文档介绍：工学硕士学位论文
连锁型自保温混凝土砌块墙体
热工性能分析
THERMAL PERFOMANCE ANALYSIS OF
INTERLOCKING SELF-THERMAL INSULATING
CONCRETE BIOCK MASONRY WALLS
彭玲
哈尔滨工业大学
2012 年 7 月
国内图书分类号: 学校代码:10213
国际图书分类号:624 密级:公开
工学硕士学位论文
连锁型自保温混凝土砌块墙体
热工性能分析
硕士研究生: 彭玲
导师: 马新伟副教授
申请学位: 工学硕士
学科: 固体力学
所在单位: 土木工程学院
答辩日期: 2012 年 7 月
授予学位单位: 哈尔滨工业大学
Classified Index:
: 624
Dissertation for the Master Degree in Engineering
THERMAL PERFOMANCE ANALYSIS OF
INTERLOCKING SELF-THERMAL INSULATING
CONCRETE BIOCK MASONRY WALLS
Candidate: Peng Ling
Supervisor: . Ma Xinwei
Academic Degree Applied for: Master of Engineering
Speciality: Mechanics of Solids
Affiliation: School of Civil Engineering
Date of Defence: July, 2012
Degree-Conferring-Institution: Harbin Institute of Technology
摘要
摘要
外围护结构的热损失占整个建筑热损失的 70%~80%左右,提高围护结构
保温性能势在必行。外墙自保温结构体系能够克服目前建筑外墙通常采用的外
保温结构体系施工复杂、耐火性差及不能和建筑同寿命等的诸多缺点,是目前
着力推广的一种墙体保温体系。本文对自保温墙体的热工性能进行了研究。
本文配制设计一种新型墙体砌块,砌块模壳材料选用轻集料混凝土,混凝
土轻集料为堆积密度 660kg/m3 的粘土陶粒,砌块的内部充填材料选用导热系数
/(m·K)的聚苯板。砌块的外形构造为 T 字型,内部的三个芯孔以保温材
料填充,在墙体砌筑过程中相邻砌块形成连锁,故称其为连锁型自保温砌块
(以下简称:砌块)。该砌块的 T 字型外部构造,最大限度的消除了纵向冷
桥,文中通过并串联的热阻分析法确定了砌块的细部构造尺寸。当砌块外部尺
寸 390mm×250mm×190mm 固定后,内部填充孔洞宽度选用 70mm,壳体间肋
宽度为 25mm,中间空气层宽度选用 12mm。
为更好的研究推广墙体自保温体系,文中以 ANSYS 有限元软件为基础对
该标准尺寸砌块墙体的热工性能进行了数值模拟,得到稳态传热状态下墙体内
部温度场、热流密度场的分布,并计算得出墙体传热系数,之后通过试验数据
的比对验证了该模拟结果的有效性。继而针对不同的保温材料对该标准尺寸的
砌块墙体进行了的数值模拟,分析得出墙体传热系数随填充保温材料导热系数
的降低而降低,且降低的幅度不断加大,对于标准尺寸砌块墙体当填充材料的
导热系数小于 /(m·K)时,均能满足工程建设节能标准要求。
为了拓宽保温材料的选择范围,本文在标准砌块尺寸的基础上变化孔洞宽
度,模拟不同孔洞宽度条件下不同填充材料的砌块墙体的热工性能,得出其相
应温度场分布的规律,并计算出各自相对应的砌块墙体的传热系数,最终得出
满足建筑节能 65%标准的不同保温材料和不同孔洞宽度的匹配关系。
关键词:连锁型自保温混凝土砌块;传热系数;并串联法;ANSYS;保温材
料
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Abstract
Abstract
The heat loss of the enclosure structure accounts for about 70%~80% of the
whole building heat loss. It is imperative to improve the thermal insulation
performance