玻化微珠保温砂浆在隧道防火设计中的应用研究

针对当前多发的隧道火灾,探讨玻化微珠保温砂浆在隧道防火设计中的可行性。通过有限元计算分析,对设置玻化微珠保温砂浆隔热层的隧道衬砌结构防火性能进行研究,同时对不同火灾规模下隧道温度场的影响进行了分析。研究结果表明玻化微珠保温砂浆可以很好地阻止热量的入侵,初步验证了其在隧道防火应用的可行性,可为后续隧道防火设计及相关研究提供参考。     

Parallel and Serial Methods of Calculating Thermal Insulation in European Manikin Standards

Abstract

Standard No. EN 15831:2004 provides 2 methods of calculating insulation: parallel and serial. The parallel method is similar to the global one defined in Standard No. ISO 9920:2007. Standards No. EN 342:2004, EN 14058:2004 and EN 13537:2002 refer to the methods defined in Standard No. EN ISO 15831:2004 for testing cold protective clothing or equipment. However, it is necessary to consider several issues, e.g., referring to measuring human subjects, when using the serial method. With one zone, there is no serial-parallel issue as the results are the same, while more zones increase the difference in insulation value between the methods. If insulation is evenly distributed, differences between the serial and parallel method are relatively small and proportional. However, with more insulation layers overlapping in heavy cold protective ensembles, the serial method produces higher insulation values than the parallel one and human studies. Therefore, the parallel method is recommended for standard testing.     

KH550改性SiO2气凝胶及其掺杂对砂浆性能的研究

目的提高SiO_2气凝胶颗粒与砂浆的相容性,降低砂浆的导热系数。方法以质量分数为5%的KH550硅烷偶联剂为改性剂,先对SiO_2气凝胶颗粒进行表面改性,并以改性后的SiO_2气凝胶颗粒为替换骨料,采用等体积替换法制备SiO_2气凝胶砂浆,再用SEM、XRD、傅里叶红外光谱(FTIR)和接触角测量仪对原材料性能和砂浆的微观形貌进行表征,并研究不同替换比例的SiO_2气凝胶颗粒对砂浆密度、力学性能、收缩性能以及导热系数等性能的影响。结果采用KH-550硅烷偶联剂对SiO_2气凝胶进行表面改性,改性后的SiO_2气凝胶能够稳定地镶嵌于砂浆中,与无机胶凝材料的结合较为紧密,填补了砂浆中的孔洞,使得砂浆内部结构更为均匀,形成较为稳定的复合体系;随着SiO_2气凝胶颗粒替换比例的增大,SiO_2气凝胶砂浆的密度、力学性能以及导热系数逐渐降低,收缩率逐渐变大,当替换率达到60%时,密度由最初的2014.1 kg/m3降至1231.4 kg/m3,28天抗压和抗折强度分别降至2.15 MPa和0.45 MPa、导热系数值从0.6039 W/(m·K)降至0.1524W/(m·K),自收缩率增大到2729×10-6。结论从使用性能、材料成本、以及保温性能等方面综合考虑,当替换比例为50%时,为最优体积掺量,此时,其密度、抗压和抗折强度、自收缩率以及导热系数分别为1387.1kg/m3,8.3 MPa和2.23 MPa,1928×10-6,0.2248 W/(m·K)。     

气凝胶消防服概念研究

对现役消防服的隔热材质和使用性能,以及气凝胶作为新型纳米隔热材料在服装方面的应用现状进行了分析。根据初步对比讨论了SiO2气凝胶复合材料用于消防服的可行性,得出以下结论：在同样的热防护性能前提下,采用SiO2气凝胶复合材料可使消防服重量及厚度降低70％以上。     

新型消防员隔热防护服外层面料结构及加工

本文描述了一种新型消防员隔热防护服的外层面料。面料的结构由铝箔、聚酯膜和基布组成。通过对铝箔复合、涂胶等加工方法的摸索试验,试制了新型消防员隔热防护服的外层面料。     

服装面积因子的测评

利用暖体假人测定服装热阻时,考虑到着装后服装外表面积变大导致的边界空气层变化对服装的基本或固有热阻的影响,需引入服装面积因子的概念。本文首先阐述了服装面积因子的定义和应用：接着从直接法和间接法两大方法归纳现有测评服装面积因子的研究：最后对服装面积因子与热阻间的关系做了详细论述。     

热/自然交变环境下玻璃纤维增强SiO2气凝胶复合材料模拟使役工况试验研究

目的 研究装备动力舱在热/自然交变环境下玻璃纤维增强SiO2气凝胶复合材料性能随模拟使役工况试验时间的退化规律,提升装备动力舱热/自然交变环境效应控制水平。方法 以玻璃纤维增强SiO2气凝胶复合材料为研究对象,以湿热、盐雾和高温试验为热/自然交变环境试验谱,以振动试验为加速因子,开展5个周期的实验室模拟使役工况加速试验,对比分析样件初始状态和每一个周期试验后的性能。结果 经模拟使役工况试验后,玻璃纤维增强SiO2气凝胶复合材料的颜色由白色逐渐变成黄色,SiO2气凝胶含量逐渐减少,纤维元素组成变化不明显,导热系数升高,隔热性能下降,且均在4周期模拟使役工况试验后出现明显变化。结论 玻璃纤维增强SiO2气凝胶复合材料经5个周期的模拟使役工况试验后,其常温导热系数仅为0.026 4 W/(m.K),热面温度为200 ℃时,冷面平均温度仅为68.5 ℃,热/自然交变温差为43.5 ℃,具有良好的环境适应性。     

隔热涂料在高功率重型车辆上的应用

目的 开发一种低导热系数的功能涂料,应用于某重型车辆,以阻隔动力舱与驾驶舱之间的热量传递.方法 研究聚酯多元醇树脂与多异氰酸酯固化剂的配比、低导热系数功能填料与成膜物的配比以及两种不同粒径的空心微珠复配比例对漆膜导热系数、附着力、断裂伸长率等性能的影响,确定阻隔型隔热涂料的最佳配方.采用自制隔热测试装置对涂料的隔热性能进行测试.结果 选用多异氰酸酯作为固化剂,实现漆膜常温固化.聚酯多元醇中羟基(—OH)与多异氰酸酯(—NOC)的最佳物质的量的比为0.8～1.0,低导热系数功能填料与成膜物的最佳质量比为1.5～2.0.漆膜附着力不小于4 MPa,断裂伸长率不小于50％,导热系数小于0.06 W/(m·K),漆膜密度小于0.5 g/cm3.隔热涂层经120℃/2 h的测试,涂层冷面温度未超过45℃.结论 研制的阻隔型隔热涂料具有优异的隔热性能,在某型车辆动力舱与驾驶舱之间进行应用与隔热性测试(涂层厚度1.5～2.0 mm、车辆持续工作3 h).结果 表明,驾驶舱一侧隔板的表面温度未超过38℃,隔热效果显著.     

秸秆基建筑保温材料的节能减排分析

计算了秸秆基建筑保温材料的年节能量,并与等量秸秆用作燃料释放的热量进行对比;估算了秸秆基建筑保温材料的CO2减排量;对秸秆基建筑保温材料和发泡聚苯乙烯(EPS)材料生产过程的能耗、CO2排放量和经济性进行对比分析。结果表明,秸秆用于建筑保温在采暖期节能约可高达51 MJ.kg-1.a-1,明显高于其直接用作燃料所释放的热量(7.1~16.7 MJ.kg-1)。若中国北方农村有10万户居民应用特定的秸秆基建筑保温材料,10a的CO2减排量将达到1 600万t以上。在达到相同保温效果情况下,秸秆基材料生产过程中的总能耗和CO2排放量均低于EPS材料,经济性也优于EPS材料。因此,宜在中国北方农村地区大力推广秸秆基建筑保温材料。     

高速铁路声屏障对居民环境影响的试验研究

以3种结构的高速铁路声屏障为研究对象,测量了高速列车通过有声、无声屏障两种状态下8个测点的声压值,并计算各测点等效连续A计权声压和声屏障的隔声量,结合GB 3096—2008《声环境质量标准》中规定的环境噪声限值进行声屏障结构对高速铁路周边居民的声环境影响评价。试验分析结果表明:声屏障不同程度改善了居民的声环境;由于试验所用的3种结构的声屏障隔声量离一般设计要求(20～25dB)相差太远,使得高速铁路周边环境噪声高于国家标准规定限值;声屏障结构改进应着力提高中低频噪声的隔声量。