涂料文集
研究探讨我国新型外墙外保温隔热体系
2.3保温砂浆的优选
模糊评价法是运用模糊数学理论方案的优化,进行多个因素或多层次评价的一种数学综合分析方法,其特点是将难以定量的影响因素,通过隶属度和权重来进行分析比较,得到最优的评价结果[1]。本文采用简化模糊评价法优选保温砂浆。其步骤如下:
(1)确定因素集U。取U={U1,U2,U3,U4}
式中:U1——保温隔热性;U2——安全稳定性;U3——抗裂防水性;U4——防火阻燃性。
(2)确定评价集V。取V={V1,V2,V3,V4}
式中:V1、V2、V3、V4——分别代表保温砂浆A、B、C、D。
评语分为4个等级,即好、较好、一般、差。
(3)权重矩阵。引入模糊向量A=(a1,a2···an)。
本文权重数取A=(0.8,0.6,0.4,0.2)。
(4)单因素评价矩阵见表5。
对于评价中的4个程度“好”、“较好”、“一般”、“差”进行量化赋予数值评分,分别为0.8、0.6、0.4、0.2。根据表5得评分矩阵,见表6。
模糊评价法是运用模糊数学理论方案的优化,进行多个因素或多层次评价的一种数学综合分析方法,其特点是将难以定量的影响因素,通过隶属度和权重来进行分析比较,得到最优的评价结果[1]。本文采用简化模糊评价法优选保温砂浆。其步骤如下:
(1)确定因素集U。取U={U1,U2,U3,U4}
式中:U1——保温隔热性;U2——安全稳定性;U3——抗裂防水性;U4——防火阻燃性。
(2)确定评价集V。取V={V1,V2,V3,V4}
式中:V1、V2、V3、V4——分别代表保温砂浆A、B、C、D。
评语分为4个等级,即好、较好、一般、差。
(3)权重矩阵。引入模糊向量A=(a1,a2···an)。
本文权重数取A=(0.8,0.6,0.4,0.2)。
(4)单因素评价矩阵见表5。
对于评价中的4个程度“好”、“较好”、“一般”、“差”进行量化赋予数值评分,分别为0.8、0.6、0.4、0.2。根据表5得评分矩阵,见表6。

表5 4种保温砂浆性能评价

表6 4种保温砂浆评价
在简化向量归一、单因素评判等步骤前提条件下,通过评分合计或加权平均分数比较可以看出,4种保温砂浆的优劣顺序为:B>A>C>D,以B为最优、D为最劣。因此新型外墙外保温隔热系数中的保温层选用空心微珠保温砂浆B型。
3新型外墙外保温系统的热工计算
外墙外保温系统的设计,必须按照不同地区要求的节能标准或规范规定的墙体节能单项指标(即传热系数K、热惰性指标D),由热工计算来决定墙体材料、保温材料的厚度。夏热冬暖、夏热冬冷地区《标准》规定的外墙节能要求见表7。
3新型外墙外保温系统的热工计算
外墙外保温系统的设计,必须按照不同地区要求的节能标准或规范规定的墙体节能单项指标(即传热系数K、热惰性指标D),由热工计算来决定墙体材料、保温材料的厚度。夏热冬暖、夏热冬冷地区《标准》规定的外墙节能要求见表7。

表7夏热冬暖和夏热冬冷地区外墙保温隔热要求
根据新型外墙外保温隔热系统的构造,墙体结构可以是钢筋混凝土墙体、各种砌块墙体及轻型墙体,本文以钢筋混凝土墙体为例子,从内到外主要材料分别是:水泥砂浆20mm、钢筋混凝土墙体240mm、保温砂浆20mm、抗裂保护层8mm、饰面涂料。从《标准》规定的外墙保温隔热要求中不难看出,复合墙体的D值决定外墙传热系数K的取值大小,D值按式(1)计算:

式中:Ri——第i层材料热阻,m2·K/W;
Si——第i层材料的蓄热系数,W/(m2·K)。
新型外墙外保温隔热系统复合墙体的热惰性D值见表8。
Si——第i层材料的蓄热系数,W/(m2·K)。
新型外墙外保温隔热系统复合墙体的热惰性D值见表8。

表8复合墙体D值
由表8可知,该复合墙体的热惰性指标D为3.597,即>3。因此在夏热冬暖地区K值可取≤2.0,夏热冬冷地区K值取≤1.5。K值的计算过程如下:钢筋混凝土外墙外保温复合墙体的传热绝缘系数Rz为:
Rz=Ri+R1+R2+R3+R4+Re
式中:Ri——内表面热绝缘系数,0.11m2·K/W;
R1——水泥砂浆热绝缘系数,0.02/0.93=0.022m2·K/W;
R2——钢筋混凝土墙体热绝缘系数,0.24/1.740=0.138m2·K/W;
R3——保温砂浆热绝缘系数,0.02/(0.072×1.2)=0.231m2·K/W;
R4——保护层热绝缘系数,0.008/0.93=0.009m2·K/W;
Re——外表面热绝缘系数,0.05m2·K/W;则
Rz=0.11+0.022+0.138+0.231+0.009+0.05=0.56(m2·K/W)
(2)K=1/Rz,则K=1/0.56=1.78,即K<2,符合夏热冬暖地区《标准》3的要求。
夏热冬冷地区满足K=1.5,D≥3时,设计保温砂浆的厚度按下式计算:
(1)δx=λx(R0-Ri-R-Re)(1)
Rz=Ri+R1+R2+R3+R4+Re
式中:Ri——内表面热绝缘系数,0.11m2·K/W;
R1——水泥砂浆热绝缘系数,0.02/0.93=0.022m2·K/W;
R2——钢筋混凝土墙体热绝缘系数,0.24/1.740=0.138m2·K/W;
R3——保温砂浆热绝缘系数,0.02/(0.072×1.2)=0.231m2·K/W;
R4——保护层热绝缘系数,0.008/0.93=0.009m2·K/W;
Re——外表面热绝缘系数,0.05m2·K/W;则
Rz=0.11+0.022+0.138+0.231+0.009+0.05=0.56(m2·K/W)
(2)K=1/Rz,则K=1/0.56=1.78,即K<2,符合夏热冬暖地区《标准》3的要求。
夏热冬冷地区满足K=1.5,D≥3时,设计保温砂浆的厚度按下式计算:
(1)δx=λx(R0-Ri-R-Re)(1)
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