輕型木結(jié)構(gòu)住宅節(jié)能與墻體傳熱研究.pdf

1、輕型木結(jié)構(gòu)住宅以其獨(dú)特的環(huán)境友善、節(jié)能降耗、結(jié)構(gòu)安全、健康舒適等優(yōu)勢(shì)，為人們創(chuàng)造了良好的居住環(huán)境。在我國的住宅產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中，尤其是城鄉(xiāng)一體化建設(shè)，大力推廣建造輕型木結(jié)構(gòu)住宅，不僅在節(jié)約能源、保護(hù)生態(tài)方面能為人類社會(huì)作出貢獻(xiàn)，而且人居環(huán)境的改善能給人們帶來更舒心的感受。
　　住宅節(jié)能是當(dāng)今建筑節(jié)能熱潮中的重要組成部分，輕型木結(jié)構(gòu)住宅節(jié)能是其得以推廣使用的基本前提。本論文采用現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)，對(duì)地處北京地區(qū)的輕型木結(jié)構(gòu)住宅進(jìn)行節(jié)能評(píng)價(jià)，研

2、究了能耗、墻體保溫性能和溫濕度調(diào)節(jié)性能；采用熱流計(jì)法和熱箱法研究了國產(chǎn)材料制備的輕型木結(jié)構(gòu)墻體穩(wěn)態(tài)條件下的保溫性能；并通過數(shù)值計(jì)算，得出了輕型木結(jié)構(gòu)墻體的溫度分布，揭示了傳熱規(guī)律。
　　論文主要研究結(jié)果如下：
　　1輕型木結(jié)構(gòu)住宅節(jié)能效果顯著，對(duì)居室空間具有良好的溫濕度調(diào)節(jié)性能。
　?。?）輕型木結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)住宅用于采暖的年電能消耗分別為120 kWh/(m2·a)和324 kWh/(m2·a)，輕型木結(jié)構(gòu)比磚混結(jié)構(gòu)

3、節(jié)約電能63％。比地處哈爾濱的磚混復(fù)合保溫墻體結(jié)構(gòu)和輕型木結(jié)構(gòu)的采暖耗熱量分別低48%和10%。
　?。?）輕型木結(jié)構(gòu)住宅墻體平均有效傳熱系數(shù)為0.217 W/(m2·K)，比我國現(xiàn)行節(jié)能65%標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的墻體傳熱系數(shù)限值還低52%，完全可將該類型的輕型木結(jié)構(gòu)住宅推廣到我國的嚴(yán)寒地區(qū)使用。
　　（3）實(shí)驗(yàn)住宅1輕型木結(jié)構(gòu)1層室內(nèi)溫度為5.7℃～31.0℃，平均相對(duì)濕度為33%～75%；2層室內(nèi)溫度為6.7℃～34.6℃，平

4、均相對(duì)濕度為31%～66%。實(shí)驗(yàn)住宅2膠合木結(jié)構(gòu)2層室內(nèi)溫度為0.8℃～37.2℃，平均相對(duì)濕度為59%～76%。實(shí)驗(yàn)住宅3膠合木結(jié)構(gòu)2層室內(nèi)溫度為-2.4℃～19.8℃，平均相對(duì)濕度為40%～44%。在冬季無采暖的條件下，住宅1的保溫性能要好于住宅2和住宅3；夏季無制冷條件下，住宅2的相對(duì)濕度較穩(wěn)定。
　?。?）在3～10月，輕型木結(jié)構(gòu)外墻內(nèi)部的溫度高于室內(nèi)和室外。但在11～1月，高于外溫約11℃，低于室溫3℃，沿著墻體從外向內(nèi)

5、溫度呈增加趨勢(shì)。墻體具有優(yōu)良的冬季保溫、夏季隔熱的作用，且使室內(nèi)空氣溫度分布均勻。相對(duì)濕度變化規(guī)律與溫度相反，墻體內(nèi)部低于室外和室內(nèi)。
　?。?）各住宅在最冷月和最熱月的溫度變動(dòng)比平均值均小于0.5，室內(nèi)相對(duì)濕度波幅最小為11%，最大為35%。根據(jù)日室內(nèi)溫濕度延遲時(shí)間分布看，輕型木結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)住宅1的溫濕度調(diào)節(jié)性能強(qiáng)，保溫防潮效果好；而膠合木結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)住宅2夏季的相對(duì)濕度延遲時(shí)間較長(zhǎng)，波幅小。
　　2人工林木材制備的輕型木結(jié)構(gòu)墻體

6、保溫性能優(yōu)異，可以積極推廣使用。
　?。?）實(shí)驗(yàn)墻體1、2、3、6號(hào)有效傳熱系數(shù)為0.489～0.529 W/(m2·K)，其余墻體有效傳熱系數(shù)均＜0.4 W/(m2·K)。實(shí)驗(yàn)構(gòu)造墻體的保溫性能完全滿足木結(jié)構(gòu)住宅和鋼筋混凝土框架木骨架填充墻體的使用要求。尤其是12號(hào)和13號(hào)墻體，有效傳熱系數(shù)＜0.3 W/(m2·K)，用于嚴(yán)寒地區(qū)，節(jié)能效果顯著。
　?。?）采用熱箱—熱流計(jì)法進(jìn)行墻體保溫性能檢測(cè)，數(shù)據(jù)更加可靠。應(yīng)用有效傳熱

7、系數(shù)指標(biāo)評(píng)價(jià)輕型木結(jié)構(gòu)墻體保溫性能。
　?。?）木墻骨框架之間填充巖棉保溫，熱阻至少提高2倍；膠合板可降低有效傳熱系數(shù)6%，聚苯板可降低有效傳熱系數(shù)26%，擠塑板可降低有效傳熱系數(shù)36%；端面尺寸45×140mm的木墻骨比45×90mm規(guī)格的輕型木結(jié)構(gòu)墻體試件的有效傳熱系數(shù)降低6%～32%，對(duì)熱流的抵抗能力增強(qiáng)。
　　3采用數(shù)值計(jì)算可準(zhǔn)確地描述輕型木結(jié)構(gòu)復(fù)合墻體各組成單元界面的溫度分布。
　?。?）采用數(shù)值計(jì)算得到各組