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绵阳论蒸压加气混凝土导热系数和蓄热系数的取值




移作用的影响,而具有较高的含水率,可达12%。而在JGJ/T17—2008中,给出的是体积含水率为3%的蒸压加气混凝土湿态导热系数,即导热系数理论计算值(见表8)。在JGJ/T17条文说明“6.1.2”节中,明确指出:导热系数计算值受到“体积含水率3%的正常

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含水率”的影响。这里的“正常含水率”应是在说,体

积含水率3%是墙体在正常使用条件下的气干状态含水率,也就是说“体积含水率3%”,是蒸压加气混凝土

的平衡含水率。

由表9可知,当以质量含水率表征蒸压加气混凝

土的平衡含水率时,随着其干密度的增加,平衡含水率(质量)下降,则由质量含水率表征的不同干密度等

级:B03、B04、B05、B06和B07的平衡含水率(质量),分别为10%、7.5%、6%、5%和4.3%。因此,按表4.25可得出的结论是:蒸压加气混凝土以质量含水率表

征的平衡含水率,与其干密度有关,随着干密度的增

加而降低,而与空气相对湿度无关。显然与图1所显

示的平衡含水率(质量)随相对湿度提高而提高的关系相悖,因此是不合理的。

4.2.3.2.2蒸压加气混凝土的导热系数与含水率从表7可知,当干密度不同的蒸压加气混凝土,具

有相同的体积含水率,如3%,即含有相同质量(30kg)

的水时,干密度越低的蒸压加气混凝土的导热系数所

受不良影响越小,如干密度为300kg/m3的湿态导热系数增加值仅为0.01W/(m·K);而干密度越高影响越大,如干密度为700kg/m3的湿态导热系数增加值为0.04W/(m·K)。不难看出,干密度为700kg/m3和干密度为300kg/m3的蒸压加气混凝土,在含有相同质量(30kg)的水的条件下,前者的导热系数增加值竟然达

到后者的4倍,是不合理的。

如将3%体积含水率折算为质量含水率,由表9可知,干密度为300kg/m3的蒸压加气混凝土,质量含水率为10%,湿态导热系数增加值为0.01W/(m·K);干密度为700kg/m3的质量含水率为4.3%,不足干密度为300kg/m3的1/2,然而导热系数增加值竟达0.04W/(m·K),为前者的4倍。明显与大量的试验研究,包括

前述试验研究结论:“无论蒸压加气混凝土的干密度为多少,当其质量含水率增加某一定值,则其导热系数增加值极为接近。”相悖。

因此,JGJ/T17—2008规定的体积含水率3%,以及在体积含水率3%的条件下规定的导热系数理论计

算值不尽合理。

4.3小结

目前,工程应用中基本采用JGJ/T17—2008表6.1.2规定的体积含水率为3%的,含湿状态制品的导

热系设计计算值数进行墙体热工计算,由于其所规定

的湿态导热系数值,除B07级蒸压加气混凝土的导热





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系数值外,显著低于其所具有的含水率应达到的导热系数值,也有的仅凭企业提供的导热系数检测报告进

行墙体热工计算,如前面所提到的B04级砌块的干态导热系数取λ=0.09W/(m·K),忽略了墙内含水及质量

波动对热工性能的影响,使得计算结果偏离工程实际,影响了结果的准确性,使得墙体将达不到预期的节能设计效果。因此,正确确定和选取蒸压加气混凝土材料导热系数和蓄热系数的计算值十分重要。我国幅员辽阔,各个地区的空气相对湿度大小程度不一,因此,蒸压加气混凝土制品墙体的平衡含水率有所不同,特别冬季采暖地区在正常使用状态下,由于湿迁移作用的影响,而具有较高的含水率。因

此,进行建筑节能设计均采用JGJ/T17—2008表6.1.2规定的体积含水率为3%的固定的导热系数值,显然

是不合理的,其结果势必使外墙墙体的导热系数实测值与设计值产生较大差异,将影响建筑节能设计的实际效果,达不到节能设计标准的要求。

由于到目前为止,尚未见到有关干密度不同的蒸

压加气混凝土,具有相同的体积含水率(如3%),即每立方米均含有相同质量的水(如30kg)时,干密度越小其导热能力所受不良影响越小,如干密度为300kg/m3的蒸压加气混凝土,每立方米含有30kg水,其湿态导热与干态相比,仅增加0.01W/(m·K);反之其导热能力所受不良影响越大,如干密度为700kg/m3的蒸压加气混凝土,其湿态导热系数与干态相比,增加0.04W/(m·K),达到300kg/m3的4倍;以及蒸压加气混凝土,

以质量含水率表征的平衡含水率与其干密度有关,干密度越小其平衡含水率(质量)越大,反之越小的试验

研究的报道,仅在JGJ/T17——2008中见到。因此,笔者依据《民用建筑热工设计规范》(GB50176)的规定和相关研究成果,以及参考有关资料提

供的数据,给出了蒸压加气混凝土不同含水率条件下

的导热系数及蓄热系数(见表10)。表中B05级和B07级的导热系数在质量含水率为6%的条件下与GB

表10蒸压加气混凝土不同含水率的导热系数及蓄热系数

质量与标准

50176的规定一致。在进行蒸压加气混凝土墙体建筑

节能设计热工计算时,蒸压加气混凝土的在不同质量含水率的条件下,导热系数和蓄热系数的理论计算值

宜按表10取值,更合乎墙体实际情况,计算的结果也

才能真实可信。

5蒸压加气混凝土用于围护结构时导热系数和蓄热

系数的设计计算值

5.1影响蒸压加气混凝土热工性能的因素

蒸压加气混凝土砌块的热工性能,不仅与蒸压加气混凝土的干体积密度及其含水率有关,还与墙体砌筑砂浆的灰缝厚度、体积密度及潮湿状况有关。因此,在进行蒸压加气混凝土砌块墙体热工计算时,其导热系数和蓄热系数设计值应分别按下列两式进行修正:

λc=λ·a(8)Sc=S·a(9)式中λc——导热系数设计计算值,W/(m·K);

Sc——蓄热系数设计计算值,W/(m2·K);λ——导热系数理论计算值,W/(m·K);S——蓄热系数理论计算值,W/(m2·K);a——灰缝、潮湿影响(修正)系数。

5.1.1灰缝对蒸压加气混凝土热工性能的影响

5.1.1.1灰缝厚度对蒸压加气混凝土导热系数和蓄热

系数的影响

蒸压加气混凝土砌块墙体,灰缝厚度一般为15mm,按蒸压加气混凝土砌块长、宽(高)尺寸为600mm×300mm计算,单位面积墙面中灰缝的面积约占7%,如采用水泥专用砂浆,由于其导热系数约为蒸压加气混凝土的6倍多(按干密度为B05的蒸压加气混

凝土计算),形成贯通的“热桥”,故对蒸压加气混凝土

的热工性能的负面影响较大。表11是当采用水泥砂

浆,灰缝砌筑厚度对蒸压加气混凝土的导热系数和蓄热系数的影响系数。

表11灰缝厚度与灰缝影响系数关系

注:1.蒸压加气混凝土砌块按B05级计算;2.砂浆密度

1800kg/m2。

由表11可以看出,灰缝厚度越小,其对蒸压加气

混凝土导热系数和蓄热系数的影响越小。当灰缝厚

度为不大于15mm时,其对导热系数和蓄热系数的影

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响(修正)系数a为1.257。灰缝厚度为5mm时,其对导热系数和蓄热系数的影响(修正)系数a只有1.056。当灰缝厚度为3mm时对导热系数和蓄热系数影响(修正)系数a接近于1,此时进行热工计算时基本上可以不考虑灰缝的影响,灰缝影响(修正)系数取a=1.0。

需注意,减小砌筑灰缝的厚度,虽然会提高墙体的热工性能,但减小灰缝厚度的前提必须保证减少砌块外形尺寸的误差,否则不可实施。

5.1.1.2砂浆密度对蒸压加气混凝土导热系数和蓄热

系数的影响

如采用密度较低、保温性能好,即导热系数和蓄

热系数低的砂浆,则负面影响较小。表12是不同干体

积密度砂浆灰缝对蒸压加气混凝土导热系数和蓄热系数的影响。

表12砌筑砂浆密度与灰缝影响系数

注:1.蒸压加气混凝土砌块按B05级计算;2.灰缝厚度按

15mm计算。

由表12可以看出,砂浆密度越低,导热系数和蓄

热系数越低,灰缝影响系数越小。在保证砂浆必需的物理力学性能的前提下,砂浆密度越低越有利于墙体保温性能的提高。

因此,当灰缝厚度控制在≤3mm或灰缝厚度虽然大于3mm,但不大于10mm,且砂浆导热系数不大于0.18W/(m·K)时,灰缝的影响系数可取为a=1.00。

值得指出的是,当砌筑灰缝采用了具有保温性能(导热系数与所选用的蒸压加气混凝土砌块相近时)

的砌筑砂浆砌筑时,尽管灰缝依然为15mm时,灰缝可不做修正a=1.00。

《民用建筑热工设计规范》GB50176和《蒸压加气混凝土应用技术规程》(JGJ17—93)都采取了对导热