单一保温墙体中典型热桥柱的传热影响区域及其节点优化.pdf

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时间:2020-03-27

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1、重庆建筑50ChongqingArchitecturedoi·1039694.issn.1671-9107.201112.050单一保温墙体中典型热桥柱的传热影响区域及其节点优化OnHeatTransferInfluenceAreaandJointOptimizationofThermalBridgeColunminSingleHeatInsulationWaU毛伟’。文灵红。许建明z(1机械工业第三设计研究院建筑技术研究所重庆4000392重庆凯康科技有限公司重庆400010)摘要:热桥柱是热桥的重要组成部分,有必要就其传热影响区域展开专题研究。以重庆地区为例,通

2、过有限体积法数值求解得出:热桥柱传热影响区域为其边缘两侧300mm范围.尤以150mm范围为甚;热桥柱边缘两侧300mm范围内做局部加强外保温时。能有效避免外僵l保温层热桥柱连接处断裂导致的热损.且能基本消除室内侧热桥柱的漏热问题关键词:单一保温墙体;热桥柱;热损;节点优化中图分类号:Tu75文献标识码:A文章编号:1671—9107(20l1)12—0050—03Abstract:Thermalbridgecolumnisanimportantpartofthethermalbridge,itisnecessarytoresearchintoitsinfluenc

3、eareaofhemtransfer.ThispapertakesacaseinChongqingareatobestudied.Theresultshowsthatthroughnumericalcalculationnumericalsolutionofthefinitevolumemethod,thein—fluenceareaofbridgecolumnheattransferis300mmaroundthecolumnedge,andthatwithinthe150trimisgreatlyinfluenced.Itcanefectivelyavoidhe

4、atlossfromthefissureoftheheatinsulationjointtobriecolumnsfracture.Meanwhile,itCanalsoeliminatetheheatlossformindoorthermalbriagecolumn.Keywords:singleheatinsulationwall;thermalbridgecolumn;heatloss;jointoptimization自保温体系是今后建筑围护结构节能的重要趋势_11.其表1墙材的热物性指标中,热桥部位的热损问题是限制其发展重要因素。据研究【2】,在夏热冬冷地

5、区.采用自保温材料的墙体因热桥引起的传热系数增加比率可达2/3.即随着建筑围护结构热工性能的不断提升,热桥的附加热损占围护结构能耗的比例亦随之增大(节能建筑中.通过热桥的能耗可达20%t3])。另有研究表明,随着热桥面积比的增大.能耗值大致成线性增长。此外,囿于一维传热之面积加权方法的误差(可达10%一30%[),近年有关热桥部位传热的研究多集中于二维嘲聊和三维嘲的传热分析,得出了等诸多注:框架柱主材为钢筋混凝土,尺寸为420rnmX420mm;墙体砌体为无机有益成果【6l[】0H-热桥柱是热桥的重要组成部分,有必要就其复合自保温烧结页岩空心砖,~190mm(长)x

6、240aun(墙厚)xl15II~-m传热影响区域展开专题研究。本文以重庆地区为例,通过有限(高);抹灰层为水泥砂浆,厚度20mm。体积法数值求解.分析典型热桥柱的影响区域,并据此提出若干优化思路.以期对专业工作者有所帮助。2热桥柱传热模拟分析1典型热桥柱热桥柱2.1二维非稳态导热的数值求解模型热桥是由不同材料构筑的复合传热体.其传热过程较复本文选取一典型单一保温墙体中框架柱节点作为研究对杂.系三维非稳态导热。根据傅里叶定律【l31,其导热微分方程可象,如图l所示。具体材料及相关参数见表1。以用矢量的形式表示如下:框架柱。d:什(1)fDCpC’式中:p为密度,kg

7、/m3;c为比热容,J/(kg·K);t为温度,℃;T为时间,s:为导热系数,W/m·K;为单位时间内单位体积中内热源的生成热,W/m]。此处.对数值求解模型做以下假设:热桥为均质,各向同性:热物性不随温度而变化.导热系数为常数;无内热源;不含图1典型热桥柱节点示意非线性单元.边界条件不随温度而变化;不考虑辐射传热和传湿传质。由此,对应至笛卡尔坐标系,式(1)可简化为:收稿日期:2011-10.31芒:一pc(++)(2)作者简介:毛伟(1986.),男,硕士,助理工程师,甘肃会宁人。2011.NO.12第10卷总第98期单一保温墙体中典垫壁堡垫垦丝苎蔓建筑技术

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