利用稻壳灰及废砖制备渗水蓄水生态建筑材料

基于海绵城市理念,以废砖为骨料、稻壳灰作填充料制备渗水蓄水生态建筑材料。采用正交试验研究骨料粒径、稻壳灰掺量和水灰比对材料性能的影响,利用XRD、SEM分析了影响机理,同时对材料的植生效果进行初步研究。正交试验表明,细骨料用量是决定7 d抗压强度、渗透系数和吸水率的主要因素;水灰比对28 d抗压强度的影响最大;最优配合比为1.18~2.36 mm骨料用量60%,稻壳灰掺量7.5%,水灰比0.78,此时28 d抗压强度大于6.0 MPa,渗透系数大于3.0 cm/s,吸水率大于23.0%。植生试验结果显示,碱茅草和四季青可分别作为护坡及公共绿化的最佳选择。

钒铁渣复合物改性硅藻土制备高强耐水调湿材料

以天然硅藻土为原材料,以钒铁渣复合物为无机改性掺合料,采用简单成型和自然养护工艺制备调湿材料。研究了无机改性掺合料掺量对硅藻土调湿材料强度、耐水性和调湿性能的影响,并根据SEM分析及材料的吸附/解吸理论对无机改性掺合料的改性机理和硅藻土调湿材料的调湿机理进行了研究。研究表明,无机改性掺合料用量为15%~20%时,材料60d抗压强度和软化系数可分别达到5.5~6.10MPa、0.62~0.74,最大平衡含湿率为19.9%~20.8%,最大吸、放湿速率为0.069~0.073kg/(kg·d)、0.042~0.045kg/(kg·d),具有很好的强度、耐水性和调湿性能。无机改性掺合料与硅藻土发生离子交换、硬凝反应和团粒化作用,并在毛细孔道效应、化学吸附和表面物理吸附作用下,使硅藻土调湿材料具有高的强度、耐水性和优异的调湿性能。

夏热冬冷和夏热冬暖地区家用空气能热水器的经济性分析

以常用的家用空气能热水器作为研究对象,根据测得的不同环境温度下的COP值,对比分析后改进现有的算法,计算出不同加热工况下南方典型城市机组的全年综合性能系数APF。分析发现,在节能工况下算得的全年综合性能系数均大于一般工况下算得的性能系数,且冬季节能量大于夏季。在与电热水器进行总投资现值分析时发现,当采用节能工况,用户端每日45℃热水用量为180 L的情况下,夏热冬冷和夏热冬暖地区采用空气能热水器在其寿命期限内都是经济的,且日热水用量越大,相对于电热水器节省的费用越多;而当用户端每日45℃热水用量小于90 L时,所有地区采用空气能热水器在其寿命期内均不经济。

夏热冬冷地区太阳辐射对墙体内热湿耦合迁移的影响

首先根据多孔介质热质传递机理,建立以温度和相对湿度作为驱动势的多层墙体热湿耦合传递模型并对其进行验证。基于验证后的模型研究夏热冬冷地区太阳辐射对墙体内热湿分布的影响。以上海为例,分析了该地区夏季和冬季墙体内热湿传递分布情况。结果表明:考虑太阳辐射时,墙体各处的平均温度均比不考虑时更高,相对湿度均比不考虑时更低。不同朝向墙体由于所受太阳辐射强度不同,温度和相对湿度分布也有差异。在夏季,墙体各界面平均温度差和最大温度差从大到小分别为西>东>南>北,平均相对湿度差和最大相对湿度差则相反;冬季,墙体各界面平均温度差和最大温度差从大到小分别为南>东>西>北,平均相对湿度差和最大相对湿度差同样相反。

废弃烧结砖制备植被型渗蓄生态材料

采用不同粒级的废弃烧结砖为骨料,谷壳灰为掺合料,研制适用于植被生长的新型渗蓄生态材料。探索骨料粒级、水泥用量及谷壳灰掺量等因素对材料吸水率、抗压强度、渗透系数、表观密度及植被生长的影响规律;并确定渗蓄材料的最优骨料粒级和合理配合比,以制备强度较高、渗蓄性好、植物种植良好的渗蓄生态材料。研究表明:最优骨料粒级为2.36~4.75mm;未掺谷壳灰时,合理水泥用量为283 kg/m^3,材料吸水率为24%,强度大于4.5 MPa,渗透系数为5.4 cm/s,表观密度为1 210 kg/m^3;掺谷壳灰时,较优的水泥与谷壳灰总质量为346 kg/m^3,谷壳灰掺量为10%,吸水率大于27%,强度大于4.5MPa,渗透系数为4.4 cm/s,表观密度为1 250 kg/m^3,且植被生长情况最优。以谷壳灰为掺合料不仅可提高材料的渗蓄性能,还可为植物生长提供养分,促进植被生长。

TiO_(2)/硅藻土/泥炭藓复合光催化调湿材料研究

优良的室内空气环境对保障居住者健康和舒适性具有重要意义。纳米TiO_(2)和硅藻土等复合可产生协同效应,有望同时起到降解甲醛和调湿作用。通过小室试验研究了TiO_(2)/硅藻土/泥炭藓复合光催化调湿材料对室内甲醛降解和温湿度调节的效果,结果表明该材料可以有效降解甲醛并调节温湿度。通过XRD、SEM、紫外-可见光吸光度及FTIR分析等手段,研究了TiO_(2)/硅藻土/泥炭藓复合光催化调湿材料降解甲醛及调温调湿机制。研究结果表明:在自然光照下,TG-1∶7材料能将小室内甲醛浓度控制在0.06 mg/m 3以内,甲醛去除率达89.1%;TG-1∶7材料能有效地将小室内相对湿度控制在58%RH左右,且能在一定程度上调节室内温度。硅藻土负载纳米TiO_(2)可以改善半导体光生电子(e-)和光生空穴(h+)的分离,减小h+与e-重新组合的速率,且其禁带宽度也有所变窄。光催化调湿材料表面大量的硅羟基可产生更多的布朗斯台德酸性位点,能有效捕获h+并产生羟基自由基(·OH),增强TiO_(2)的光催化活性。

抑霉菌泥炭藓/硅藻土复合调湿材料的研究

在南方湿热地区,调湿材料极易因吸湿而长期处于高湿状态,故易产生霉菌污染。本研究通过培养皿试验研究了泥炭藓/硅藻土复合调湿材料及其各组分对室内主要霉菌(桔青霉、黄曲霉和黑曲霉)的抑制作用。根据对霉菌孢子分别经复合调湿材料和改性掺合料处理后的环境扫描电子显微镜(ESEM)和能谱仪(EDS)分析,对改性掺合料的X射线衍射(XRD)和EDS分析,对改性掺合料静置上清液的活性O2-和对霉菌孢子渗漏物中核酸的测定,探究了泥炭藓/硅藻土复合调湿材料的抑霉菌机理。研究表明,该泥炭藓/硅藻土复合调湿材料具有良好的抑霉菌性能;泥炭藓/硅藻土复合调湿材料的抑霉菌组分为改性掺合料中的MgO和C 2S,它们产生的活性O2-和氢氧根离子(OH-)作用于霉菌孢子,破坏霉菌的细胞结构,从而抑制或杀死霉菌。

新型生土材料的调湿性能及导热性

通过热物性参数实验、等温吸放湿实验、反问题法求解导热系数实验研究改性生土材料的热湿物性参数。研究结果表明,改性生土材料的蓄热量大、衰减大、热稳定性强。由等温吸放湿实验得到改性生土材料的等温吸放湿曲线和拟合公式,同时对比平衡湿度曲线,改性生土材料的吸放湿性能优于石膏板、水泥砂浆、混凝土。利用反问题法求解导热系数与温度、含湿量的关系得到相对湿度在 98%时,改性生土材料吸湿平衡后的导热系数比同温度下干燥材料增长了 75. 6%。