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

1、隨著能源問(wèn)題的不斷突出、建筑能耗占社會(huì)總能耗比重的不斷增長(zhǎng)，建筑節(jié)能成為世界各國(guó)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。目前我國(guó)建筑節(jié)能措施主要考慮的是圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量對(duì)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(méi)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(shí)其傳熱方式不同，材料的導(dǎo)熱系數(shù)也會(huì)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(guò)程十分必要，它對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能、建筑能耗及對(duì)建筑物本身都有著重大的影響。
　　本論文針對(duì)新建建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行熱濕耦合動(dòng)態(tài)特性研究。采用原位試驗(yàn)與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，通過(guò)試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)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(shí)間的變化情況，以及濕度變化過(guò)程中的有效傳熱系數(shù)的大小變化。
　　在原位場(chǎng)地搭建了試驗(yàn)獨(dú)立房屋，在其內(nèi)部安裝了熱、濕檢測(cè)系統(tǒng)及熱流計(jì)系統(tǒng)，跟蹤檢測(cè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的

3、溫、濕度，定期檢測(cè)其傳熱系數(shù)，并實(shí)時(shí)檢測(cè)了該原位場(chǎng)地周?chē)鷼夂騾?shù)。選取可靠的測(cè)試方法對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)材料的熱物性參數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定。通過(guò)試驗(yàn)得到了大量的有價(jià)值的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，以實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果及原位場(chǎng)地氣候參數(shù)作為數(shù)學(xué)模型建立的基礎(chǔ)條件，運(yùn)用CHAMPS軟件建立了墻體熱、濕耦合動(dòng)態(tài)分析計(jì)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(jì)算。
　　通過(guò)原位試驗(yàn)和數(shù)值模擬計(jì)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(lèi)墻體以及不同類(lèi)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(lèi)型北向墻體濕度下降率大于東向墻體。各類(lèi)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(shì)，且實(shí)際傳熱系數(shù)始終高于干燥狀態(tài)下的理論計(jì)算值。利用CHAMPS軟件對(duì)該房屋鋼筋混凝土北墻2年預(yù)測(cè)計(jì)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(gè)復(fù)雜的、反復(fù)的周期性過(guò)程，