本文關(guān)鍵詞：建筑保溫墻體薄空氣間層空氣濕度對傳熱影響的實驗研究

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【摘要】：隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)的逐步推進,我國的建筑數(shù)量大幅上升,隨之帶來的建筑能耗已經(jīng)成為國家能源消耗的主力軍。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢在必行,到“十二五”期末,我國建筑節(jié)能要形成1.16億噸標準煤節(jié)能能力;到2015年,北方嚴寒及寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)全面執(zhí)行新頒布的節(jié)能設(shè)計標準,執(zhí)行比例達到95%以上,城鎮(zhèn)新建建筑能源利用效率與“十一五”期末相比,提高30%以上。論文以鋁合金聚氨酯外墻保溫裝飾一體化系統(tǒng)為實驗對象,選擇合肥地區(qū)某典型建筑為實驗基地,設(shè)計實驗方案,安裝測試儀器進行數(shù)據(jù)采集,采集數(shù)據(jù)時間包含2013和2014兩個年度,共有兩個完整的四個季度的實驗周期。采集的物理參數(shù)包括復合保溫墻體各層壁面溫度,室內(nèi)外溫度,空氣間層溫度,空氣間層濕度,空氣間層氣流速度,墻體及各層熱流密度。將采集的實驗數(shù)據(jù)進行方差分析發(fā)現(xiàn),空氣間層溫度、濕度均與墻體熱流密度存在某種相關(guān)性,采集的空氣間層氣流速度在保溫一體化系統(tǒng)的尺寸下流速幾乎為零,說明其內(nèi)部沒有對流傳熱。回歸分析還發(fā)現(xiàn),空氣間層的溫度與墻體熱流密度有正相關(guān)的特點;而空氣間層濕度與墻體熱流密度卻是負相關(guān)的關(guān)系。這里濕度與熱流密度關(guān)系的發(fā)現(xiàn)比較新穎,之前并未見有關(guān)文獻研究過,這也是論文的創(chuàng)新之處。針對統(tǒng)計分析的結(jié)果,論文進行了傳熱機理的分析,由于溫度對熱流密度的影響早在傅里葉定律理就有所闡述,實驗結(jié)果前人早有成熟的論證。因此,傳熱機理的分析重點在濕度影響熱流密度的討論上。論文分別從導熱、對流、輻射三種傳熱方式上對空氣間層濕度影響傳熱進行討論,結(jié)論是對于鋁合金聚氨酯外墻保溫裝飾一體化系統(tǒng)的保溫結(jié)構(gòu),由于空氣間層僅有30mm,且密封較好,對流傳熱可以忽略,導熱就是純氣體的導熱問題,而輻射是空氣間層傳熱的主要方式,濕度對空氣間層傳熱的影響主要是影響了輻射傳熱。那是因為當空氣間層濕度變化時,空氣間層內(nèi)的水蒸氣含量也發(fā)生變化,由于水蒸氣對長波輻射有很好的吸收特性,而常見的建筑材料其輻射熱又是長波輻射,所以水蒸氣阻隔了空氣間層兩墻壁間的輻射傳熱。當濕度越大,水蒸氣就會越多,其阻隔輻射傳熱的能力也會越強;反之,則阻隔能力減弱。這正符合濕度影響傳熱呈負相關(guān)特性的統(tǒng)計分析結(jié)果。論文針對空氣間層濕度與熱流密度關(guān)系進行了經(jīng)驗方程的總結(jié)。首先對復合保溫結(jié)構(gòu)進行了模型化處理,認為復合保溫結(jié)構(gòu)墻體傳熱為一維平壁導熱問題,墻體導熱由非穩(wěn)態(tài)導熱簡化為穩(wěn)態(tài)導熱,空氣間層傳熱以導熱方式等效輻射及對流傳熱方式等,然后建立帶有一、二類邊界條件的導熱數(shù)學模型,利用實驗數(shù)據(jù)最終求解出函數(shù)方程。論文最后得出結(jié)論,空氣間層濕度影響墻體的傳熱。其意義主要是應用在潮濕多雨地區(qū)復合保溫墻體綜合傳熱系數(shù)的計算上,其空氣間層不能只簡單的看成空氣傳熱問題,還要考慮到水蒸氣對輻射傳熱的影響,從而對空氣間層傳熱系數(shù)做出修正,使其計算熱負荷更為精確,為建筑能耗的計算,采暖空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計提供基礎(chǔ)的研究資料。
【關(guān)鍵詞】：空氣間層 濕度 復合保溫墻體 熱流密度
【學位授予單位】：安徽建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TU111
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-22
• 1.1 課題研究背景12-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-20
• 1.3 論文研究內(nèi)容概述20-22
• 第二章 空氣間層傳熱分析模型22-29
• 2.1 復合保溫墻體基本構(gòu)造22-24
• 2.2 復合保溫墻體薄空氣間層傳熱物理模型24-26
• 2.3 復合保溫墻體薄空氣間層傳熱數(shù)學模型26-29
• 第三章 空氣間層濕度對傳熱影響的實驗研究29-51
• 3.1 實驗方案的設(shè)計29-30
• 3.2 實驗儀器安裝與數(shù)據(jù)采集30-33
• 3.3 實驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析33-44
• 3.3.1 實驗數(shù)據(jù)的誤差分析34-36
• 3.3.2 濕度的單因素統(tǒng)計分析36-38
• 3.3.3 溫濕度的雙因素統(tǒng)計分析38-44
• 3.4 實驗結(jié)果傳熱分析44-46
• 3.5 經(jīng)驗方程歸納46-51
• 結(jié)論與展望51-53
• 參考文獻53-55

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 王培銘,胡成德,朱艷芳;上海地區(qū)外墻外保溫體系節(jié)能效果的研究[J];墻材革新與建筑節(jié)能;2003年06期

2 王蘇穎,狄洪發(fā);美國、加拿大窗戶能耗等級評價體系綜述[J];太陽能學報;2002年04期

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本文編號：1011260