基于红外热成像的围护结构热工性能定量检测方法研究进展

综述红外热成像技术在建筑围护结构热工性能定量检测领域的研究成果,介绍国内外定量红外热成像法的理论基础、发展历程以及在量化热工缺陷能量损失中的应用,从构建稳态热流环境、对流辐射换热计算、测试操作选择3个方面总结现场检测的影响因素,归纳图像处理技术在排除光学干扰、辨识热工缺陷、热工信息可视化等方面对红外检测领域的贡献,分析未来红外热成像的应用前景与发展方向。研究表明,红外热成像技术可成为围护结构热工性能定量检测与热工缺陷量化识别的优秀方法。

新型轻质装饰结构一体化墙体单元拼接部位热工性能研究

对于装配式建筑来说,其墙板拼接部位通常存在热桥缺陷,是影响其系统整体热工性能的重要因素,进而造成墙体传热量计算出现偏差。本文针对一种新型的轻质装饰结构一体化墙体单元拼接部位的热工性能进行了系统研究,通过截取有效计算单元,以有拼接缝有无隔热填充、不同勾条材质等为基本参数,利用有限元软件Therm进行了二维稳态热工仿真分析,得到了在不同参数条件下的热工性能变化规律,并提出了后续优化设计建议。

相变材料在围护结构中的应用及热工性能研究进展

在建筑围护结构中掺入相变材料能达到蓄放热、改善热工性能和节能目的。介绍了相变材料的分类、选择,求解相变传热过程方法。分析了围护结构与相变材料热工性能的相关性,热工性能受地区气候、室内环境、相变材料热物性、相变材料封装及应用方式等影响。通过相变砖、相变混凝土、相变砂浆和相变墙板等的应用,表明相变温度接近环境温度的算术平均值,相变材料封装面积、传热系数、潜热的增大,可有效地提高其热工性能和节能效果。研究相变围护结构的热工性能对建筑节能降碳具有重要意义。

严寒地区装配式钢结构ALC板围护体系试验房热工性能研究

针对一栋位于严寒地区的主体结构采用装配式钢管混凝土框架结构、墙面采用蒸压加气混凝土板(ALC)自承重墙结合外保温围护体系的单层居住功能试验房,在冬季采暖期采用原位测量非破坏性方法进行周期为119 d的连续测试,完成围护结构热工缺陷检测、室内湿热环境测试、围护结构热工性能测试。结果表明:ALC墙板竖向拼接板缝、钢管混凝土柱墙角、墙脚、窗体均存在热桥。试验房构造做法的墙体传热系数平均值为0.239 W/(m^(2)·K)。试验房蓄热性能良好,停暖后室内气温缓慢降低,历时7 d达到最低温度,基本保持恒定。恢复供暖后,室内气温快速回升。测试期内试验房平均气温为22.4℃,平均相对湿度为53.8%,舒适性良好。为严寒地区推广应用装配式钢结构和选择保温体系提供了实测数据支持。

粮食平房仓“结构-隔热”一体化墙板热工性能研究

为了提高散装粮食平房仓墙体保温隔热性能,提出了一种新型“结构-隔热”一体化墙板(SIW墙板)。通过试验和数值模拟,分析了保温板厚度、连接件等对SIW墙板热工性能的影响,揭示了内、外叶墙板温度、热流密度随时间的变化规律,得到了SIW墙板的传热系数,基于传热系数指标开展了SIW墙板在不同储粮生态区的适用性评价。结果表明:相较于传统平房仓砖砌墙体,保温板厚度为50 mm和80 mm的SIW墙板传热系数分别降低了45.81%和56.13%;GFRP连接件在SIW墙板中的热桥效应不显著,对墙板温度场的影响较小;相较于保温板厚度为50 mm的SIW墙板,80 mm厚的SIW墙板能满足3个储粮生态区对粮食平房仓墙体传热性能的要求。

建筑玻璃光学及热工性能检测方法分析

本文立足于建筑玻璃光学及热工性能参数的理论基础,阐述了检测的方法和技术,包括可见光透射比、太阳光直接透射比以及传热系数等参数的检测,并结合实际案例对检测方法的具体应用展开了探讨,希望通过本文的探究,能够为相关工作的开展起到参考作用。

小型装配式木塑建筑墙体稳态热工性能研究

采用正交试验的方法开展小型装配式木塑建筑墙体稳态热工性能研究,探究墙体单元连接形式、保温材料铺设形式和内外覆面板厚度对墙体传热系数和热阻的影响。结果表明:当外层木塑共挤板厚度为10 mm,内层定向刨花板厚度为11 mm,中间层整铺XPS保温板,并通过木方墙骨柱形式连接墙体单元时,整面墙体的传热系数为0.67 W/(m^(2)·K),热阻为1.49(m^(2)·K/W),可减少通过墙体的热对流,提升建筑的保温隔热性能,节约建筑能耗,适用于需要快速自主搭建,且对热环境舒适度有一定要求的临时建筑。

相变调温墙板热工性能试验和数值模拟研究

为解决墙体能量供给在时间和空间上的矛盾,进一步提高建筑舒适性,本文结合相变材料和水泥材料的优点,将相变微胶囊(Micro-PCM)掺入到水泥胶凝材料中得到相变砂浆,并将其粉刷在墙板表面形成相变砂浆层,采用白炽灯加热来模拟建筑围护结构外表面的太阳辐射,研究相变调温墙板在太阳辐射下的热工性能,并采用COMSOL软件对相变调温墙板的热工性能进行数值模拟。结果表明:随着Micro-PCM掺量的增大,相变调温墙板的储热性能增大,以普通墙板为基准,当Micro-PCM掺量为40%(体积分数)时,相变调温墙板的温度比基准墙板峰值降低了5.166℃,峰值温度出现时间延迟了145 min,峰值温度波幅降低了4.509℃,峰值传热量降低了22.202 W/m^(2)。当相变砂布置在加气混凝土砌块墙体内侧时,峰温度波幅降低了2.38℃,最高瞬时传热降低了1.61 W/m^(2),相变砂浆的储热性能最好,具有一定的力学强度,可以应用于围护结构表面发挥其控温作用。

夹芯无机保温外墙板热工性能研究

为分析夹芯无机保温外墙板热工性能,文中建立了夹芯无机保温外墙板仿真模型,分析不同墙厚及窗墙比对夹杂无机保温外墙平均传热系数的影响。结果表明,各构件位置的最低温度均高于露点温度,证实上述位置具有良好的保温性能;模拟能量随墙体厚度增加的降低速率为0.585 W/mm,模拟传热系数随墙体厚度增加的降低速率为0.001 [W/(m^(2)·K)]/mm;计算传系数与模拟传热系数值两者的误差在5%以内,证实所建模型的准确性。所有窗墙比下,凸窗的传热系数高于普通窗的传热系数,但是其传热系数的增加速率低于普通窗的传热系数增加速率。

建筑外窗热工性能对不同地区住宅建筑的能耗影响

建筑能耗在国民经济总能耗中占比较大,建筑节能在能耗节约中有较大潜力。影响建筑能耗的因素较多,包括建筑朝向、建筑体形系数、建筑外墙传热系数以及建筑外窗热工性能等等。不同气候分区室外环境因素不同,建筑外墙传热系数、建筑朝向、建筑体形系数等因素对不同气候分区建筑节能的贡献潜力也不同。以住宅建筑为研究对象,建立模型,改变建筑外窗热工性能,利用DOE-2软件模拟计算不同外窗热工性能参数下不同气候分区住宅建筑的能耗指标,可以看出不同外窗热工性能对不同地区住宅建筑能耗的影响规律。

新型绿色墙体材料的热工性能与节能效果研究

随着能源危机和环境问题的加剧,建筑节能成为关注的焦点。本文研究了泡沫混凝土、发泡玻璃、相变材料和轻质砖等新型绿色墙体材料的热工性能及其节能效果。通过热导率和热容等实验测试,评估了这些材料的隔热性能。结果表明,泡沫混凝土和发泡玻璃的热导率分别为0.12W/(m·K)和0.04W/(m·K),显著低于传统砖墙的1.0W/(m·K)。相变材料在20℃-30℃范围内的热容达1800J/(kg·K),具备优异的温度调节能力。利用建筑能耗模拟软件,分析了不同材料在典型气候条件下的能耗情况。模拟结果显示,使用新型材料的建筑能耗显著低于传统材料建筑,北方寒冷地区采暖能耗减少30%以上,南方炎热地区空调能耗减少25%。经济性分析表明,尽管初始成本较高,但多数新材料在5-10年内即可收回投资。

装配式建筑外挂墙板热工性能研究

为了提升装配式建筑外挂墙的隔热性能,利用试验测试方法分析温度在墙体中的传热路径及分布状态,确定了墙体的导热系数。结果表明:冷侧墙体的温度时程响应曲线表现为先降低后趋于稳定的变化规律;热流密度时程响应曲线均表现为先下降后稳定的变化规律;热侧面墙体稳定在44℃、冷测面墙体稳定在11℃,热流密度均稳定在20W/m^(2)。

外墙保温材料的热工性能与环保性分析

本文聚焦于外墙保温材料在热效率与环保特性的分析,为建筑节能材料的选择与应用提供理论基础与实践指导。外墙保温材料作为节能体系的关键,其热效率直接影响建筑保温隔热效果。理想材料应具备低导热性,有效隔离外界温差,减少能量损失,提升建筑保温隔热性能。本研究旨在推动建筑行业可持续发展,优化选材策略,助力节能减排。

中型泡沫混凝土自保温砌块墙体热工性能数值分析研究

通过ABAQUS对热工试验进行有限元模拟,分析了砌块内叶板厚度、保温芯材种类及保温芯材厚度等参数下的热工性能。结果表明:ABAQUS有限元软件具有较高的准确性,通过编写Python脚本及软件后处理得到结构的热阻值比传统理论方法更高效准确,墙体总厚度为200mm时,所有规格墙体热阻值均小于3.3(m^(2)·K)/W;墙体总厚度为240mm时,以EPS为保温芯材热阻值均小于3.3(m^(2)·K)/W,以XPS、SEPS和SXPS为保温芯材时均大于3.3(m^(2)·K)/W;墙体总厚度为260mm和300mm时,所有保温芯材的墙体热阻值均大于3.3(m^(2)·K)/W。

废玻璃粉对泡沫混凝土力学及热工性能影响分析

文中以泡沫混凝土为研究对象,通过开展物理力学实验及热工试验,分析废弃玻璃粉在0%~50%的河砂替代率下,泡沫混凝土物理特性、力学特性及热工性能。结果表明,玻璃粉掺量为30%时,泡沫混凝土的可加工性最好,泡沫混凝土的初凝和终凝时间也随着玻璃粉掺量的不断增加而提高,最高分别增加58%,29%;玻璃粉的加入能够显著改善泡沫混凝土的力学性能;玻璃粉最佳掺量为20%,泡沫混凝土的平均抗压强度提高17%,劈裂强度提高38%,抗弯强度提高30%;当掺量为20%时,超声波脉冲速度略有提高,而当掺量更高时超声波脉冲速度下降;玻璃粉的加入,能在一定程度上提高泡沫混凝土的热工性能。

保温锚栓对外保温单面叠合剪力墙热工性能的影响研究

为研究保温锚栓对外保温单面叠合剪力墙热工性能的影响,利用有限元软件ABAQUS,分别对无保温锚栓、采用不锈钢保温锚栓、采用纤维增强复合材料(fiber reinforced polymer,简称FRP)保温锚栓和采用钢-纤维复合保温锚栓的外保温单面叠合剪力墙的热工性能进行了对比分析。结果表明:与无保温锚栓的墙体相比,采用不锈钢保温锚栓、FRP保温锚栓和钢-纤维复合保温锚栓的墙体的平均传热系数分别提高了15.9%、0.4%和8.6%;随着保温锚栓排布间距的减小以及保温锚栓直径的增大,墙体的平均传热系数和热桥影响区域占比均呈现增大的趋势,上述现象将导致墙体的保温性能降低;对于传热系数较大的不锈钢保温锚栓,外裹FRP可以减少热量传递,有效降低热桥效应。

基于多层复合材料的外墙保温系统热工性能优化研究

为了探索基于多层复合材料的外墙保温系统热工性能优化方案,以贵州省某老旧商业中心为例,分析该商业中心外墙保温系统存在的问题,设计基于多层复合材料的外墙保温系统热工性能优化方案,并对施工效果进行评估。实践表明,多层复合材料的外墙保温系统在改造后外墙热工性能得到明显改善;聚苯乙烯泡沫板等多层复合材料在外墙保温系统中展现了显著的优势,可以提高保温效果和耐久性,有效减少能量损失和温度不均匀性;优化方案的实施对案例项目的能源消耗有着显著的降低效果,符合节能减排的目标要求。

东北寒冷地区装配式农房热性能实测研究

双碳背景下,装配式轻钢结构建筑因其高效、经济、低碳的优势,成为当代乡村住宅建设发展的首要选择。以大连市复州城镇农房为例,通过对比分析装配式轻钢结构农房与当地传统青石砌筑结构农房的围护结构热工性能,从节能、环保效益角度分析装配式钢结构农房应用东北寒冷地区的适宜性。此外,实测结果表明装配式轻钢结构农房存在热稳定性差的问题,基于热稳定性影响因素分析发现提高外围护结构蓄热性能可有效提高轻质建筑的热稳定性和热舒适性。

高掺量炉渣粉煤灰玻化微珠保温砂浆石膏板复合墙体热工性能试验研究

采用高掺量炉渣粉煤灰砌块作为外部承重骨架,中间采用玻化微珠保温砂浆,内侧采用石膏板作为内装饰,形成三合一的保温墙体——高掺量炉渣粉煤灰玻化微珠保温砂浆石膏板复合墙体,通过试验研究了高掺量炉渣粉煤灰砌块的热工性能,其导热系数较小[0.298 W/(m·K)],保温隔热性能较好。模拟计算基于该复合墙体的变电站建筑结构热工性能,节能率大于50%,可有效减少建筑采暖耗煤量。

来流方向对百叶窗翅片‒后扩型涡产生器热工水力性能的影响

为改善百叶窗翅片-扁管式热交换器(LFHE)的热工水力性能,将后扩型涡产生器(CFDVG)布置于LFHE冷却管表面,得到百叶窗翅片-后扩型涡产生器(LF-CFDVG)。考虑到主动进气格栅(AGS)的使用将引起热交换器芯部空气来流方向的改变,进一步研究了空气速度为3 m/s时来流方向对LF-CFDVG热工水力性能的影响。结果表明:受CFDVG出现后最小自由流面积减小、空气流速增大而导致的摩擦阻力增加以及CFDVG引起的压差阻力增大的影响,LF-CFDVG的压降Δp总是大于未布置CFDVG的LFHE(Baseline)。在来流方向角γ由0°增加到30°的过程中,受空气流速减小的影响,Baseline和LF-CFDVG中的压降Δp均减小,因此增加γ可降低空气流动阻力。与此同时,在CFDVG诱导形成的纵向涡输送的高速、低温主流对CFDVG间冷却管壁的冲击下,相较于Baseline,LF-CFDVG的对流换热能力显著增强。在γ由0°增加到30°的过程中,受空气流速及纵向涡强度、尺度减小的影响,Baseline和LF-CFDVG中的对流换热系数均减小,因此增加γ有损于换热能力。另外,在γ由0°增加到30°的过程中,LF-CFDVG的综合性能不断降低,因此增加γ不利于综合性能的改善。