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建筑墙体的热湿耦合传递特性对建筑能耗、耐久性和室内舒适性有着重要影响,建筑墙体材料是典型的多孔介质材料,由固体骨架和含有水分(气态、液态、固态)和空气的孔隙组成。在严寒和寒冷地区,内部水分会冻结为冰,使得求解建筑墙体热湿耦合传递问题更加复杂。确定墙体材料内部水分是否冻结及含冰量是求解冻结工况热湿耦合传递问题的基础。本文通过理论分析、物理试验和数值模拟计算相结合的方法,研究了建筑墙体材料内部孔径分布,得到了冻结温度和未冻水含量的变化规律,建立并验证了建筑墙体材料内部水分冻结温度计算模型,主要研究成果如下:1)得到了蒸压灰加气、砂加气砌块的孔径分布、累计孔体积和尺寸特征参数。综合利用压汞法、气孔分析法和核磁共振法等现代孔径分析测试技术,完成了材料孔径分布试验,通过对比三种方法得到的孔径分布结果可知,压汞法测孔范围广泛,可以很好的应用于加气混凝土材料。2)建立了以平衡相对湿度为变量的灰加气、砂加气砌块当量孔径计算模型。对灰加气、砂加气砌块的平衡含湿量进行了试验研究,得到了质量含湿量与平衡相对湿度的关系;基于小孔饱和、大孔干燥的孔隙水分布原则,得到了当量孔径与体积含湿量的关系,结合平衡相对湿度与质量含湿量的关系,计算了不同平衡相对湿度下的当量孔径。3)设计搭建了建筑墙体材料冻结温度试验平台,完成了灰加气、砂加气砌块三种含湿状态下的冻结温度试验。结果表明冻结温度随含湿量的下降而下降,其中,毛细饱和状态下,其冻结温度接近0℃;平衡相对湿度0.991时,灰加气砌块冻结温度和最大过冷温度分别为-1.34℃和-2.95℃,砂加气砌块的冻结温度和最大过冷温度分别为-1.79℃和-2.22℃;平衡相对湿度0.942的试样,无明显的冻结温度,但其分别从-6.94℃和-7.06℃起降温明显减缓。4)建立了建筑墙体材料内部水分冻结温度计算模型。基于相平衡和Gibbs-Thomson公式,确定了毛细效应作用下固定孔径内液态水的冻结温度,结合不同平衡相对湿度下的当量孔径计算模型,计算了材料内部水分冻结温度,结果与冻结温度试验值吻合较好;利用模型计算得到了不同负温下灰加气、砂加气砌块的未冻水含量,并与核磁共振法测量的0℃至-20℃的未冻水含量进行了对比,两者具有很好的一致性。5)进行了冻结工况建筑墙体热湿耦合传递特性数值模拟计算,利用建立的冻结温度计算模型,提高了计算的精度;同时针对北京地区各个月份生产的加气混凝土砌块进行了数值模拟计算,得到了其在自然环境下的干燥特性。该论文有图87幅,表23个,参考文献131篇。