轻质烧结页岩砖及其砌体热工性能研究

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目前,我国建筑耗能严重,约占社会总能耗的35%,在各种建筑能耗中,维护结构传热能耗占建筑物总能耗的57%-77%,因此对维护结构做节能研究尤其重要。为了响应国家的节能政策,课题组长期以来从事轻质烧结页岩砖和城市污泥页岩砖的研发和推广工作,不仅最大限度利用了广西区内丰富的页岩资源,更有效利用了建筑垃圾,农业废料等,保护了耕地。近年来,课题组已完成了轻质页岩砖的研发和相关力学性能试验。为了凸显轻质烧结页岩砖在节能方面的优势,本文主要做了以下工作,并得出相关结论:(1)建立了不同孔洞率、孔洞形式、孔洞排列方式的轻质烧结页岩砖模型,利用有限元分析方法对各种砖体模型进行热工性能分析。得出导热系数随孔洞率的增大而减小;在孔洞率和排列方式相同时,矩形孔多孔砖的导热系数比圆形孔要小;孔洞交错排列的形式能有效延长传热路径,减小多孔砖的导热系数。(2)用已生产的圆形孔和矩形孔轻质烧结页岩砖各砌筑3个墙体试件。包括素砖墙,两侧加抹面砂浆墙体,一侧加抹面砂浆、一侧粘贴聚苯乙烯板的砖墙。用防护热箱法对试件进行传热系数的检测。得出矩形孔砖墙体的导热系数小于圆形孔砖墙体,对于同种砖型墙体,墙体表面材料的导热系数越小,整个墙体的传热系数越小。(3)用ANSYS有限元程序对墙体试件建立热分析模型,得到墙体的温度分布和热流密度分布图并计算出墙体传热系数。得出同种砖型的墙体,表面材料导热系数越小,通过墙体表面的热流密度越小,但是表面的热稳定性越差;相同构造的墙体,矩形孔砖墙体表面热流较小,墙体两侧冷热温差较大。(4)将理论计算结果、热箱检测结果和模拟分析结果相对比,指出产生误差的原因。并提出将防护热箱法和有限元模拟相结合来分析墙体的传热。
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