新型竹材結構墻體熱濕耦合遷移特性研究.pdf

1、能源是人類社會賴以生存和發(fā)展的重要物質基礎，能源的發(fā)展及有效利用一直是人類社會不斷追求的目標。建筑能耗作為能源消耗的一個重要組成部分，也一直成為各國節(jié)約能源的主要方向。建筑圍護結構的熱工性能對建筑能耗起著根本作用，在夏季，阻擋室外熱量進入室內；在冬季，阻擋室內熱量滲出室外。組合合理的建筑圍護結構可以有效地降低建筑物能耗，因此，從建筑圍護結構組成部件的熱工性能著手具有非?，F(xiàn)實的意義。
　　 本文針對竹材結構墻體的熱濕耦合特性進行了

2、詳細的分析和討論。首先，建立竹材結構墻體內一維穩(wěn)態(tài)傳質模型，分析了竹板及多層竹材結構墻體內水蒸氣遷移特性。測試了竹板水蒸氣滲透系數(shù)，并分析了不同因素對竹板水蒸氣遷移的影響。通過竹板在夏季、冬季內部濕氣遷移過程的分析，可以得出：竹板本身的材料性質及內外表面的空氣壓力對水蒸氣在竹板內的擴散及空氣滲透有著至關重要的影響；空氣滲透改變了竹板內水蒸氣的壓力梯度，使水蒸氣通過擴散方式遷移量發(fā)生較大的改變。當空氣由室外滲入室內時，水蒸氣的壓力梯度增大

3、，從而增加了擴散流量，相對濕度最大值點往室內方向偏移；當空氣由室內向室外滲出時，水蒸氣壓力梯度減小，水蒸氣質擴散流量減少，相對濕度最大值點向室外方向偏移。竹材結構墻體濕遷移的計算結果表明在各層交界處，相對濕度發(fā)生較明顯的改變，存在濕積累的情況。
　　 其次，以竹材結構墻體孔隙內的空氣溫度和毛細壓力為驅動勢，建立了竹材結構墻體內瞬態(tài)熱濕耦合遷移模型，利用有限元法對方程進行空間離散，同時用隱式有限差分法對方程進行時間離散，用迭代法對

4、方程進行了求解。本文采用長沙市的氣候參數(shù)，對竹材結構墻體熱濕遷移進行計算。
　　 以Luikov方程為基礎，建立竹材結構墻體構件熱濕分析傳遞函數(shù)解析模型，提出了一種對竹板進行不同剖面處溫度和含濕量的動態(tài)預測的傳遞函數(shù)解析方法。對竹板在特定內、外表面溫度、濕度勢的條件下，進行竹板不同剖面溫度和含濕量動態(tài)分布的預測，并用同樣環(huán)境條件下的實驗進行檢測，計算值與實驗值符合程度較好，從而驗證了此方法的可靠性。
　　 最后，對竹材結

5、構墻體熱濕耦合遷移特性進行了實驗研究，分析了竹材結構墻體在夏季、冬季溫度、相對濕度的分布，分析了溫度、濕度的耦合傳遞及太陽輻射對竹材結構墻體熱濕傳遞特性的影響。對水泥砂漿-蒸汽加壓混凝土砌塊-竹板墻體而言，實驗結果表明：
　　 (1)無論是在夏季還是冬季，該竹材結構墻體內的溫濕度變化都存在著耦合作用，并且太陽輻射強度對墻體內的溫度、濕度變化存在很大的影響，明顯影響著墻體內溫度、濕度分布規(guī)律。
　　 (2)無論在夏季還是冬