混凝土小型空心砌块墙体的热工性能研究

摘要

随着建筑节能工作的全面开展及国家墙体改革政策的实施，市场上开发生产出了许多类型的新型墙体材料，其中，空心砌块得到了非常广泛的使用。在砌块中设置空气间层，这一做法明显增大了砌块的热阻。然而，现在市场上的很多空心砌块的热工性能不佳，这就不可避免地导致建筑能耗的增多。针对这个问题，本文作以下分析：
　　 首先介绍了空心砌块及其砌体在热工性能研究方面的国内外现状，由此确定了本文的研究目的即为研究混凝土小型空心砌块的热工性能。接着，详细分析了墙体的静态和动态的传热过程。然后，介绍了墙体传热过程的各种分析方法，着重分析了FLUENT软件在空心砌块墙体传热过程中的应用。
　　 在第三章中，首先，计算了竖向空气层的热阻，计算发现：空气间层的热阻随空气层厚度的增加而增加，但是增加的幅度越来越小，以至于在40mm以后，空气层的热阻接近一个定值。然后，初步分析了各种影响砌块热阻的因素后，选取了孔宽、孔排数和孔的交错程度这三个因素做正交实验，试验发现：孔排数对砌块的热阻影响最大，孔宽次之，孔的交错程度最小，由此为砌块的热阻值的优化计算提供了思路。接着，对普通空心砌块墙体和自保温空心砌块墙体做了模拟分析。最后，验算了砌块墙体的隔热性能。
　　 在第四章中，对砌块墙体做了非稳态传热计算，计算发现所研究的自保温砌块房间的室内环境的热舒适性能比较好；墙体的空心率越低，墙体的内表面的温度越低。然后，对砌块墙体做了节能分析举例。
　　 第五章提出了砌块墙体可采取的其他各种保温隔热措施。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题的研究背景及意义

1.1.1课题的研究背景

1.1.2课题的研究意义

1.2国内外研究现状

1.2.1国内外混凝土空心砌块及其砌体的发展过程

1.2.2国内外混凝土空心砌块块型的开发与研究

1.2.3国内外混凝土空心砌块热工性能的研究

1.3本课题的研究目的及内容

1.3.1研究目的

1.3.2研究内容

1.4小结

2墙体传热及其分析方法

2.1围护结构传热简述

2.2墙体静态传热分析

2.2.1墙体内部的传热

2.2.2墙体表面热转移

2.2.3墙体静态传热的影响因素

2.3墙体动态传热分析

2.3.1温度波的衰减

2.3.2时间上的延迟

2.4空心砌块墙体传热控制方程和模型

2.4.1墙体传热控制方程

2.4.2墙体传热模型

2.5常用热工性能指标

2.6传热过程的分析方法

2.6.1常用分析方法

2.6.2.FLUENT软件简介

2.7小结

3空心砌块墙体的保温性能和隔热性能分析

3.1混凝土小型空心砌块及其建筑概述

3.1.1空心砌块及其建筑的优势

3.1.2空心砌块及其建筑的问题

3.1.3空心砌块及其建筑的发展趋势

3.1.4空心砌块的块型分析

3.1.5需要完善的地方

3.2砌块中空气间层的传热分析

3.2.1空气间层的传热分析

3.2.2空气间层的热阻计算

3.3砌块热阻模拟计算过程及试算

3.3.1模拟计算过程

3.3.2模拟试算

3.4空心砌块热阻的影响因素分析

3.4.1孔洞形状对砌块热阻的影响

3.4.2孔洞厚度对砌块热阻的影响

3.4.3孔洞交错程度对砌块热阻的影响

3.4.4孔洞排数对砌块热阻的影响

3.4.5砌块每排孔的肋数量对砌块热阻的影响

3.5正交试验在空心砌块热阻分析中的应用

3.5.1正交试验方法简介

3.5.2通过正交试验分析空心砌块热阻影响因素

3.6自保温砌块墙体的静态传热分析

3.6.1不同墙体保温形式的优缺点

3.6.2自保温砌块墙体的传热分析

3.6.3空心砌块墙体的模拟分析

3.7对砌块墙体的隔热验算

3.7.1墙体隔热性能的评价指标

3.7.2空心砌块墙体的隔热验算

3.8小结

4空心砌块墙体的非稳态传热分析及其节能分析举例

4.1墙体非稳态传热计算的常用方法

4.1.1谐波分析法

4.1.2反应系数法

4.1.3传递函数法

4.2墙体非稳态传热的模拟计算

4.2.1边界条件

4.2.2计算结果及分析

4.3空心砌块墙体的节能分析举例

4.3.1物理模型及计算方法

4.3.2计算结果及分析

4.4小结

5空心砌块墙体的保温性能和隔热性能的改善措施

5.1保温性能的改善措施

5.2隔热性能的改善措施

5.3小结

6结论和展望

6.1结论

6.2展望

致 谢

参考文献

附 录