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轻钢笔记《玻璃棉保温材料的应用》

保温


前置内容

空气层在轻骨架建筑墙体保温性能中扮演的角色

轻骨架低层独立住宅隔墙、楼板隔声的方式方法

保温和隔声是个系统工程

讲究排列组合。

通过国外大量对于低层住宅的研究,能量损失占比如下图所示。所以,不是仅仅解决局部,而是要整体考虑。

保温分内保温和外保温,如下图

外保温增加墙体厚度,但中间空腔方便走线管,且没有冷桥,不会结露


欧文斯科宁是美国的玻璃棉制品供应商,其中R值玻璃棉特别适合应用于轻骨架建筑的充填保温。

但是由于欧美木结构居多,相同的R值玻璃棉应用到轻木结构墙体和轻钢结构墙体的效果是差别很大的,这事下面有篇论文,人家东北都研究过了,而且还给出了解决方案。










关于冷桥的实验研究,我只找到下面这篇论文。


来源作者:武胜 张素梅 杨华 王富江 发布于 2012/11/316:05:23 

轻钢龙骨结构体系主要应用于低层和多层住宅中。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,是一种环保、高效的结构形式,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。目前国外常用的该体系外墙是在轻钢龙骨内填充保温材料,两侧覆盖石膏板以增加耐火性能,保温材料通常用矿棉、岩棉或聚苯乙烯泡沫塑料。 
由于轻钢龙骨与岩棉构成的墙体内夹芯层的材质是非匀质的,导致建筑材料的热特性高度非连续,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。增加了建筑能耗,使围护结构内表面的温度场分布很不均匀,在钢龙骨及其附近温度明显降低,并导致多维传热的热桥效应。

1995 年,建设部颁布的JGJ 26—95《民用建筑节能设计标准( 采暖居住建筑部分)》[1]规定在1980 年住宅耗能水平的基础上再节能50% ,并据此明确给出建筑各部位所应达到的节能标准。以哈尔滨地区为例,当建筑体型系数大于0. 3 时,其传热系数应控制在0. 40 W/ (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严寒地区。 
国外特别是严寒地区国家,如北欧和北美,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[3],如图1 所示。实践证明,该做法可以明显增长热量沿龙骨腹板传递的导热路径,显著降低轻钢龙骨复合墙体的局部热桥效应。   


近年来,国外学者对腹板开孔轻钢龙骨复合墙体进行了系列理论研究。文献[4]介绍了AHSRAE( 美国空调工程师学会) 用以计算轻钢龙骨墙体热阻的方法———分区法,并且针对轻钢龙骨的存在而形成的温度异常影响区给出分区法的改进方法。文献[5]针对轻钢龙骨墙体建立起改变龙骨类型、保温材料的试验数据库,试验所得墙体热阻与平行法所得热阻进行了系统比较。文献[6]采用标定热箱试验法,模拟分析了轻钢龙骨墙体三维传热作用和二维传热、传质联合作用。

8 结语 
1)腹板开孔轻钢龙骨复合墙体传热系数为0. 315 W/ (m2·K),加苯板外保温20 mm 厚的腹板开孔轻钢龙骨复合墙体传热系数为0. 250 W/ (m2·K)。 
2) 采用龙骨腹板开孔保温措施后,轻钢龙骨墙体的热损失明显降低,龙骨局部热桥效应明显削弱,墙体保温性能显著提高,可以满足我国严寒地区的节能要求;采用龙骨腹板开孔结合苯板外保温措施后,墙体热损失进一步降低,龙骨局部热桥效应也进一步削弱。基于本文试验结果并结合文献[9]可知,腹板开孔节能做法简便、经济,同时对龙骨的承载力降低可以控制在10% 以内;与苯板外保温做法相比,腹板开孔可以明显降低墙体的造价,可以省去外贴苯板的加工工序,同时又可以减小墙体的厚度,增大室内空间,可以在我国严寒地区( 如哈尔滨市)推广使用。 
3)采用龙骨腹板开孔节能措施对墙体的造价影响极小,而且不需外加加工工序,控制了墙体的造价;墙体龙骨开孔后的传热系数明显下降,保温效果明显改善。苯板外保温对墙体传热系数降低、保温性能改善效果明显,并且对改善墙体表面结露,提高环境热舒适性作用明显;但该做法增加了加工工序,使墙体的造价明显提高。基于以上分析,建议当龙骨腹板开孔做法能够独立满足墙体节能要求的情况下,应优先采用;不能独立满足的情况下,应结合苯板外保温措施使用,以减小外保温苯板的厚度,节约墙体造价。 
4) 对于常用于外墙设计的140,205,255 mm 轻钢龙骨复合墙体,针对我国严寒地区建筑节能标准,提出以下轻钢龙骨外墙节能设计方案:140 mm 龙骨墙体推荐采用腹板开孔结合加苯板30 mm 外保温的做法; 205、255 mm 龙骨独立采用腹板开孔或20 mm苯板外保温均可满足节能要求,推荐采用腹板开孔做法。 

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作者: ganggouren

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