復(fù)合調(diào)濕材料熱力學(xué)性能及熱濕環(huán)境影響研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-14 11:57
我國夏熱冬冷地區(qū)室外空氣相對濕度大,全年月平均相對濕度為80%左右。建筑長期處于高濕氣候環(huán)境,直接影響人體舒適度、建筑結(jié)構(gòu)安全、建筑能耗以及室內(nèi)物品的保存。此外,合理控制室內(nèi)環(huán)境相對濕度對化工、食品、醫(yī)藥、儀器維護(hù)等行業(yè)的意義重大。使用調(diào)濕材料是一種室內(nèi)相對濕度被動(dòng)控制方法,由于調(diào)濕材料形式多樣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)濕過程非線性等特點(diǎn),受到國內(nèi)外研究者的關(guān)注。本研究以毛細(xì)凝聚理論為基礎(chǔ),研究原材料和復(fù)合調(diào)濕砂漿的微觀結(jié)構(gòu)、吸附性能、結(jié)構(gòu)力學(xué)和熱工性能,調(diào)制一種適用于室內(nèi)濕度控制兼具保溫性能的復(fù)合調(diào)濕砂漿;以Kelvin理論為基礎(chǔ),建立復(fù)合調(diào)濕砂漿平衡含濕量的熱力學(xué)模型,對復(fù)合調(diào)濕砂漿進(jìn)行全面的評價(jià)與研究。主要工作包括:(1)基于調(diào)濕材料性能試驗(yàn),選取兼具保溫和力學(xué)性能的吸濕原材料,制取新型環(huán)保、節(jié)能、低成本的復(fù)合調(diào)濕砂漿;谖鼭裨牧涎芯,采用環(huán)境掃描電子顯微鏡(SEM)觀察材料形貌特征,應(yīng)用自動(dòng)比表面積與孔徑分析儀分析孔隙結(jié)構(gòu)和孔徑分布,篩選木質(zhì)纖維、海泡石、膨脹珍珠巖作為復(fù)合調(diào)濕材料的骨料。通過配比試驗(yàn)分析,選取成型較佳、易和度高的復(fù)合調(diào)濕砂漿作為新型復(fù)合調(diào)濕砂漿。觀察新型復(fù)合調(diào)濕砂漿材...
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:143 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 調(diào)濕材料研究現(xiàn)狀
1.2.1 調(diào)濕材料國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 調(diào)濕材料國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 當(dāng)前研究存在的問題
1.4 論文的主要工作
1.4.1 原材料選擇原則及實(shí)驗(yàn)方法
1.4.2 主要研究內(nèi)容
1.4.3 創(chuàng)新性
1.4.4 本文研究方法路線
第2章 調(diào)濕骨料微觀結(jié)構(gòu)與吸附性能研究
2.1 調(diào)濕材料原理
2.2 原材料性能
2.2.1 膠凝組分
2.2.2 保溫骨料
2.2.3 增強(qiáng)纖維
2.2.4 改性組分
2.3 多孔材料結(jié)構(gòu)解析
2.3.1 吸附現(xiàn)象
2.3.2 孔結(jié)構(gòu)表征方法
2.3.3 吸附氣體等溫線
2.3.4 等溫吸濕曲線
2.4 保溫骨料微觀構(gòu)造與吸附性能試驗(yàn)
2.4.1 內(nèi)部孔構(gòu)造
2.4.2 等溫氮吸附曲線
2.4.3 等溫吸濕曲線
2.4.4 吸濕速率
2.5 小結(jié)
第3章 復(fù)合調(diào)濕材料綜合性能實(shí)驗(yàn)
3.1 復(fù)合調(diào)濕砂漿制備
3.1.1 原材料選取和配比設(shè)計(jì)
3.1.2 拌和方法
3.1.3 試塊制備和養(yǎng)護(hù)
3.2 復(fù)合調(diào)濕砂漿微觀性能
3.2.1 外觀質(zhì)量
3.2.2 微觀形貌觀測
3.2.3 內(nèi)部孔構(gòu)造
3.3 復(fù)合調(diào)濕砂漿力學(xué)及熱工性能
3.3.1 力學(xué)性能
3.3.2 熱工性能
3.4 復(fù)合調(diào)濕砂漿吸附性能
3.4.1 等溫氮吸附脫附曲線
3.4.2 等溫平衡吸濕曲線
3.4.3 吸附速率
3.5 小結(jié)
第4章 復(fù)合調(diào)濕材料熱力學(xué)分析
4.1 毛細(xì)凝聚理論
4.2 Kelvin方程修正
4.3 平衡含濕量模型
4.3.1 量綱關(guān)聯(lián)式分析
4.3.2 模型參數(shù)研究
4.4 結(jié)果與分析
4.4.1 誤差分析
4.4.2 實(shí)測與擬合對比
4.4.3 平衡含濕量敏感性分析
4.5 實(shí)際濕緩沖性能測試與對比研究
4.6 小結(jié)
第5章 復(fù)合調(diào)濕材料熱濕環(huán)境影響試驗(yàn)
5.1 試驗(yàn)?zāi)康呐c方案
5.2 試驗(yàn)對象與測試儀器
5.2.1 試驗(yàn)對象
5.2.2 調(diào)濕砂漿現(xiàn)場制作
5.2.3 試驗(yàn)儀器與方法
5.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)調(diào)濕材料試驗(yàn)
5.3.1 寒冷季節(jié)溫濕度測試
5.3.2 返潮季節(jié)溫濕度測試
5.3.3 濕緩沖性能
5.4 隔聲性能試驗(yàn)
5.5 對化學(xué)污染物影響試驗(yàn)
5.6 數(shù)值模擬
5.6.1 幾何建模及網(wǎng)格
5.6.2 邊界條件及計(jì)算設(shè)置
5.6.3 冬季空調(diào)工況模擬
5.7 小結(jié)
第6章 平衡含濕量對墻體霉菌滋生及能耗影響分析
6.1 基本參數(shù)分析
6.1.1 平衡含濕量對多孔材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響
6.1.2 復(fù)合調(diào)濕砂漿水蒸氣滲透系數(shù)
6.2 霉菌風(fēng)險(xiǎn)控制與評估
6.2.1 霉菌的生長與危害
6.2.2 霉菌控制策略與風(fēng)險(xiǎn)評估
6.2.3 墻體抹面砂漿內(nèi)表面霉菌滋生風(fēng)險(xiǎn)
6.2.4 墻體抹面砂漿外表面霉菌滋生風(fēng)險(xiǎn)
6.3 建筑材料生命周期能耗
6.3.1 建筑材料生產(chǎn)階段
6.3.2 建筑材料運(yùn)行階段
6.3.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)全壽命周期單位面積能耗
6.3.4 調(diào)濕材料平衡含濕量對圍護(hù)結(jié)構(gòu)能耗影響
6.4 調(diào)濕砂漿墻體熱工性能
6.4.1 模型設(shè)置
6.4.2 不同氣候區(qū)城市模擬與分析
6.5 小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A (攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文)
附錄B (攻讀學(xué)位期間參與的課題研究)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硅藻土的特點(diǎn)及其應(yīng)用進(jìn)展[J]. 金洋,王春賀,黃幫蕊,宋岐,金向群. 硅酸鹽通報(bào). 2016(03)
[2]室內(nèi)環(huán)境中有害有機(jī)物污染現(xiàn)狀及標(biāo)準(zhǔn)研究[J]. 譚和平,錢杉杉,孫登峰,葉善蓉,喬倩,葉德萍. 中國測試. 2015(01)
[3]硅藻土在建筑裝飾工程或家庭裝修中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 楊哲斌. 中國建材科技. 2014(02)
[4]沸石、硅藻土孔結(jié)構(gòu)及調(diào)濕性能的研究[J]. 姜洪義,王一萍,萬維新. 硅酸鹽通報(bào). 2006(06)
[5]室內(nèi)甲醛的危害及其預(yù)防[J]. 楊振洲,蔡同建. 中國公共衛(wèi)生. 2003(06)
[6]封閉空間調(diào)濕材料新的調(diào)濕特性指標(biāo)及其理論基礎(chǔ)[J]. 冉茂宇. 華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(01)
[7]日本對調(diào)濕材料的研究及應(yīng)用[J]. 冉茂宇. 材料導(dǎo)報(bào). 2002(11)
[8]海泡石的基礎(chǔ)性能研究[J]. 王繼忠,李金山,梁波,張振宇. 南開大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(03)
[9]硅藻土表面羥基的漫反射紅外光譜(DRIFT)研究[J]. 袁鵬,吳大清,林種玉,刁桂儀,彭金蓮,魏俊峰. 光譜學(xué)與光譜分析. 2001(06)
[10]陰-陽離子有機(jī)膨潤土協(xié)同吸附作用及其機(jī)理研究[J]. 朱利中,蘇玉紅,沈?qū)W優(yōu),盧瑛瑩. 中國環(huán)境科學(xué). 2001(05)
博士論文
[1]復(fù)合調(diào)熱調(diào)濕材料的理論、制備及性能研究[D]. 陳智.南京大學(xué) 2017
[2]調(diào)濕材料性能及其評價(jià)方法的研究[D]. 吳懿.湖南大學(xué) 2016
[3]夏熱冬冷地區(qū)建筑墻體熱、空氣、濕耦合遷移特性研究[D]. 劉向偉.湖南大學(xué) 2015
碩士論文
[1]復(fù)合保溫砌塊墻體材料熱濕及空氣滲透性能研究[D]. 張勝旺.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于水泥水化模擬的水泥石水滲透系數(shù)預(yù)測[D]. 吳芬.浙江工業(yè)大學(xué) 2015
[3]多孔礦物基復(fù)合調(diào)濕材料的制備及性能[D]. 鄧妮.浙江大學(xué) 2014
[4]功能性丙烯酸酯共聚物乳液的制備及其在調(diào)濕涂料中的應(yīng)用[D]. 朱永峰.西北師范大學(xué) 2012
[5]保溫砂漿的濕熱性能研究[D]. 方正.湖南大學(xué) 2008
[6]調(diào)濕建筑材料調(diào)節(jié)室內(nèi)濕環(huán)境的機(jī)理和評價(jià)指標(biāo)研究[D]. 馬斌齊.西安建筑科技大學(xué) 2007
[7]海泡石礦物材料的顯微結(jié)構(gòu)與自調(diào)濕性能研究[D]. 李國勝.河北工業(yè)大學(xué) 2005
[8]調(diào)濕墻體材料及其調(diào)濕性能的研究[D]. 張秀梅.天津大學(xué) 2005
本文編號(hào):3185594
【文章來源】:湖南大學(xué)湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:143 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 調(diào)濕材料研究現(xiàn)狀
1.2.1 調(diào)濕材料國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 調(diào)濕材料國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 當(dāng)前研究存在的問題
1.4 論文的主要工作
1.4.1 原材料選擇原則及實(shí)驗(yàn)方法
1.4.2 主要研究內(nèi)容
1.4.3 創(chuàng)新性
1.4.4 本文研究方法路線
第2章 調(diào)濕骨料微觀結(jié)構(gòu)與吸附性能研究
2.1 調(diào)濕材料原理
2.2 原材料性能
2.2.1 膠凝組分
2.2.2 保溫骨料
2.2.3 增強(qiáng)纖維
2.2.4 改性組分
2.3 多孔材料結(jié)構(gòu)解析
2.3.1 吸附現(xiàn)象
2.3.2 孔結(jié)構(gòu)表征方法
2.3.3 吸附氣體等溫線
2.3.4 等溫吸濕曲線
2.4 保溫骨料微觀構(gòu)造與吸附性能試驗(yàn)
2.4.1 內(nèi)部孔構(gòu)造
2.4.2 等溫氮吸附曲線
2.4.3 等溫吸濕曲線
2.4.4 吸濕速率
2.5 小結(jié)
第3章 復(fù)合調(diào)濕材料綜合性能實(shí)驗(yàn)
3.1 復(fù)合調(diào)濕砂漿制備
3.1.1 原材料選取和配比設(shè)計(jì)
3.1.2 拌和方法
3.1.3 試塊制備和養(yǎng)護(hù)
3.2 復(fù)合調(diào)濕砂漿微觀性能
3.2.1 外觀質(zhì)量
3.2.2 微觀形貌觀測
3.2.3 內(nèi)部孔構(gòu)造
3.3 復(fù)合調(diào)濕砂漿力學(xué)及熱工性能
3.3.1 力學(xué)性能
3.3.2 熱工性能
3.4 復(fù)合調(diào)濕砂漿吸附性能
3.4.1 等溫氮吸附脫附曲線
3.4.2 等溫平衡吸濕曲線
3.4.3 吸附速率
3.5 小結(jié)
第4章 復(fù)合調(diào)濕材料熱力學(xué)分析
4.1 毛細(xì)凝聚理論
4.2 Kelvin方程修正
4.3 平衡含濕量模型
4.3.1 量綱關(guān)聯(lián)式分析
4.3.2 模型參數(shù)研究
4.4 結(jié)果與分析
4.4.1 誤差分析
4.4.2 實(shí)測與擬合對比
4.4.3 平衡含濕量敏感性分析
4.5 實(shí)際濕緩沖性能測試與對比研究
4.6 小結(jié)
第5章 復(fù)合調(diào)濕材料熱濕環(huán)境影響試驗(yàn)
5.1 試驗(yàn)?zāi)康呐c方案
5.2 試驗(yàn)對象與測試儀器
5.2.1 試驗(yàn)對象
5.2.2 調(diào)濕砂漿現(xiàn)場制作
5.2.3 試驗(yàn)儀器與方法
5.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)調(diào)濕材料試驗(yàn)
5.3.1 寒冷季節(jié)溫濕度測試
5.3.2 返潮季節(jié)溫濕度測試
5.3.3 濕緩沖性能
5.4 隔聲性能試驗(yàn)
5.5 對化學(xué)污染物影響試驗(yàn)
5.6 數(shù)值模擬
5.6.1 幾何建模及網(wǎng)格
5.6.2 邊界條件及計(jì)算設(shè)置
5.6.3 冬季空調(diào)工況模擬
5.7 小結(jié)
第6章 平衡含濕量對墻體霉菌滋生及能耗影響分析
6.1 基本參數(shù)分析
6.1.1 平衡含濕量對多孔材料導(dǎo)熱系數(shù)的影響
6.1.2 復(fù)合調(diào)濕砂漿水蒸氣滲透系數(shù)
6.2 霉菌風(fēng)險(xiǎn)控制與評估
6.2.1 霉菌的生長與危害
6.2.2 霉菌控制策略與風(fēng)險(xiǎn)評估
6.2.3 墻體抹面砂漿內(nèi)表面霉菌滋生風(fēng)險(xiǎn)
6.2.4 墻體抹面砂漿外表面霉菌滋生風(fēng)險(xiǎn)
6.3 建筑材料生命周期能耗
6.3.1 建筑材料生產(chǎn)階段
6.3.2 建筑材料運(yùn)行階段
6.3.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)全壽命周期單位面積能耗
6.3.4 調(diào)濕材料平衡含濕量對圍護(hù)結(jié)構(gòu)能耗影響
6.4 調(diào)濕砂漿墻體熱工性能
6.4.1 模型設(shè)置
6.4.2 不同氣候區(qū)城市模擬與分析
6.5 小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A (攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文)
附錄B (攻讀學(xué)位期間參與的課題研究)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]硅藻土的特點(diǎn)及其應(yīng)用進(jìn)展[J]. 金洋,王春賀,黃幫蕊,宋岐,金向群. 硅酸鹽通報(bào). 2016(03)
[2]室內(nèi)環(huán)境中有害有機(jī)物污染現(xiàn)狀及標(biāo)準(zhǔn)研究[J]. 譚和平,錢杉杉,孫登峰,葉善蓉,喬倩,葉德萍. 中國測試. 2015(01)
[3]硅藻土在建筑裝飾工程或家庭裝修中的應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 楊哲斌. 中國建材科技. 2014(02)
[4]沸石、硅藻土孔結(jié)構(gòu)及調(diào)濕性能的研究[J]. 姜洪義,王一萍,萬維新. 硅酸鹽通報(bào). 2006(06)
[5]室內(nèi)甲醛的危害及其預(yù)防[J]. 楊振洲,蔡同建. 中國公共衛(wèi)生. 2003(06)
[6]封閉空間調(diào)濕材料新的調(diào)濕特性指標(biāo)及其理論基礎(chǔ)[J]. 冉茂宇. 華僑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(01)
[7]日本對調(diào)濕材料的研究及應(yīng)用[J]. 冉茂宇. 材料導(dǎo)報(bào). 2002(11)
[8]海泡石的基礎(chǔ)性能研究[J]. 王繼忠,李金山,梁波,張振宇. 南開大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(03)
[9]硅藻土表面羥基的漫反射紅外光譜(DRIFT)研究[J]. 袁鵬,吳大清,林種玉,刁桂儀,彭金蓮,魏俊峰. 光譜學(xué)與光譜分析. 2001(06)
[10]陰-陽離子有機(jī)膨潤土協(xié)同吸附作用及其機(jī)理研究[J]. 朱利中,蘇玉紅,沈?qū)W優(yōu),盧瑛瑩. 中國環(huán)境科學(xué). 2001(05)
博士論文
[1]復(fù)合調(diào)熱調(diào)濕材料的理論、制備及性能研究[D]. 陳智.南京大學(xué) 2017
[2]調(diào)濕材料性能及其評價(jià)方法的研究[D]. 吳懿.湖南大學(xué) 2016
[3]夏熱冬冷地區(qū)建筑墻體熱、空氣、濕耦合遷移特性研究[D]. 劉向偉.湖南大學(xué) 2015
碩士論文
[1]復(fù)合保溫砌塊墻體材料熱濕及空氣滲透性能研究[D]. 張勝旺.中國礦業(yè)大學(xué) 2016
[2]基于水泥水化模擬的水泥石水滲透系數(shù)預(yù)測[D]. 吳芬.浙江工業(yè)大學(xué) 2015
[3]多孔礦物基復(fù)合調(diào)濕材料的制備及性能[D]. 鄧妮.浙江大學(xué) 2014
[4]功能性丙烯酸酯共聚物乳液的制備及其在調(diào)濕涂料中的應(yīng)用[D]. 朱永峰.西北師范大學(xué) 2012
[5]保溫砂漿的濕熱性能研究[D]. 方正.湖南大學(xué) 2008
[6]調(diào)濕建筑材料調(diào)節(jié)室內(nèi)濕環(huán)境的機(jī)理和評價(jià)指標(biāo)研究[D]. 馬斌齊.西安建筑科技大學(xué) 2007
[7]海泡石礦物材料的顯微結(jié)構(gòu)與自調(diào)濕性能研究[D]. 李國勝.河北工業(yè)大學(xué) 2005
[8]調(diào)濕墻體材料及其調(diào)濕性能的研究[D]. 張秀梅.天津大學(xué) 2005
本文編號(hào):3185594
本文鏈接:http://sikaile.net/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/3185594.html
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