- 冉建东;南艳丽;冯雅;
玻璃太阳得热系数(SHGC)是建筑负荷计算和能耗模拟的关键输入参数,其值高度依赖GB/T 2680—2021和ISO 9050等标准实验室测试条件。然而,标准参数测试条件(垂直入射、标准光谱)与实际建筑环境(变角度、变光谱)的差距较大,导致实际应用中利用SHGC评估太阳得热时产生较大的系统性误差。理论分析与实验验证表明:标准计算方法对透射辐射存在系统性高估(例如70°时三银玻璃相对理论值高估18.6%),且不同类型玻璃的角度响应特性呈现显著差异,而对吸收辐射在主要入射角范围(0°~60°)内预测相对准确;同时,光谱选择性材料(如三银玻璃)在不同真实光谱下的透射量计算误差高达22.9%,显著高于光谱中性材料(如热反射玻璃5.7%的误差)。此外,入射光谱与角度对光谱选择性玻璃的影响并非独立,不同角度时光谱分布影响程度亦不同。这些误差主要源于将静态实验室参数外推至动态实际环境时存在的固有局限,而玻璃材料的光谱选择性与入射角响应的交互作用是导致热工性能评估偏差的核心。
2025年12期 v.53;No.418 77-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 2634K] - 吴炎平;
为进一步提高我国夏热冬冷地区混凝土复合自保温砌块的热工性能,使之更好地满足地区建筑节能新标准的要求,在研究两个符合原夏热冬冷地区50%居住建筑节能设计标准外墙自保温要求的混凝土复合自保温砌块的产品性能基础上,一方面通过加入聚苯颗粒作为轻质骨料,对灌注在砌块中的超轻泡沫混凝土保温芯材配比进行优化,提高了超轻泡沫混凝土保温芯材的热工性能及力学性能,改善了吸水性能;另一方面,采用大型通用有限元软件ANSYS数值模拟分析两种砌块的热传递过程,并通过实测试验验证了ANSYS数值模拟手段的有效性,从而为砌块孔型排布方案的优化设计提供依据,最终设计出一种能更好阻断热桥的混凝土复合自保温砌块。数值模拟结果显示:由新砌块砌筑而成的墙体当量导热系数为0.216 W/(m·K),传热系数为0.79 W/(m~2·K),满足当前夏热冬冷地区外墙自保温居住建筑节能65%的设计标准,以及公共建筑节能72%的设计标准要求。且峰值和谷值热流密度相较于对比用的两种混凝土复合自保温砌块均实现了下降。
2025年12期 v.53;No.418 85-91+118页 [查看摘要][在线阅读][下载 2896K] - 缪凝彦;王东方;
构建一种具有自发泡结构的新型泡沫三聚氰胺树脂-二氧化硅气凝胶复合隔热涂层材料,并通过常温常压条件制备而成。该涂层通过利用部分疏水性的气凝胶颗粒,不仅可作为热绝缘功能填料,还可作为Pickering泡沫体系中的固体稳定剂,在液体和气体界面之间起到调控表面张力的作用,从而在微纳尺度上构建出多孔结构。通过扫描电镜、微米CT以及氮气吸附-脱附等方法,系统分析了材料的多级孔结构。结果表明,该复合材料在热导率显著降低的同时,保持了较高的粘结强度。在不同配比条件下,热导率可从0.141 W/(m·K)降低至0.028 W/(m·K),温差可由12.1℃提升至48.6℃,显示出优异的隔热性能。研究还发现,泡沫结构的形成不仅可以抑制树脂对气凝胶孔隙结构的侵入和破坏,还增强了材料的机械性能与热稳定性,展现出良好的工程应用前景。该涂层材料具有低热导率、良好阻燃性和环境友好性,有望在建筑外墙保温、绿色建筑及碳中和领域实现规模化应用。
2025年12期 v.53;No.418 92-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 2531K] - 王全;陈勇;李晓;赵君友;张信龙;侯恩哲;赵明明;王小萌;周鹏志;
以A03等级的水泥基相变泡沫混凝土和A14等级的水泥-砖渣粉相变轻骨料混凝土作为模拟基体材料,建立了相同构造的不同相变材料掺量(相变材料分别占胶凝材料总质量的0、4%、8%、12%、16%、20%)的6种相变轻质混凝土复合材料模型,以及不同尺寸条件下相变材料掺量均为20%的3种相变轻质混凝土复合材料模型。基于ABAQUS有限元分析平台,构建了数值模型,进行了热性能仿真研究,分析了各相变轻质混凝土复合材料的蓄热能力以及温度调节效果。对相变轻质混凝土复合材料实际样品的相变温度、相变焓值、质量热容等相变特性参数进行测定,结果表明:实际样品检测数据与模拟结果吻合度高,达到且优于预期设计目标。
2025年12期 v.53;No.418 100-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 3123K] - 周楠楠;王洪飞;贾文杰;
石灰石-烧黏土水泥是一类典型的低碳材料。固定水泥中烧黏土与石灰石含量比例为2∶1,设置水泥取代率为40%、50%、60%,系统研究砂浆材料的抗压强度、抗折强度及吸水性特征,并从微结构角度分析性能形成机制。结果显示,在力学性能方面,50%、60%取代率试样抗折强度较纯水泥砂浆分别提升12%、13%,40%取代率试样虽强度较低但韧性更优。在抗压强度方面,烧黏土和石灰石复掺取代水泥40%时,砂浆28 d抗压强度最高,约为纯水泥砂浆强度的87%;50%和60%取代率时,28 d抗压强度分别降至纯水泥的79%、75%。石灰石-烧黏土水泥砂浆早期吸水率高于纯水泥砂浆,但28 d时吸水率低于纯水泥砂浆;LC~3胶凝体系水化反应消耗Ca(OH)_2,使得砂浆结构更加密实,纤维状水化产物增加了材料韧性。
2025年12期 v.53;No.418 106-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 2003K] - 徐洪涛;周辉;余桂爱;卓颖琪;董莉萍;易立强;卞守国;霍倩男;
工程亦产品,基于我国2400余例混凝土平屋面渗漏案例的研究,系统分析了防水工程在全生命周期内的耐久性演化规律,提出防水失效具有典型的三阶段特征:阶段一:1~4年为递减型故障阶段,渗漏率快速下降,主因设计、施工缺陷所致;阶段二:5~20年为恒定型故障阶段,渗漏随机发生,与构造细节、材料性能及环境因素密切相关;阶段三:20年后为递增型故障阶段,渗漏率再次上升,主要由于材料老化引起。通过对比不同气候区、建筑类型、建造质量等级下的渗漏数据,发现建造质量对渗漏率和工作年限有显著影响,而冻融循环环境显著加速材料劣化,缩短防水寿命。研究强调,应从工程管理、技术优化和材料研发三方面分阶段提升防水耐久性:早期阶段重点在于严控设计与施工质量,减少先天缺陷;中期阶段应优化构造设计,增强细部节点处理与气候适应性;后期阶段则需发展耐老化、易维护、可替换的高性能材料。此外,探讨了基于可靠度的耐久性评价方法,建议结合实测数据建立工作年限分布模型,可建立跨行业、跨区域的长期监测机制,推动防水工程从“经验型”向“数据驱动型”转变,为提升我国建筑防水工程整体质量和使用寿命提供科学支撑。
2025年12期 v.53;No.418 110-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 2660K]