不同氣候區(qū)空心砌塊通風墻體隔熱性能研究.pdf

1、降低建筑能耗的有效手段之一，是建筑圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能措施，這在能源匱乏的當今社會具有十分重要的研究意義?？招钠鰤K通風墻體通過流經(jīng)墻體的氣流，提升墻體保溫隔熱的性能，對低品位能加以回收利用，具備可觀的節(jié)能潛力。
　　本研究以單排孔空心砌塊通風墻體為研究對象，對該結(jié)構(gòu)的動態(tài)傳熱特性進行研究，首先不考慮沿空腔方向的氣流和墻體溫度變化，先建立二維頻域有限差分模型，即FDFD模型，用以分析墻體在多外擾影響下的熱特性，該模型綜合考慮了空心砌塊通風

2、墻體的內(nèi)、外表面的對流換熱，空腔內(nèi)壁面與氣流的對流換熱，以及空腔各表面的輻射換熱；利用傅里葉級數(shù)展開式，由時域的溫度邊界條件得到頻域的動態(tài)擾動，輸入上述傳熱模型，再通過傅里葉逆變換得到時域的溫度響應(yīng)。進一步考慮通風時沿空腔方向的氣流溫度變化，建立空腔氣流與墻體結(jié)構(gòu)的熱交換NTU模型，二者相結(jié)合便得出了該墻體的三維準動態(tài)傳熱模型。
　　本文通過不同工況的實驗，研究了空心砌塊通風墻體的夏季傳熱性能。實驗測試結(jié)果表明，空心砌塊墻體在通風

3、后，在氣流風速為1.93m/s時，其內(nèi)表面平均溫度相較于未通風工況下降了3.1℃，說明室外傳向室內(nèi)的熱量被墻體有效阻隔。將建立的準動態(tài)傳熱模型與實驗結(jié)果進行驗證，發(fā)現(xiàn)墻體內(nèi)表面逐時溫度最大相對誤差為3.24％，空腔出口氣流逐時溫度最大相對誤差為3.6%，說明了傳熱模型的可靠性。
　　本文利用已建立好的傳熱模型針對墻體熱工性能的影響因素進行了對比分析，其中包括空腔內(nèi)氣流流速、空腔內(nèi)氣流溫度、墻體朝向及空腔尺寸，以墻體當量熱阻、衰減倍

4、數(shù)、延遲時間和一天傳熱量為參考評價其熱工特性，展開分析了不同氣候區(qū)不同朝向墻體的熱工性能。通過模擬計算得出，空腔內(nèi)氣流流速越大，氣流溫度越高，空腔尺寸越大時，通風墻體的當量熱阻值越大，其內(nèi)表面溫度越靠近室內(nèi)空氣溫度，室內(nèi)熱舒適越好：在空腔尺寸為130mm×130mm，空腔風速為1.8m/s且氣流溫度為26℃，墻體當量熱阻為2.13m2·℃/W，一天傳熱量為0.44MJ，傳熱量減少75.3%；采用室內(nèi)空調(diào)排風作為空腔內(nèi)的氣源時，在寒冷地區(qū)