玻璃采光頂對(duì)建筑中庭實(shí)現(xiàn)其開(kāi)敞特性,形成建筑內(nèi)部的“室外空間”具有重要作用,但大量太陽(yáng)輻射的引入使夏季中庭空間的熱環(huán)境遭受巨大挑戰(zhàn)。蒸發(fā)降溫作為一項(xiàng)有效的玻璃采光頂降溫措施未得到廣泛應(yīng)用,與相應(yīng)的噴淋降溫系統(tǒng)未能形成一套成熟的設(shè)計(jì)方法有關(guān)。本文通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研、理論分析、數(shù)值模擬、實(shí)驗(yàn)測(cè)試和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等手段,找出了影響噴淋降溫系統(tǒng)降溫遮陽(yáng)效果的主要?dú)庀笠睾驮O(shè)計(jì)參數(shù),得出了其降溫及遮陽(yáng)效果的范圍及節(jié)能潛力,并形成了設(shè)計(jì)指引。主要工作如下:通過(guò)對(duì)貼附水膜透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)建模計(jì)算,分析了玻璃采光頂?shù)膫鳠徇^(guò)程及各類參數(shù)的敏感性。結(jié)果表明,采光頂噴淋降溫系統(tǒng)的降溫效果對(duì)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、初始水溫、玻璃的太陽(yáng)輻射吸收率、淋水流量的敏感性強(qiáng),空氣溫度和相對(duì)濕度次之,對(duì)場(chǎng)地風(fēng)速和玻璃導(dǎo)熱系數(shù)的敏感性最弱;太陽(yáng)光入射角、淋水流量與系統(tǒng)的遮陽(yáng)效果呈正相關(guān)。搭建小型采光頂試驗(yàn)臺(tái),對(duì)多種噴嘴、流量進(jìn)行了基于降溫、遮陽(yáng)效果的尋優(yōu)試驗(yàn),研究結(jié)果表明:對(duì)于淋水降溫系統(tǒng),流量能夠覆蓋采光頂面積即可;淋水降溫可使采光頂下表面降溫8.7~12.5℃,輻射透過(guò)率平均降低0.05;噴霧降溫系統(tǒng)整體性能稍優(yōu)于淋水系統(tǒng),紅寶石撞擊式噴霧系統(tǒng)降溫和遮陽(yáng)最優(yōu),最高可減少平均輻射透過(guò)率0.153�；趯�(yōu)試驗(yàn)結(jié)果,從噴嘴的選擇和布置、淋水流量的選擇、系統(tǒng)開(kāi)啟條件等方面形成了采光頂噴淋降溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)指引,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性和適用性分析,并介紹了太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的循環(huán)淋水降溫系統(tǒng)。根據(jù)設(shè)計(jì)指引,在中庭采光頂上搭建了紅寶石撞擊式噴霧降溫系統(tǒng)并實(shí)測(cè)了其使用效果。實(shí)測(cè)結(jié)果顯示:在夏季高溫天氣中使用噴霧降溫系統(tǒng)的降溫效果最顯著,可降溫10℃以上,遮陽(yáng)效果在不同季節(jié)的使用效果相差不大,可降低太陽(yáng)輻射透過(guò)率0.1左右。同時(shí)發(fā)現(xiàn)間歇噴淋的方式具有更好的經(jīng)濟(jì)性,引入適量噴霧進(jìn)入中庭上層空間可以有效降低室內(nèi)溫度。
【學(xué)位單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TU86
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題背景及意義
        1.1.1 課題背景
        1.1.2 課題意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 屋面蒸發(fā)冷卻研究
        1.2.2 透明壁面蒸發(fā)冷卻研究
        1.2.3 噴霧降溫措施的研究
        1.2.4 研究現(xiàn)狀小結(jié)
    1.3 蒸發(fā)降溫技術(shù)用于采光頂?shù)倪m應(yīng)性
        1.3.1 南方地區(qū)氣候適應(yīng)性
        1.3.2 技術(shù)適應(yīng)性
        1.3.3 實(shí)際工程應(yīng)用
    1.4 研究目標(biāo)和方法
        1.4.1 研究目標(biāo)和內(nèi)容
        1.4.2 研究方法和路線
第二章 貼附流動(dòng)水膜的透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱過(guò)程模擬
    2.1 引言
    2.2 建立熱過(guò)程模型
        2.2.1 吸收的太陽(yáng)輻射
        2.2.2 空氣對(duì)流散熱
        2.2.3 蒸發(fā)散熱
        2.2.4 大氣長(zhǎng)波輻射散熱
        2.2.5 與玻璃的對(duì)流換熱
        2.2.6 透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱過(guò)程
    2.3 編程計(jì)算
    2.4 模擬計(jì)算結(jié)果分析
        2.4.1 模擬數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比
        2.4.2 室外開(kāi)敞環(huán)境與封閉空調(diào)環(huán)境對(duì)比
        2.4.3 影響降溫效果的參數(shù)敏感性分析
        2.4.4 影響遮陽(yáng)效果的參數(shù)敏感性分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 小型采光頂噴淋降溫系統(tǒng)測(cè)試
    3.1 試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)方案
    3.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
    3.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方案
    3.4 試驗(yàn)結(jié)果分析
        3.4.1 不同噴嘴類型比對(duì)
        3.4.2 不同流量的降溫遮陽(yáng)效果對(duì)比
        3.4.3 不同流量的水膜分布情況對(duì)比
        3.4.4 不同氣象條件下的降溫遮陽(yáng)效果對(duì)比
    3.5 本章小結(jié)
第四章 采光頂噴淋降溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)指引
    4.1 系統(tǒng)構(gòu)成
    4.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.2.1 噴嘴選擇和布置
        4.2.2 系統(tǒng)淋水流量的選擇
        4.2.3 水力計(jì)算和水泵選型
        4.2.4 確定系統(tǒng)開(kāi)啟條件
        4.2.5 經(jīng)濟(jì)性分析和系統(tǒng)適用條件
    4.3 太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的循環(huán)式淋水降溫系統(tǒng)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 采光中庭噴霧降溫?zé)岘h(huán)境測(cè)試與分析
    5.1 測(cè)試方案
    5.2 過(guò)渡季測(cè)試結(jié)果
        5.2.1 采光頂下表面溫度
        5.2.2 采光頂下方空氣溫度
        5.2.3 采光頂下方太陽(yáng)輻射強(qiáng)度
        5.2.4 不同樓層的熱環(huán)境
    5.3 夏季測(cè)試結(jié)果
        5.3.1 天氣概況與對(duì)比時(shí)段選擇
        5.3.2 采光頂下表面溫度
        5.3.3 采光頂下方空氣溫度
        5.3.4 采光頂下方太陽(yáng)輻射強(qiáng)度
        5.3.5 不同樓層的熱環(huán)境
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    本文主要結(jié)論
    展望與不足
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2874260