:为提 高混凝 土空心砌块的隔热性能 ,采用有限单元法研 究了聚苯板在其孔洞 中的填充方式对热阻的影 响 。结果表 明,砌块插孔呈矩形为佳。插孔长度不变 ,热 阻随其厚度的增加 而增加 。插孔 率一定 ,热阻随插孔排数 的 增加 而增加 ;随其 列数的增加而降低。插孔交错排 列 ,热 阻增加。当插孔仅有部分填充时,聚苯板最好 靠近砌块 的高 温 面 。关键词 :空心砌 块 ;混凝土 ;聚苯板 ;孔型 ;热 阻;有 限单元法 Abstract:Toimprovethe heat-proofquality ofconcretehollow blocks,the effectsofthe pattern ofthepolystyrene board inserting in itshole on the thermalperform ance are studied by finiteelementmethod.The resultsshow thatthe appropriateshapeofthejackisrectangle.Keepingthelengthofthejack,theblocks’therm alresistanceincreaseswithits thicknessincreasing.Keepingthejackrate,thetherm alresistanceincreaseswiththeincreasingofthejack’Srows,and reduceswiththeincreasingofitscolumns.Thethermalresistanceincreaseswhenthejaeksarearrangedstaggered.Ifonly partialjacksarefilled,itisbetterthatthepolystyreneboardisclosetotheblock’Shotface. Key words:Hollow block;Concrete;Polystyreneboard;Pass;Therm al resistance;Finiteelementmethod 中 图 分 类 号 :TU522.3 文 献标 识 码 :A 文 章 编 号 :1000—4637(2012)12—66—03 0 前言混 凝 土 空 心砌 块 具 有 节 能 、节 土 、利 废 、环保 、 劳动 生产 率 较高 等优 点 ,是 我 国墙 体 改革 重 点 推广 的新 型建 筑材料 之一【l_2J。但混 凝土 空心砌 块也 存在 隔热 能力 不 足 的缺点 ,使 得 其 推广 应 用受 到 一定 影 响 。为 提高 混凝 土 空 心砌块 的隔 热能 力 ,可 在 其孔 洞 中插 入 聚苯 乙烯 板 (聚苯 板 )进 行绝 热改进 _3-4]。对 于 聚苯板 插 孑L混 凝 土砌 块 ,其 隔热 能 力 除与 混凝 土 和 聚 苯板 本 身 热 阻有 关 外 ,还 与插 孔 分 布方 式 有 关 。文 献[5—7]分别 研究 了孔 型对普 通混凝 土 空心砌 块 热工性 能 的影 响 ,并 提 出提 高其 热 阻 的方 法 。考 虑 到 砌 块 中空 气 夹 层 的导 热 系数 随其 厚 度 减 小 而 降 低 ,而 聚苯 板 的导 热 系数 基本 不 变 ,所 以 在 上述 研 究基 础上 ,作 者采 用 有 限元 软 件 ANSYS研 究 了 聚 苯板 在 孔 洞 中 的填 充 方 式对 混凝 土 空 心 砌 块 热 工性 能 的影 响 。 1 计算 模型 及条件 1.1 计 算模 型 分 析 用混 凝 土空 心 砌块 尺 寸 为 390mmx190mm~ 190mm,其 孔型 根据 研究 需要 设定 。图 1所 示 为一 种 三排 两列 矩 形孔 砌 块 的孔 型分 布 情况 ,孔 洞 中均 插 入 聚 苯 板 (若 没 有 特 别 指 出 ,以下 砌 块 孔 洞 中均 填 充聚苯 板 ,且 砌块 与 聚苯板 之间没 有 间隙 )。 1.2 热载荷 及边 界条件 一 66 一 研究 插孑L方 式对 混凝 土 砌块 热 阻的影 响 时 ,对 其 温度 条件 没有具 体要 求 。为便 于分析 ,设砌 块 AB边 温 度 为 25oC;CD边 温 度 为 20℃ ,AD边 和 BC边 则 作绝 热处 理 。 D C 图 1 混 凝 土 空 心砌 块计 算 模 型 1.3材料参 数 对 于 本 次分 析 ,设 混 凝 土 的导 热 系数 为 1.28W/ (m·K);聚苯板 的导 热 系数为 0.034W/(m·K)。砌块 夹层 中空气的导热系数随其厚度变化而改变 ,具体 数 值参见 文献 [8】。 2 结果及 讨论 2.1 插孑L形状 对砌块 热 阻的影 响 混凝 土 空 心砌 块 常 见 的孔 洞 形 状 主 要 有 正 方 形 、圆形 、矩 形 。保 持砌块 插 孔率 为 22.81% ,比较 了 插孔形 状对 砌块平 均 热阻 的影 响 。比较所用 三种 单 孔砌块 的规 格见 图 2所 示 。
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