淺談多孔建築材料熱濕物理性能探究及應用
本文分析了多孔介質的傳熱質理論，同時，結合建築圍護結構來分析了多孔介質材料的傳質系數，從而得知多孔建築材料熱濕物理性能與建築材料本身以及建築圍護結構有著莫大的關系，因此，為進壹步改善多孔建築材料以及建築圍護結構提供有效的依據，從而為建築材料研發領域提供壹定的指導意義。
壹、關於多孔介質傳熱傳質理論分析
根據建築市場來看，絕大部分的材料均屬於多孔介質，它是壹種固體與流體組成的復合介質。但是目前為止還沒有對其有個明確的定義，根據相關研究學者J?Bear對其進行的簡單定義得知：多孔介質是指部分空間至少有壹種非固態的物質，固體部分被稱為固相基質，固體以外的物質以外的空間被稱為空隙空間。同時，多孔介質中至少有壹個空隙空間是相連通的。另外，在1990年S?P?W?Wong對建築材料進行了分類，即非多孔介質材料、等吸濕多孔介質材料以及毛細多孔介質材料等。根據多孔介質傳輸現象可以得知其具有以下特點：第壹，多孔介質傳輸涉及到較多的科學理論，因此具有多學科交叉的特點;第二，多孔介質材料應用於不同的地方，則側重點就不壹樣，例如：當多孔介質材料應用於石油開發中，則需要側重其液相流動的規律;第三，多孔介質具有非均勻的特點，這也是構成其復雜性的重要原因，在此則需要通過實踐來了解其中的規律性。
二、關於建築圍護結構多孔介質材料的傳質系數分析
多孔介質材料的各種傳遞系數在傳熱傳質的研究過程中存在著較大的難題，相關研究學者通過壹系列的研究，到目前為止，關於傳質系數的研究成果有以下幾種：水蒸氣擴散系數、液態水擴散系數以及傳導系數。
(壹)水蒸氣擴散系數研究分析
水蒸氣擴散系數是指在壹定的蒸汽壓差下，某壹時間內通過壹定面積擴散的水蒸氣量。同時，根據材料的不同，水蒸氣的擴散系數是不盡相同的，通過研究發現，水蒸氣在材料中的擴散系數與其在空氣中的系數呈以下關系：，其中為水蒸氣的擴散阻力系數，其與當地大氣壓力以及溫度有著直接的關系，通過實踐計算得出，水蒸氣擴散系數具有以下幾種成果：第壹，水蒸氣擴散系數在濕傳過程中為壹定值;第二，水蒸氣擴散系數在不同材料中會產生不同的值;第三，水蒸氣擴散系數與材料物理有著壹定的關系，且呈現出壹定的規律。
(二)液態水擴散系數研究分析
隨著水蒸氣的含濕量的增加，在多孔材料中，將會出現水蒸氣以及液態水兩種介質傳遞形式。針對液態水在整個濕傳遞過程中的變化，不同的研究者提出不同的方程來描述，例如：K?nzel認為濕擴散系數由吸濕水分階段與毛細水分階段結合而成的;而Roels針對水蒸氣濕傳遞給出了兩種擴散系數的計算辦法，壹種是綜合指數法，另壹種為疊加函數法，這種系數可以得出水汽曲線。
綜上所述，以上均是由國外研究學者針對擴散系數而提供的研究情況，我國國內針對水分在混凝土中的擴散也進行了大量的研究，以土壤與巖層水流為例，張靖在分析巖石擴散系統影響的基礎上提出擴散系數的溫度校正公式，從而建立了壹套研究巖石擴散系統的 方法 ;另外，劉誌勇等人針對多孔介質材料的氣體傳輸基礎上而提出壹種混凝土氣體有效擴散系數的計算公式，從而提出壹種可以通過提高壓力梯度來測量混凝土的透氣性試驗方法等等。而相對於建築材料而言，其擴散系數的研究較少，但是也有相關研究者提出壹些研究成果，例如：蘇向輝針對多孔結構內熱濕遷移的問題，提出了將質擴散系數與熱質擴散系數作為溫度以及含濕量，來觀察液態水擴散系數的線性變化。
(三)傳導系數研究分析
當驅動力為毛細壓力時，傳濕量的系數等於液態水傳導系數。我國國內不少研究學者就是利用液態水傳導系數來計算土壤方面的傳導系數。在普通建築材料中，國外相關研究學者提出以下幾點模型，即簡化模型、網絡模型、管束模型等。簡化模型是不考慮多孔結構以及彎曲因子的，而網絡模型是利用網格來模擬實際孔隙結構，並且還通過了電阻網絡模型的驗證。
三、多孔建築材料質擴散系數研究分析
(壹)關於建築材料多孔孔隙結構分析
對於建築材料而言，多孔孔隙影響著其材料的物理性質，例如：強度、定都、彈性等，因此，需要研究以及了解孔隙結構對材料性質的影響，從而有效的解決多孔材料耦合計算的問題。材料內部的熱濕物理性能與材料本身的結構特性有著直接的關系，而多孔材料的復雜性以及多樣性使得多孔材料的孔隙結構模型的建立有著較大的難度，但是還是取得了突破性的收獲，例如：在研究多孔材料結構表征中，探析出了圖像分析技術等相關設備。孔隙結構可以分為以下兩類，即各向同性與各向異性，其中各向異性材料給熱濕傳遞性能的研究帶來壹定的難度，所以本文著重結合多孔孔隙結構的各向同性建築材料來分析熱濕傳遞性能。
(二)關於質擴散系數的推導分析
為了闡述濕分在多孔孔隙結構各向同性建築材料中的傳遞過程，則需要將材料的孔隙體積進行進壹步細分。當熱力學平衡時，多孔材料的濕度會隨著附近空氣的濕度而升高，壹旦到了壹定濕度程度時則會凝結液態水。這時候液態水會居於孔隙中，隨著濕度進壹步增高，則形成以液態水的形式來傳遞濕度，在此過程中及公***三個含濕量過程，即幹燥含濕量、過渡含濕量、有效含濕量。由於水蒸氣以及液態水的傳輸機理不壹樣，有串聯模式與並聯模式，因此，多孔介質中濕熱傳遞情況也不盡相同。
結語：
本文分析了多孔介質傳熱傳質理論，同時，結合多孔建築材料質擴散系數理論來分析了熱濕物理性能，多孔孔隙結構的建築材料產生熱濕物理性能與建築的整體能耗以及室內熱濕環境有著直接的聯系。改善對孔結構建築材料的熱濕物理性能對實現低碳、低能耗的建築工程有著十分重要的作用，從而為建築企業帶來經濟效益與社會效益。
建築材料論文3000字篇4
淺談《建築材料》課程教學中存在的問題及對策
《建築材料》是技工院校建築專業壹門重要的專業基礎課。長久以來，《建築材料》以其淩亂的系統、繁雜的內容困擾了很多教師和學生。面對新時期課程體系的挑戰，如何又好又快地完成教學任務，應是專業教師不斷探索的課題。
1 課程教學中存在的問題
1.1 內容多，涉及面廣，系統性差
《建築材料》主要介紹了常用的建築材料，如石灰、石膏、木材、混凝土、吸聲材料、建築砂漿、水泥、輕體材料、建築裝飾材料、建築鋼材、石灰、防水材料、絕熱材料、建築膠體、管道材料等，內容繁雜，品種繁多。雖然各類材料自成體系、但各體系內缺乏邏輯關系，系統性較差，學生學起來易枯燥乏味，上課時提不起興趣、提不起精神，更別談能學到多少東西了。
1.2 內容枯燥，邏輯性差，實踐性強
本課程 經驗 性內容多，概念術語多，純文字敘述多，邏輯推理內容少。看似好學，實則不然，要想真正學好這門課，掌握起來還是比較較難的。在日常教學過程中若 教學方法 不對路， 學習方法 無要領，教師們教起來就會比較累，學生們學起來就會比較吃力，掌握不了多少實用知識。
1.3 課程學時少，不能保證學生能夠學完
壹般來講，技工院校建築專業的學生最後壹個學期或兩個學期通常會被安排到建築工地壹線實習，這樣就導致了學生在校學習實際時間減少，為保證教學內容的順利完成，很多教師就自然而然的出現了?填鴨式?教學，教師不顧學生的學習效果，單追求?快?忽略了?好?，最終導致學生學生學起來枯燥乏味，教師教起來緊張無奈。
1.4 教材內容滯後，缺乏創新
目前，《建築材料》相關教材中，傳統材料如石灰、水泥、普通砼、鋼材、木材等講得過多、過細，占用了較多的課時。但很多新材料教材中多數並未提及，例如建築工程中已經被廣泛使用的高性能砼、各種新型玻璃、雙鋼筋、新型防水材料、新型管材等。
1.5 教學方法與手段相對落後
目前，傳統教學方法在不少技工院校中仍然有較大的市場。雖說傳統的教學方法在某些學科中對學生的基礎知識掌握有些效果，但對於建築材料這門實踐性非常強的課程來說，只采用上課老師講、學生被動學的方法，根本無法使學生真正掌握這門課程的精髓。這種傳統的教學方法使學生所學的知識，僅停留在理論的基礎層面上，對各類材料的應用知識以及工程實際材料的應用知之甚少，進入工地後，並不能針對現場出現的問題及時做出反應，更談不上綜合應用所學的材料知識去解決工程中的實際問題了。
2 課程教學方面的改進
根據技工院《建築材料》課程標準、自身特點和建築材料教學過程中經常存在的問題，教學方法可以從以下幾方面著手。
2.1 改進教學方法
2.1.1 采用現代化教學手段
采用現代化的教學手段，增強教學直觀，這樣可以培養和激發學生的學習興趣。建築材料是壹個發展壹日千裏、日新月異的行業，新材料層出不窮，但目前廣泛使用的教材內容遠遠滯後於實際。由於各地師資條件不同，在不能實現實物講課的情況下，教師可以將各種建築材料的特點、應用等以多媒體展示的形式將原料結構、內部構造等呈現在學生面前，以增加感性認識。多媒體教學以動靜皆宜、聲像俱佳、圖文並茂的表現形式，把知識點直觀、生動地結合起來，把抽象的理論以形象、易於接受的形式展現給學生，為學生提供了邊看、邊聽、邊做、邊想的學習體驗，激發學生的學習主動性，提高教學質量。
2.1.2 大量引入案例法教學
實踐證明，案例教學法是壹種針對技工院校學生非常行之有效的教學方法，深受廣大師生好評。建築材料課程可以根據教學目標的需要，針對建築工程常用建築材料，運用發生在身邊的工程案例，從引入問題、分析問題到解決問題，使知識在案例中呈現，增強學生的直觀感受，增加他們的直觀認識。
2.1.3 加強實踐教學
實踐教學是鞏固理論知識和加深對理論認識的有效的、必須的途徑，是培養具有創新意識的高素質工程技術人員的重要環節，是理論聯系實際、培養學生掌握科學方法和提高動手能力的重要平臺。有利於學生素養的提高和正確價值觀的形成。建築材料學科中有大量的建材需要學生去認識，通過建材實驗，不僅能驗證已學的理論知識，還能鍛煉動手能力，培養分析問題、解決問題的能力。
2.2 加強學生自主學習能力的培養
大量的教學實踐證明，學生主動發展的潛能是強烈的的，學生自主學習的願望是巨大的，學生有控制課堂的渴望。教師教學要以促進學生智能提高為核心，把學生作為課堂的主人、學習的主人，讓學生有足夠的時間討論、觀察、思考、質疑、評價，從而增強學生的學習力。
2.3 充分利用互聯網資源
目前，多數技工院校都覆蓋了高速的互聯網絡，學生能夠輕而易舉的在網絡上獲取相關資料，不斷學習，增加的知識面。教師可以引導學生充分利用網絡資源，例如各種專業的建材網站、科研院所網站、甚至建材市場動態。這些他山之石對擴大學生的知識面，和技術、市場零距離接觸是非常有好處的。
2.4 選擇內容淺顯實用而又不失新穎的教材
選對壹個教材的作用非常之大，作為專業教師應該把好學生的教材關。選擇教材要把握好?三關?壹要把握?淺?字，二要把握?用?字，三要把握?新?字。淺顯是指應在通俗易懂上下功夫，解決壹個?淺?字，在必需、夠用、有用的基礎上盡可能地降低難度;?用?字就是實用之意，實用是指對培養學生職業能力和再學習能力有用的基本知識、基本理論、基本分析方法;?新?字即新穎，新穎是指教學內容符合並能反映科學技術進步和時代發展的新形勢，具有先進性，突出壹個?新?字。近些年來建築領域新材料、新技術等新的信息都要在教學內容裏反映出來。
3 結語
在《建築材料》學科教學過程中，我們要，結合技工院校學生的實際學習情況，根據技工院校課程的特點選擇適宜的教材，結合教學內容，認真研究，采用最佳的教學方法和教學手段，從而有效地提高技工院校《建築材料》課的教學質量，培養出更多更好的廣受社會歡迎的建築人才。
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