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轻钢龙骨腹板开孔参数对复合墙体传热的影响

在轻钢龙骨复合墙体中,钢龙骨处极易形成热桥,导致墙体内表面温度低,容易结露.在寒冷地区应用这种结构墙体,热桥现象更为突出.为了提高轻钢龙骨复合墙体的保温隔热性能,国外有学者提出在C形截面钢构件腹板上开孔,并实际应用于建筑中[1,2],对这种腹板开孔轻钢龙骨体系对墙板和楼(屋)盖的保温与结露等建筑物理性能进行了系统的研究[3,4].带孔冷弯薄壁型钢与不带孔钢肋相比,保温性能可增加高达90%,而结构承重能力只略低10%[1~5].目前在应用得较广泛的北欧许多国家的实践中,已经证明了这种措施的有效性[3].在我国,轻钢龙骨结构体系的研究与应用还刚刚起步,文献[6]对腹板开孔C形截面构件传热与力学问题进行了初步分析,但尚需对该新型墙体传热问题进行全面深入的研究.由于高导热材料钢龙骨的存在导致建筑材料热特性高度非连续,墙体具有明显的多维传热特性的热桥现象,只能通过数值方法描述其热传递机理.本文利用有限元软件ANSYS对墙体的热流量场、温度...  (本文共4页) 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

轻钢龙骨墙体传热与轴压性能分析

近年来,轻钢龙骨结构体系以其造型轻巧、施工快捷、经济效益高等优点在中国得到了迅速发展。国外对该体系已经有比较广泛的研究与应用,积累了一定的工程经验,而国内对其的研究尚处于起步阶段,还有许多问题需要解决。轻钢龙骨墙体是目前低层住宅、别墅常用的外墙和内墙形式,但当其应用于寒冷地区时,墙体的冷桥效应比较严重。本文对普通轻钢龙骨墙体建立了ANSYS有限元传热分析模型,并与实验结果进行对比,验证了模型的正确性;研究了普通C型钢龙骨墙体的传热性能并就影响墙体传热系数的参数进行分析,为达到进一步提高墙体保温性能的目的,本文续而研究了三类新型轻钢龙骨墙体形式,即龙骨翼缘处垫木条复合墙体、双龙骨夹木条复合墙体、苯板外保温复合墙体,对这三类墙体的传热性能进行了研究,分析了木条厚度等墙体参数对其传热性能的影响,同时计算得出新型墙体的传热系数供工程实际参考。与此同时,本文针对国内设计轻钢龙骨结构体系时并不考虑墙板对立柱提供的支撑作用这一问题,建立ANS...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

《太原理工大学学报》2017年06期
太原理工大学学报

新型腹板开孔HF1轻钢龙骨复合墙体传热性能研究

在全世界的能源消耗中,建筑能耗占人类总能耗的比例为30%~40%,随着经济的不断发展,我国建筑能耗的总量逐年上升,在能源总消费量中所占的比例已从20世纪70年代末的10%,上升到27.45%,逐渐接近30%,且这一比例将会持续攀升,最终接近发达国家目前的33%的水平[1]。如此大的比重,建筑耗能已经成为我国经济发展的软肋。所以,建筑外围护结构的节能设计仍将是我国建筑节能的重点方向。2010年,住房和城乡建设部发布的《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26—2010要求住宅耗能在1980-1981年水平的基础上节能65%[2].新标准的发布对建筑外墙外保温的传热性能要求很高。我国的轻型钢结构住宅体系才刚刚起步,处于发展初期阶段,所以,能否有效提高轻钢龙骨复合墙体保温性能成为轻型钢结构住宅体系能否在我国,特别是我国北方严寒地区推广应用的关键问题之一。目前国内外主流轻钢龙骨复合墙体中的龙骨以C形截面冷弯薄壁型钢立柱为主,其力学...  (本文共7页) 阅读全文>>

《哈尔滨工业大学学报》2010年04期
哈尔滨工业大学学报

腹板开孔轻钢龙骨复合墙体传热性能试验

轻钢龙骨住宅体系是颇具发展前景的一种新型钢结构体系,该体系在北美、日本等发达国家应用非常广泛,主要用于单层或2~3层的别墅建筑中,在我国尚处于起步阶段.轻钢龙骨复合墙体主要由轻钢龙骨、内外墙板、岩棉复合组成,龙骨立柱两侧通常采用定向刨花板或木纤维板做外墙板,采用纸面石膏板做内墙板,内、外墙面材料采用自攻螺钉与立柱两侧翼缘固定,墙板与龙骨间形成的空腔内填充岩棉以满足复合墙体的保温性能,有时还在外墙上粘贴聚苯乙烯板等绝热材料形成外保温体系,以便进一步增强墙体的保温性能.轻钢龙骨复合墙体由于钢龙骨的存在而使局部热量散失显著增加,致使墙体室内表面结露和墙体内部冷凝,在钢龙骨处形成严重的热桥效应.文献[1]规定在1980年住宅耗能水平的基础上再节能50%,对于哈尔滨地区而言,当建筑体形系数0.3时,其墙体的传热系数应控制在0.40W/(m2·K)以下,但分析表明,不做保温处理的轻钢龙骨外墙体系达不到以上要求[2],因而不能直接用于我国寒冷...  (本文共6页) 阅读全文>>

《工业建筑》2017年12期
工业建筑

新型腹板开孔HF2轻钢龙骨复合墙体传热参数数值分析

0引言轻钢结构具有结构强度高、施工周期短、质量较轻、防尘、抗震等优势,同时,增加了建筑使用面积,空间布置更为灵活,是一种特色环保的结构形式,在国内拥有广泛的应用。由文献[1]可知,对于轻钢龙骨复合墙体的研究和应用已成为我国墙体事业发展的一个重心。多数以冷弯薄壁型钢作为受力构件,在墙体内部填充岩棉等保温材料,通过石膏板作为内外墙板进行固定。根据文献[2],由澳大利亚Palmer Tube Mills公司设计的一种新型冷弯薄壁型钢梁——空翼缘梁(HFB),其是由一块冷弯带形薄钢板通过高频电阻点焊而成,加工制造过程较为经济。通过改变HFB的空翼缘部分的形式,提出一种新型冷弯翼缘闭合构件——HF2,HF2比C型截面构件具有更多的力学性能优势及经济利用优势,可进行推广应用。HF2中空翼缘部分高度占截面总高度的比例应控制在1/6~1/2,HF2截面的参数为截面高度h、截面宽度b、板件厚度t;加劲参数为翼缘宽度比(b1/b),其取值范围为0≤...  (本文共6页) 阅读全文>>

《大连理工大学学报》2009年06期
大连理工大学学报

腹板开孔标准轻钢龙骨力学性能比较研究

0引言轻钢龙骨住宅体系是具有广阔发展前景的钢结构建筑体系之一,主要应用于低层与多层住宅中.它不仅具有强度高、重量轻、塑性和韧性好等优点,而且增加了建筑使用面积,节约了大量黏土资源,是一种节能、环保和施工效率高的结构形式,体现了发展循环经济、构建资源节约型和环境友好型社会的绿色建筑理念[1~3].轻钢龙骨复合墙体主要由轻钢龙骨、内外墙板、岩棉等夹芯层材料复合组成.轻钢龙骨与岩棉构成的墙体内夹芯层的材质是非均质的,导致建筑材料热特性高度非连续,使围护结构各部位的保温不平衡,钢构件部位保温性能较弱,热流率大大增加.不仅增加了建筑能耗,而且使围护结构内表面的温度场分布很不均匀,在钢龙骨处及其附近温度很低,形成具有明显多维传热特性的热桥.北欧和北美等寒冷地区国家,对轻钢龙骨住宅体系进行了系统的研究,挪威的Engebretsen和Ramstad在1978年设计的建筑中首先应用了腹板开孔C形轻钢龙骨[4],实践证明该做法可以明显增长结构的导热...  (本文共8页) 阅读全文>>

哈尔滨工业大学
哈尔滨工业大学

严寒地区应用腹板开孔轻钢龙骨复合墙体的热工性能研究

轻钢龙骨结构体系作为一种节能、环保、施工效率高的结构形式,近年来在住宅建筑中运用得日益广泛。但由于钢材的高导热性,钢龙骨处极易形成热桥,导致墙体内表面温度低,容易结露。在严寒地区应用这种结构墙体,热桥现象更为突出,同时还会对人体造成较强的冷辐射,使人体感觉不舒适。因此,深入研究轻钢龙骨复合墙体的传热传湿特性,对于在严寒地区推广应用这种结构体系及指导该类建筑的暖通空调设计,具有重要意义。本文采用计算机仿真、理论研究和试验测试相结合的分析方法求解这种复杂结构墙体的导热、保温节能效果及湿传递问题。首先建立了墙体三维导热的有限元模型,利用ANSYS软件模拟仿真墙体的热流量场、温度场,分析其传热特性和热桥问题,着重进行了腹板开孔轻钢龙骨复合墙体的导热研究,模拟计算了开孔参数(开孔排数、开孔的长度、宽度、孔横向间距和纵向间距)以及龙骨截面参数(龙骨宽度、龙骨厚度、龙骨间距和翼缘宽度)对墙体热性能的影响。在此基础上,模拟计算了开孔形式与加劲、...  (本文共90页) 本文目录 | 阅读全文>>