輕型木結構住宅節(jié)能與墻體傳熱研究.pdf

1、輕型木結構住宅以其獨特的環(huán)境友善、節(jié)能降耗、結構安全、健康舒適等優(yōu)勢，為人們創(chuàng)造了良好的居住環(huán)境。在我國的住宅產業(yè)化進程中，尤其是城鄉(xiāng)一體化建設，大力推廣建造輕型木結構住宅，不僅在節(jié)約能源、保護生態(tài)方面能為人類社會作出貢獻，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)能是當今建筑節(jié)能熱潮中的重要組成部分，輕型木結構住宅節(jié)能是其得以推廣使用的基本前提。本論文采用現場檢測技術，對地處北京地區(qū)的輕型木結構住宅進行節(jié)能評價，研

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

3、節(jié)約電能63％。比地處哈爾濱的磚混復合保溫墻體結構和輕型木結構的采暖耗熱量分別低48%和10%。
　?。?）輕型木結構住宅墻體平均有效傳熱系數為0.217 W/(m2·K)，比我國現行節(jié)能65%標準中所規(guī)定的墻體傳熱系數限值還低52%，完全可將該類型的輕型木結構住宅推廣到我國的嚴寒地區(qū)使用。
　　（3）實驗住宅1輕型木結構1層室內溫度為5.7℃～31.0℃，平均相對濕度為33%～75%；2層室內溫度為6.7℃～34.6℃，平

4、均相對濕度為31%～66%。實驗住宅2膠合木結構2層室內溫度為0.8℃～37.2℃，平均相對濕度為59%～76%。實驗住宅3膠合木結構2層室內溫度為-2.4℃～19.8℃，平均相對濕度為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的相對濕度較穩(wěn)定。
　?。?）在3～10月，輕型木結構外墻內部的溫度高于室內和室外。但在11～1月，高于外溫約11℃，低于室溫3℃，沿著墻體從外向內

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

6、保溫性能優(yōu)異，可以積極推廣使用。
　　（1）實驗墻體1、2、3、6號有效傳熱系數為0.489～0.529 W/(m2·K)，其余墻體有效傳熱系數均＜0.4 W/(m2·K)。實驗構造墻體的保溫性能完全滿足木結構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號和13號墻體，有效傳熱系數＜0.3 W/(m2·K)，用于嚴寒地區(qū)，節(jié)能效果顯著。
　?。?）采用熱箱—熱流計法進行墻體保溫性能檢測，數據更加可靠。應用有效傳熱

7、系數指標評價輕型木結構墻體保溫性能。
　　（3）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6%，聚苯板可降低有效傳熱系數26%，擠塑板可降低有效傳熱系數36%；端面尺寸45×140mm的木墻骨比45×90mm規(guī)格的輕型木結構墻體試件的有效傳熱系數降低6%～32%，對熱流的抵抗能力增強。
　　3采用數值計算可準確地描述輕型木結構復合墻體各組成單元界面的溫度分布。
　?。?）采用數值計算得到各組