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、玻璃是人們日常生活中必不可少的物品，被消費使用過的廢玻璃由于沒有得到有效的回收再處理，不僅浪費了資源，也給環(huán)境造成污染。面對現在日益緊缺的能源及我國廢玻璃回收利用率低這一現狀，通過引進日本公司對于廢玻璃回收再處理的生產線，將廢玻璃轉化為再生輕石材料，應用于園林、綠化、水質凈化、雨水儲存、建筑防火、地基處理等領域。廢玻璃再生輕石是一種具有輕質、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墻體砌塊和預制墻板等構件

2、，選取以武漢為代表的夏熱冬冷地區(qū)住宅建筑圍護結構外墻保溫體系，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)能就是其中至關重要的一項。我國對建筑節(jié)能的目標也在不斷更新，現階段，夏熱冬冷地區(qū)的新建建筑已向著節(jié)能65％的標準邁進，這就需要有效控制建筑能耗損失。而建筑耗熱中，熱橋耗熱已經占到總能耗的20％左右，因此，本研究針對建筑外圍護結構保溫體系中熱橋能耗

3、的研究，對于有效降低建筑單體能耗、適應我國建筑節(jié)能設計標準不斷提高的發(fā)展趨勢具有重要意義。
　　 本文以廢玻璃再生輕石保溫砌塊和輕質墻板做為保溫材料用于混凝土框架結構外墻保溫體系中，并以混凝土框架柱熱橋為研究對象，通過有限元分析軟件ANSYS對熱橋柱的溫度場和熱流場進行模擬分析，從而對廢玻璃再生輕石用于外墻保溫體系的適用性給予科學評價。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保溫墻板分別

4、用于外墻無保溫、自保溫、內保溫和外保溫體系中，以二維穩(wěn)態(tài)傳熱理論為基礎，運用ANSYS對各種保溫形式下的混凝土框架熱橋柱的溫度場和熱流場進行數值模擬，通過比較熱橋部位墻體內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。研究結果表明，將廢玻璃再生輕石材料制作的保溫構件用于外墻保溫體系中，混凝土框架柱熱橋內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為例，以二維非穩(wěn)態(tài)傳熱理論為基礎，選取武漢地區(qū)冬季典型日的氣象數據，運用ANSYS對不同外墻保溫形式、不同保溫層厚度等情況下的熱橋傳熱情況進行模擬分析，比較混凝土框架柱熱橋的墻體內表面溫度隨時間變化的規(guī)律。研究結果表明，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，混凝土框架柱熱橋各位置的室內墻體表面溫度波動不大，使得居住環(huán)境較舒適。保溫板厚度的改變對內保溫體系保溫效果的改善不大

6、，對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，運用ANSYS對采用不同厚度外保溫板的熱橋部位的溫度場和熱流場分布進行分析，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，對比分析熱橋構件截面尺寸和截面形式不同對熱橋傳熱的影響。研究結果表明，采用廢玻璃再生輕石保溫墻板用于外墻外保溫體系中，經數值分析得到