隔熱涂層熱物性的確定及其在建筑應(yīng)用中的參數(shù)分析與仿真.pdf

1、對一種可用于降低建筑空調(diào)負(fù)荷的隔熱涂層的熱物性作了理論和實驗研究,并對這種涂層降低空調(diào)負(fù)荷及日耗冷量的效果進行了參數(shù)分析,利用北京、合肥、深圳三地夏季月平均氣象數(shù)據(jù)仿真了在當(dāng)?shù)厥褂酶魺嵬繉拥墓?jié)能效果和室內(nèi)熱環(huán)境。
　　具體做了以下工作:
　　1) 利用SEM對陶瓷微球填充型隔熱涂料進行了分析,在此基礎(chǔ)上運用數(shù)值單元體法建立了計算其有效導(dǎo)熱系數(shù)的模型。分別討論了球壁厚度、球壁有效導(dǎo)熱系數(shù)及陶瓷微球填充率等三個主要因素對該涂料有

2、效導(dǎo)熱系數(shù)的影響。為驗證計算結(jié)果,利用穩(wěn)態(tài)平板法測試了幾種隔熱涂料的導(dǎo)熱系數(shù)。分別用瞬態(tài)法和大型積分球測定了隔熱涂層表面的半球向發(fā)射率和太陽吸收率。
　　2) 對外壁面涂有隔熱涂層的房間建立了穩(wěn)態(tài)傳熱模型,用數(shù)值方法逐一分析了涂層的各種參數(shù),包括導(dǎo)熱系數(shù)、厚度、表面太陽吸收率、發(fā)射率等對空調(diào)負(fù)荷的影響。
　　3) 進一步對屋頂和南墻外表面上涂有隔熱涂層的房間建立了非穩(wěn)態(tài)傳熱模型,模型中考慮了室內(nèi)表面間長波輻射換熱和透過南窗的

3、日射得熱的影響。利用該模型以及北京、合肥、深圳三地的夏季月平均氣象數(shù)據(jù),數(shù)值模擬了房間空調(diào)動態(tài)負(fù)荷、日耗冷量和室內(nèi)熱環(huán)境,評估了當(dāng)?shù)亟ㄖ褂酶魺嵬繉拥墓?jié)能效果。
　　研究發(fā)現(xiàn):
　　1) 選用壁面薄的陶瓷微球可制成性能較好的隔熱涂料;陶瓷球壁的有效導(dǎo)熱系數(shù)對涂料的有效導(dǎo)熱系數(shù)影響很大,前者必須很低,比如小于0.05W/(m·K),才可顯著降低涂料有效導(dǎo)熱系數(shù);增加填充率可明顯降低涂料有效導(dǎo)熱系數(shù);填充陶瓷微球確實可以改善涂料

4、的隔熱性能,但程度有限。
　　2) 僅當(dāng)隔熱涂層熱阻與墻體熱阻之比大于0.2時,降低涂層導(dǎo)熱系數(shù)才會對空調(diào)負(fù)荷產(chǎn)生顯著影響;涂層農(nóng)面太陽吸收率和發(fā)射率對空調(diào)負(fù)荷的影響非常大,是起主導(dǎo)作用的因素。
　　3) 通過給建筑外表面加裝隔熱涂層,可顯著降低房間空調(diào)負(fù)荷和日耗冷量;整個夏季的空調(diào)平均日耗冷量隨地區(qū)的不同可降低33.9％~48.2%;隔熱涂層還能顯著降低房間外表面和內(nèi)表面(尤其是天花板)溫度的峰值和波幅,提高空調(diào)條件下房間