四排孔陶粒混凝土小型空心砌块墙体热工性能研究

  【摘 要】 本文对四排孔陶粒混凝土小型空心砌块墙体的热工性能进行研究，结果表明不仅能满足上海市居住建筑外墙节能50%对传热系数最小限值的要求，还能满足居住建筑外墙节能65%的要求。

  【关键词】 陶粒混凝土；砌块；保温砂浆；墙体；传热系数；建筑节能

  随着建筑节能要求的提高，研制开发保温隔热性能优良的新型墙体材料产品，是保障实现建筑节能的关键技术之一。上海市是国际化大都市，对建筑节能要求逐渐严格，上海市《居住建筑节能设计标准》（报批稿）已将节能标准提高至65%。目前上海市建筑节能的建筑外墙主要采取的技术措施是外墙外保温，一种是外贴EPS板，另一种是粉刷聚苯颗粒保温砂浆，这两种技术措施均有一定的不足之处。

  陶粒混凝土小型空心砌块保温隔热性能好，在我国多个地区已被广泛应用。本文主要介绍四排孔陶粒混凝土小型空心砌块墙体系统热工性能试验情况。试验墙体结构：外墙用四排孔陶粒混凝土小型空心砌块砌筑，采用轻质无机保温砂浆砌筑，墙外侧用轻质无机保温砂浆粉刷，墙内侧用石膏保温砂浆粉刷。

  1 四排孔陶粒混凝土小型空心砌块的主要技术性能  

  本次试验用四排孔陶粒砌块由福州锦龙新型建筑 材料有限公司生产，其原材料和配合比如下：

  黏土陶粒：粒径3mm～12mm；电厂燃煤炉底渣； 42.5#普通硅酸盐水泥。

  配合比为：水泥∶炉底渣∶陶粒=1∶3.69∶1.56。

  390mm×190mm×190mm主块型的主要技术性能 见表1。

  2 轻质砂浆

  2.1 轻质保温砌筑砂浆

  轻质保温砌筑砂浆的部分性能见表2。

  2.2轻质外粉刷砂浆

  轻质外粉刷保温砂浆的部分性能见表3。

  2.3轻质内粉刷石膏保温砂浆

  轻质内粉刷石膏保温砂浆的部分性能见表4。

  3四排孔陶粒砌块墙体的热工性能研究

  试验用390mm×190mm×190mm陶粒混凝土砌块为四排孔，块型见图1。

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  3.1试验墙片砌筑

  墙体试件尺寸 1200mm×1200mm×250mm。 砌块为 390mm×190mm×190mm四排孔陶粒 砌块，利用表2所示的轻质砂浆砌筑，砌筑灰缝 10mm；面对测试热箱一侧的墙面粉刷表3所示的保 温砂浆，厚30mm；面对测试冷箱一侧的墙面粉刷石膏保温砂浆，厚20mm。

  墙体总设计厚度为240mm，实测厚260mm。墙两侧的抹面层厚度超出设计值应是主因。

  3.2检测方法

  墙体试件的保温性能检测根据《民用建筑热工设 计标准》JGJ26和《采暖居住建筑节能检测标准》 JGJ132-2001规定的“热流计法”进行。试件表面温度 和热室空气温度的测定采用铜———康铜热电偶作感温元件(空气温度热电偶测点其感温部位作了防辐射热处理)；二次仪表采用数字温度巡回记录仪。热流传感器采用WYP型板式测头，测头系数11.6W/(m²·mv)～23.3W/(m²·mv)。

  3.3 检测结果 

      墙体试件的热工试验检测结果见表5。

  推导计算，可得到墙体试件：

  热阻：R=温差/Q=26.4K/15.99W/m2=1.65（m²·K）/W。

  传热阻：R₀=1.80（m²·K）/W。

  传热系数：K=0.555W/（m²·K）。

  4 计算与分析

  4.1 理论计算

  若将四排孔陶粒混凝土砌块也作为一个均质材 料看待，则实测后推算出该砌块的导热系数λ1为0.329W/（m·K）。再在考虑砌筑砂浆、抹面(石膏)砂浆的导热系数的基础上，以砂浆粉刷厚度作为变量，计算出四排孔陶粒混凝土砌块墙体的平均传热系数K的理论值(表6)。

  4.2分析

  比较墙体试件K值的实测数据与理论计算值， 发现实测传热系数K值小于理论值。原因可能有以下两点：

  ①参考文献[1]认为：“热流计法易受测量条件影 响，测量误差大。在完全符合标准规定的情况下，算术误差仍可高达28%”。将传热系数K值的实测值与表 6数据做对比计算，与240mm厚墙体理论值的误差是25.95%，与260mm厚（一边各35mm抹灰）墙体理论 值的误差是10.45%。应该还算正常。

  ②墙体两侧抹灰的厚度比设计值多出20mm。若以 两侧抹灰分别均比设计值多出10mm，即:外侧40mm、内侧30mm。理论计算所多出的20mm抹灰层，使墙体热阻 R值提高了0.25（m² ·K）/W。若将抹灰层厚度增加对热阻 值的影响，从实测值中扣除，则R0=1.55（m²·K）/W、传热系数提高至K=0.645W/（m²·K），与理论计算值的误差降至8.37%。

  5小结

  根据节能65%要求的上海市《居住建筑节能设计 标准》（报批稿），采用本文所述构造的四排孔陶粒混凝土砌块+内外轻质砂浆抹灰（内厚度20mm，外厚度 30mm），外墙的平均传热系数K_m=K_p×1.45=0.645× 1.45=0.94W/（m²·K），小于外墙平均传热系数的规定指标1.2W/（m²·K）,满足夏热冬冷地区节能65%居住建筑对外墙的要求。

  参考文献： [1]冯金秋.建筑节能设计标准与混凝土空心砌块墙体热工性能测试[J].建筑砌块与砌块建筑，2004,1.