【摘要】：圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能是最具潛力的建筑節(jié)能方式之一。排風(fēng)隔熱墻是一種將空調(diào)排風(fēng)系統(tǒng)與圍護(hù)結(jié)構(gòu)相結(jié)合的新型節(jié)能墻體,利用安裝于墻體中的多孔材料的滲流作用,排風(fēng)隔熱墻能夠減低墻體的內(nèi)表面溫度,同時(shí)回收排風(fēng)的低品位熱能。課題組的前期研究表明,排風(fēng)隔熱墻的隔熱性能優(yōu)越,其熱工性能相比常規(guī)墻體有很大提升。本文考慮工程實(shí)際,將排風(fēng)隔熱墻進(jìn)一步改進(jìn),建立外掛型排風(fēng)隔熱墻。該結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵在于可將多孔材料和外掛板預(yù)制成外掛模塊置于基礎(chǔ)墻體的外側(cè),這樣既不影響室內(nèi)房間的裝飾,同時(shí)又起到有效保溫隔熱作用,更加易于實(shí)現(xiàn)和推廣。但該結(jié)構(gòu)的熱工特性還有待揭示,尤其是間歇空調(diào)下的負(fù)荷特性與基本型排風(fēng)隔熱墻及其他常規(guī)墻體有何區(qū)別還未可知。因此,本文以外掛型排風(fēng)隔熱墻為研究對(duì)象,圍繞其熱工特性和間歇空調(diào)下的負(fù)荷特性,做了如下工作:首先,鑒于排風(fēng)隔熱墻與國(guó)外已開(kāi)展研究的動(dòng)態(tài)隔熱墻的核心機(jī)制一致,本文對(duì)動(dòng)態(tài)隔熱技術(shù)進(jìn)行了較為廣泛的文獻(xiàn)調(diào)研,總結(jié)了動(dòng)態(tài)隔熱墻的結(jié)構(gòu)、分類(lèi)、工作原理、發(fā)展歷史和研究方法等,闡釋了排風(fēng)隔熱墻與動(dòng)態(tài)隔熱墻的關(guān)系,表明了排風(fēng)隔熱墻與動(dòng)態(tài)隔熱墻都是十分具有潛力的建筑節(jié)能技術(shù)。其次,本文建立外掛型排風(fēng)隔熱墻的二維非穩(wěn)態(tài)傳熱數(shù)學(xué)模型。該模型包括基礎(chǔ)墻體、多孔材料、外掛板以及兩個(gè)排風(fēng)空腔的傳熱方程。以夏季典型設(shè)計(jì)日的室外氣象參數(shù)為溫度邊界條件,利用有限差分法對(duì)模型進(jìn)行數(shù)值求解,可得到墻體內(nèi)外表面全天24 h的溫度變化情況。同時(shí),搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)建立的模型進(jìn)行驗(yàn)證,確保數(shù)學(xué)模型具備準(zhǔn)確性和可靠性。然后,基于已驗(yàn)證的數(shù)學(xué)模型,本文對(duì)外掛型排風(fēng)隔熱墻的熱工特性進(jìn)行模擬計(jì)算。以?xún)?nèi)表面溫度、傳熱系數(shù)、衰減系數(shù)和延遲時(shí)間為四個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo),對(duì)排風(fēng)隔熱墻和常規(guī)墻體進(jìn)行比較。同時(shí),為了對(duì)墻體進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),本文繼續(xù)對(duì)影響墻體性能的多個(gè)參數(shù)進(jìn)行單因素分析和顯著性分析,量化分析了各參數(shù)的影響程度和優(yōu)先次序。最后,針對(duì)間歇工況下的墻體負(fù)荷特性,本文通過(guò)模擬計(jì)算得到不同類(lèi)型墻體、不同朝向墻體、不同氣候區(qū)墻體的開(kāi)機(jī)負(fù)荷和全天累計(jì)負(fù)荷,評(píng)估了外掛型排風(fēng)隔熱墻在不同環(huán)境下的應(yīng)用可能性。其中,排風(fēng)隔熱墻的四種可能應(yīng)用形式都在本文進(jìn)行了比較,研究結(jié)果可為排風(fēng)隔熱墻的工程化應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。以上研究的結(jié)果表明,本課題組所研究的排風(fēng)隔熱墻為動(dòng)態(tài)隔熱機(jī)制首次應(yīng)用于中國(guó)地區(qū),其具備優(yōu)越的隔熱性能。相比于普通24磚墻和外保溫磚墻,外掛型排風(fēng)隔熱墻的內(nèi)表面溫度更低,傳熱系數(shù)更小,溫度衰減系數(shù)更小。在嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū),應(yīng)用外掛型排風(fēng)隔熱墻替代普通磚墻能分別減少77%、71%、64%、67%的墻體全天累計(jì)負(fù)荷。
【圖文】：

如圖 1-3 所示，外掛型排風(fēng)隔熱墻在普掛板層，基礎(chǔ)墻體、多孔材料、外掛板三個(gè)體下側(cè)和外掛板上側(cè)開(kāi)口，使室內(nèi)排風(fēng)空料排出至室外。外掛型排風(fēng)隔熱墻將排風(fēng)機(jī)制是墻體多孔材料中的滲流作用，通過(guò)間的換熱，從而降低墻體內(nèi)表面溫度，阻隔隔熱墻為研究對(duì)象，開(kāi)展進(jìn)一步研究，，各參下的負(fù)荷特性是本文的研究重點(diǎn)。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文室內(nèi)負(fù)壓作用下，室外空氣可以從金屬板下側(cè)開(kāi)口流經(jīng)木框墻然后通過(guò)石膏板的送風(fēng)管送入室內(nèi)。實(shí)驗(yàn)測(cè)量了墻體在不通風(fēng)下的靜態(tài)以及滲透風(fēng)量變化下的的溫度和熱流。結(jié)果表明，墻體進(jìn)風(fēng)側(cè)（室外側(cè)）壁面導(dǎo)熱損失隨著滲透風(fēng)量的而減小，這是因?yàn)槭彝庑嘛L(fēng)在經(jīng)過(guò)墻體送入室內(nèi)的過(guò)程中回收了墻體的熱量aker 還討論了傳導(dǎo)熱損失、通風(fēng)熱損失與總能耗的關(guān)系，提到了墻壁結(jié)露的風(fēng)險(xiǎn)
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TU111.41

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