馬立，夏艷梅

（西南科技大學(xué) 土木工程與建筑學(xué)院，四川 綿陽 621010）

0 前言

目前，我國建筑能耗占全國能耗總量的21.7%[1]，其中圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱造成的能耗約占建筑總能耗的25%[2]，因此，改善墻體熱工性能對降低建筑能耗至關(guān)重要。提高建筑墻體熱工性能的方法是墻體保溫技術(shù)，墻體保溫技術(shù)有外保溫技術(shù)、內(nèi)保溫技術(shù)和自保溫技術(shù)。外保溫技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能夠消除熱橋、保護(hù)主體結(jié)構(gòu)，但是其存在保溫系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)與建筑物主體系統(tǒng)同壽命、有機(jī)保溫材料易燃、壽命短等劣勢。內(nèi)保溫技術(shù)做法簡單，但容易造成墻面節(jié)點(diǎn)處發(fā)霉、結(jié)露等。自保溫技術(shù)可避免以上弊端。自保溫墻體常見的技術(shù)構(gòu)造為自保溫砌塊墻體，自保溫砌塊是由空心結(jié)構(gòu)的主體砌塊與保溫芯層復(fù)合成型，具有良好的保溫隔熱性能，同時(shí)具有防火性、耐久性等優(yōu)點(diǎn)。

在眾多墻體材料中，燒結(jié)類產(chǎn)品突出的力學(xué)性能與耐久性能使之備受關(guān)注。隨著中國建筑節(jié)能目標(biāo)的不斷推進(jìn)，對自保溫砌塊熱工性能提出更高要求，根據(jù)GB 50189—2015《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)范，夏熱冬冷地區(qū)外墻（包括非透光幕墻），其傳熱系數(shù)應(yīng)≤1.0 W/（m2·K）。與上述節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求限制相比，目前對于燒結(jié)類自保溫砌塊熱工性能的研究并不理想，墻體傳熱系數(shù)檢測結(jié)果普遍大于1.0 W/（m2·K）[3-6]。例如，楊東亮[3]利用清潔能源農(nóng)作物秸稈作成孔劑生產(chǎn)出一種200 mm厚的七排孔秸稈頁巖燒結(jié)類多孔磚，對其熱工性能和力學(xué)性能進(jìn)行了實(shí)測，結(jié)果表明該秸稈頁巖燒結(jié)類多孔磚砌筑墻體的傳熱系數(shù)為1.53 W/（m2·K），砌塊抗壓強(qiáng)度為7.2 MPa；黃榜彪等[4]利用污泥代替骨料制備240 mm厚的污泥燒結(jié)頁巖多孔磚，并采用熱線法對其砌筑墻體的保溫性能進(jìn)行測試，得出該類墻體的傳熱系數(shù)為1.1 W/（m2·K）；蔣文龍[5]設(shè)計(jì)一種九排橫孔燒結(jié)頁巖自保溫砌塊，采用熱流計(jì)法對砌筑墻體進(jìn)行熱工性能試驗(yàn)，得出該類砌塊砌筑的墻體傳熱系數(shù)為1.07 W/（m2·K），砌塊塊體強(qiáng)度為5.5 MPa；徐銓彪等[6]對國內(nèi)夏熱冬冷地區(qū)不同城市、不同建筑類型的現(xiàn)場實(shí)地調(diào)查，發(fā)現(xiàn)燒結(jié)頁巖空心砌塊的傳熱系數(shù)均在1.2W/（m2·K）以上。綜上，現(xiàn)有研究結(jié)果幾乎不滿足最新節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，這在一定程度上制約燒結(jié)類自保溫砌塊的推廣應(yīng)用。在當(dāng)前建筑節(jié)能目標(biāo)背景下，如何優(yōu)化得到更高性能的燒結(jié)類自保溫砌塊以滿足節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，這對燒結(jié)類自保溫砌塊的推廣及應(yīng)用有重大意義。

自保溫砌塊孔型設(shè)計(jì)研究結(jié)果表明[7-8]：砌塊空腔形狀設(shè)計(jì)中，條形孔優(yōu)于圓形孔設(shè)計(jì)，且孔洞率越大，保溫效果越好；周琴等[9]研究了混凝土砌塊內(nèi)部熱流滲透方式和路徑，提出通過提高不同傳熱路徑的熱阻來消除“熱橋”作用的思路；楊召通[10]研究了多排自保溫空心砌塊的孔排數(shù)和孔洞率等因素的熱傳遞影響；蹇守衛(wèi)等[11]基于熱學(xué)與力學(xué)性能對復(fù)合自保溫砌塊孔型進(jìn)行優(yōu)化和設(shè)計(jì)，采用ANSYS軟件模擬了不同孔型、孔洞排布方式對保溫砌塊的熱學(xué)性能的影響，結(jié)果表明，導(dǎo)熱肋數(shù)量是熱工性能的主要影響因素。上述研究給出了燒結(jié)類自保溫砌塊優(yōu)化方向，但都沒有涉及兼顧力學(xué)性能的自保溫砌塊的計(jì)算問題以及基于計(jì)算的符合實(shí)際應(yīng)用的燒結(jié)類自保溫砌塊優(yōu)化研究。

本課題針對夏熱冬冷地區(qū)居住建筑設(shè)計(jì)提出一種新型燒結(jié)類自保溫砌塊設(shè)計(jì)方法，借助ANSYS有限元數(shù)值模擬燒結(jié)類自保溫砌塊熱力學(xué)過程，對其熱工性能的影響因素展開分析，找到影響自保溫砌塊傳熱的因素與傳熱規(guī)律，所得結(jié)果可為高性能燒結(jié)類自保溫砌塊開發(fā)提供理論指導(dǎo)，以促進(jìn)自保溫技術(shù)的推廣應(yīng)用。

1 試驗(yàn)

1.1 原材料

自保溫砌塊中基體材料與芯體材料對其熱工性能均有影響，參照不同干密度等級(jí)的頁巖、煤矸石等燒結(jié)類基體材料以及泡沫混凝土、有機(jī)保溫板等芯體材料的導(dǎo)熱系數(shù)，同時(shí)考慮分析計(jì)算的系統(tǒng)性，本文設(shè)定用于有限元模型計(jì)算的基體材料和芯體材料的導(dǎo)熱系數(shù)見表1。

表1 基體材料和芯體材料的導(dǎo)熱系數(shù)

1.2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)

參考GB/T 13545—2014《燒結(jié)空心磚和空心砌塊》，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)工藝條件，本文設(shè)計(jì)的自保溫砌塊外觀尺寸為230 mm×200 mm×240 mm；單一自保溫砌塊孔型設(shè)計(jì)以長寬比為變量，分別為2∶1、3∶1、4∶1、5∶1、6∶1，用模型M1、M2、M3、M4、M5表示，如圖1所示；復(fù)合保溫砌塊孔型設(shè)計(jì)以芯體材料厚度為變量，分別為28、56、92、128 mm，用模型W1、W2、W3、W4表示，如圖2所示。各模型中，每排矩形孔之間壁厚相同，將平行于熱流傳遞方向的肋為橫肋，垂直于熱流傳遞方向的壁為豎肋，每列豎肋之間厚度與橫肋相同（用g表示），砌塊外壁厚為1.375g。

圖1 單一自保溫砌塊模型示意

圖2 復(fù)合自保溫砌塊模型示意

圖3 M1復(fù)合自保溫砌塊細(xì)節(jié)

第1排孔洞總長度為b（b=b1+b2+…+bm），寬度為f，m代表b型孔洞排數(shù)；第2列總孔洞長度為d（d=d1+d2+…+dn），寬度為f，n代表d型孔洞排數(shù)，W系列中大孔長度為e，寬度為c（c=c1+c2），j代表大孔個(gè)數(shù)，孔洞率為k。其中，孔洞率k的計(jì)算公式如式（1）所示：

模型參數(shù)信息如表2所示。

表2 模型編號(hào)和具體參數(shù)

2 結(jié)果分析與討論

2.1 ANSYS數(shù)值模擬分析

選用S3、B3工況模擬M系列自保溫砌塊的傳熱情況，可以得到不同孔型自保溫砌塊的溫度分布和熱流量傳遞規(guī)律，如圖4～圖6所示。

圖4 M、W系列砌塊中軸線上溫度分布

圖5 M系列自保溫砌塊溫度云圖

圖6 W系列自保溫砌塊溫度云圖

由圖4～圖6可以看出，M、W系列自保溫砌塊上溫度分布隨空腔尺寸變化不大，砌塊內(nèi)部的溫度分布均勻變化，基本呈線性規(guī)律，將模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到M、W系列模型砌塊熱阻與自保溫砌塊沿?zé)崃鱾鬟f方向上溫度變化關(guān)系式，見式（2）：

2.2 熱延長線系數(shù)對自保溫砌塊熱工性能的影響

熱延長線系數(shù)是反映熱流量傳遞路徑的指標(biāo)，熱延長線系數(shù)越大，熱流傳遞路徑越長，熱阻增大，即熱延長線系數(shù)是衡量自保溫砌塊熱工性能的重要參數(shù)。依據(jù)砌塊組成部分傳熱方式的差異和熱流滲透特性，本文參考文獻(xiàn)[7]簡化自保溫砌塊的傳熱路徑。圖7為擬定的M3熱流傳遞路徑：以砌塊左下角作為坐標(biāo)原點(diǎn)，平行于熱流傳遞方向的為x軸，垂直于熱流傳遞方向的為y軸，建立平面直角坐標(biāo)系。x軸上坐標(biāo)從左到右依次為x1、x2…xn-1、xn，y軸上坐標(biāo)從下到上依次為y1、y2…yn-1、yn。

根據(jù)圖7簡化傳熱路徑圖，可以得出M3自保溫砌塊熱延長線系數(shù)的目標(biāo)函數(shù)：

圖7 M3自保溫砌塊傳熱路徑簡化平面圖

以M4作為模型，重新排布孔洞序列，4組模型圖見圖8，按照式（3）計(jì)算模型熱延長線系數(shù)，結(jié)果如表3所示。

表3 M4系列自保溫砌塊參數(shù)

圖8 M4系列自保溫砌塊的模型

由圖8、表3可以看出，隨著M4系列自保溫砌塊交錯(cuò)程度變深、熱延長線系數(shù)L增大、其熱阻R也隨之增大。對比M4-1和M4-4，其熱延長線系數(shù)由253.53 mm增大到520.19 mm，增大了105.18%，其熱阻由0.81（m2·K）/W增大到1.05（m2·K）/W，增大了29.6%，這說明自保溫砌塊熱傳遞路徑增加，砌塊的熱阻隨之變大。因此，將熱流傳遞方向上的矩形孔有序交錯(cuò)排列，增大熱延長線系數(shù)是優(yōu)化孔型結(jié)構(gòu)的措施之一。

對以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到基體材料S3時(shí)，M4系列自保溫砌塊熱阻R隨著熱延長線系數(shù)Li變化的關(guān)系式，見式（4）：

式中：Li——M4-i模型自保溫砌塊熱延長線系數(shù)；

RL，M4——基體材料S3時(shí)M4系列自保溫砌塊的熱阻，（m2·K）/W。

2.3 封閉空腔尺寸對砌塊熱工性能的影響

選用M系列自保溫砌塊，分析空腔尺寸對自保溫砌塊熱阻的影響，基體材料選用S3，計(jì)算結(jié)果如圖9所示。

圖9 空腔尺寸對砌塊熱工性能的影響分析

由圖9可以看出，在封閉空腔厚度不變的情況下，空腔高度越高，內(nèi)部氣體流速越大、運(yùn)動(dòng)越明顯，分析原因是空腔內(nèi)部氣流擾動(dòng)空間變大，加速了內(nèi)部氣體流動(dòng)速度。隨著封閉空腔長寬比尺寸增加，M系列自保溫砌塊熱阻均逐漸增加，當(dāng)空腔尺寸長寬比由2∶1增加到5∶1時(shí)，空氣層流速由0.143 cm/s增大到0.189 cm/s，增加了24.34%；M系列自保溫砌塊的熱阻從0.90（m2·K）/W增大到1.054（m2·K）/W，增大了17.11%；當(dāng)長寬比由5∶1增大到6∶1時(shí)，空氣層流速由0.189cm/s增大到0.198 cm/s，增加了4.77%；M型砌塊熱阻從1.054（m2·K）/W減小到0.99（m2·K）/W，減少了6.07%。分析其原因應(yīng)該是自保溫砌塊的傳熱路徑分為2條，一條是砌體部分的傳熱，還有一條是封閉空腔傳熱，經(jīng)過這兩條路徑傳遞的熱量會(huì)在空心砌塊內(nèi)部共同作用。當(dāng)空氣層厚度一定時(shí)，隨著長寬比從2∶1增大到5∶1，此時(shí)自保溫砌塊內(nèi)部自然對流換熱和輻射換熱減弱程度是大于橫肋導(dǎo)熱量增加的程度，所以自保溫砌塊熱阻增大；隨著自保溫砌塊長寬比由5∶1增大到6∶1，通過橫肋導(dǎo)熱量增加的程度大于砌塊內(nèi)部自然對流熱和輻射換熱減弱程度，所以自保溫砌塊熱阻減小。根據(jù)模擬結(jié)果可以得到最大熱阻值的最佳結(jié)構(gòu)為空腔尺寸比為5∶1，其熱阻為1.054（m2·K）/W。

2.4 芯體材料厚度對砌塊熱工性能的影響

選用W系列自保溫砌塊，分析芯體材料厚度對復(fù)合自保溫砌塊熱阻的影響，芯體材料選用B3、B4，基體材料選用S3，計(jì)算結(jié)果如圖10所示。

圖10 芯體材料厚度對砌塊熱工性能的影響分析

由圖10可以看出，芯體材料厚度對自保溫砌塊的熱工性能影響較大。當(dāng)芯體材料厚度c從28 mm增大到128 mm時(shí)，芯體材料為B3的W系列模型熱阻從1.067增大到1.59，增大了49.02%；芯體材料為B4的模型熱阻從1.015增大到1.432，增大了41.08%，可以得出在相同芯體材料厚度的情況下，導(dǎo)熱系數(shù)越小的芯體材料對提升自保溫砌塊熱工性能影響越大。

將模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到芯體材料為B3、B4，基體材料為S3時(shí)，W系列復(fù)合保溫砌塊熱阻與芯體材料厚度c的關(guān)系公式，見式（5）、式（6）：

式中：RW，B3、RW，B4——分別為芯體材料為B3、B4，基體材料為S3時(shí)，W系列自保溫砌塊熱阻，（m2·K）/W。

2.5 基體材料和芯體材料種類對自保溫砌塊熱工性能的影響

選用模型M3和W3來分析基體材料導(dǎo)熱系數(shù)λs對自保溫砌塊熱阻的影響，芯體材料選用B3，基體材料為S1～S6；采用模型W3和W4分析芯體材料導(dǎo)熱系數(shù)λb對復(fù)合自保溫砌塊熱阻的影響，基體材料選用S3，芯體材料為B1～B5，計(jì)算結(jié)果如圖11所示。

圖11 基體材料、芯體材料導(dǎo)熱系數(shù)對自保溫砌塊熱阻的影響

2.5.1 基體材料導(dǎo)熱系數(shù)λs對自保溫砌塊熱工性能的影響

由圖11（a）可以看出，自保溫砌塊的熱阻隨基體材料導(dǎo)熱系數(shù)的增大而顯著減小，當(dāng)基體材料導(dǎo)熱系數(shù)從0.5 W/（m·K）增至1.0 W/（m·K）時(shí)，M3砌塊熱阻從1.182（m2·K）/W減少至0.957（m2·K）/W，降低了19.04%；W3砌塊熱阻從1.584（m2·K）/W減少至1.303（m2·K）/W，降低了17.74%。

將模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到模型M3、W3砌塊熱阻與基體材料導(dǎo)熱系數(shù)λs的關(guān)系公式，見式（7）、式（8）：

式中：Rλ，M3、Rλ，W3——分別為芯體材料為B3時(shí)M3和W3模型自保溫砌塊熱阻，（m2·K）/W。

2.5.2 芯體材料導(dǎo)熱系數(shù)對自保溫砌塊熱工性能的影響

由圖11（b）可以看出，W系列自保溫砌塊的熱阻傳遞規(guī)律與基體材料變化規(guī)律一致，熱阻隨芯體材料導(dǎo)熱系數(shù)的增大而顯著減小，當(dāng)芯體材料導(dǎo)熱系數(shù)從0.04 W/（m·K）增大到0.12 W/（m·K），W3砌塊熱阻從1.93（m2·K）/W減小至1.21（m2·K）/W，減小了37.3%；W4砌塊熱阻從2.13（m2·K）/W減小至1.31（m2·K）/W，減小了38.5%。

將模擬試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到W3、W4模型砌塊熱阻與芯體材料導(dǎo)熱系數(shù)λb的關(guān)系公式，見式（9）、式（10）：

式中：RB，W3、RB，W4——分別為基體材料為S3時(shí)，M3和W3模型自保溫砌塊熱阻，（m2·K）/W。

由圖11可知，芯體材料導(dǎo)熱系數(shù)對熱工性能的影響比基體材料導(dǎo)熱系數(shù)對熱工性能的影響大，即芯體材料導(dǎo)熱系數(shù)作用大于基體材料導(dǎo)熱系數(shù)作用。

2.6 自保溫砌塊熱阻計(jì)算公式

在試驗(yàn)研究過程中，為了提高試驗(yàn)的可靠性，常常使用模擬數(shù)值計(jì)算與理論計(jì)算并用的方法。

按照ISO6946—2017《建筑構(gòu)件和建筑單元 熱阻和傳熱系數(shù) 計(jì)算方法》，任何中空建筑構(gòu)件的熱性能計(jì)算都可以通過引入封閉空腔熱阻來進(jìn)行計(jì)算[12]，采用該公式空心腔體熱阻計(jì)算方法帶入M系列模型砌塊熱阻，砌塊水平排孔洞示意見圖12。

圖12 水平排孔洞示意

其單個(gè)封閉空腔熱阻計(jì)算如式（11）～式（14）所示[12]：

式中：Ra，i——空氣夾層熱阻，（m2·K）/W；

ha——垂直等溫冷表面和熱表面之間的自然對流傳熱系數(shù)，W/（m2·K）；

hr——輻射系數(shù)，W/（m2·K）；

hr0——黑體表面輻射系數(shù)，W/（m2·K）；

d——空氣夾層的厚度，mm；

b——空氣夾層的寬度，mm；

?1、?2——空域冷、熱面的半球發(fā)射率，取0.9。

σ——Stefan-Boltzmann系數(shù)，取5.67×10-8W/（m2·K4）；

Tmn——垂直等溫冷表面和熱表面中軸線溫度，K。

根據(jù)式（2），可以得出：

帶入M系列模型砌塊可得：

假設(shè)：由M個(gè)封閉空腔構(gòu)成的N個(gè)水平排中每一排介質(zhì)傳熱速率一致（忽略水平端部效應(yīng)），那么可以推出水平排熱阻Rt：

將式（16）代入式（18）可得：

根據(jù)式（4），可以得出M系列自保溫砌塊熱阻R計(jì)算公式：

2.7 自保溫砌塊綜合性能評(píng)價(jià)

對M系列和W系列燒結(jié)類自保溫砌塊進(jìn)行有限元數(shù)值計(jì)算，得到該砌塊的平均傳熱系數(shù)和抗壓強(qiáng)度2項(xiàng)指標(biāo)，隨后通過加權(quán)求和法優(yōu)化得到綜合性能較優(yōu)的自保溫砌塊[13]，為了統(tǒng)一評(píng)價(jià)方法，采用歸一化法提前處理數(shù)據(jù)。

歸一化公式：

新序列y1，y2，…，yn∈[0，1]且無量綱，且顯然有yi為經(jīng)轉(zhuǎn)化后的無量綱指標(biāo)，xi為未轉(zhuǎn)化后的指標(biāo)。

綜合考慮自保溫砌塊的熱工性能與力學(xué)性能，以熱阻和抗壓強(qiáng)度分別代表熱工性能與力學(xué)性能，結(jié)合實(shí)際工程要求與專家評(píng)判，最終得到排序權(quán)向量W=[0.695，0.305]，即平均傳熱系數(shù)所占比例為69.5%、抗壓強(qiáng)度所占比例為30.5%。

優(yōu)化函數(shù)的評(píng)價(jià)公式：

式中：g1（χ）——自保溫砌塊熱阻；

g2（χ）——自保溫砌塊抗壓強(qiáng)度；

ω1——熱工性能向量值；

ω2——力學(xué)性能向量值。

由上述公式得到基體材料為S3、芯體材料為B3時(shí)，各砌塊熱工性能RM和力學(xué)性能TM的無量綱化計(jì)算結(jié)果，如表4所示。

表4 自保溫砌塊各優(yōu)化指標(biāo)無量綱計(jì)算結(jié)果

注：（1）砌塊力學(xué)性能使用ANSYS有限元模擬分析軟件計(jì)算得出；（2）為便于結(jié)果統(tǒng)計(jì)，將上述無量綱結(jié)果乘以100。

根據(jù)式（22）加權(quán)后得到結(jié)果如表5所示。

表5 自保溫砌塊各優(yōu)化指標(biāo)無量綱計(jì)算結(jié)果

由表5可知，通過加權(quán)求和法得到W型和M型模型自保溫砌塊綜合性能值中可以得出：W型復(fù)合保溫砌塊綜合性能較W型單一自保溫砌塊好，W3模型復(fù)合自保溫砌塊的綜合值最大，達(dá)到11.67，即其綜合性能與其他型結(jié)構(gòu)砌塊相對較好，M3型的熱阻為1.43（m2·K）/W，抗壓強(qiáng)度為4.78 MPa。顯然，作為外墻自保溫砌塊相對于其他模型結(jié)構(gòu)更具優(yōu)勢。

3 熱工性能和力學(xué)性能試驗(yàn)

3.1 熱工性能測試

本課題組對W3型燒結(jié)類自保溫砌塊墻體進(jìn)行了現(xiàn)場傳熱系數(shù)測試（見圖13），采用自主研發(fā)的配套保溫砂漿，將燒結(jié)類自保溫砌塊按照測試要求砌筑成砌體，砌體內(nèi)外側(cè)各抹10 mm保溫砂漿，形成熱工性能測試用試件，該試件自然養(yǎng)護(hù)28 d后，使用防護(hù)熱箱熱傳遞性質(zhì)檢測系統(tǒng)進(jìn)行測試。砌筑試件及溫度傳感器布置示意見圖14。

圖13 燒結(jié)類自保溫砌塊外觀

圖14 砌筑試件及溫度傳感器布置示意

最終得到測試墻體的傳熱系數(shù)為0.69 W/（m2·K），與理論計(jì)算結(jié)果相差5%，在允許的誤差范圍（0～10%）內(nèi)，相對于調(diào)研測試得出燒結(jié)類墻體傳熱系數(shù)降低了42.5%，說明燒結(jié)類自保溫砌塊在墻體保溫技術(shù)中具有極大潛力。

3.2 力學(xué)性能測試

除了滿足熱工性能要求，以上設(shè)計(jì)的燒結(jié)類自保溫砌塊也應(yīng)滿足力學(xué)性能要求，該類砌塊孔洞率大，自重輕，多用于非承重墻。根據(jù)GB26538—2011《燒結(jié)保溫磚和燒結(jié)保溫砌塊》進(jìn)行抗壓強(qiáng)度測試，在受壓破壞過程中，燒結(jié)類自保溫砌塊承受主要壓應(yīng)力，隨著壓應(yīng)力的持續(xù)增大，中間泡沫混凝土孔洞逐漸破壞、框架結(jié)構(gòu)外壁在豎肋處慢慢出現(xiàn)裂縫，最終如圖15所示。測試結(jié)果表明，燒結(jié)類自保溫砌塊平均抗壓強(qiáng)度為5.78 MPa（變異系數(shù)≤0.21），強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到MU7.5。

圖15 W3型燒結(jié)類自保溫砌塊抗壓強(qiáng)度試件截面破壞

4 結(jié)論

（1）研究了不同孔型分布方案對自保溫砌塊熱工性能的影響，研究表明：自保溫砌塊熱阻隨著封閉空腔尺寸比的增大先增大后減小，并與熱延長線系數(shù)和芯體材料厚度呈正相關(guān)，與基體材料和芯體材料導(dǎo)熱系數(shù)呈負(fù)相關(guān)；自保溫砌塊的熱阻與孔肋熱延長線系數(shù)、材料導(dǎo)熱系數(shù)存在清晰的關(guān)系公式，并借此建立了適用于本模型的自保溫砌塊熱阻計(jì)算公式。

（2）燒結(jié)類自保溫砌塊綜合性能評(píng)價(jià)得出最佳塊型為W3復(fù)合自保溫砌塊，經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其砌筑墻體傳熱系數(shù)達(dá)到0.7級(jí)，抗壓強(qiáng)度達(dá)到MU7.5級(jí)，在兼顧力學(xué)性能的條件下實(shí)現(xiàn)了保溫性能與耐久性能的提升，可以作為墻體自保溫系統(tǒng)的應(yīng)用材料，滿足建筑節(jié)能65%標(biāo)準(zhǔn)要求，比課題組調(diào)研得出的當(dāng)下夏熱冬冷地區(qū)燒結(jié)類砌塊的傳熱系數(shù)降低42.5%。