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總能耗中逐漸占有較高比例，對建筑進行能耗分析也開始受到人們重視，然而在進行建筑能耗分析或熱工設(shè)計時，需獲知建筑材料準確的吸放濕特性參數(shù)和有效導(dǎo)熱系數(shù)數(shù)值以確保計算結(jié)果精確性，因此獲取材料準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象，通過實驗和理論相結(jié)合對其吸放濕特性和導(dǎo)熱性能進行了全面研究。
　　首先，本文通過采用多種手段（SEM、XRD、壓汞法等）對其細觀孔隙結(jié)構(gòu)進行表征

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)境相對濕度(20％、40％、60％、80％和90％ RH)下，不同孔隙率試樣（B04、B05、B06級）的等溫動態(tài)吸濕和放濕曲線。對于吸濕過程，同一孔隙率下，相對濕度越大，試樣動態(tài)吸水率越大，當相對濕度達到80％ RH以上時，吸水率增長更為劇烈。對于放濕過程，孔隙率越大，試樣含水率變化幅度越大;對于同

3、一孔隙率試樣，達到動態(tài)放濕平衡所需的時間將隨環(huán)境相對濕度的增大而增長。此外，本文研究了不同溫度（15℃、25℃和35℃）對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)整測試探頭、測試時間及

4、輸出功率，確定了測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。實驗結(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)增長趨勢，隨孔隙率的增大而呈降低趨勢。在含水率低于15％時，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;當含水率大于15％時，有效導(dǎo)熱系數(shù)隨含水率的變化逐漸減緩。此外，對于年平均相對濕度約為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、成本低廉、數(shù)據(jù)獲取便捷等特點，因而更適用于加氣混凝土分形維數(shù)的計算。此外，本文還在Feng等人工作的基礎(chǔ)上，運用簡化的分形預(yù)測模型計算了絕干狀態(tài)下加氣混凝土的有效導(dǎo)熱系數(shù)，通過比對實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，預(yù)測結(jié)果具有較高的準確性，證明該模