新建建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱濕耦合動態(tài)特性試驗及數(shù)值研究.pdf

1、隨著能源問題的不斷突出、建筑能耗占社會總能耗比重的不斷增長，建筑節(jié)能成為世界各國關(guān)注的熱點問題。目前我國建筑節(jié)能措施主要考慮的是圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量對建筑能耗的影響，常常用傳熱系數(shù)的大小作為判斷圍護(hù)結(jié)構(gòu)是否達(dá)到節(jié)能要求的主要標(biāo)準(zhǔn)，其中并沒有考慮濕分的影響。然而由于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料多為多孔介質(zhì)，其在建成初期孔隙中極易存在濕分，墻體內(nèi)部熱量傳遞與濕分傳輸相互影響，具有強(qiáng)耦合性。含濕量不同時其傳熱方式不同，材料的導(dǎo)熱系數(shù)也會隨之發(fā)生變化。因此研究建

2、筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱濕耦合傳輸過程十分必要，它對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能、建筑能耗及對建筑物本身都有著重大的影響。
　　本論文針對新建建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱濕耦合動態(tài)特性研究。采用原位試驗與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，通過試驗和數(shù)值計算結(jié)果分析，研究了西安市新建建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)溫度、體積含濕量隨時間的變化情況，以及濕度變化過程中的有效傳熱系數(shù)的大小變化。
　　在原位場地搭建了試驗獨立房屋，在其內(nèi)部安裝了熱、濕檢測系統(tǒng)及熱流計系統(tǒng)，跟蹤檢測圍護(hù)結(jié)構(gòu)的

3、溫、濕度，定期檢測其傳熱系數(shù)，并實時檢測了該原位場地周圍氣候參數(shù)。選取可靠的測試方法對圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料的熱物性參數(shù)進(jìn)行了實驗室標(biāo)定。通過試驗得到了大量的有價值的試驗數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，以實驗測定結(jié)果及原位場地氣候參數(shù)作為數(shù)學(xué)模型建立的基礎(chǔ)條件，運用CHAMPS軟件建立了墻體熱、濕耦合動態(tài)分析計算模型，并應(yīng)用建立好的墻體模型進(jìn)行了1~2年的模擬計算。
　　通過原位試驗和數(shù)值模擬計算得到結(jié)論，墻體溫度的傳遞具有衰減性和滯后性；新建房屋自建成

4、至竣工后264天，各圍護(hù)結(jié)構(gòu)體積含濕量在自然條件下逐漸減少，不同朝向的同類墻體以及不同類型墻體，其體積含濕量下降率有所不同，多孔磚墻>加氣混凝土墻>鋼筋混凝土墻體；同種類型北向墻體濕度下降率大于東向墻體。各類保溫墻體的傳熱系數(shù)由于保溫層受潮先增加然后呈逐漸下降趨勢，且實際傳熱系數(shù)始終高于干燥狀態(tài)下的理論計算值。利用CHAMPS軟件對該房屋鋼筋混凝土北墻2年預(yù)測計算后發(fā)現(xiàn)，該新建建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體積含濕量的變化是一個復(fù)雜的、反復(fù)的周期性過程，