【摘要】：工業(yè)建筑室內(nèi)具有不同強(qiáng)度的熱源,熱源的對(duì)流散熱和輻射散熱是影響室內(nèi)熱環(huán)境的主要原因,同時(shí)熱源的輻射散熱也是影響圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)壁面溫度的主要原因。工業(yè)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工設(shè)計(jì)不但受室外氣候條件的影響,同時(shí)還受到室內(nèi)熱源強(qiáng)度的影響。因此,工業(yè)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)防熱性能優(yōu)化既要考慮隔熱,還要考慮室內(nèi)散熱,其防熱性能優(yōu)化方法不能直接套用民用建筑。研究工業(yè)建筑通風(fēng)條件下圍護(hù)結(jié)構(gòu)防熱性能優(yōu)化方法有助于指導(dǎo)其圍護(hù)結(jié)構(gòu)防熱性能優(yōu)化,改善室內(nèi)熱環(huán)境并節(jié)約通風(fēng)能耗。本文首先調(diào)研并分析了全國74個(gè)既有工業(yè)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)的分布特征,發(fā)現(xiàn)工業(yè)建筑體形系數(shù)和窗墻面積比變化范圍均比民用建筑要小,多數(shù)建筑的體形系數(shù)和窗墻面積比集中在偏小的范圍內(nèi)。工業(yè)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能要求總體上比民用建筑要低。根據(jù)工業(yè)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)防熱特點(diǎn),采用室內(nèi)操作溫度為工業(yè)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)防熱性能優(yōu)化控制參數(shù),以“不滿意總小時(shí)數(shù)”為防熱性能優(yōu)化控制目標(biāo),當(dāng)“不滿意總小時(shí)數(shù)”最小時(shí),對(duì)應(yīng)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)防熱效果最優(yōu)。由于工業(yè)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)防熱不僅要考慮隔熱,還需要考慮散熱,因此本文得到的傳熱系數(shù)為推薦值,傳熱系數(shù)過大或過小都會(huì)影響防熱的整體效果。通過文中提出防熱性能優(yōu)化方法對(duì)不同熱強(qiáng)度、不同通風(fēng)換氣次數(shù)和不同氣候條件下的工業(yè)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。通風(fēng)換氣次數(shù)一定時(shí),同一地區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)推薦值隨著熱強(qiáng)度的增大呈現(xiàn)出增大的現(xiàn)象;室內(nèi)熱強(qiáng)度一定時(shí),同一地區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)推薦值隨著通風(fēng)換氣次數(shù)的增大而增大;室內(nèi)熱強(qiáng)度和通風(fēng)換氣次數(shù)一定時(shí),廣州、武漢和西安三個(gè)地區(qū)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)呈現(xiàn)出降低的趨勢(shì)。當(dāng)熱強(qiáng)度為15W/m~3,通風(fēng)換氣次數(shù)為8次/h時(shí),廣州地區(qū)外墻和屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)推薦值分別為6.67W/(m~2·K)和7.27 W/(m~2·K);武漢地區(qū)外墻和屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)推薦值分別為6.67 W/(m~2·K)和0.85W/(m~2·K);西安地區(qū)外墻和屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)推薦值分別為1.47 W/(m~2·K)和1.52W/(m~2·K)。通過求解圍護(hù)結(jié)構(gòu)導(dǎo)熱微分方程,以西安和武漢為例,對(duì)比分析圍護(hù)結(jié)構(gòu)在同一傳熱系數(shù)下不同構(gòu)造的內(nèi)外壁面溫度、熱流密度和衰減延遲等防熱性能,得到了西安和武漢地區(qū)在自然通風(fēng)條件時(shí)防熱性能相對(duì)最優(yōu)的構(gòu)造形式及其熱工參數(shù)。以西安地區(qū)為例,外墻傳熱系數(shù)為0.3 W/(m~2·K)時(shí),其熱惰性為3.5的構(gòu)造防熱性能相對(duì)最優(yōu),對(duì)應(yīng)的構(gòu)造形式為20mm水泥砂漿+200mm鋼筋混凝土+105mm聚氨脂硬泡沫塑料+25mm水泥砂漿;屋頂傳熱系數(shù)為1.2W/(m~2·K)時(shí),其熱惰性為2.5的構(gòu)造防熱性能相對(duì)最優(yōu),對(duì)應(yīng)的構(gòu)造形式為25mm水泥砂漿+120mm鋼筋混凝土+20mm水泥砂漿+90mm憎水珍珠巖板+20mm水泥砂漿。
【圖文】：

確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)較好的傳熱系數(shù)。工況設(shè)置建筑調(diào)研結(jié)果確定典型工業(yè)建筑模型的體型系數(shù)為護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造形式選擇常用的金屬圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造，即值見表 4.1。建筑長寬高分別為 L=90m，W=30m，位于地面中心位置。熱源位于地面的中心位置，其L = 0.8，高度忽略不計(jì)。下側(cè)窗距地 1.2m，主要用用來采光，天窗布置在氣樓上，主要用作排風(fēng)。模和位置相同的窗戶簡化為一個(gè)。南墻有下側(cè)窗和上.8,下側(cè)窗高為 3.6m，，上側(cè)窗高 2.4m。東西墻只設(shè)置 24m。具體模型如圖 4.1 所示。
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TU111.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2588152