面向建筑節(jié)能的加氣混凝土吸放濕特性與有效導(dǎo)熱系數(shù)研究.pdf

1、如今隨著建筑能耗在社會(huì)總能耗中逐漸占有較高比例，對(duì)建筑進(jìn)行能耗分析也開始受到人們重視，然而在進(jìn)行建筑能耗分析或熱工設(shè)計(jì)時(shí)，需獲知建筑材料準(zhǔn)確的吸放濕特性參數(shù)和有效導(dǎo)熱系數(shù)數(shù)值以確保計(jì)算結(jié)果精確性，因此獲取材料準(zhǔn)確的熱濕物性就顯得尤為重要。本文以典型的建筑多孔材料蒸壓加氣混凝土作為研究對(duì)象，通過實(shí)驗(yàn)和理論相結(jié)合對(duì)其吸放濕特性和導(dǎo)熱性能進(jìn)行了全面研究。
　　首先，本文通過采用多種手段（SEM、XRD、壓汞法等）對(duì)其細(xì)觀孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征

2、，總結(jié)了加氣混凝土的基本物性（容積密度、骨架密度、開口孔隙率、總孔隙率）測(cè)試方法。
　　為獲得加氣混凝土吸放濕特性，本文研究了不同環(huán)境相對(duì)濕度(20％、40％、60％、80％和90％ RH)下，不同孔隙率試樣（B04、B05、B06級(jí)）的等溫動(dòng)態(tài)吸濕和放濕曲線。對(duì)于吸濕過程，同一孔隙率下，相對(duì)濕度越大，試樣動(dòng)態(tài)吸水率越大，當(dāng)相對(duì)濕度達(dá)到80％ RH以上時(shí)，吸水率增長(zhǎng)更為劇烈。對(duì)于放濕過程，孔隙率越大，試樣含水率變化幅度越大;對(duì)于同

3、一孔隙率試樣，達(dá)到動(dòng)態(tài)放濕平衡所需的時(shí)間將隨環(huán)境相對(duì)濕度的增大而增長(zhǎng)。此外，本文研究了不同溫度（15℃、25℃和35℃）對(duì)試樣放濕速率的影響，發(fā)現(xiàn)溫度越高，放濕速率越大，即溫度越低，越不利于試樣內(nèi)部濕分的釋放。對(duì)于常年高濕的地區(qū)，冬天應(yīng)更關(guān)注并改善建筑墻體的內(nèi)部結(jié)露，以提高墻體保溫性及室內(nèi)人體熱舒適性。
　　為研究含濕加氣混凝土的導(dǎo)熱性能，本文選用基于瞬態(tài)平面熱源法的Hot Disk熱常數(shù)分析儀，并通過多次調(diào)整測(cè)試探頭、測(cè)試時(shí)間及

4、輸出功率，確定了測(cè)試含濕加氣混凝土有效導(dǎo)熱系數(shù)的最佳輸入功率為50 mW，并獲得絕干和含濕狀態(tài)下的加氣混凝土的有效導(dǎo)熱系數(shù)值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加氣混凝土有效導(dǎo)熱系數(shù)受其孔隙結(jié)構(gòu)及內(nèi)部成分組成的影響較大，其有效導(dǎo)熱系數(shù)將隨含水率的提升呈單調(diào)增長(zhǎng)趨勢(shì)，隨孔隙率的增大而呈降低趨勢(shì)。在含水率低于15％時(shí)，加氣混凝土的有效導(dǎo)熱系數(shù)隨含水率增加而迅速增大;當(dāng)含水率大于15％時(shí)，有效導(dǎo)熱系數(shù)隨含水率的變化逐漸減緩。此外，對(duì)于年平均相對(duì)濕度約為80％RH

5、的夏熱冬冷地區(qū)，加氣混凝土的平衡質(zhì)量含水率將達(dá)5％以上，其有效導(dǎo)熱系數(shù)較絕干狀態(tài)提升近一倍。
　　此外，本文在分形理論的基礎(chǔ)上，描述了三種計(jì)算加氣混凝土分形維數(shù)的方法;由于圖像法較壓汞法而言具有可操作性強(qiáng)、成本低廉、數(shù)據(jù)獲取便捷等特點(diǎn)，因而更適用于加氣混凝土分形維數(shù)的計(jì)算。此外，本文還在Feng等人工作的基礎(chǔ)上，運(yùn)用簡(jiǎn)化的分形預(yù)測(cè)模型計(jì)算了絕干狀態(tài)下加氣混凝土的有效導(dǎo)熱系數(shù)，通過比對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，預(yù)測(cè)結(jié)果具有較高的準(zhǔn)確性，證明該模