传热系数K的测定(教案)
1.传热系数K的测定(教案) 篇一
建筑围护结构对建筑能耗有根本的影响。建筑外围护结构主要由门窗、幕墙、建筑墙体等组成。建筑墙体在外围护结构中它所占的面积比例较大, 因此, 总体上其保温性能的好坏也在很大程度上影响了整个围护结构节能性能。随着一系列建筑节能相关政策的颁布实施, 越来越多的检测机构开展了墙体保温性能实验室检测。
2 问题的提出
建筑墙体传热系数检测是建筑节能工作中的重要环节。国家于2008年颁布实施了新的检测标准GB/T13475-2008《绝热稳态传热性质的测定标定和防护热箱法》。砌墙砖实验室传热系数测定试件制备方法在GB/T 2542《砌墙砖试验方法》进行了规定。在标准中规定:将试样放入室温的净水中浸入10~20min后取出, 试样间抹以不超过10mm用强度为32.5等级普通硅酸盐水泥调制成稠度适宜的水泥净浆粘结, 错缝砌筑, 在 (20±3) ℃, 相对湿度 (60±20) %的不通风室内静置7天, 制得传热系数测定试件。按照GB/T 2542《砌墙砖试验方法》制备的试件测试的传热系数离散性大, 也不能真实表征砖墙体的传热系数。本文对砌墙砖实验室传热系数测定试件制备进行探讨, 并提出了一套砌墙砖实验室传热系数测定试件制备方法。
3 测定试件制备影响传热系数因素
3.1 砌砖墙的含水率
砌砖墙含水率大小对于传热系数检测结果有显著的影响。砌砖墙的含水率越高, 传热系数检测结果越大。现在砌墙砖的品种有灰砂砖、烧结页岩砖、烧结粉煤灰砖、多孔陶粒混凝土透水砖、泡沫混凝土砖、加气混凝土砖等。砖的种类不同, 砖的吸水速度和吸水率也会不同。同种类的砖, 规格不同, 吸水速度和吸水率也不一样。因此, 按照GB/T 2542《砌墙砖试验方法》制得的砌墙砖测定试件的含水率会由于砖的种类和规格不同而不一样, 试件测试的传热系数也不能客观表征砖墙体的传热系数, 缺乏可比性。
3.2 砌砖墙面平整度
众所周知, 墙体在砌筑过程中很难保证砌砖墙面平整度, 而且每次砌筑墙体的平整度难以保证平整度一致, 导致测试的砌砖墙传热系数离散性大。
综上所述, 砌砖墙的含水率和平整度是砌砖墙传热系数重要的两个影响因素。在砌墙砖测定试件必须合理规范, 为了客观测试砖墙体的传热系数, 控制其含水率为平衡含水率十分必要。同时, 为保证砌砖墙面平整度, 我们提出了在墙体试件的两面使用水泥砂浆进行抹灰, 抹灰厚度为20mm±2mm, 这样可避免因平整度问题导致传热系数离散性大的问题。
4 传热系数墙体试件的制备方法
⑴试件尺寸。墙体试件厚度为单层试样厚度, 试件规格根据试验设备的试件框尺寸砌筑, 一般为不小于1.44m2的方形墙面。
⑵砌筑与抹灰砂浆。砌筑与抹灰用的水泥砂浆配制的材料为:普通硅酸盐水泥、砂与水三种材料, 不得掺入其他建筑材料。普通硅酸盐水泥与砂按照1:2的比例搅拌均匀, 再加入适量的水调成稠度与粘结性适宜进行砌筑与抹灰的水泥砂浆。
⑶试件制备。在试件制备平台上或试件框架上将试样砌筑成符合试件框的尺寸, 试样允许切断, 但断面应保持平整。试样间的砌筑砂浆缝厚度为10mm±1mm, 墙体试件的两面应使用水泥砂浆进行抹灰, 抹灰厚度为20mm±2mm, 试样应错缝砌筑, 砌筑后墙体试件与水平面应垂直, 表面平整, 且不可有热通道及其他热工缺陷。墙体试件砌筑见图1。
⑷试件状态调节。将制备好的墙体试件在自然状态下风干28d至平衡含水率, 若自然风干未能达到平衡含水率要求, 建议对墙体试件使用加热调节 (建议加热调节的温度为60℃) 。
⑸墙体试件的含水率计算方法。先对墙体试件进行称重, 获得墙体试件的实际质量m1, 再通过保温砖试样干密度、水泥砂浆干密度与实际体积计算获得的理论质量m0, 按下式进行计算墙体试件的含水率:
5 结语
本论文提出的传热系数墙体试件的制备方法, 要求对砌筑墙体两面抹厚度为20mm±2mm的水泥砂浆抹灰, 这样保证了测试时间表面的平整度。本制备方法要求控制试件的含水率达到平衡含水率, 这样避免了砌砖墙含水率大小对于传热系数检测结果的影响。本制备方法可以作为砌墙砖实验室传热系数测定试件制备的参考。在实际使用过程中, 需要经过大量的实验和数据积累, 掌握各种砌墙砖的平衡含水率的数据, 是使用本制备方法测试传热系数的基础和前提。
参考文献