5.6.4 日光温室保温蓄热墙体设计在线视频

大家好

我是中国农业大学的李明

欢迎回到农业生物环境工程慕课

今天

我们来学习日光温室保温蓄热后墙设计

墙体

是日光温室维持较高室内气温的关键要素

墙体呢

可以在日间吸收来自太阳辐射的热量

然后在夜间向室内再释放热量

这一特点

与民用建筑墙体有很大不同

因此

我们不能直接套用民用建筑领域的设计规范

本次课程内容

包括日光温室后墙类型

保温蓄热后墙蓄放热机理

以及保温蓄热后墙构造方法三方面内容

经过多年的发展

出现了很多墙体类型

根据构造特点

可以把这些墙体划分为

实体墙

夹芯墙

外保温复合墙和轻型保温墙四种类型

其中呢

实体墙是使用单一材料建造的墙体

夹芯墙

是在墙体内部填充

或设置保温材料的墙体

外保温复合墙

是在墙体的外侧

复合一层保温材料而形成的墙体

轻型保温墙

则是使用轻型保温材料建造的一种墙

那么对于上述墙体来说

实体墙一般采用重质材料建造

如砖墙或者是土墙

这些材料的导热系数比较高

需要有一定的厚度

才能实现保温和蓄热功能

不仅占地多

而且土地利用效率不高

那么填充有保温材料的夹心墙

主要存在着填充材料易吸湿

或下沉

导致墙体保温性下降的问题

使用保温板材建造的夹心墙呢

还存在着密封性能较差的问题

目前实体墙和夹芯墙

都均处于慢慢淘汰的过程

外保温复合墙

具有良好的保温性能和蓄热性能

而轻型保温墙体呢

保温性能好

成本低

易于装配化建造

但缺乏蓄热功能

需要与加温设备配套使用

除了构造之外

尺寸也是日光温室后墙设计的重要内容

墙体过薄则不能形成保温蓄热功能

过厚则会浪费资源

增加建造成本

那么我们

是该如何来确定墙体的厚度呢

那么我们首先以土墙为例

来了解一下日光温室后墙的保温蓄热机理

土墙虽然厚度比较大

但它的保温蓄热性能非常的优良

通过对土墙传热特性的研究

有助于我们更好的理解

日光温室后墙的保温蓄热机理

然后直到我们对后墙进行设计

根据研究

土墙可划分为蓄热层和保温层两部分

蓄热层为土墙的内侧

它主要承担在日间储热

和夜间向室内放热的功能

蓄热层的温度具有较大的波动

而且呢波动幅度从墙体表面

向内部不断的减小

保温层的温度波动比较小

它主要承担防止蓄热层热量

向室外流失的功能

根据测试

3.5m厚土墙的保温层和蓄热层厚度

分别是3.2m和0.5m

而且利用同等热阻值的聚苯板

替代土墙的保温层之后

墙体的蓄放热性没有收到显著影响

根据上述研究结果

我们就可以根据

蓄热层和保温层所承担的功能

和传热规律来确定它相应的厚度

最终来确定墙体的合理厚度

首先我们来看蓄热层

由于蓄热层要储蓄热量

适宜选用夯实黏土

石块

或实心砌块

等比热容和密度较大的材料来进行建造

根据模拟分析

现行规范

推荐黏土

或碎石蓄热层的厚度宜为0.5 m

而实心砖砌体蓄热层的厚度

宜为0.37 m或0.50 m

保温层应放置于蓄热层外面

这样可以防止蓄热层热量向室外流失

另外

把保温层放置在蓄热层外侧

还可以显著提高墙体密封性能

另外

保温层应该设置连续

避免出现热桥

宜采用导热系数小的材料建造

并具有一定厚度

当然最关键的

保温层应该使墙体热阻

满足规范要求

也就是说

使墙体热阻

高于规范所规定的底限热阻要求

具体数值可以参照规范查进行查找

接下来

我们通过一个案例

来理解一下上述设计过程

这种新型墙体呢

是聚苯乙烯型砖外保温复合墙

蓄热层材料是填土

这种材料不仅来源广泛

价格低廉

而且施工很简单

那么在实际的建造过程中

我们可以直接先填土

填充在保温层和混凝土板之间即可

考虑到混凝土板具有较高的蓄热性能

根据规范要求

填土的厚度可以确定为45公分

墙体的保温层材料呢

是填充有混凝土聚苯乙烯型砖

该材料厚度240mm

它的热阻也高于我们的规范要求

另外

蓄热层的填土呢

可以和聚苯乙烯型砖

进行紧密贴合

从而确保聚苯乙烯型砖的保温性能

能够得到有效的发挥

聚苯乙烯型砖的保温测试连续设置等

中间没有热桥

而且呢

型砖之间也可以进行紧密的连接

具有非常好的密封性能

根据实际测试

当冬季室外最低气温在-12℃的时候

该墙体的储放热效果

与3.5m厚的夯土墙相近

具有非常好的保温蓄热性能

好

我们今天学习了日光温室后墙类型

保温蓄热机理和设计方法

本次课程内容呢

是日光温室设计的重点

希望大家能理解掌握

好

本次课程结束

谢谢大家