混凝土复合自保温砌块热工性能研究与优化设计

• 作者: 隋学敏 龚书宽 徐彪 黄华
• 来源期刊: 建筑科学与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 自保温砌块 热工性能 数值模拟 孔型优化 传热系数
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 混凝土结构|Concrete Structure
• 页码范围: 87-96
• 页数: 10页
• 分类号: TU522.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.19815/j.jace.2021.02011

摘要

针对寒冷地区住宅建筑墙体保温的需求,设计了7种混凝土复合自保温砌块方案,采用有限元分析软件ANSYS对砌块传热过程进行数值分析,对比相同孔洞率条件下不同孔型分布方案对自保温砌块热阻的影响;根据影响规律对砌块热工性能进行优化研究,提出了交错排列三排孔、采用填充保温材料的孔洞隔断砌块边壁热流、孔洞外厚内窄的砌块优化设计方案.结果 表明:孑乙洞排数的增加使得砌块导热热阻增大,孔洞列数的增加使得砌块导热热阻降低;交错排列的孔洞可以较好地提高砌块的导热热阻;外侧孔洞与内侧孔洞的厚度比例宜选择1.6～2.0;优化后自保温砌块的导热热阻达到2.37 m2·K·W-1,当量导热系数为0.118 W·m-1·K-1,抗压强度为8.7 MPa,满足自保温砌块用于外墙自承重墙体的设计要求;采用该砌块砌筑的自保温墙体的传热系数为0.428W·m-2·K-1,满足寒冷地区住宅建筑节能75％的设计标准,比采用相同材料和墙体厚度的外保温墙体的传热系数降低23％.