氣流反滲隔熱墻體熱工性能與負(fù)荷特性研究.pdf

1、建筑節(jié)能是可持續(xù)性發(fā)展建設(shè)的重要內(nèi)容之一,其基本任務(wù)是:以最小的能耗代價(jià),實(shí)現(xiàn)必要的室內(nèi)熱舒適性,保證足夠的衛(wèi)生條件。建筑節(jié)能的研發(fā)與工程方向大致在于四個(gè)方面——高熱工性能的圍護(hù)結(jié)構(gòu),以降低通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成的負(fù)荷;高效率的設(shè)備,以降低處理同等負(fù)荷的能量消耗;合理有效的控制方法與手段,以保證系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行的效率,并保證室內(nèi)熱舒適性與衛(wèi)生條件;可再生能源的利用,以降低化石能源的消耗。
　　本文研究一種新型的外墻——?dú)饬鞣礉B隔熱墻。該墻

2、的核心是在墻體結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)了一個(gè)由多孔透氣材料構(gòu)成的氣流滲透層,其基本工作方式是,結(jié)合空調(diào)房間的新風(fēng)及排風(fēng)需求,通過(guò)墻體的滲透層設(shè)計(jì),組織排風(fēng)以滲透方式、反向流過(guò)滲透層,最終排向室外。排風(fēng)氣流在多孔材料結(jié)構(gòu)層進(jìn)行反向滲透時(shí),能有效地將溫差作用下傳向室內(nèi)的導(dǎo)熱熱量,以對(duì)流形式反向帶出至室外,實(shí)現(xiàn)墻體的高效隔熱。這種氣流反滲隔熱機(jī)制在大幅度降低外墻負(fù)荷的同時(shí),還能答復(fù)降低墻體室內(nèi)側(cè)表面與室內(nèi)空氣的溫差,從而提供更好的熱舒適性。此外,現(xiàn)代建筑的

3、密閉性越來(lái)越高,氣流反滲隔熱墻構(gòu)成的排風(fēng)通道為新風(fēng)進(jìn)入室內(nèi)提供了便利,有利于保證空氣品質(zhì)。
　　本文詳細(xì)描述了氣流反滲隔熱墻的結(jié)構(gòu)及工作模式,并在此為基礎(chǔ)上,建立了氣流反滲隔熱墻的穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)傳熱數(shù)學(xué)模型。利用穩(wěn)態(tài)模型計(jì)算和分析了影響氣流反滲隔熱墻傳熱特性的主要因素。利用非穩(wěn)態(tài)模型,對(duì)供冷季氣流反滲隔熱墻的保溫隔熱性能參數(shù)進(jìn)行了分析計(jì)算,包括了熱阻、衰減系數(shù)和延遲時(shí)間,并將結(jié)果與常用的24磚墻及外保溫墻進(jìn)行了比較。此外,通過(guò)建立房

4、間空氣平衡與墻體傳熱的耦合模型,進(jìn)一步計(jì)算、分析和比較了上述三種不同外墻的房間在夏季設(shè)計(jì)日的房間溫度響應(yīng)特性、外墻負(fù)荷特性和熱舒適性。
　　本文研究得到以下主要結(jié)論表明:
　　(1)氣流反滲隔熱墻的傳熱主要受滲透流速和多孔材料厚度的影響,墻體的保溫隔熱性能隨滲透流速和多孔材料厚度增加而增加;
　　(2)相比于24磚墻和外保溫墻,氣流反滲隔熱墻具有相對(duì)更高的熱阻,同時(shí)可以達(dá)到趨近于0的衰減系數(shù),在此條件下延遲時(shí)間的差異性

5、基本上可以忽略;
　　(3)在房間中,氣流反滲隔熱墻的開機(jī)反應(yīng)是三種墻體中最快的,內(nèi)表面溫度與室內(nèi)溫度始終維持小于1℃的溫差;
　　(4)夏季設(shè)計(jì)日中,氣流反滲隔熱墻的冷負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其余兩種墻體,只有24磚墻冷負(fù)荷的1/25和外保溫墻冷負(fù)荷的1/18,節(jié)能優(yōu)勢(shì)明顯。并且氣流反滲隔熱墻提供了更均勻的室內(nèi)熱環(huán)境。
　　研究結(jié)果表明,氣流反滲隔熱墻具有十分優(yōu)越的熱工性能,與常用墻體相比,外墻負(fù)荷得到大幅降低。采用該種外墻的房