生土建筑材料湿物性研究

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生土是许多国家传统民居的常用建筑材料,数千年来人们使用生土不仅建造了许许多多的民用住宅,更是创造了一个又一个众所周知的建筑史上的奇迹。在建立生态节约型、环境友好型社会、寻求人与自然之间的平衡呼声不断提高的今天,生土建筑因其具有的一系列节能、环保、营造舒适环境、造价低廉等优点,又重新受到了人们的重视,融入了现代元素的生土建筑在建筑市场上占有一席之地。而研究生土围护结构的传热传质机理和湿物理性质,对于评价生土建筑材料热工性能、蓄热蓄湿能力、建立生土围护结构传热传质模型、优化生土建筑室内热湿环境、降低生土建筑的供热能耗等具有重要意义。本文在前人研究的基础之上对于围护结构传热传湿过程进行了构建与完善,建立了适用于生土围护结构的一维传热传质的模型,对于后续的模拟、分析生土构筑物材料的热湿迁移过程提供了必要的理论依据。同时设计了一系列实验对云南红黏土、云南黄黏土、北京砂土的一些基本物性参数进行了测试,研究并选择了计算其他物性参数的方法。随后对云南红黏土、云南黄黏土、北京砂土进行了湿平衡曲线的测试。为了更加准确地描述生土材料的湿平衡曲线,本文总结了8个经典的模型公式,并使用不同的模型对测试结果进行模拟分析。通过分析得到的模拟结果,从统计学的角度比较了它们的适用性,选择了适合描述生土材料平衡湿度曲线的模型,进行后续计算。利用实验获得的平衡湿度曲线,建立了生土构筑物墙体含湿量与孔隙内空气相对湿度的关系,并以此为依据补充完善了生土墙体内部传热传湿以及墙体内外表面与室内外侧空气的传质换热模型。最后以云南红黏土为例,对生土围护结构的传热传湿过程进行了模拟计算与对比分析。
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