钢筋混凝土内置保温层组合剪力墙导热系数优势

（1）试验结果。

钢筋竖向布置、竖向和水平向布置时的钢筋混凝土导热系数及未配置钢筋的混凝土导热系数试验结果见表3.6所示。

表3.6　竖向和水平向配筋的钢筋混凝土导热系数试验结果
Table 3.6　Test results of thermal conductivity of reinforced concrete with vertical and/or longitudinal rebars

续表

（2）试验结果分析。

将上述试验结果绘入图3.15中，横轴为钢筋体积分数，纵轴为钢筋混凝土相对导热系数，即钢筋混凝土的导热系数与素混凝土的导热系数之比（λR/λC），分析钢筋体积分数及钢筋布置形式对钢筋混凝土导热系数的影响。(www.xing528.com)

从图3.15可以看出，钢筋混凝土的导热系数明显大于无筋混凝土的导热系数；无论钢筋单向布置还是双向布置，钢筋混凝土的导热系数都随钢筋体积分数的增大而增大。这是因为钢筋的导热系数为29W/（m·K），大约是混凝土导热系数的20倍，钢筋分布在混凝土中，改变了热量在混凝土中原有的传递路径，在混凝土中形成了“内热桥”，热量在钢筋位置快速传递，使得钢筋混凝土的导热系数明显增大。

当钢筋单向布置时，钢筋混凝土导热系数随钢筋体积分数基本呈线性增长。钢筋双向布置时，钢筋混凝土的导热系数比单向布置时又增加了一个幅度，但仍呈线性增长趋势。在钢筋体积分数为2.7%时，钢筋双向布置时的钢筋混凝土导热系数明显大于钢筋单向布置时的钢筋混凝土导热系数。这是由于在钢筋单向布置时，每根钢筋形成的“内热桥”独立工作；而当钢筋双向布置时，两个方向的钢筋搭接在一起形成一个整体，热量在连通体内传递，“内热桥”效应放大，导致通过试件的热量增加，导热系数增大。从试验结果可以看出，钢筋混凝土导热系数的大小不仅受到其内部热桥数量的影响，同时受到热桥连通效果的影响。

与《民用建筑热工设计规范》（GB 50176—93）规定的干密度为2500kg/m3的钢筋混凝土导热系数1.74W/（m·K）比较［39］，本试验除钢筋体积分数为5.4%时达到了此值外，其余钢筋混凝土的导热系数均较小。

图3.15　钢筋混凝土导热系数随钢筋体积分数变化规律
Fig.3.15　Variation of thermal conductivity of reinforced concrete with rebar volume fraction

图3.16给出了单向配筋与双向配筋情况下，钢筋混凝土导热系数随钢筋体积分数变化的拟合曲线。可以看出，双向配筋的拟合曲线的斜率大于单向配筋拟合曲线的斜率，说明双向配筋的增长幅度大于单向配筋的增长幅度；在同一钢筋体积分数（2.7%）情况下，双向配筋的钢筋混凝土导热系数大于单向配筋的钢筋混凝土导热系数。

图3.16　钢筋混凝土导热系数随钢筋体积分数的拟合曲线
Fig.3.16　Fitness of thermal conductivity of reinforced concrete with rebar volume fraction