發(fā)布時(shí)間：2020-03-24 02:27

【摘要】：城市化的進(jìn)程催生一系列環(huán)境與能源問題,種植屋面、蓄水屋面以及通風(fēng)屋面作為當(dāng)下有效的被動(dòng)式屋面隔熱技術(shù),對(duì)此類問題均起到了一定的緩解作用。通過對(duì)文獻(xiàn)的調(diào)研發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有的研究更側(cè)重于研究結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)各類屋面保溫及隔熱性能的影響,缺乏對(duì)結(jié)構(gòu)模式的探討與創(chuàng)新,且因屋面隔熱技術(shù)蓄熱量過大而在晚間出現(xiàn)反向傳熱的問題也尚未得到有效的解決。本文將種植屋面分別與蓄水屋面、通風(fēng)屋面相結(jié)合,設(shè)計(jì)出4種不同構(gòu)造的復(fù)合式種植屋面模塊,并在模塊中設(shè)置光伏風(fēng)機(jī)來增強(qiáng)通風(fēng)散熱效果。此外,還分析各測(cè)試模塊在3種不同工況(夏季、過渡季節(jié)、冬季)下的保溫及隔熱性能,研究了不同模塊結(jié)構(gòu)對(duì)其保溫及隔熱性能的影響因素,以及分析熱量傳遞規(guī)律并建立熱平衡方程。通過將模型計(jì)算值與實(shí)際測(cè)試值進(jìn)行對(duì)比分析,得到產(chǎn)生誤差的主要原因,為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)研究提供基本理論依據(jù)。隔熱性能測(cè)試結(jié)果:各測(cè)試模塊底部平均溫度由低到高順序?yàn)?模塊D模塊B模塊A模塊C模塊E。夏季,模塊D的底部平均溫度為28.8℃,底部溫度波幅僅0.2℃,與裸露屋面相比可減少60.7%的屋面?zhèn)魅胧覂?nèi)的熱量,在種植模塊中隔熱性能最優(yōu);冬季,模塊C的底部平均溫度為18.4℃,為復(fù)合式種植模塊中的最大值,溫度波幅維持在0.2℃。在冬季室內(nèi)空調(diào)計(jì)算溫度為18℃的條件下,可減少約39.2W/m~2熱量損失,故其保溫性能最優(yōu)。模塊結(jié)構(gòu)的不同對(duì)隔熱性能造成影響:(1)與模塊B相比,不同工況下模塊A的底部平均溫度分別高0.9℃、0.5℃與0.6℃,架空層溫度衰減率則分別低7.6%、13.6%與3.0%,即架空層設(shè)置光伏風(fēng)機(jī)并不能提高模塊的隔熱性能。(2)模塊D的土壤層溫度衰減倍數(shù)在均高于其余種植模塊;且不同工況下模塊D的底部平均溫度比模塊C的底部平均溫度分別低3.1℃、2.4℃與2.0℃。即土壤層設(shè)置光伏風(fēng)機(jī)可提高土壤層對(duì)溫度的衰減能力,應(yīng)用在復(fù)合蓄水種植模塊效果明顯。(3)與模塊C相比,模塊B的底部平均溫度分別低2.6℃、1.4℃與0.9℃,底部溫度波幅高0.9℃、1.4℃與1.6℃,且其架空層溫度衰減率與溫度衰減倍數(shù)均低于模塊C的蓄水層溫度衰減率與溫度衰減倍數(shù)。這可能是由于水的比熱容較大,可通過蓄熱或放熱對(duì)底部溫度進(jìn)行調(diào)節(jié),但因缺乏散熱導(dǎo)致過度蓄熱使其底部溫度較高。對(duì)各種植模塊熱平衡方程進(jìn)行數(shù)值求解,計(jì)算值與測(cè)量值的誤差受室外溫度變化的影響。在不同的測(cè)試階段,各種植模塊的最小平均相對(duì)誤差為3.4%,最大平均相對(duì)誤差為11.2%。通過對(duì)比各種植模塊在各測(cè)試階段下的誤差大小,模塊A與模塊D的擬合度較好,模塊B與模塊C的擬合度較差。造成誤差的主要原因有:(1)忽略植被生長情況及其葉片面積指數(shù)的差異。(2)將架空層對(duì)流換熱默認(rèn)為穩(wěn)態(tài)傳熱過程。(3)蓄水層內(nèi)水分蒸發(fā)對(duì)土壤層含濕量及蓄水層水位高度的影響將是動(dòng)態(tài)且難以衡量的等。
【圖文】：

圖 2-1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)及測(cè)點(diǎn)布置平面圖Fig 2-1 the layout for the experimental module and the location of the measuring point.

圖 2-1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試平臺(tái)及測(cè)點(diǎn)布置平面圖Fig 2-1 the layout for the experimental module and the location of the measuring point.
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU111.41

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本文編號(hào)：2597651