黃滟雯吳浩王剛

（1.西華大學(xué)土木建筑與環(huán)境學(xué)院， 四川 成都 610000）（2.中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所， 廣東 湛江 524091）（3.攀枝花學(xué)院土建學(xué)院， 四川 攀枝花 617000）

0 引言

隨著科技的進(jìn)步，污染的日益嚴(yán)重，資源的日益匱乏，綠色建筑已成為建筑行業(yè)科學(xué)發(fā)展的大趨勢[1]。目前我國對于綠色建筑的裝配式鋼結(jié)構(gòu)、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)等的研究逐漸增加，而作為綠色建筑裝配式結(jié)構(gòu)的重要組成部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的研究還有待提高[2-3]。圍護(hù)結(jié)構(gòu)起著保溫隔熱、隔聲、防水防潮等作用，其中墻板的熱工性能對建筑節(jié)能起著重要作用。

現(xiàn)階段可應(yīng)用于裝配式建筑的保溫隔熱一體化墻板有薄壁混凝土巖棉復(fù)合外墻板、混凝土聚苯乙烯復(fù)合外墻板、混凝土膨脹珍珠巖復(fù)合外墻板、鋼絲網(wǎng)水泥保溫材料夾芯板、SP 預(yù)應(yīng)力空心板、加氣混凝土外墻板等，但這些墻板都各自有著各自的不足之處。EPS泡沫混凝土復(fù)合墻板作為一種新型復(fù)合墻體擁有質(zhì)輕、保溫、隔熱、隔聲、防潮、防水、墻面可釘掛等優(yōu)點(diǎn)，是個優(yōu)良的裝配式圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料?，F(xiàn)本文對EPS泡沫混凝土復(fù)合墻板的熱工性能進(jìn)行探究。

1 復(fù)合墻板組成材料

EPS泡沫混凝土復(fù)合墻板尺寸為2440x610x120mm，是一種“三明治”型夾心保溫板材。上下兩層面板采用的是 10mm厚的硅酸鈣中纖蒸汽板，此板以硅、鈣為主要材料，用輥壓、加壓技術(shù)，經(jīng)壓蒸養(yǎng)護(hù)、表面磨光等處理而制成。芯材是以聚苯乙烯顆粒、粉煤灰、礦渣、高效發(fā)泡水泥和多種外加劑配比而成的EPS泡沫混凝土。

2 復(fù)合墻板熱阻理論計(jì)算

EPS泡沫混凝土復(fù)合墻板是由硅酸鈣中纖蒸汽板和EPS泡沫混凝土組成的，根據(jù)《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50176-2016）中對復(fù)合圍護(hù)結(jié)構(gòu)的有關(guān)要求進(jìn)行計(jì)算。

EPS泡沫混凝土導(dǎo)熱系數(shù)為0.281 W/(m□K)，根據(jù)毛站紅對不同硅酸鈣板導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行的研究，墻板采用的硅酸鈣中纖蒸汽板導(dǎo)熱系數(shù)取0.204。

多層勻質(zhì)材料層組成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)平壁熱阻的計(jì)算公式：

式中：R1，R2 Rn——各層材料的熱阻。計(jì)算得出 EPS泡沫混凝土復(fù)合墻板的熱阻為0.689。

3 復(fù)合墻板熱工性能測試

3.1 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)通過測定復(fù)合墻體的導(dǎo)熱系數(shù)來判定其導(dǎo)熱能力。測定復(fù)合墻體的導(dǎo)熱系數(shù)有穩(wěn)態(tài)法和非穩(wěn)態(tài)法，穩(wěn)態(tài)法是建立一個在復(fù)合墻體各點(diǎn)的溫度不隨時間變化的穩(wěn)態(tài)溫度場，然后測出復(fù)合墻板兩側(cè)的溫度差和熱流速率，從而計(jì)算出復(fù)合墻體的導(dǎo)熱系數(shù)。試驗(yàn)采用北京世紀(jì)建通技術(shù)開發(fā)有限公司的JTRG-1建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能檢測裝置，此裝置由熱箱、冷箱、試件架和控制器組成。

在裝置中砌筑1000x1000x120mm的復(fù)合墻板，在復(fù)合墻板的熱箱面貼上兩個熱流計(jì)和五個溫度傳感器，其布置如圖 2所示。熱流計(jì)編號從上往下為 1號、2號，溫度傳感器從左往右、從上到下編號分別為1號、2號、5號、6號、7號。在復(fù)合墻板的冷箱面與熱箱面相對應(yīng)位置貼上五個溫度傳感器，如圖 3所示。溫度傳感器從左往右、從上到下編號分別為3號、4號、8號、9號、10號。冷箱溫度為室外溫度，溫度控制在 9℃—15℃，熱箱溫度控制在 31℃左右，熱流計(jì)和溫度傳感器溫度通過箱體的數(shù)據(jù)傳輸通道與箱體外側(cè)配套使用的 JTNT溫度熱流自動采集儀每一分鐘進(jìn)行一次采集。

3.2 試驗(yàn)結(jié)果分析

試驗(yàn)進(jìn)行了24小時，測得的溫度平均值、熱流平均值。內(nèi)側(cè)墻面的溫度穩(wěn)定后在30℃左右，外側(cè)墻面的25℃上下波動。熱阻分析的方法有算數(shù)平均法和動態(tài)分析法，由試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果可知算數(shù)平均法較動態(tài)分析法計(jì)算出的熱阻高，傳熱系數(shù)低。

試驗(yàn)測得EPS泡沫混凝土復(fù)合墻板的熱阻為0.676m2·K/W、導(dǎo)熱系數(shù)為0.178 W/（m·k），與計(jì)算得出的熱阻值0.689比較接近。

4 結(jié)論

EPS泡沫混凝土復(fù)合墻板具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)，保溫隔熱性能良好。其優(yōu)良的熱工性能、較低的吸水率、高強(qiáng)的吊掛力、較強(qiáng)的抗震能力和施工生產(chǎn)方便的性能使之可成為優(yōu)良的裝配式建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。