氣流反滲隔熱墻體熱工性能與負荷特性研究.pdf

1、建筑節(jié)能是可持續(xù)性發(fā)展建設的重要內(nèi)容之一,其基本任務是:以最小的能耗代價,實現(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方面——高熱工性能的圍護結構,以降低通過圍護結構形成的負荷;高效率的設備,以降低處理同等負荷的能量消耗;合理有效的控制方法與手段,以保證系統(tǒng)和設備運行的效率,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——氣流反滲隔熱墻。該墻

2、的核心是在墻體結構中設計了一個由多孔透氣材料構成的氣流滲透層,其基本工作方式是,結合空調(diào)房間的新風及排風需求,通過墻體的滲透層設計,組織排風以滲透方式、反向流過滲透層,最終排向室外。排風氣流在多孔材料結構層進行反向滲透時,能有效地將溫差作用下傳向室內(nèi)的導熱熱量,以對流形式反向帶出至室外,實現(xiàn)墻體的高效隔熱。這種氣流反滲隔熱機制在大幅度降低外墻負荷的同時,還能答復降低墻體室內(nèi)側表面與室內(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、密閉性越來越高,氣流反滲隔熱墻構成的排風通道為新風進入室內(nèi)提供了便利,有利于保證空氣品質。
　　本文詳細描述了氣流反滲隔熱墻的結構及工作模式,并在此為基礎上,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)學模型。利用穩(wěn)態(tài)模型計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,對供冷季氣流反滲隔熱墻的保溫隔熱性能參數(shù)進行了分析計算,包括了熱阻、衰減系數(shù)和延遲時間,并將結果與常用的24磚墻及外保溫墻進行了比較。此外,通過建立房

4、間空氣平衡與墻體傳熱的耦合模型,進一步計算、分析和比較了上述三種不同外墻的房間在夏季設計日的房間溫度響應特性、外墻負荷特性和熱舒適性。
　　本文研究得到以下主要結論表明:
　　(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更高的熱阻,同時可以達到趨近于0的衰減系數(shù),在此條件下延遲時間的差異性

5、基本上可以忽略;
　　(3)在房間中,氣流反滲隔熱墻的開機反應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)夏季設計日中,氣流反滲隔熱墻的冷負荷遠遠低于其余兩種墻體,只有24磚墻冷負荷的1/25和外保溫墻冷負荷的1/18,節(jié)能優(yōu)勢明顯。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,外墻負荷得到大幅降低。采用該種外墻的房