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    蒸壓?加氣混凝土的導熱系數和傳熱系數

    作者:蒸壓加氣混凝土 來源:蒸壓加氣混凝土 日期:2016/11/22 11:07:55 人氣:345 標簽:蒸壓?加氣混凝土 導熱系數 傳熱系數

    蒸壓加氣混凝土的導熱系數和傳熱系數(1)

    在實際生產和應用中,蒸壓加氣混凝土的導熱系數在各種不同的標準和規范中要求和取值不同,容易產生誤解;而傳熱系數和平均傳熱系數也較容易混淆。本文嘗試用簡單明了的語言,對有關概念和取值進行闡釋和說明。若有不對之處,請批評指正。

    1 導熱系數和傳熱系數

    根據資料[1],導熱系數和傳熱系數的物理意義是,

    —— 導熱系數λ:在穩定傳熱狀態下當材料層厚度為1m、兩表面的溫差為1℃(1K)時,在單位時間內通過1m2截面積的導熱量[W/(m·K)]。

    —— 傳熱系數K:當圍護結構兩側(空氣)溫度差1℃(1K)時,在單位時間里通過平壁單位面積的傳熱量[W/(m2·K)]。

    各種物質(氣體、液體、固體)的導熱系數數值范圍和性質有所不同,而且一般地說,各種物質的導熱系數還分別與當時的壓力、溫度、密度、含濕量有關。因此,導熱系數是某物質(在建筑工程中就是某種建筑材料)本身的物理指標,只與材料本身性質有關;而傳熱系數是圍護結構的指標,與圍護結構的構造層次、各層次的材料等因素有關。

    2 蒸壓加氣混凝土的導熱系數和導熱系數設計計算值

    2.1蒸壓加氣混凝土導熱系數要求

    在砌塊標準GB11968-2006《蒸壓加氣混凝土砌塊》中,規定了加氣砌塊宏觀和外在的質量指標:外觀質量和強度、容重,還規定了內在的質量指標:干燥收縮值、抗凍性和導熱系數(摘錄在表1中)。因此,在加氣砌塊標準中,導熱系數是評價蒸壓加氣混凝土質量的一個重要指標。

    表1 蒸壓加氣混凝土導熱系數要求

    干密度級別

    B03

    B04

    B05

    B06

    B07

    B08

    導熱系數(干態)

    /[W/(m·K)]         ≤

    0.10

    0.12

    0.14

    0.16

    0.18

    0.20

    在標準中規定了以干態為測試的標準狀態,是因為測試時應有統一的基準,而干態是公認的、而且是容易達到的基準。

    2.2 蒸壓加氣混凝土導熱系數設計計算值λc

    上面已說明,材料的導熱系數與許多因素有關。在實際使用過程中的加氣砌塊,與GB11968規定的干態基準有差異,即實際使用時,加氣砌塊不是絕干的,是含有一定水份的。眾所周知,加氣砌塊在出釜時是含有大約30%~40%(重量含水率)的水份的。在砌成墻體后,水份散發,逐漸達到平衡狀態,即墻體散發和吸收(空氣中)水份達到平衡態(氣干狀態)。此時,墻體仍含有部分水份,稱為平衡含水率。

    在JGJ/T17-2008《蒸壓加氣混凝土建筑應用技術規程》中考慮了加氣墻體的平衡含水率,認為(認定、假設)墻體的平衡含水率為3%(體積含水率)。體積含水率為3%時,換算成重量含水率時,與其干密度有關。假設加氣砌塊的干密度為500kg/m3,則體積含水率為3%相當于重量含水率為6%。這與通常認為的加氣墻體平衡含水率在2%~6%是相符合的。

    當加氣墻體不處于絕干狀態,而處于平衡含水狀態時,就不能采用表1中加氣材料本身的數值了。這是一方面。

    另一方面是,加氣墻體是加氣砌塊采用砂漿砌筑起來的。而砂漿的導熱系數比加氣砌塊的導熱系數大許多。當采用砌筑灰縫厚度為15mm時,灰縫占墻面面積的8%左右。這會影響到墻體的傳熱量,也不能采用表1中加氣材料本身的的數值。

    為此,考慮以上實際情況,在JGJ/T17-2008的表6.1.2中給出了導熱系數和蓄熱系數(進行修正的道理相同)的設計計算值,摘錄在表2中。

    表2 蒸壓加氣混凝土材料導熱系數和蓄熱系數設計計算值

    圍護結構

    類別

    干密度

    理論計算值

    (體積含水量3%條件下)

    灰縫影響系數

    設計計算值

    導熱系數λ

    [W/(m·K)]

    蓄熱系數S [W/(m2·K)]

    導熱系數λc

    [W/(m·K)]

    蓄熱系數Sc [W/(m2·K)]

    單一結構

    400

    0.13

    2.06

    1.25

    0.16

    2.58

    500

    0.16

    2.61

    1.25

    0.20

    3.26

    600

    0.19

    3.01

    1.25

    0.24

    3.76

    700

    0.22

    3.49

    1.25

    0.28

    4.36

    JGJ/T17-2008表6.1.2的注是值得關注的。原文如下:

    “當加氣混凝土砌塊和條板之間采用粘結砂漿,且灰縫≤3mm時,灰縫影響系數取1.00?!?/span>

    該注的意義是,當灰縫很薄時,灰縫對墻體傳熱的影響可以忽略不計,即不予修正。

    綜合來說,根據砌筑方法的不同(即灰縫厚度不同),加氣混凝土導熱系數的設計計算值是不同的。為更明了化,再次列在表3中。

    表3 不同砌筑方法時加氣材料的導熱系數和蓄熱系數設計計算值

    砌筑方法

    薄層砌筑

    (灰縫≤3mm)

    普通砌筑

    (灰縫約15mm)

    圍護結構

    類別

    干密度

    導熱系數λc

    [W/(m·K)]

    蓄熱系數Sc [W/(m2·K)]

    導熱系數λc

    [W/(m·K)]

    蓄熱系數Sc [W/(m2·K)]

    單一結構

    400

    0.13

    2.06

    0.16

    2.58

    500

    0.16

    2.61

    0.20

    3.26

    600

    0.19

    3.01

    0.24

    3.76

    700

    0.22

    3.49

    0.28

    4.36

    采用表中的數據,可以計算出不同容重蒸壓加氣混凝土、在不同砌筑方法時,不同厚度外墻的傳熱阻、傳熱系數和熱惰性指標。表4給出了兩個級別、不同砌筑方法的墻體的傳熱系數和熱惰性指標的計算結果。

    從表4中可以看出,外墻熱阻是與墻體厚度成正比關系的,但應注意,傳熱系數與厚度不成反比。

    墻體熱惰性指標反應了墻體的熱穩定性,其值越大,則墻體熱穩定性越好。通常認為,重質材料構成的墻體熱穩定性好,輕質材料構成的墻體熱穩定性差。與計算結果并不完全一致。但從表4中看出, B05級薄層砌筑墻體的熱惰性指標比相同厚度的、B06級普通砌筑墻體還高,與傳統概念不完全一致。計算結果也反映了加氣砌塊在外墻應用時(≥200mm)具有較好的熱穩定性。


    加氣板成品堆放.jpg
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