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[期刊] 林业科学
[作者]
朱科 杜光月 郑焕琪 周玉成
【目的】研究实木复合地采暖地板在冬季运行工况下室内温湿度变化及其对地板甲醛和VOC释放浓度的影响,为地采暖地板使用过程中的室内环境质量控制以及相关地采暖用地板的质量检测标准提供参考依据。【方法】构建一个面积约36 m~2的多层实木复合地板辐射供暖系统,供暖末端采用低温热水地板辐射形式。研究供暖季不同运行工况下(包括不同室外温度、不同系统供水温度等)室内温度和湿度分布以及实木复合地采暖地板中甲醛和VOC等有机污染物释放浓度的变化情况,分析地板辐射供暖系统的供热温度分布,探索多层实木复合地采暖地板甲醛和VOC的释放规律及相关影响因素。【结果】在40℃恒定水温地板辐射供暖条件下,室内平均初始温度为14.6℃,甲醛和VOC初始浓度分别为0.01和0.50 mg·m~(-3),随着持续供暖,室内温度逐渐升高,50 h后室内温度上升为20.3℃,甲醛和VOC释放浓度分别为0.04和0.70 mg·m~(-3),运行第20天甲醛和VOC释放浓度达到峰值,分别为0.05和0.86 mg·m~(-3)。在供暖温度上升至50℃时,50 h后室内平均温度为24.2℃,甲醛和VOC释放峰值浓度分别上升为0.11和1.01 mg·m~(-3),在试验供暖周期结束时浓度分别为0.03和0.72 mg·m~(-3)。甲醛和VOC释放浓度与室外温度和室内相对湿度具有一定正相关性,但其波动幅度较小。【结论】多层实木复合地采暖地板的甲醛和VOC释放与室内温湿度都具有正相关性,且受系统运行工况和室外环境的影响;当供暖系统运行温度较高时,在密闭的室内容易造成空气中甲醛等有机污染物含量超标,需进行开窗通风。本研究结果可用于指导实木复合地板采暖系统的使用以及地采暖用地板甲醛和VOC释放限量标准的补充。
[期刊] 林业科学
[作者]
赵杨 沈隽 崔晓磊
【目的】为了降低人造板挥发性有机化合物(VOC)的检测成本、增强可靠性,提高产品环保水平和工作效率,提出一种新型的VOC快速检测方法。【方法】以3层实木复合地板为研究对象,建立单因素试验方案,合理搭配各环境条件,快速采样装置与气质联用仪结合使用,对其在不同温度、相对湿度和空气交换率与负荷因子之比条件下释放的VOC进行检测和分析,一方面探索3层实木复合地板释放VOC的主要成分及释放规律,另一方面分析各环境因素对3层实木复合地板释放的VOC达到稳定期时浓度的影响。根据板材VOC的释放规律,确定快速释放法在最佳环境条件下得到的VOC量值,同时,利用传统气候箱法表征板材自然衰减过程中VOC释放量值,将...
[期刊] 林业科学
[作者]
杜光月 周世玉 刘大伟 周玉成
【目的】提出一种基于密闭绝热腔体的实木地采暖地板蓄热性能检测方法,并开发采暖地板蓄热性能检测装置,为我国地采暖地板行业产品标准化提供借鉴。【方法】将密闭绝热腔体空间均匀分成L×M×N个小的空间区域,每个小空间内安装温度传感器。将加热到一定温度T_e的实木板材试件置于初始温度为T_0(T_e>T_0)的密闭绝热腔体中作为热源向外释放热量。当达到平衡状态后,通过传感器检测每个小空间的温度,根据前后变化的温度差、每个小空间的体积及空气比热容计算试件释放热量前后每个小空间内空气所吸收的热量。对每个小空间内空气吸收的热量进行累加,得出试件释放出的总热量,根据热量与质量比值,计算实木板材在该工况条件下的蓄热性能。【结果】在密闭绝热腔体初始温度20℃、试件温度70℃的工况条件下,对水曲柳、红松和白栎树种地采暖地板分别经过10次测试,得出3种实木地采暖地板的蓄热性能分别为105.70、106.27和101.99 J·℃~(-1)。【结论】基于对实木地采暖地板蓄热性能的检测方法及开发的检测装置,通过对3个树种地采暖地板蓄热性能的多次检测,检测数据方差均小于1.00,表明检测数据较为稳定,能够准确检测出某类树种采暖地板的蓄热性能参数并评价该类地板的蓄热性能。本研究提出的地采暖地板蓄热性能检测方法及开发的检测装置,可为行业或国家标准的建立提供分析方法与仪器,对我国地采暖地板行业产品标准化具有重要意义。
[期刊] 林业科学
[作者]
李爽 沈隽 江淑敏
以胶合板为研究对象,采用小环境舱法,利用气相色谱质谱联用仪(GC/MS)检测胶合板在不同温度(18,23,28℃)、相对湿度(35%,50%,60%,75%)和气体交换率(0.5,1,2h-1)条件下的VOC释放速率,探究胶合板释放的不同种类VOC在不同环境条件下的释放特性。结果表明:提高温度、相对湿度和气体交换率能够加速板材VOC释放,释放初期影响显著,后期影响减弱。芳烃类化合物释放速率高于烷烃类化合物,芳烃类化合物受环境因素影响程度大。甲苯释放速率最大,对(间)二甲苯居中,乙苯最小。3种环境因素对3种单体影响程度差异不大。
[期刊] 林业科学
[作者]
周世玉 杜光月 褚鑫 刘晓平 周玉成
【目的】基于测试获取的有限点温度数据,采用BP神经网络对封闭腔内部时间和空间维度的温度场进行预测,为地采暖地板蓄热性能的分析计算提供理论和数据支撑。【方法】基于课题组自行研制的地采暖地板释热温度场测试设备,获取测试腔体内部测点的温度数据,并划分为神经网络训练集和测试集:时间维度上,将每个测点的三维空间坐标和该测点前3个时间节点的温度值作为输入,各个测点第4个时间节点的温度值作为输出,其中,前80组作为训练集,后28组作为测试集;空间维度上,均匀选出总量4/5测温点的数据作为训练集,剩余1/5测温点的数据作为测试集。基于训练集,分别建立时间和空间维度的BP神经网络模型,并由测试集完成对模型的验证。【结果】时间维度上,平均相对误差(MRE)=0.269 2%,最大相对误差(MAE)=5.916 0%,均方误差(MSE)=0.422 4%,拟合度(R~2)=0.998 7;空间维度上, MRE=0.364 2%,MAE=4.781 8%,MSE=0.521 9%,R~2=0.998 5。【结论】BP神经网络方法预测结果可信度较高,可有效获取地采暖地板检测腔体内部连续完整的温度场,为后续地采暖地板蓄热性能的分析计算提供理论和数据支撑。
关键词：
地采暖地板 封闭腔 温度场预测 神经网络
[期刊] 林业科学
[作者]
周玉成 胡昊 姜新波 杨春梅
【目的】研究实木复合硬质聚氨酯保温板地板的隔热性能,测量不同材料表层装饰面板保温板对电加热地板的温度变化影响,分析电加热地板相比普通实木复合地板节能降耗的原因,从传热学和热力学角度对实木复合硬质聚氨酯保温板地板模型进行传热分析,并对不同材料表层装饰面板对实木复合硬质聚氨酯保温板地板导热性能的影响进行试验验证。【方法】构建2个温度变化测试模型,测量20℃室温下普通电加热地板与实木复合硬质聚氨酯保温板地板0～35 min内的温度变化情况;建立2个封闭模型,测试模型内温度由40℃降至20℃的时长;通过传热学分析,建立实木复合硬质聚氨酯保温板的热力学模型;分别制作以橡木和杨木作为装饰面板的实木复合聚氨酯保温板地板模型,并进行0～30 min的升温对比试验。【结果】升温试验中,单位时间内实木复合硬质聚氨酯保温板地板的底板温度比普通电加热地板的温度上升慢,35 min后二者的底板温度差达到2.0℃。保温试验中,普通电加热地板从40℃降至20℃用时37 min,实木复合硬质聚氨酯保温板地板从40℃降至20℃用时55 min。【结论】热导率低的硬质聚氨酯材料在延缓热量传递方面的性能优异,从而使实木复合硬质聚氨酯保温板地板相比普通电加热地板具有更出色的保温性能,采用传热系数较高的装饰面板的电加热地板会使热量传导效率更高。
关键词：
硬质聚氨酯 隔热效率 实木 地板结构
[期刊] 林业科学
[作者]
周玉成 李响 任长清 马岩 杨春梅 白岩 邓英健
【目的】提出实木地板与铝合金芯板复合的电加热地板结构,结合电热线缆嵌入式制造工艺,构建新型实木铝芯电加热地板,以提高电加热地板采暖的热舒适性和传热效率并降低安全隐患,为电加热地板的研发、生产提供技术支持。【方法】以高档实木拼板为面板层、低档单板为底板层,通电的发热电缆与铝合金芯板组合构成发热芯层,将发热芯层嵌入实木复合地板面板层凹槽内,石棉网作为保温隔热层紧贴在发热芯层下方以保证电加热地板的热效率,采用脲醛树脂对面层和底层板材进行胶合,经过高温高压后制成企口地板。利用有限元分析软件对复合式实木铝芯电加热地板的供暖过程进行仿真。【结果】未添加铝芯散热板的电加热地板1 h后地板表面温度为33.3℃,加热层温度过于集中,高达60℃,存在安全隐患。添加铝芯散热板且散热板为普通平板式结构的电加热地板1 h后地板表面温度约为29.7℃;肋板式铝芯散热结构的地板表面热量不如平板式均匀,但地板表面温度约为34.5℃,且加热导线层温度最低,综合传热效率最好。【结论】含肋板式铝芯散热结构的电加热地板上表面温度高于不含铝芯散热结构的电加热地板,升温速度快;铝芯的结构形式对传热效果有重要影响,肋板式铝芯电加热地板升温速率快,传热效果更好。
关键词：
实木地板 铝芯 电加热 有限元
[期刊] 浙江林学院学报
[作者]
路则光 申利明 黄河浪 杨启勇 薛丽丹 李毅
研究了单板划刀痕的工艺措施对红橡Quercus rubra,柞木Xylosma japonicum和帕利印茄Intsia palembanica等3种多层实木复合地板漆膜质量的影响,指出单板划刀痕的作用在于单板长度方向上的木纤维被分成3段,把因含水率变化产生的应力进行了有效释放,使地板的整体收缩变成局部变形,从而提高了漆膜质量。图2表1参8
[期刊] 林业科学
[作者]
沈隽 刘玉 朱晓冬
以兴安落叶松刨花和脲醛树脂胶黏剂为原料,采用正交试验法研究热压温度、热压时间、施胶量、密度工艺因子对刨花板甲醛和其他挥发性有机化合物释放量的影响。结果表明:热压温度、热压时间、施胶量和密度4个工艺因子对刨花板甲醛的释放及其他有机挥发物的释放均影响显著;提高热压温度、延长热压时间、降低板密度能显著降低甲醛及有机挥发物的释放量;综合考虑甲醛及其他有机挥发物释放量确定优化工艺因子为热压温度180℃,热压时间37.5s.mm-1,施胶量11%,密度0.6g.cm-3,压制出的刨花板甲醛及其他有机挥发物释放量明显下降,满足GB18580-2001的要求。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
兴丰 鹿振友 王翠翠 张双保
为降低中密度纤维板的甲醛释放量,设计了一种生产低甲醛释放量中密度纤维板的方法,即胶黏剂混合吸附剂同时施加复合固化剂,在实验室试验的基础上进行了生产试验,并检测分析了试验产品的物理力学性能和甲醛散发性能。结果表明:胶黏剂混合施加吸附剂硅烷化氧化铝是一种经济可行的降低中密度纤维板甲醛释放量的方法,中密度纤维板的物理力学性能几乎未受到影响,且甲醛释放量降低至0.25 mg/L,降幅达47%,符合日本F****要求的甲醛限量。同时,产品成本增加不大,具有较强的市场竞争力。
关键词：
甲醛释放量 中密度纤维板 吸附剂
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘霄 于志明 张扬 郭晋 曾广琛
【目的】以物理力学性能达标为前提，研究不同材料与结构组成的半导体制热多层实木复合地板的电热性能，为电热地板的优化设计提供理论依据。【方法】从电热地板的构效关系角度出发，以地板断面密度为核心，采用材种优选、正交组坯和结构对称等方式设计出4种不同的电热地板结构方案。通过分析不同结构地板断面密度对传热效果的影响，比较评价其电热性能和使用能耗。【结果】为保证传热效率，半导体电热层应置于基材和面板之间，功率密度应设置在200～300 W/m~2的范围内，更为科学合理。经综合评价电热地板的传热效率、保温性能和能耗等指标，基材为混合树种的C结构，即表层为2层桦木，芯层为3层桉木的对称结构为设计方案中的最优结构。C结构电热地板在功率密度为300 W/m~2时表面平衡温度达到47.3℃，电-热辐射转换效率为76.7%，平均自然降温幅度为29.3%。达到目标温度45.4℃所消耗的电量为1 877.4×10~(-3) kW·h。【结论】不同材种与结构的地板断面密度差异较大，对导热系数、传热过程与电热性能有显著影响。在制备电热地板基材时，采用密度高、导热系数高、强度大的材种作外层，密度低、导热系数低、强度小的材种作芯层，形成“夹芯”结构可在保证电热地板尺寸稳定性等物理力学性能的基础上有效改善电热性能与能耗。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
梁善庆 李思程 柴媛 傅峰
【目的】研究不同电热层位置和不同结构的电热实木复合地板温度变化规律,为电热实木复合地板的电热性能及结构优化提供理论参考。【方法】采用碳纤维纸作为发热元件,通过热压方式制备具有电热功能的实木复合地板,测试了通电荷载后时间-温度效应、温度不均匀度、电-热辐射转换效率和表面网格温度,分析不同电热层位置对表面温度、温度不均匀度和电-热辐射转换效率的影响,模拟了表面温度二维和三维分布图,探讨不同结构电热实木复合地板正面和背面温度变化规律,拟合了时间-温度变化曲线幂函数方程。【结果】表面温度均随通电荷载时间的增加而增加,最终趋于稳定,切断电源以后,温度快速下降直至与环境温度平衡。随电热层位置下移,发热稳定后表面温度随之降低,电-热辐射转换效率也相应降低。功率密度为200、300、400和500 W/m~2,电热层位于近表层时,表面温度比底层温度分别高了17.2%、21.8%、24.8%和26.8%。随功率密度的增加,温度不均匀度增加,电-热辐射转换效率也随之增加,功率密度达到500 W/m~2时,电热层位于近表层的电-热辐射转换效率达95.6%。二维和三维模拟图表明:表面温度分布总体呈中间高、四周低趋势,电热层位于表层尤为明显且存在聚热现象。不同结构电热实木复合地板正面表面温度随通电荷载时间增加而增加,背面木材厚度越厚,正面表面温度越高,反之背面温度越低,拟合方程表明时间-温度变化呈幂函数关系,决定系数最高达0.999 9。【结论】电热层位置和地板结构对电热实木复合地板表面温度和电-热辐射转换效率影响显著,电热层位于近表层时更有利于电热性能改善。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
赵洪刚 乐磊 刘明利 吴俊华 刘彦龙
为确定激光切割拼花实木复合地板的优化工艺参数，采用正交试验法，以树种、焦距、切割速度、光强和切割角度为因素设计试验方案，以缝宽、缝深、烧蚀程度为评价指标，采用体视显微镜检测试验结果。结果表明：激光切割对缝宽影响的因素主次为焦距＞切割角度＞切割速度＞树种＞光强，最优工艺是Ａ４Ｂ４Ｃ５Ｄ１Ｅ１，焦距对缝宽影响显著；对烧蚀程度影响的因素主次为焦距＞切割速度＞切割角度＞树种＞光强，最优工艺是Ａ１Ｂ１Ｃ２Ｄ５Ｅ４，焦距对烧蚀程度影响显著；对缝深影响的因素主次为切割速度＞树种＞焦距＞光强＞切割角度，最优工艺是Ａ５Ｂ４Ｃ１Ｄ５Ｅ５，由于各种因素有交互作用，造成没有对缝深影响显著的因素。柞木表板激光切割参数为．．．
关键词：
表板 激光加工 缝深 缝宽 烧蚀程度
[期刊] 林业科学
[作者]
邢靖晨 周玉成 虞宇翔 李露霏 常建民
【目的】建立传热数学模型,模拟探究一种以脂肪酸共晶混合物为相变材料的地采暖用相变储能地板,为新型地采暖储能地板的开发和应用提供理论基础。【方法】利用差示扫描量热法(DSC)和步冷曲线法分析脂肪酸共晶混合物的热性能,应用DSC和傅里叶红外(FTIR)分析其化学性质和热循环稳定性,确定脂肪酸共晶混合物对地采暖地面环境的适用性,选择脂肪酸共晶混合物作为相变储能地板用相变材料。建立并求解铺设脂肪酸相变地板的电加热地采暖系统传热数学模型,分析其节能性能和供热效果。具体过程为:首先,选择常用的典型房间理论模型,分析地采暖运行条件下室内热动态过程,并设定日夜间歇式地采暖运行模式;然后,建立房间传热模型,计算理论房间冬季室内供暖热负荷,确定相变材料用量以及地板表面与室内空气的换热关系;最后,建立地板传热模型,利用ANSYS软件模拟地采暖间歇式运行模式下脂肪酸相变地板的储放热过程,并观察室内空气温度和地板表面温度的变化规律,分析基于脂肪酸相变地板的电加热地采暖系统的节能性能与供热效果。【结果】脂肪酸共晶混合物相变温度在20～30℃之间,满足地采暖地面环境和人体舒适温度要求;脂肪酸共晶混合物熔程仅2～3℃,供热过程室内温度变化小;脂肪酸共晶混合物化学性质稳定,经过1 500次冻熔循环后熔点和潜热变化仅为0.27℃和1.7%,热循环稳定性突出,可满足在地采暖环境中长时间应用。以脂肪酸共晶混合物为相变材料的相变储能地板应用于地采暖环境中,可实现利用夜晚8 h储热、白天16 h放热的稳定供暖模式,将白天的用电负荷转移至夜晚,达到"移峰填谷"式节能用电目的,同时可将室内空气和地板表面温度控制在人体适宜范围内。【结论】脂肪酸相变地板用于电加热地采暖系统中,供暖和节能效果理想。通过改变脂肪酸共晶混合物的种类和配比,可灵活调整相变温度,使相变储能地板在不同气候地区及热负荷建筑设计的地采暖环境中都能发挥出良好的节能性能和供热效果,具有较大发展潜力。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
龙玲 陆熙娴
该文采用干燥器法和穿孔法,分析了板材含水率变化对干燥器值和穿孔值的影响规律.结果表明,含水率对不同种类板材干燥器值的影响有较大不同,但干燥器法受试件含水率影响较小.对于刨花板和中密度纤维板,含水率的影响规律基本相同,即含水率从4%到9%,干燥器值随含水率增加呈对数增加;含水率从9%到13%,干燥器值比较稳定;而含水率从13%到15%,中纤板的干燥器值迅速下降.对于饰面中纤板,干燥器值与含水率呈现较好的二次函数关系.对于细木工板和胶合板,干燥器值随含水率增加呈指数曲线增加.若采用干燥器法检测甲醛释放量,检测应对板材进行含水率平衡处理,即中纤板和刨花板的含水率约9%～13%,饰面中纤板含水率约7%...
关键词：
含水率 甲醛释放量 干燥器值 穿孔值
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