严寒地区集装箱活动房的热工性能(完)

2013年7月16日

图3 缝隙部位的热传导模型(方案1)

图4 缝隙部位的热传导模型(方案2)

表2 外墙热桥部位的内表面温度 ℃

从表2的计算数据可看出，方案1的门窗框部位以及保温夹心板垂直交界处的缝隙部位的内表面温度小于室内空气露点温度，存在结露隐患。从成本角度来看，2种外墙内保温方案的差别不大，但方案2的保温效果优于方案1，且热桥部位不存在结露隐患。因此，严寒地区使用的干货箱结构的活动房如果采用保温夹心板进行装饰，应当预先在箱体内表面粘贴足够厚的保温材料，并消除粘贴层的接缝。

4 底部保温结构的热工性能分析

常规设计的集装箱活动房底部保温结构见图5。底部架空，直接与室外空气接触，因此冬季室外计算参数与前述相同。由于岩棉与钢质底横梁的热导率相差悬殊，二者比值为0.00076，超出《民用建筑热工设计规范》规定的两向非均质围护结构平均热阻公式修正系数的取值范围（0.09≤Φ≤0.99），因此其给出的计算方法不适用于轻钢龙骨复合保温结构，需采用有限元分析方法，模拟复合保温结构的热流密度和两侧温度，按传热学公式λ=qδ/（t₁-t₂）求出复合围护结构的有效热导率。

图5 常规设计的集装箱活动房底部保温结构

相关文献表明：龙骨翼面宽度对复合保温结构的传热系数影响不大，但对复合保温结构的局部多维传热影响较大；龙骨高度对复合保温结构的传热系数影响很大，龙骨高度越小，热桥现象越严重；复合保温结构的传热系数随龙骨壁厚的增加呈线性上升，且龙骨壁厚越大，热桥现象越严重；复合保温结构的传热系数随龙骨间距的增加而减小，龙骨间距对钢龙骨的热桥效应影响甚微。参照国外轻钢别墅的热工资料，在龙骨壁厚2.5mm，高120mm，间距600mm的情况下，龙骨和岩棉平均热阻的折减系数约为0.37，集装箱活动房的底部保温结构若按常规设计，其传热阻应小于1.4m²·K/W，且底横梁部位存在明显的热桥效应（见图6），即使增加底横梁高度，也不能满足严寒地区的保温要求。

图6 常规设计的集装箱活动房底部保温结构的温度场分布

参照冷藏集装箱的保温结构，严寒地区的集装箱活动房采用整体聚氨酯发泡的底部保温形式（见图7），垫木为松木，木纹垂直于热流方向。松木的导热系数为0.14W（/m·K），聚氨酯的导热系数为0.023W（/m·K），平均热阻公式的修正系数η=0.9，a形式热桥的内表面温度公式的修正系数η=0.85。计算得出底部传热阻R_o=2.8m²·K/W，符合节能传热阻要求；木枕部位的内表面温度θ_i′=11.5℃，高于室内空气露点温度。

图7 聚氨酯整体发泡的底部保温结构

5 结束语

集装箱活动房的结构与轻钢住宅建筑类似，只能采用单一的内保温方式。为避免热桥效应，满足严寒地区的使用要求，必须改善集装箱活动房的保温性能。我国引进轻钢住宅建筑的时间不长，对该领域的热工研究尚未形成体系。本文结合《民用建筑热工设计规范》和轻钢复合墙体的相关文献资料，对集装箱活动房的热工性能进行初步分析，基本确定集装箱活动房的常规保温方式无法满足严寒地区的要求。

相关内容：

严寒地区集装箱活动房的热工性能(1)

查看更多集装箱房屋|集装箱活动房|住人集装箱|集装箱住宅|集装箱建筑|二手集装箱论文文献