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热阻式沥青混合料的隔热降温特性与路用性能评价

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西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2019年第3期51卷 375-382,395页

作者：李彩霞杨建华张苛陕西交通职业技术学院公路与铁道工程学院陕西西安710018 长安大学公路学院陕西西安710064 阜阳师范学院信息工程学院安徽阜阳236041

为减轻沥青路面高温车辙病害及路面高温对城市“热岛效应”的影响,提出采用煅烧铝矾石等质量替换混合料中部分粗集料的方法,以达到隔热降温的目的.通过自制室内模拟太阳辐射试验设备,探究了煅烧铝矾石在不同掺量下AC-13混合料车辙板试... 详细信息

为减轻沥青路面高温车辙病害及路面高温对城市“热岛效应”的影响,提出采用煅烧铝矾石等质量替换混合料中部分粗集料的方法,以达到隔热降温的目的.通过自制室内模拟太阳辐射试验设备,探究了煅烧铝矾石在不同掺量下AC-13混合料车辙板试件的升温过程和降温行为,对比分析了AC-13和SMA-13混合料的隔热降温性能,并确定了煅烧铝矾石的最佳掺量;在此基础上,评价了两种热阻式沥青混合料的路用性能.结果表明:AC-13混合料试件不同厚度处的升温过程和降温行为具有差异性,试件不同厚度处的降温幅度大小关系为:下表面>中位置>上表面;依据降温幅度和经济性,推荐煅烧铝矾石在AC-13和SMA-13混合料中的最佳掺量分别为60%和80%;最佳掺量条件下的AC-13和SMA-13混合料具有优异的高温性能、良好的低温性能和抵抗水热耦合作用的能力,但其水稳性能相对不足.因此,依据沥青路面气候分区原则,建议将其用于年降雨量小于1000mm的湿润区、半干旱区和干旱区,或采取添加抗剥落剂等措施,以改善其水稳性能.

关键词：道路工程煅烧铝矾石沥青混合料升温过程隔热降温路用性能

基于钢桥面铺装层内部温度变化监测的隔热降温材料优选试验研究

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中外公路 2020年第3期40卷 108-113页

作者：叶伟招商局公路信息技术(重庆)有限公司重庆市400060

为进一步探索对钢桥面沥青铺装层高温病害的预防性研究,该文利用热电偶连接数显装置的温度监测设备,在完成室外模拟监测钢桥面铺装结构内部温度试验检测方法和隔热降温型铺装结构设计的基础上,对分别基于MMA+纳米SiO2气凝胶保温毡+GA+SM... 详细信息

为进一步探索对钢桥面沥青铺装层高温病害的预防性研究,该文利用热电偶连接数显装置的温度监测设备,在完成室外模拟监测钢桥面铺装结构内部温度试验检测方法和隔热降温型铺装结构设计的基础上,对分别基于MMA+纳米SiO2气凝胶保温毡+GA+SMA钢桥面铺装结构和掺轻质空心玻璃微珠的MMA+GA+SMA钢桥面铺装结构以及MMA+GA+SMA普通钢桥面铺装结构进行了同一试验环境下的沥青铺装层内部温度监测。试验结果显示:相比普通钢桥面铺装结构,纳米SiO2气凝胶保温毡对沥青铺装层可实现约18%的平均降温幅度,掺轻质空心玻璃微珠的MMA对沥青铺装层可实现约11%的平均降温幅度。综合沥青铺装层内部温度波动范围、平均降温幅度以及钢板与沥青铺装层温度的差异大小3个方面评判,认为设置有纳米SiO2气凝胶保温毡的钢桥面铺装结构对沥青铺装层的隔热降温作用最为显著。

关键词：钢桥面沥青铺装层隔热降温温度监测纳米SiO2气凝胶空心玻璃微珠

固废基混合隔热材料对高地温巷道隔热降温效果研究

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固废基混合隔热材料对高地温巷道隔热降温效果研究

作者：关品品中国矿业大学

学位级别：硕士

随着我国浅层煤炭资源的开采殆尽,煤矿开采逐步转向深部。在深井中高地温围岩散热是造成矿井热害的主要原因,高地温巷道由于通风线路长、暴露面积大等原因在很大程度上影响了井下通风环境,不仅直接通过热交换使通风风流温度上升,还会影... 详细信息

随着我国浅层煤炭资源的开采殆尽,煤矿开采逐步转向深部。在深井中高地温围岩散热是造成矿井热害的主要原因,高地温巷道由于通风线路长、暴露面积大等原因在很大程度上影响了井下通风环境,不仅直接通过热交换使通风风流温度上升,还会影响其它制冷措施的降温效果。随着隔热材料的发展,在高地温巷道利用隔热材料进行隔热降温成为一种新的热害防治技术。本文采用泡沫、陶粒等固废材料通过正交方法研制矿用隔热材料,利用自制的高地温巷道隔热降温模拟装置研究了隔热材料的降温效果,采用数值模拟方法研究了各因素对隔热降温效果的影响,分析总结实验数据得出应用隔热材料条件下高地温隔热巷道综合对流换热系数。本文总结了矿用隔热材料的基本性能要求,以此为标准选取合适的试验原料。选取了泡沫颗粒、陶粒、玄武岩纤维等固废材料,以组分改良的方式研制矿用隔热材料,开展正交试验优化材料配比,采用极差、方差、功效系数等分析方法研究各因素对综合性能的影响,研制出隔热性能好、支承性能强且轻质的固废基混合隔热材料,并从固废材料自身特性出发分析了矿用隔热材料的隔热机理。为了探究隔热效果自主研制了高地温巷道隔热降温模拟装置,以此装置为基础进行巷道围岩升温试验,探究隔热材料及风速对隔热降温效果的影响。通过对比不同风速下巷道喷涂固废基混合隔热材料前后的温升过程及内部风流温度,探讨了研制的隔热材料和风速对隔热降温效果的影响。结论表明:喷涂隔热材料和增大风速都可以降低巷道风流温度,增强降温效果。利用FLUENT软件建立高地温巷道模型进行数值模拟,通过对比整体温度分布、涂层温度及风流出口温度分析了高地温巷道大规模应用隔热材料前后的温度场分布特征,证明了实施隔热方法带来的良好降温效果;进一步研究了各种因素(涂层导热系数、涂层厚度、风速、风温、原始岩温、围岩导热系数)对巷道隔热降温效果的影响,在此基础上总结分析了应用隔热材料后各影响因素的高地温巷道综合对流换热系数变化规律,对矿井高地温巷道隔热降温具有重要应用价值。本文研究成果可为矿井隔热降温技术提供一种新型应用材料,为隔热巷道的风温预测及热害防治技术提供技术依据。论文共有图49幅,表20个,参考文献92篇。

关键词：高地温巷道隔热降温隔热材料风流降温对流换热系数

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封闭空腔蒸发冷却屋面的隔热降温效果研究

封闭空腔蒸发冷却屋面的隔热降温效果研究

作者：司一凡华南理工大学

学位级别：硕士

建筑物顶层房间的空调冷负荷受屋面影响较大,同时,当我国夏季室内空气温度降低时,房间的空调能耗得以减少,人体的热舒适性得以较大幅度的提升。本文通过对文献调研,选择对一种基于封闭空腔蒸发冷却的新型屋面进行研究,通过风洞实验测试... 详细信息

建筑物顶层房间的空调冷负荷受屋面影响较大,同时,当我国夏季室内空气温度降低时,房间的空调能耗得以减少,人体的热舒适性得以较大幅度的提升。本文通过对文献调研,选择对一种基于封闭空腔蒸发冷却的新型屋面进行研究,通过风洞实验测试,对广州地区和银川地区夏季典型气象日天气参数下,封闭空腔蒸发冷却屋面模块与开敞蒸发冷却屋面模块的隔热性能及动态蒸发冷却特性进行对比测试,讨论分析了不同地区下两模块各自的热流分配特征,获得了等效热阻以定量评价隔热性能,为蓄水屋面隔热模块的构造优化及其工程应用提供基本的实验依据。研究发现:与开敞蒸发冷却屋面模块相比,封闭空腔蒸发冷却屋面模块具有良好的隔热效果,较之开敞蒸发冷却屋面模块,广州地区封闭空腔蒸发冷却屋面模块底面温度在2:00-20:30时段平均低4.9℃。银川地区封闭空腔蒸发冷却屋面模块底面温度在9:15-9:00(+1)时段平均低5.32℃;广州地区封闭空腔蒸发冷却屋面模块延迟时间最长为268min,银川开敞蒸发冷却屋面模块底面温度延迟时间则最短为9min;对模块底面温度与室外气象参数进行关联性分析,发现开敞蒸发冷却屋面模块底面温度受室外气象参数影响较为显著;各地区各蒸发冷却模块中,广州地区开敞蒸发冷却屋面模块传热热流值最大,为7.98W/m。各蒸发冷却模块等效热阻分别为:广州开敞蒸发冷却屋面模块0.09(m.K)/W,广州封闭空腔蒸发冷却屋面模块1.90(m.K)/W,银川开敞蒸发冷却屋面模块0.01(m.K)/W,银川封闭空腔蒸发冷却屋面模块1.76(m.K)/W,其中封闭空腔蒸发冷却屋面模块的等效热阻均大于开敞蒸发冷却屋面模块,并且封闭空腔蒸发冷却屋面模块在广州地区应用隔热性能较好。

关键词：封闭空腔蒸发冷却屋面开敞蒸发冷却屋面风洞实验隔热降温

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新型储水屋面板径流控制与隔热降温效果研究

新型储水屋面板径流控制与隔热降温效果研究

作者：龙相如广西大学

学位级别：硕士

随着全球的城市化趋势日益显著,所导致的城市热岛效应、城市内涝、能源负担加剧等问题也随之而来,严重影响着人们的生活质量与制约着城市的发展,解决这一系列城市病问题已迫在眉睫。屋面能直接影响建筑室内热环境且占据约一半的城市面积... 详细信息

随着全球的城市化趋势日益显著,所导致的城市热岛效应、城市内涝、能源负担加剧等问题也随之而来,严重影响着人们的生活质量与制约着城市的发展,解决这一系列城市病问题已迫在眉睫。屋面能直接影响建筑室内热环境且占据约一半的城市面积,利用降温屋面成为解决城市病问题的新途径。本文充分利用传统降温屋面的特点,创新性的提出了一种储水屋面板,并对其结构进行初步设计。通过模型对比试验及理论推导的方式对其雨水径流控制效果、隔热降温效果、应用可行性进行研究,旨在证明其相较于传统屋面隔热板在缓解城市热岛效应与城市内涝及降低建筑能耗上具有一定的优势。得到结论如下:(1)根据规范要求及实际情况,确定储水屋面板的具体结构为外围不透水结构包围多孔实体的结构形式。其尺寸为500mm×500mm×40mm;其中外围不透水结构厚度为10mm;多孔实体厚度为30mm,选用10-15mm骨料,配合比为6:1:0.3:0.04(骨料:水泥:水:减水剂)。(2)通过利用屋面模型及人工模拟降雨器所进行的对比实验,得出:储水屋面板对径流洪峰具有一定的延缓作用,其延迟时间随着降雨强度的增大而减小;当降雨量大于储水屋面板的储水能力时,其对后续降雨的径流洪峰的削弱能力十分有限;储水屋面板对径流水量具有相对明显的削减能力,但径流系数随着降雨强度的增加而减弱。自然降雨条件下的径流控制效果,受当次降雨时期的降雨强度及降雨峰值出现时间影响较为明显。(3)通过利用房屋模型对分别铺设有储水屋面板与普通混凝土屋面板的屋面在自然条件下进行对比实验,得出:储水屋面板屋面内外表面温度及其内表面对流换热总量与温度波幅均低于普通混凝土屋面板屋面;其温度衰减倍数高于普通混凝土屋面板;其内表面最高温度出现最早与最晚时间均滞后于铺设普通混凝土屋面板屋面;其温度延迟性能优于普通混凝土屋面板;但其隔热降温性能受其自身含水率与天气影响较为明显。(4)储水屋面板满足安全性的要求,并且具有积极明显的社会与环境效益。但从经济效益角度分析,其直接经济效益比小于1。

关键词：降温屋面屋面板径流控制隔热降温建筑节能

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轮船锅爐舱隔热降温措施效果评价