基于動(dòng)態(tài)條件的空心砌塊腔體構(gòu)造對(duì)熱工性能影響研究.pdf

1、空心砌塊由于具有節(jié)能、節(jié)土、利廢、環(huán)保、勞動(dòng)生產(chǎn)率較高等優(yōu)點(diǎn)，符合可持續(xù)發(fā)展理念，使得其在建筑外墻中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。由于改變空心砌塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)空心砌塊的熱工性能有影響，所以以空心砌塊的熱工性能為約束目標(biāo)，研究空心砌塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)對(duì)熱工性能的影響成為了一項(xiàng)重要工作。本文將研究空心砌塊的內(nèi)部空腔結(jié)構(gòu)變化對(duì)熱工性能影響，并提出一種具有最優(yōu)熱工性能的砌塊，并對(duì)這種砌塊的節(jié)能性進(jìn)行分析。
　　首先，本課題建立了經(jīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證的空氣砌塊數(shù)值

2、計(jì)算模型。其次，利用該模型，在砌塊空心率一定（即骨架材料用量不變）和外形尺寸不變的條件下，對(duì)不同內(nèi)部空腔結(jié)構(gòu)形式的砌塊的熱工性能展開(kāi)模擬研究，得到具有最優(yōu)熱工性能的空心砌塊結(jié)構(gòu)。最后，利用EnergyPlus能耗模擬軟件，對(duì)研究得到的空心砌塊應(yīng)用于建筑中的采暖能耗進(jìn)行了模擬研究。
　　通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)：在空心率一定的條件下，增加垂直于熱流方向的空腔數(shù)量可以將砌塊的延遲時(shí)間和衰減系數(shù)增加至4小時(shí)和13.89，并將通過(guò)砌塊內(nèi)表面的總熱量減

3、少至5791KJ/m2。但當(dāng)垂于熱量方向的空腔數(shù)量大于5個(gè)時(shí)，通過(guò)砌塊內(nèi)表面的熱量的改善效果越來(lái)越小。增加垂直于熱流方向的空腔數(shù)量還可以減小通過(guò)砌塊最外側(cè)孔壁的對(duì)流換熱量和輻射換熱量。增加平行于熱流的空腔數(shù)量對(duì)砌塊的延遲時(shí)間無(wú)影響，但會(huì)將砌塊的衰減系數(shù)減小至11.36，增加平行于熱流方向的空腔數(shù)量還會(huì)加強(qiáng)砌塊的熱橋作用，導(dǎo)致通過(guò)砌塊內(nèi)表面的總熱量增加了34.1％，影響砌塊的節(jié)能效果，如果需要設(shè)置平行于熱流方向的空腔，可以采取將空腔錯(cuò)層布

4、置的形式，減弱熱橋作用，提高砌塊的節(jié)能效果。砌塊的空腔內(nèi)填充不同保溫材料對(duì)砌塊的延遲時(shí)間無(wú)影響，隨著填充材料的導(dǎo)熱系數(shù)逐漸降低，砌塊的衰減系數(shù)最高可提升至14.29，通過(guò)砌塊內(nèi)表面的總熱量最多可減少22%。當(dāng)骨架材料的導(dǎo)熱系數(shù)及熱容逐漸減小時(shí)，砌塊的延遲時(shí)間由4小時(shí)增加至6小時(shí)，衰減系數(shù)由13.89增加至45.93，通過(guò)砌塊內(nèi)表面的熱量可減少84.1%。與傳統(tǒng)形式的空心砌塊相比，本課題經(jīng)理論研究所提出的空心砌塊應(yīng)用到建筑外墻中節(jié)能效果更