本文選題：墻體蓄熱性能　切入點：熱惰性指標(biāo)　出處：《重慶大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：建筑運行能耗在我國巨大的能源總消耗中占的比例很高。研究建筑自身特點，最大可能的利用自然條件來營造舒適的室內(nèi)熱環(huán)境是建筑節(jié)能工作研究的重點。建筑墻體可以儲存熱量，經(jīng)過衰減后延遲釋放熱量。建筑墻體的這種蓄熱放熱特性可以加以利用，通過設(shè)置合理的采暖空調(diào)設(shè)備運行模式，有效的降低建筑運行能耗。 本論文從探究墻體蓄熱性能對傳熱過程的影響機理展開研究工作，梳理了墻體非穩(wěn)態(tài)傳熱的計算方法，并從影響墻體構(gòu)造熱工性能的基本熱物性參數(shù)出發(fā)，逐項分析各表征參數(shù)如熱阻、傳熱系數(shù)、衰減倍數(shù)、延遲時間、蓄熱系數(shù)和熱惰性指標(biāo)等各表征參數(shù)之間的相互關(guān)系及它們對墻體傳熱過程的影響。 在對墻體蓄熱性能的本質(zhì)有一定的認(rèn)識后，本文設(shè)置不同蓄熱性能的墻體通過實驗測試方法研究不同墻體外表面溫度、內(nèi)表面溫度及室內(nèi)空氣溫度的差異，分析了墻體對溫度波的衰減和延遲作用，并且測試研究了夜間通風(fēng)對墻體蓄熱性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，室外空氣綜合溫度對墻體外表面溫度變化影響較大，而室外空氣干球溫度對墻體外表面溫度的影響作用較小。但是，墻體外表面溫度較室外空氣綜合溫度其峰值出現(xiàn)時刻存在時間延遲。1號小室和2號小室墻體外表面溫度的峰值比室外空氣綜合溫度延遲2~4小時左右。就墻體內(nèi)、外表面溫度而言，1號小室西墻內(nèi)外表面溫度最大值之差在12~13℃之間，其時間延遲在6~7小時。而2號小室墻體內(nèi)外表面溫度最大值之差為24~25℃，時間延遲6小時左右。蓄熱性能更好的2號小室墻體衰減倍數(shù)更大，但是其延遲時間較短。此外，通過對小室夜間通風(fēng)的實驗研究發(fā)現(xiàn)，在夜間通風(fēng)情況下，2號小室更能體現(xiàn)出其蓄熱性能的優(yōu)勢。即夜間通風(fēng)時2號小室可以將白天蓄積在墻體內(nèi)部的熱量散熱出去，墻體表面溫度降低，與1號小室墻體內(nèi)表面溫度的差值變大。但是，與夜間不通風(fēng)階段一致的是1、2號小室墻體對溫度波時間延遲的作用差別仍然不明顯。而且研究結(jié)果還表明夜間通風(fēng)僅僅是加強了夜間散熱的作用，而對白天墻體蓄熱階段的影響較不明顯。此外，1號小室在夜間通風(fēng)階段墻體內(nèi)表面溫度最大值出現(xiàn)時刻比不通風(fēng)階段提前2小時，而2號小室在夜間通風(fēng)階段墻體內(nèi)表面溫度最大值出現(xiàn)時刻比不通風(fēng)階段提前1小時。說明在時間延遲方面，1號小室墻體的蓄熱性能對是否通風(fēng)的敏感性更強。總體上，墻體蓄熱性能是由墻體材料層決定的固有性能，它在發(fā)揮作用時不僅受室外空氣溫度和太陽輻射情況的影響，而且受室內(nèi)、外空氣溫度變化的影響。室內(nèi)空氣溫度差別較大時，相同墻體表現(xiàn)出的蓄熱性能(即對溫度波的衰減和延遲效果)不同。 由于室外氣象條件對建筑室內(nèi)熱環(huán)境影響較大，因此本論文在實驗研究的基礎(chǔ)上，通過EnergyPlus軟件模擬研究不同氣候區(qū)建筑墻體的蓄放熱特性。首先，研究無冷源情況下不同地區(qū)建筑墻體蓄放熱特性，通過對逐時導(dǎo)熱量、蓄熱量及累積導(dǎo)熱量、蓄熱量的分析探究氣象條件對墻體蓄放熱特性的影響，并分析位于不同地區(qū)的建筑墻體對室內(nèi)熱環(huán)境影響的差異。其次，在模擬建筑中設(shè)定空調(diào)系統(tǒng)，計算分析墻體蓄熱量、房間逐時冷負(fù)荷和建筑全年能耗情況。為間斷空調(diào)運行模式提供理論指導(dǎo)。通過分析發(fā)現(xiàn)，在空調(diào)系統(tǒng)連續(xù)運行時，墻體蓄熱性能較好的2#小室節(jié)能效果明顯。計算不同地區(qū)建筑全年空調(diào)系統(tǒng)耗電量得出，哈爾濱地區(qū)2#小室空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能量最大，為8.79%，廣州地區(qū)最小，為2.35%。北京、烏魯木齊、重慶地區(qū)2#小室空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能量分別為4.79%、7.27%、2.54%。 根據(jù)上述實驗測試和模擬計算的結(jié)果及結(jié)論，本論文討論了如何在實際工程中合理的利用墻體蓄熱性能以達(dá)到節(jié)能效果，，論文提出了一種空調(diào)間斷運行模式的確定方法。并提出通過評價因子S對間斷運行模式的節(jié)能效果和室內(nèi)熱舒適性效果進(jìn)行綜合評價。此外，本論文提出利用反應(yīng)系數(shù)法求解墻體逐時傳熱量和累積傳熱量來評價墻體的蓄熱特性。研究結(jié)果表明，計算得出的墻體內(nèi)、外表面吸熱反應(yīng)系數(shù)和傳熱反應(yīng)系數(shù)能在一定程度上說明墻體的蓄熱特性。利用墻體逐時傳熱量和累積傳熱量可以體現(xiàn)出不同使用功能建筑的差別，能夠較合理、全面的評價墻體的蓄熱特性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU111.195

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1682774