保系統(tǒng)在不可預見情況下的安全性。要求制作連接件的材料為不銹鋼或者表面經過防腐處理的金屬;塑料套管和圓壓盤應采用尼龍等材料制成。整體化保溫板中的連接件存在熱橋效應。由于不銹鋼材質的連接件頂部大多數沒有做防熱橋處理，容易導致熱橋部位水蒸氣冷凝

4、而使連接件銹蝕，在模板表面?？梢娺B接件部位發(fā)黑、局部剝落直至影響整個模板體系的質量。另外，連接對整體化模板體系的緊固性和安全性也存在負面影響。首先，連接件對整體化模板面層的抗開裂性有負面作用。在熱應力作用下，整體化模板的各面層由于線脹系數不同導致熱脹冷縮程度各不相同，面層的較大變形在受到相對較硬的圓盤的限制，圓盤周邊較易開裂。其次，整體化模板受到負風壓作用時，連接件這個剛性支點限制了整體化模板兩個連接件之間的模板出現的彎曲變形，應力集中

5、無法釋放，使其中央部位彎曲變形增大，易造成</p><p>　　連接件計算中基本假設 </p><p>　　為了評價連接件對系統(tǒng)傳熱的影響，首先計算沒有安裝連接的系統(tǒng)的傳熱系數，然后在同一個系統(tǒng)中安裝相應數量和直徑的連接件，再計算其傳熱系數，上述傳熱系數的差值除以連接的個數，即得到單個連接件對系統(tǒng)傳熱貢獻值的增加量。為了研究連接密度和連接件直徑對系統(tǒng)傳熱貢獻值的影響，在不影響需要的精確性的

6、前提下，做了如下假設:第一，連接件分別與XPS板、水泥砂漿和混凝土接觸，但與XPS板結合面較大，故只考慮錨栓在XPS板內的部分作為研究對象，忽略XPS板與混凝土接觸的部分；第二，忽略真?zhèn)€系統(tǒng)的縱向的傳熱，只考慮系統(tǒng)橫向的傳熱系數;第三，連接在墻體上為均勻分布，每平方米上連接件個數相等；第四，連接件為各向同性材料，忽略塑料套管的影響，看成直徑為D的簡單圓柱體，并假定連接件與XPS板接觸緊密，沒有空腔。 </p><p&

7、gt;<b>　　傳熱模型的推出 </b></p><p>　　首先計算墻體各部分材料的熱工參數，如表3.1所示。對于多層材料平行墻體，總熱阻采用如下進行計算 ,其中，R總為圍護結構總熱阻，或傳熱阻; Ri為內換熱阻，取 =0. 11㎡·K/W;Rj為第J層熱阻;Re為外換熱阻，取0. 04 ㎡·K/W。對于一定面積的墻體，假設每平方米分布連接件的個數為n，則連接件的密度

8、為n個每平方米，熱阻分別為，對于單位面積的墻體，由于保溫層包含連接件和XPS板，屬于復合材料構件，其熱阻可視為并列關系：，連接件截面面積，則XPS保溫板的面積,由此熱阻的簡化公式,傳熱系數為 </p><p><b>　　計算結果及分析 </b></p><p>　　利用以上所導出的公式，先分析連接件密度的對傳熱的影響，所得出的計算結果如表4.1所示。 </p&

9、gt;<p>　　表4.1傳熱系數計算表 </p><p>　　連接件密度（個/㎡) 系統(tǒng)傳熱系數（加連接件）[W/（㎡·K）] 系統(tǒng)傳熱系數（無連接）[W/（㎡·K）] 單個連接件對系統(tǒng)傳熱貢獻值[W/（㎡·K）] 是否滿足標準 </p><p>　　2 0.5363 0.5303 0.00302 是 </p><p>

10、　　3 0.5393 0.5303 0.00301 是 </p><p>　　4 0.5423 0.5303 0.00301 是 </p><p>　　5 0.5453 0.5303 0.00301 是 </p><p>　　6 0.5483 0.5303 0.00301 是 </p><p>　　7 0.5513 0.5303 0.0030

11、0 是 </p><p>　　8 0.5543 0.5303 0.00300 是 </p><p>　　9 0.5573 0.5303 0.00300 是 </p><p>　　10 0.5603 0.5303 0.00300 是 </p><p>　　20 0.5898 0.5303 0.00297 是 </p><p&

12、gt;　　30 0.6189 0.5303 0.00295 是 </p><p>　　40 0.6475 0.5303 0.00293 是 </p><p>　　50 0.6758 0.5303 0.00291 是 </p><p>　　由表中數據可見，隨著連接件密度的增加，單個連接件對系統(tǒng)傳熱的貢獻值是減小的趨勢，可以得出，當連接件的密度為2個/m2時，單個連接件

13、對系統(tǒng)的傳熱貢獻值為最大0.00302W/（m2·K），滿足國家規(guī)范標準的要求。所以，鋼釘形式的連接件是可以采用的。實際中所用的連接件的數量范圍內，單個連接件對系統(tǒng)傳熱的貢獻值基本穩(wěn)定。隨著連接件密度的增大，傳熱系數增加，基本上呈現線性關系。 </p><p>　　如果改變連接件的直徑，由推導出的公式得出的傳熱系數如表3.2所示。 </p><p>　　4.2傳熱系數計算表 &l

14、t;/p><p>　　連接件直徑（mm) 系統(tǒng)傳熱系數（加連接件）[W/（㎡·K）] 系統(tǒng)傳熱系數（無連接件）[W/（㎡·K）] 單個連接件對系統(tǒng)傳熱貢獻值[W/（㎡·K）] 是否滿足標準 </p><p>　　2 0.5343 0.5303 0.00079 是 </p><p>　　2.2 0.5351 0.5303 0.00096 是

15、</p><p>　　2.4 0.5360 0.5303 0.00114 是 </p><p>　　2.6 0.5370 0.5303 0.00133 是 </p><p>　　2.8 0.5380 0.5303 0.00155 是 </p><p>　　3 0.5392 0.5303 0.00178 是 </p><p&

16、gt;　　3.2 0.5404 0.5303 0.00202 是 </p><p>　　3.4 0.5417 0.5303 0.00228 是 </p><p>　　3.6 0.5431 0.5303 0.00255 是 </p><p>　　3.8 0.5445 0.5303 0.00284 是 </p><p>　　4 0.5477 0.

17、5303 0.00347 是 </p><p>　　4.2 0.5477 0.5303 0.00347 是 </p><p>　　4.4 0.5493 0.5303 0.00381 是 </p><p>　　4.5 0.5502 0.5303 0.00398 是 </p><p>　　4.6 0.5511 0.5303 0.00416 否 &

18、lt;/p><p>　　4.8 0.5529 0.5303 0.00453 否 </p><p>　　注：計算連接件對傳熱貢獻值得影響，以每平方米5個連接件的數量計算。 </p><p>　　從上述表格可以看出，當連接件的直徑在3.4mm以內時，隨著連接件直徑的增加，單個連接件對系統(tǒng)傳熱的貢獻值與其呈線性變化，當連接件的直徑大于3.4mm時，隨著直徑的增加，單個連接件對

19、系統(tǒng)傳熱的貢獻值增加的速度加快，呈曲線上升的關系。當錨栓直徑增加到4.6mm時，單個連接件對系統(tǒng)傳熱增加值0.00416W/(m2·K），不滿足小于國家標準規(guī)定值0.004W/（m2·K），所以，建議采用直徑4.6mm以下的連接件。 </p><p><b>　　結論 </b></p><p>　　本文提出了整體化模板的概念，它相對與傳統(tǒng)模板有特有