多孔建筑材料熱濕物理性能研究及應(yīng)用.pdf

1、多孔建筑材料的熱濕性能與建筑的整體能耗和室內(nèi)的熱濕環(huán)境密切相關(guān)。要想達(dá)到低能耗建筑、低碳經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)，在考慮多孔建筑材料熱濕性能的前提下合理的設(shè)計(jì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)就顯得尤為重要了。由于缺乏基本的材料物性參數(shù)，特別是近年來出現(xiàn)的新型高分子化學(xué)建筑材料的基本物性參數(shù)，設(shè)計(jì)合理的節(jié)能型的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的目標(biāo)很難實(shí)現(xiàn)。于是，本文依托國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目《新型節(jié)能建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱物理性能與熱工設(shè)計(jì)計(jì)算研究》(項(xiàng)目編號：50678163)對材料物性參數(shù)的確定和實(shí)驗(yàn)進(jìn)

2、行了全面、詳細(xì)地研究，推導(dǎo)出了水蒸氣和液態(tài)水?dāng)U散系數(shù)的表達(dá)式，最后還對表皮氣候?qū)訃o(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能進(jìn)行了模擬計(jì)算。主要工作如下：
　　 ⑴通過對建筑多孔材料電子掃描圖片的初步分析，在串-并聯(lián)模型的基礎(chǔ)上推導(dǎo)出了水蒸氣擴(kuò)散系數(shù)和液體水?dāng)U散系數(shù)的計(jì)算公式，將液態(tài)水?dāng)U散系數(shù)與吸水系數(shù)聯(lián)系起來，把水蒸氣擴(kuò)散系數(shù)和液態(tài)水?dāng)U散系數(shù)分開進(jìn)行了表述，并提出利用參數(shù)辨識的方法對這兩個擴(kuò)散系數(shù)進(jìn)行確定。
　　 ⑵對多孔材料的平衡濕度進(jìn)行了研

3、究，在GAUSS模型的基礎(chǔ)上得到了多孔材料在整個濕平衡階段的材料含濕量與空氣相對濕度的關(guān)系，即平衡濕度曲線。該曲線囊括了吸濕階段和超吸濕階段兩部分的信息，避免了常規(guī)的等溫吸放濕曲線只包含吸濕階段信息的缺點(diǎn)，為建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)同時進(jìn)行液體水、水蒸氣傳遞模擬計(jì)算以及考慮雨、雪等氣候條件對建筑耐久性和能耗情況的影響提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
　　 ⑶對材料物性參數(shù)的測量方法進(jìn)行了研究，選取了與國際測試標(biāo)準(zhǔn)接軌的各種測試方法并對一些方法進(jìn)行了發(fā)展。包

4、括：①確定了吸水系數(shù)和水蒸氣擴(kuò)散系數(shù)的測試方法和條件，并把這些結(jié)果應(yīng)用于研究新型保溫砂漿的水蒸氣擴(kuò)散系數(shù)和液態(tài)水?dāng)U散系數(shù)；②研究了材料平衡濕度的分段測試方法，并探討了人工獲取相對濕度環(huán)境的途徑；③考慮到環(huán)境濕度對測試過程的影響，發(fā)展了熱流計(jì)測試導(dǎo)熱系數(shù)的方法得到了動態(tài)測試導(dǎo)熱系數(shù)的新方法并設(shè)計(jì)了具體的實(shí)驗(yàn)步驟；④討論了材料孔隙率的測試，綜合分析了直接測量體積法、統(tǒng)計(jì)法、壓汞法、密度法和吸滲法等測量方法的優(yōu)缺點(diǎn)后選擇了吸滲法來測量孔隙率。

5、
　　 ⑷以新型保溫砂漿為例對基本物性參數(shù)進(jìn)行了測試研究，通過數(shù)值計(jì)算得到了材料的平衡濕度曲線、水蒸氣擴(kuò)散系數(shù)和液態(tài)水?dāng)U散系數(shù)，并將結(jié)果用Delphin軟件進(jìn)行了驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表面文中所得到的液態(tài)水?dāng)U散系數(shù)和水蒸氣擴(kuò)散系數(shù)確定方法的可行性。
　　 ⑸分別以實(shí)際新型保溫砂漿和中建總公司研制開發(fā)的新型陶?；炷磷鳛楸砥夂?qū)訃o(hù)結(jié)構(gòu)的被動蒸發(fā)層來研究淋雨工況下表皮氣候?qū)訃o(hù)結(jié)構(gòu)的相對濕度和傳熱量情況。研究了噴水量、噴水間隔時