夹芯墙板连接件热工性能研究

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随着建筑工业化,住宅产业化的快速推进,建设工程得到快速发展,随着建筑节能的观念逐渐被人们重视,混凝土夹心复合墙板在工程中大量应用。夹芯墙板由墙板,保温层,连接件组成。保温层的存在降低了热量传递,减少热工损失,保温性能显著提高,但墙板中的连接件会在内外叶墙之间形成热桥,热量会沿着连接件从室内传向室外,造成保温性能的降低,不同材质的连接件其性能不同,从而造成不同的热桥影响,因此连接件对夹芯墙板的热工性能影响应当作为研究的重点。《民用建筑热工设计规范》虽然给出了包含连接件的夹芯墙板的热桥损失计算公式,但是热桥的修正系数没有明确给出,为此本文通过理论分析、数值模拟、检测数据对比的方法对夹芯墙板连接件热桥修正系数的取值进行了研究。本文完成的工作及主要的结论如下:1、查阅有关混凝土夹芯墙板构造及热工原理等相关文献,对建筑节能的基本概念以及建筑节能意义进行了简要介绍,着重介绍了夹芯墙板的发展历程以及夹芯墙板的热工性能的国内外研究现状。2、按照《民用建筑热工设计规范》的理论计算公式在修正系数?取1的情况下,对保温层为3cm、4cm、5cm、6cm情况下不同连接件含量的热工性能进行计算,确定了保温层厚度一定的情况,随连接件含量增加,保温性能降低。3、基于夹芯墙板的热工原理,对夹芯墙板的传热性能进行数值模拟,并且通过与国家质量监督检测中心提供的检测报告,进行了对比论证,证明了数值模拟的可行性与正确性,并对四种不同工况的剪力墙的热工性能利用有限元软件进行了数值模拟,结果表明,无连接件的夹芯墙板保温性能最好,不锈钢连接件热桥损失要大于Thermomass连接件,此外对模拟结果进行后处理,绘制出温度沿板厚方向分布的折线图,为温度变形及温度应力分析提供依据。4、利用ABAQUS有限元软件建立保温层厚为3cm、4cm、5cm、6cm的夹芯保温墙板模型。预制混凝土夹芯保温墙板厚为30cm,其中内叶墙厚度为20cm,内置不同数量的金属连接件,在温度荷载作用下,进行稳态传热,对模拟结果进行后处理,得到热工指标总热阻与传热系数,通过与《民用建筑热工设计规范》计算的结果进行比较,得到修正系数,通过对数据处理,得到修正系数?的代表值为0.9。5、通过查询相关的温度应力、温度变形的文献,针对有无连接件处墙板两侧的温度进行了提取,经研究得出内叶墙的整体变形要大于外叶墙,有连接件处的墙板变形及温度应力要比无连接件墙板的计算结果要大,因此不容忽视,对连接件对墙板温度变形、温度应力的影响提出相关的设计建议。
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