为进一步探讨优化轻钢龙骨复合墙体节能设计的有效途径,扩大其在我国严寒地区应用,采用热电偶测温方法进行腹板开孔、带外保温层腹板开孔两个方案的轻钢龙骨复合墙体传热性能的试验研究,重点考察墙体的传热系数和测点温度。试验结果表明:腹板开孔节能设计方法可以降低轻钢龙骨墙体的热损失,削弱龙骨所在部位的热桥效应,显著提高墙体的保温性能。两种试验方案的墙体传热系数分别为0. 315,0. 250 W/ (m2·K) ,可以满足我国严寒地区居住建筑围护结构节能50% 的传热系数限值要求。选用JG /T182—2005《低层轻型钢结构装配式住宅技术要求》推荐的轻钢龙骨规格,组成标准轻钢龙骨复合墙体,采用ANSYS 有限元模拟对比分析4 类墙体的平均传热系数、温度场,进行墙体的经济性比较,提出符合我国严寒地区( 如哈尔滨市) 建筑节能标准的轻钢龙骨复合外墙节能设计方案。
钢结构体系早已应用于我国的建筑业,但采用于住宅建造,在我们国家还属于空白。美国、日本、澳大利亚等国家,早已采用轻钢结构特别是采用镀锌轻钢龙骨作为承重体系应用于住宅建造。在美国普通的低层民用住宅中。钢结构的住宅所占的比例从90年代初的5%已发展到现在的25%左右,而且应用技术更加成熟、完善。
轻钢结构住宅主要是指以镀锌轻钢龙骨为结构件建造的住宅,这种结构在国外多为一、二层的独户式小住宅,也有用其建造六层以下集合式住宅的,明显区别于采用H型钢等厚壁钢材(因表面涂有防锈漆,俗称“红钢”)的结构,因而称为轻钢结构。轻钢结构住宅具有性能好、自重轻、工厂化程度高、建造速度快、劳动强度小等优点,因而近三十年来在欧美国家逐步发展起来,已经形成了一整套十分成熟的技术。国内外许多企业不约而同地想把轻钢结构住宅技术移植到中国来,但效果却不像人们事先想象的那样乐观。
“轻钢龙骨”的钢结构和聚苯发泡混凝土结构,有点像泡沫和钢材小块水泥的混合品。建设过程就是通过“轻钢”的楼体骨架,用聚苯发泡和混凝土的混合物进行灌注,形成墙体和房顶,这样的墙特别轻。