【碩士】復(fù)合聚苯乙烯顆粒保溫砂漿的熱濕傳遞性能及其對建筑能耗的影響

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　　【學(xué)位年度】2008　　【摘要】　　 建筑圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能是建筑節(jié)能的重要方面。材料熱濕傳遞特性影響建筑圍護結(jié)構(gòu)的導(dǎo)溫和保溫性能，其影響規(guī)律是目前建筑節(jié)能研究領(lǐng)域中重要方向。本文針對復(fù)合聚苯乙烯顆粒保溫砂漿的吸濕性、不同含濕狀態(tài)下的導(dǎo)熱性能和熱濕傳遞性質(zhì)及它們的影響因素進行試驗分析；結(jié)合一維熱遷移、濕遷移微分方程和Luikov的墻體熱濕耦合傳遞數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)含濕狀態(tài)的導(dǎo)熱系數(shù)函數(shù)，并根據(jù)夏熱冬冷地區(qū)的常用外保溫結(jié)構(gòu)及其熱物理工作特點確定函數(shù)的具體系數(shù)，并與試驗結(jié)果驗證；將導(dǎo)熱系數(shù)函數(shù)應(yīng)用于DEST的熱環(huán)境模擬簡化模型，分析材料熱濕傳遞給建筑能耗帶來的變化。含濕導(dǎo)熱系數(shù)函數(shù)的確立，為建筑的能耗模擬提供更實際的基本參數(shù)，可為建筑節(jié)能的設(shè)計、施工、材料的選擇提供更有效的技術(shù)指導(dǎo)。 本文的主要研究如下： (1)調(diào)整水泥用量、水膠比、膨脹珍珠巖摻量、聚苯乙烯顆粒級配和細砂摻量設(shè)計不同配合比復(fù)合聚苯乙烯顆粒保溫砂漿；并通過試驗得到各個配比的孔隙率、吸水率和吸濕率。實驗結(jié)果表明：親水性材料的分量增加，和配比參數(shù)不合理設(shè)置導(dǎo)致復(fù)合保溫砂漿連續(xù)、貫通、開口的大孔隙的量增加，均能增大砂漿的吸濕能力。確定砂漿初始含濕和夏熱冬冷氣候條件對砂漿含濕狀況的影響。 (2)在夏熱冬冷地區(qū)條件下，測試各個配比復(fù)合聚苯乙烯顆粒保溫砂漿不同含濕率的導(dǎo)熱系數(shù)，并分析各個因素對該性能的影響規(guī)律和影響程度。在本文研究原材料范圍內(nèi)，絕干狀態(tài)的導(dǎo)熱系數(shù)和干密度大的砂漿，含濕導(dǎo)熱系數(shù)的變化比較明顯；同樣，摻膨脹珍珠巖時，環(huán)境條件下含濕率變化大，含濕導(dǎo)熱系數(shù)的變化也比較明顯。 (3)以Luikov墻體熱濕耦合傳遞數(shù)學(xué)模型為主控方程，推導(dǎo)瞬時熱物性參數(shù)關(guān)于溫、濕度的基礎(chǔ)函數(shù)。命瞬時導(dǎo)熱系數(shù)隨濕度的變化系數(shù)為導(dǎo)熱系數(shù)含濕變化因子δω，結(jié)合一維狀態(tài)熱遷移、濕遷移微分方程和復(fù)合聚苯乙烯顆粒保溫砂漿的含濕導(dǎo)熱系數(shù)試驗數(shù)據(jù)，確定含濕導(dǎo)熱系數(shù)λ(U)及其含濕變化因子δω的表達式。并推論其普適性，得到一個與絕干導(dǎo)熱系數(shù)、比熱、干密度有關(guān)的含濕導(dǎo)熱系數(shù)的函數(shù)。 (4)根據(jù)圍護結(jié)構(gòu)材料的導(dǎo)熱系數(shù)對建筑能耗的影響特性，簡化建筑能耗模擬軟件DEST的數(shù)學(xué)模型，在相同邊界條件下，計算比較熱工規(guī)范提供的材料的計算導(dǎo)熱系數(shù)和本文推導(dǎo)的含濕度導(dǎo)熱系數(shù)函數(shù)的建筑模擬能耗差異。結(jié)果表明：模擬建筑能耗差異可達到建筑采暖年耗電量限值的13.25％?！　」?1頁

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