木框架墙体热工性能研究进展

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1、2011中国木结构技术及产业发展高峰论坛木框架墙体热工性能研究进展费本华1王晓欢2任海青3周海宾3(1．国际竹藤网络中心，北京，100102；2．国家林业局北京林业机科研究所，北京100029．；3冲国林业科学研究院木材工业研究所国家林业局木材科学与技术重点实验室，北京100091)摘要t木框架墙体是—个非常复杂的系统。本文概述了其结构与材料组成，以及功能设计所考虑的要点。介绍了近年来在外墙现场传热系数、外墙长期热湿性能监测与评估、墙体保温性能和数值传热计算与红外热像温度分布等热工性能方面的研究进展，并对下—步研究进行了展望

2、。关键词：木框架墙体热工性能传热系数数值传热计算热湿性能1引言木框架外墙热工性能研究主要包括外墙热阻(传热系数)、隔热性能、现场传热系数、热工缺陷、外保温耐候性、气密性、墙体内表面温度分布特征及热湿性能研究等方面内容。木框架墙体是一个非常复杂的系统，因其构造与材料不同，墙体热工性能表现会有所差异。通过研究，可以全面评价木建筑墙体节能水平，并掌握墙体材料热湿性能变化规律，对节能技术、建筑耐久隍、新材料开发利用和改善室内热环境等方面具有重要意义，有利于木建筑在我国的积极推广使用。同时，由于气候条件、结构设计、材料性质、构造设计、

3、节能设计等各方面原因，在建筑使用一段时间后外墙系统可能会出现问题，比如保温系统失效、隔气层构造位置错误导致了遭受潮气、外挂板饰面失败、部件连接件被腐蚀、主体结构发生沉降、墙体发生渗漏以及建筑材料耐久性很差等。失败的案例不胜枚举，这些问题的出现，产生的后果需要付出昂贵的修复费用，并会导致人们对木结构建筑师专业技能产生怀疑，对木结构建筑产品有不良印象，影响木结构被接受和认可的程度，所造成的损失是无法弥补和挽回的。综上所述，木框架外墙热工性能研究具有重要的科学价值和现实意义。并且木结构建筑着眼于材料源于可再生资源、节能降耗、保护生

4、态环境和营造健康舒适的人居环境，顺应现代化建设发展的理念。加之我国加快了新一轮绿色生态环保建筑建设的步伐，木结构建筑凭借自身优异的性能表现，势必会取得更加广泛的应用。因此，在我国发展木结构建筑的初期，一定要抓住这个发展机遇，对具有优越热工性能的木框架外墙进行创新研究，为适用于我国不同气候区的现代木结构建筑，科学地提供节能、耐久型外墙产品。本文简要概述了木框架墙体组成和功能设计要点，总结了近年来在热工性能方面开展研究的主要内容，并对下一步工作提出了研究展望。2木框架墙体概述2．1木框架墙体组成与应用木框架墙体的主体结构为框架和

5、过梁，有顶(底)板、木墙骨、结构覆面板、内墙板、隔绝层(保温、防水、防潮)等构造。墙骨、顶(底)板以及开口时采用的过梁构件构成了包含垂直和水平构件的框架。框架是所有覆面材料的受钉层，同时为平台框架构造房屋中的屋顶、楼面和天花板提供了支撑。木框架墙体主要由规格材，石膏板，胶合板、OSB等木基结构板，岩棉、玻璃纤维棉、聚乙烯板、聚氨酯等保温棉，聚乙烯膜，单向透气覆面膜，金属、乙烯基、锯材或木质板材、灰泥抹面、砌块等外挂板材料组成。·83·2011中国未结构技术厦产业发展高峰论坛术框架墒体按照受力情况不同分为框．剪墙体和木骨架组合

6、填充墙体．分别用于轻型术结构、胶合术结构和钢筋混凝土等建筑结构体系中。2．2术框架墙体设计功能要点木框架墙体设计主要从功能方面考虑结构性能，保温隔热性能，防水、防潮、防腐等耐久性能、防火性能、隔声性能掣”。具体如下；(1)结构荷载传递，包括重力荷载、风和地震作用下的侧向荷载{(2)控制以辐射和热传导JSit*．谢f的热传递和水蒸气扩散，防止室内、室外的空气通过连接缝隙相互0E通，酬匠热量的散失或进入和防止结露；(3)阻止雨水及冰雪融水入侵，降f匠水、冷空气及水蒸气的流动，防止对墙体中术材和墙体填充材料的侵蚀；(4)协调同一组

7、合墙体两构件间相对变形，以及装配于一体的外墙与结构问的变形；(5)墙体应具有相应的耐火等级和隔声能力，提供安静、舒适的室内气候环境；(6)为建筑提供完美的立面。3木框架墙体热工性能研究进展3．1卅墙传热系数现场橙捌术框架外墙是一个较为复杂的系统，由多层构造、多种单元材料组成，其节能水平取决于建筑设计水平、建材、施工质量等诸多因素。外墙传热系数是建筑围护结构热工性能的—硕重要参数．关系着建筑能耗和居室舒适水平。因此．术框架外墙传热系数的现场测试是建筑节能评估中非常关键的指标，用于评判其是否符合节能标准的要求。3．11轻型术建筑

8、外墙传热系数现场检测试验房屋与墙体构造如图l所示。采用热流计法，现场检测了北京门头陶区轻型术结构示范房屋外墙传热系数，以及采暖耗电量。对比研究了国内外不同国家地区外墙传热系数；不同类型房屋采暖耗电量，对节能进行Ti荆,fr。84·踽眨陌睁一移巴!盖卜—0¨2011中国未结构技术厦产业发展高