严寒地区湿状况下的围护结构保温构造研究

This project is for the study of building envelope insulation structure under moisture conditions in cold regions. This project is based on the theory of heat and moisture transfer and it explores the building envelope insulation structures in cold regions. At present, there are few related researches in China.The study explores the moisture transfer law of the different building envelope insulation structures by theoretical calculations, data analysis, software simulation, and aims to find ways of optimizing the program of thermal insulation of the composite structures in the cold regions through qualitative and quantitative analysis. The related researches are few in China..The study includes four aspects: (1) establish the data of composite constructions in the envelope structures and explore heat and moisture transfer model suitable for cold regions; (2) explore moisture transfer and accumulation law of envelope, especially the influence of different initial moisture content upon moisture stability and clarify the criterion of the stable state of moisture; (3) analyze the variation of the heat transfer coefficient in different moisture content and the intrinsic link between the moisture transfer and building insulation according to the law of coupled heat and moisture transfer in envelope; (4) analyze the influencing factors of the envelope moisture accumulation and destruction, and optimize the structure building program. .The study explores the moisture conditions of envelope structure under different building constructions in cold regions with its regional characteristics. It promotes energy saving from the perspective of moisture conditions of building envelope, helps to solve the problem of the influence of moisture conditions upon the building envelope structures, helps to broaden our horizon in energy efficiency and explores new ideas of building energy efficiency.

本项目以热湿传递理论为基础，着眼于严寒地区的建筑围护结构保温构造进行研究。目前国内相关研究报道较少。通过对围护结构典型构造进行理论计算、测试数据分析、软件模拟，探求其相应的传湿规律；定性与定量分析，提出严寒地区保温优化复合构造方案。具体内容包括四个方面：（1）建立严寒地区围护结构典型复合构造数据库，探索适合于严寒地区的热湿传递模型；（2）研究围护结构中湿传递及积累的规律，特别是不同初始含湿率对湿稳定的影响，明确湿稳定状态的判据；（3）根据围护结构中热湿耦合传递的规律，分析不同含湿量时，围护结构传热系数的变化规律，分析传湿与建筑保温之间的内在联系；（4）分析围护结构湿积累和湿破坏的影响因素，优化建筑构造方案。本课题针对严寒地区围护结构湿状况进行研究，突出地域性；解决目前湿状况对建筑围护结构的影响；从围护结构湿状况角度促进建筑节能目标的实现，拓展严寒地区节能新视角，探索建筑节能新理念。

目前建筑节能设计更注重的是热传递，而忽视湿传递的影响，因此出现一系列的建筑缺陷，影响建筑的耐久性和美观。所以本项目保温墙体热湿状态研究无论在建筑节能方面，还是在创造健康舒适的室内环境，以及解决围护结构湿破坏问题中均起着至关重要的作用。.（1）归纳了严寒地区保温墙体的典型构造，提出边界类型的概念，确定开放型、半封闭型和封闭型三种边界类型，分析不同边界类型保温构造的热湿状态。.（2）探讨用湿度传感器代替传统滤纸称重法间接测得保温材料重量湿度的可行性，提出测试围护结构保温材料重量湿度的新方法。.（3）测定保温墙体的温度场和湿度场，分析热湿耦合传递的规律，研究不同保温材料重量湿度和导热系数之间的关系，提出关系函数。.（4）模拟不同构造类型保温墙体湿状况，分析结构达到湿稳定状态的过程，探究沈阳地区不同构造保温墙体在不同温湿度条件下的保温材料重量湿度的变化规律。.（5）模拟不同类型外保温材料湿状况，探求保温材料重量湿度的变化规律，确定围护结构达到湿稳态的时间，以及保温材料重量湿度。验证《民用建筑设计规范》所规定的保温材料重量湿度允许增量的合理性，以及外保温砌块墙体中岩棉和聚苯板保温材料在湿稳态时导热系数修正系数。.（6）自主研发“墙体热湿传递计算软件”，计算围护结构冷凝状况，并通过保温材料重量湿度的允许增量来判断围护结构的合理性。.（7）分析围护结构湿积累和湿破坏的影响因素和产生的原因，提出预防和控制围护结构冷凝的具体措施，优化保温材料的选择和墙体构造设计方案。 .完成综合研究报告。发表相关期刊论文6篇，待发表2篇。授权实用新型专利2项，申请发明专利2项，软件著作权1项。参加地方标准有关保温节能内容的编制1部。培养硕士研究生5名。.本课题针对严寒地区围护结构湿状况进行研究，突出地域性；解决目前湿状况对建筑围护结构的影响；从围护结构湿状况角度促进建筑节能目标的实现，拓展严寒地区节能新视角。具有较大的社会、经济和环境效益。