四排孔陶粒混凝土小型空心砌塊墻體熱工性能研究

  【摘 要】 本文對四排孔陶粒混凝土小型空心砌塊墻體的熱工性能進(jìn)行研究，結(jié)果表明不僅能滿足上海市居住建筑外墻節(jié)能50%對傳熱系數(shù)最小限值的要求，還能滿足居住建筑外墻節(jié)能65%的要求。

  【關(guān)鍵詞】 陶?；炷?；砌塊；保溫砂漿；墻體；傳熱系數(shù)；建筑節(jié)能

  隨著建筑節(jié)能要求的提高，研制開發(fā)保溫隔熱性能優(yōu)良的新型墻體材料產(chǎn)品，是保障實現(xiàn)建筑節(jié)能的關(guān)鍵技術(shù)之一。上海市是國際化大都市，對建筑節(jié)能要求逐漸嚴(yán)格，上海市《居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（報批稿）已將節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)提高至65%。目前上海市建筑節(jié)能的建筑外墻主要采取的技術(shù)措施是外墻外保溫，一種是外貼EPS板，另一種是粉刷聚苯顆粒保溫砂漿，這兩種技術(shù)措施均有一定的不足之處。

  陶?；炷列⌒涂招钠鰤K保溫隔熱性能好，在我國多個地區(qū)已被廣泛應(yīng)用。本文主要介紹四排孔陶粒混凝土小型空心砌塊墻體系統(tǒng)熱工性能試驗情況。試驗墻體結(jié)構(gòu)：外墻用四排孔陶?；炷列⌒涂招钠鰤K砌筑，采用輕質(zhì)無機(jī)保溫砂漿砌筑，墻外側(cè)用輕質(zhì)無機(jī)保溫砂漿粉刷，墻內(nèi)側(cè)用石膏保溫砂漿粉刷。

  1 四排孔陶粒混凝土小型空心砌塊的主要技術(shù)性能  

  本次試驗用四排孔陶粒砌塊由福州錦龍新型建筑 材料有限公司生產(chǎn)，其原材料和配合比如下：

  黏土陶粒：粒徑3mm～12mm；電廠燃煤爐底渣； 42.5#普通硅酸鹽水泥。

  配合比為：水泥∶爐底渣∶陶粒=1∶3.69∶1.56。

  390mm×190mm×190mm主塊型的主要技術(shù)性能 見表1。

  2 輕質(zhì)砂漿

  2.1 輕質(zhì)保溫砌筑砂漿

  輕質(zhì)保溫砌筑砂漿的部分性能見表2。

  2.2輕質(zhì)外粉刷砂漿

  輕質(zhì)外粉刷保溫砂漿的部分性能見表3。

  2.3輕質(zhì)內(nèi)粉刷石膏保溫砂漿

  輕質(zhì)內(nèi)粉刷石膏保溫砂漿的部分性能見表4。

  3四排孔陶粒砌塊墻體的熱工性能研究

  試驗用390mm×190mm×190mm陶?；炷疗鰤K為四排孔，塊型見圖1。

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  3.1試驗墻片砌筑

  墻體試件尺寸 1200mm×1200mm×250mm。 砌塊為 390mm×190mm×190mm四排孔陶粒 砌塊，利用表2所示的輕質(zhì)砂漿砌筑，砌筑灰縫 10mm；面對測試熱箱一側(cè)的墻面粉刷表3所示的保 溫砂漿，厚30mm；面對測試?yán)湎湟粋?cè)的墻面粉刷石膏保溫砂漿，厚20mm。

  墻體總設(shè)計厚度為240mm，實測厚260mm。墻兩側(cè)的抹面層厚度超出設(shè)計值應(yīng)是主因。

  3.2檢測方法

  墻體試件的保溫性能檢測根據(jù)《民用建筑熱工設(shè) 計標(biāo)準(zhǔn)》JGJ26和《采暖居住建筑節(jié)能檢測標(biāo)準(zhǔn)》 JGJ132-2001規(guī)定的“熱流計法”進(jìn)行。試件表面溫度 和熱室空氣溫度的測定采用銅———康銅熱電偶作感溫元件(空氣溫度熱電偶測點其感溫部位作了防輻射熱處理)；二次儀表采用數(shù)字溫度巡回記錄儀。熱流傳感器采用WYP型板式測頭，測頭系數(shù)11.6W/(m²·mv)～23.3W/(m²·mv)。

  3.3 檢測結(jié)果 

      墻體試件的熱工試驗檢測結(jié)果見表5。

  推導(dǎo)計算，可得到墻體試件：

  熱阻：R=溫差/Q=26.4K/15.99W/m2=1.65（m²·K）/W。

  傳熱阻：R₀=1.80（m²·K）/W。

  傳熱系數(shù)：K=0.555W/（m²·K）。

  4 計算與分析

  4.1 理論計算

  若將四排孔陶?；炷疗鰤K也作為一個均質(zhì)材 料看待，則實測后推算出該砌塊的導(dǎo)熱系數(shù)λ1為0.329W/（m·K）。再在考慮砌筑砂漿、抹面(石膏)砂漿的導(dǎo)熱系數(shù)的基礎(chǔ)上，以砂漿粉刷厚度作為變量，計算出四排孔陶?；炷疗鰤K墻體的平均傳熱系數(shù)K的理論值(表6)。

  4.2分析

  比較墻體試件K值的實測數(shù)據(jù)與理論計算值， 發(fā)現(xiàn)實測傳熱系數(shù)K值小于理論值。原因可能有以下兩點：

  ①參考文獻(xiàn)[1]認(rèn)為：“熱流計法易受測量條件影 響，測量誤差大。在完全符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的情況下，算術(shù)誤差仍可高達(dá)28%”。將傳熱系數(shù)K值的實測值與表 6數(shù)據(jù)做對比計算，與240mm厚墻體理論值的誤差是25.95%，與260mm厚（一邊各35mm抹灰）墻體理論 值的誤差是10.45%。應(yīng)該還算正常。

  ②墻體兩側(cè)抹灰的厚度比設(shè)計值多出20mm。若以 兩側(cè)抹灰分別均比設(shè)計值多出10mm，即:外側(cè)40mm、內(nèi)側(cè)30mm。理論計算所多出的20mm抹灰層，使墻體熱阻 R值提高了0.25（m² ·K）/W。若將抹灰層厚度增加對熱阻 值的影響，從實測值中扣除，則R0=1.55（m²·K）/W、傳熱系數(shù)提高至K=0.645W/（m²·K），與理論計算值的誤差降至8.37%。

  5小結(jié)

  根據(jù)節(jié)能65%要求的上海市《居住建筑節(jié)能設(shè)計 標(biāo)準(zhǔn)》（報批稿），采用本文所述構(gòu)造的四排孔陶粒混凝土砌塊+內(nèi)外輕質(zhì)砂漿抹灰（內(nèi)厚度20mm，外厚度 30mm），外墻的平均傳熱系數(shù)K_m=K_p×1.45=0.645× 1.45=0.94W/（m²·K），小于外墻平均傳熱系數(shù)的規(guī)定指標(biāo)1.2W/（m²·K）,滿足夏熱冬冷地區(qū)節(jié)能65%居住建筑對外墻的要求。

  參考文獻(xiàn)： [1]馮金秋.建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與混凝土空心砌塊墻體熱工性能測試[J].建筑砌塊與砌塊建筑，2004,1.