竹材结构墙体热特性实验研究

论文摘要

墙体热工性能的优劣对建筑的能耗起着至关重要的作用,而能耗问题尤其是建筑节能正是当今社会关注的焦点之一。随着社会的发展和科技的进步,一大批新型绿色、环保、节能材料涌现出来,竹材也具有这些优良的特性。本文从实验着手研究了竹材结构墙体热特性,由于竹材本身的热物理性能对其传热起着决定性的作用,首先测试了导热系数,并研究分析了其随温度变化的关系。墙体的稳态传热性能一般由传热系数来表征,在实验室用标定热箱法测出了其不同厚度和温度下的传热系数。墙体在实际传热过程中,由于受到外部不稳定室外空气综合温度的扰动,是非稳态传热过程,通过建立竹结构实验用房,测试温度和热流并总结变化规律,分析研究了其非稳态传热过程。研究结果表明,竹材的导热系数随温度的升高而增加,与常用建筑墙体材料的导热系数相比,其值要小得多,因此,将竹材做为建筑墙体材料,可达到良好的保温隔热效果及节能目的；用标定热箱法能较准确地测出墙体的传热系数,温度越高,竹胶合板构件的传热系数越大,与传统墙体的传热系数相比,只需要很薄的厚度就能达到相同的传热系数；在自然条件即非固定室温墙体模型下,竹结构墙体在夏天时的非稳态传热过程比冬天要明显得多,在周期性室外温度的扰动下,竹结构墙体各处温度随时间也发生周期性变化,其温度波出现延迟和衰减现象。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 建筑节能的必要性
• 1.1.2 竹子在建筑中的利用
• 1.2 相关课题的研究现状
• 1.2.1 多孔介质传热传质研究现状
• 1.2.2 竹材热特性研究现状
• 1.3 本文研究的目的和意义
• 1.4 本文研究的方法及内容
• 1.4.1 本文研究的方法
• 1.4.2 本文研究的内容
• 第2章 建筑墙体传热基本理论与研究方法
• 2.1 传热基本理论
• 2.1.1 导热
• 2.1.2 对流
• 2.1.3 热辐射
• 2.1.4 墙体传热过程
• 2.2 墙体传热研究方法
• 2.2.1 墙体材料热物性参数
• 2.2.2 墙体稳态热量传递性能
• 2.2.3 墙体非稳态传热
• 2.3 本章小节
• 第3章 竹材热物性实验研究
• 3.1 导热系数测试原理
• 3.2 试验装置及装置原理
• 3.2.1 装置原理及要求
• 3.2.2 装置特点
• 3.2.3 装置技术参数
• 3.2.4 试件处理
• 3.3 试验步骤
• 3.3.1 运行参数设置
• 3.3.2 手动调控
• 3.3.3 自动检测
• 3.3.4 保存数据
• 3.4 试验结果及分析
• 3.4.1 试验结果
• 3.4.2 数据处理方法
• 3.4.3 试验数据处理
• 3.4.4 试验结果分析
• 3.4.5 与传统常用建筑材料导热性能比较
• 3.5 本章小节
• 第4章 竹结构墙体稳态传热特性实验分析
• 4.1 实验原理及装置
• 4.1.1 基本原理
• 4.1.2 仪器的基本构造
• 4.1.3 操作步骤
• 4.2 热箱标定
• 4.2.1 标定方法
• 4.2.2 标定结果
• 4.3 测试方法与内容
• 4.3.1 测试内容与试验编号
• 4.3.2 墙体测点布置
• 4.4 结果与分析
• 4.4.1 1#墙体试验过程及结果分析
• 4.4.2 不同温差与厚度传热系数的分析
• 4.4.3 热箱法、热流计法和理论计算结果比较
• 4.4.4 与传统墙体传热系数比较
• 4.5 本章小节
• 第5章 竹结构墙体非稳态传热实验分析
• 5.1 试验测试仪器
• 5.1.1 热电阻
• 5.1.2 热流计
• 5.1.3 无纸记录仪
• 5.2 实验房概况及测试方法
• 5.2.1 实验房概况
• 5.2.2 实验房建造
• 5.2.3 测试方法和内容
• 5.3 实验结果和分析
• 5.3.1 墙体传热量分析
• 5.3.2 东墙和南墙温度分布
• 5.3.3 不同界面温度分布
• 5.3.4 衰减延迟分析
• 5.3.5 周期性传热分析
• 5.3.6 冬天非稳态传热分析
• 5.4 本章小节
• 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A （攻读学位期间所发表的学术论文目录）