夏熱冬冷地區(qū)新型玻璃輕石外墻保溫體系熱橋傳熱分析.pdf

1、玻璃是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚奈锲罚幌M(fèi)使用過的廢玻璃由于沒有得到有效的回收再處理，不僅浪費(fèi)了資源，也給環(huán)境造成污染。面對(duì)現(xiàn)在日益緊缺的能源及我國廢玻璃回收利用率低這一現(xiàn)狀，通過引進(jìn)日本公司對(duì)于廢玻璃回收再處理的生產(chǎn)線，將廢玻璃轉(zhuǎn)化為再生輕石材料，應(yīng)用于園林、綠化、水質(zhì)凈化、雨水儲(chǔ)存、建筑防火、地基處理等領(lǐng)域。廢玻璃再生輕石是一種具有輕質(zhì)、透水保水、通氣、保溫、隔熱、阻燃等特性的新型材料，本研究將其制成建筑圍護(hù)墻體砌塊和預(yù)制墻板等構(gòu)件

2、，選取以武漢為代表的夏熱冬冷地區(qū)住宅建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)外墻保溫體系，分析該環(huán)保再生新材料用于節(jié)能建筑外墻保溫隔熱體系的適用性。
　　 能源的日益緊缺使得各個(gè)行業(yè)加大了節(jié)能方面的工作開展，建筑節(jié)能就是其中至關(guān)重要的一項(xiàng)。我國對(duì)建筑節(jié)能的目標(biāo)也在不斷更新，現(xiàn)階段，夏熱冬冷地區(qū)的新建建筑已向著節(jié)能65％的標(biāo)準(zhǔn)邁進(jìn)，這就需要有效控制建筑能耗損失。而建筑耗熱中，熱橋耗熱已經(jīng)占到總能耗的20％左右，因此，本研究針對(duì)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫體系中熱橋能耗

3、的研究，對(duì)于有效降低建筑單體能耗、適應(yīng)我國建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不斷提高的發(fā)展趨勢(shì)具有重要意義。
　　 本文以廢玻璃再生輕石保溫砌塊和輕質(zhì)墻板做為保溫材料用于混凝土框架結(jié)構(gòu)外墻保溫體系中，并以混凝土框架柱熱橋?yàn)檠芯繉?duì)象，通過有限元分析軟件ANSYS對(duì)熱橋柱的溫度場(chǎng)和熱流場(chǎng)進(jìn)行模擬分析，從而對(duì)廢玻璃再生輕石用于外墻保溫體系的適用性給予科學(xué)評(píng)價(jià)。本文完成的主要工作如下:
　　 (1)將廢玻璃再生輕石制成的保溫砌塊和輕質(zhì)保溫墻板分別

4、用于外墻無保溫、自保溫、內(nèi)保溫和外保溫體系中，以二維穩(wěn)態(tài)傳熱理論為基礎(chǔ)，運(yùn)用ANSYS對(duì)各種保溫形式下的混凝土框架熱橋柱的溫度場(chǎng)和熱流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬，通過比較熱橋部位墻體內(nèi)表面溫度和熱流密度，掌握該環(huán)保再生新材料的保溫性能。研究結(jié)果表明，將廢玻璃再生輕石材料制作的保溫構(gòu)件用于外墻保溫體系中，混凝土框架柱熱橋內(nèi)表面溫度有明顯提升，熱橋影響區(qū)域減小，但外保溫形式相比于自保溫和內(nèi)保溫形式，可以更好的阻止熱流的流失。
　　 (2)以廢玻

5、璃輕石做保溫材料的四種保溫形式的混凝土框架柱熱橋?yàn)槔?，以二維非穩(wěn)態(tài)傳熱理論為基礎(chǔ)，選取武漢地區(qū)冬季典型日的氣象數(shù)據(jù)，運(yùn)用ANSYS對(duì)不同外墻保溫形式、不同保溫層厚度等情況下的熱橋傳熱情況進(jìn)行模擬分析，比較混凝土框架柱熱橋的墻體內(nèi)表面溫度隨時(shí)間變化的規(guī)律。研究結(jié)果表明，在相同的室外空氣溫度波作用下，采用自保溫和外保溫形式時(shí)，混凝土框架柱熱橋各位置的室內(nèi)墻體表面溫度波動(dòng)不大，使得居住環(huán)境較舒適。保溫板厚度的改變對(duì)內(nèi)保溫體系保溫效果的改善不大

6、，對(duì)外保溫體系保溫效果的改善較大。
　　 (3)以外墻外保溫形式為例，保持墻體其他構(gòu)造層不變，從0mm開始，以10mm為遞增，逐漸改變玻璃輕石外保溫板厚度，運(yùn)用ANSYS對(duì)采用不同厚度外保溫板的熱橋部位的溫度場(chǎng)和熱流場(chǎng)分布進(jìn)行分析，建議玻璃輕石外保溫板的合理厚度;另外，通過改變熱橋柱截面尺寸和形狀，對(duì)比分析熱橋構(gòu)件截面尺寸和截面形式不同對(duì)熱橋傳熱的影響。研究結(jié)果表明，采用廢玻璃再生輕石保溫墻板用于外墻外保溫體系中，經(jīng)數(shù)值分析得到