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新型保温砌体夹芯墙墙体构造与热湿性能研究

【摘要】:建筑能耗占社会总能源消耗比例重大。近年来,随着节能理念的迅速普及,世界各国都在研究节能建筑。其中,建筑外墙作为围护结构,耗能又占据很大比例。砌体夹芯墙作为一种新型建筑节能墙体,其优点是既可以通过外叶墙对外界环境给与墙体防护,同时对保温材料的强度要求不高,保温性能优异,适用于寒冷和严寒地区。然而就目前国内砌体夹芯墙的应用现状来看,其存在的一些劣势因素,严重制约着其推广。针对砌体夹芯墙目前存在的一些问题,本文综合建筑、结构、热湿、耐久性等因素,提出一种新型保温砌体夹芯墙体,并对其进行研究分析。 本文总结了传统夹芯墙体在推广使用中存在的劣势因素,结合目前较为常用的建筑材料,提出一种新型保温砌体夹芯墙,即内叶墙体采用配筋砌块砌体结构,中间保温层采用聚苯乙烯泡沫塑料保温板(EPS板),外叶墙体采用W型开孔砌块。之后利用ANSYS有限元软件对所构建墙体进行传热分析,并针对墙体热桥的代表位置圈梁以及窗户处给出构造图示。在圈梁位置处提出装配式悬挑梁,并对其安全性给与详细计算分析,在窗户位置处引入泡沫混凝土材料以此来提高墙体保温性能。 根据构建的墙体保温形式,利用蒸汽渗透法对墙体冷凝范围以及保温材料重量湿度增量进行了计算,通过足尺墙片试验对墙体内湿蒸汽与墙体外部环境的湿交换过程进行了测试和分析,验证了该构造形式的墙片具有很好的湿交换能力,可以有效降低由墙体结露导致保温效果和墙体耐久性降低的风险,解决了墙体排湿透气的工程难题,有限元分析表明在室外环境有风的前提下和墙面局部区域空气流动情况下,排湿效果将更显著。 通过综合分析墙体的传热和排湿情况,并结合结构本身具备的较高安全性能的特点,可以看出所构建的新型保温砌体夹芯墙体能极好地适用于北方严寒地区,适宜推广使用。

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