基于村鎮(zhèn)民居的新型裝配式復(fù)合墻板熱工性能研究.pdf

1、初步論述密肋復(fù)合墻體體系在傳統(tǒng)村鎮(zhèn)民居中推廣的可行性：該裝配式墻體的技術(shù)適用性和保溫技術(shù)在村鎮(zhèn)試行的可行性滿足推廣條件，且裝配式標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)可與民居的個(gè)性化需求相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
　　研究并修正該類墻體傳熱系數(shù)、平均熱阻的計(jì)算方法：對(duì)密肋復(fù)合墻板分別采用一維手算方法、ANSYS三維數(shù)值模擬分析法和防護(hù)熱箱實(shí)驗(yàn)測(cè)試法三種方法進(jìn)行綜合對(duì)比分析，評(píng)估三種方法的差異、探索此類墻板的傳熱規(guī)律并修正一維算法：
　　首先，從理論層面論證這三種熱

2、阻計(jì)算方法，分析該類非均質(zhì)墻板的傳熱機(jī)理。一維手算公式是基于一維傳熱理論推導(dǎo)而出，對(duì)極端非均質(zhì)的墻體傳熱系數(shù)計(jì)算的準(zhǔn)確度未知；ANSYS軟件的三維熱分析是基于三維傳熱的數(shù)值模擬方法，準(zhǔn)確度高且具有高度可重復(fù)性；熱箱實(shí)驗(yàn)法是傳熱系數(shù)的實(shí)測(cè)方法，可信度強(qiáng)但操作條件復(fù)雜。對(duì)比三種方法：一維簡(jiǎn)化算法準(zhǔn)確度具有不確定性，ANSYS三維模擬法與實(shí)驗(yàn)測(cè)試值高度吻合，可作為修正一維算法的重要研究工具。
　　然后，用實(shí)驗(yàn)方法展開(kāi)論證。先用TPMBE

3、-300平板導(dǎo)熱儀測(cè)出加氣混凝土砌塊在烘干狀態(tài)下的導(dǎo)熱系數(shù)，另外，查閱文獻(xiàn)獲得同鋼筋體積分?jǐn)?shù)下鋼筋混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)；再用防護(hù)熱箱測(cè)試墻板傳熱系數(shù)、平均熱阻：制作1:2的1m×1m×0.1m密肋復(fù)合墻板縮尺模型，防護(hù)熱箱進(jìn)行穩(wěn)態(tài)法實(shí)驗(yàn)測(cè)定。
　　最后，借助ANSYS三維傳熱模擬對(duì)實(shí)際工況下各構(gòu)造類型的密肋復(fù)合墻體進(jìn)行綜合的模擬分析。結(jié)果顯示：各組合材料的導(dǎo)熱系數(shù)比值、不同墻體幾何構(gòu)造類型、附加保溫層的熱阻等因素是使一維算法出現(xiàn)偏差的

4、主要因素。反推相同狀況下一維簡(jiǎn)化算法所需要的修正系數(shù)φ值，發(fā)現(xiàn)密肋復(fù)合墻體在保溫厚度不大時(shí)，三維側(cè)向傳熱對(duì)一維算法的影響較大，當(dāng)保溫層增加到一定厚度時(shí)，墻體非均質(zhì)層所帶來(lái)的三維不均勻傳熱的影響逐漸減弱。篩選了8種不同構(gòu)造的典型密肋復(fù)合墻板，運(yùn)用ANSYS模擬的三維結(jié)果反推各種構(gòu)造類型、保溫形式下墻板用一維計(jì)算所需的φ值，最終歸納修正了該墻板的一維簡(jiǎn)化計(jì)算公式，使之既能達(dá)到實(shí)際節(jié)能計(jì)算的精煉簡(jiǎn)化需要，又能滿足精度要求。
　　將墻板的

5、熱工性能放大到宏觀層面，討論在建筑方案中運(yùn)用該墻板時(shí)，建筑所取得的熱環(huán)境及節(jié)能效果。首先，利用上文成果計(jì)算該方案中的裝配式復(fù)合墻體的傳熱系數(shù)及平均熱阻等熱工指標(biāo)；然后，在冬季選取典型日進(jìn)行冬季室內(nèi)熱環(huán)境測(cè)試，詳細(xì)分析測(cè)試結(jié)果；最后，利用Designbuilder對(duì)方案進(jìn)行綜合的能耗模擬分析，評(píng)價(jià)密肋復(fù)合墻體在該示范項(xiàng)目中的節(jié)能效果，并得出該裝配式墻體體系在村鎮(zhèn)民居中運(yùn)用的效果及改進(jìn)措施，為該體系在村鎮(zhèn)民居中推廣和促進(jìn)綠色建筑理念奠定理論