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寒冷地区住宅建筑物综合热惰性的研究

作　者: 韩莹
导　师: 朱能；田喆
学　校: 天津大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 综合热惰性延迟时间衰减系数住宅建筑
分类号: TU241
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
下　载: 57次
引　用: 2次
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内容摘要

随着世界环境和能源问题的日益严重,节约能源保护环境已经成为各国政府的重要工作之一。在所有能源消耗中,建筑能耗已经占到世界总能耗的1/5。在中国,建筑用能已经达到全国能源消费总量的1/4。而采用集中供热的北方城镇,其采暖能耗占城镇建筑能耗的40%左右,为建筑能源消耗的最大组成部分。对于目前现有的许多集中供热系统都没有采用先进的调节手段,只能依据室外气温的变化依靠经验来进行调节,所以普遍存在能源浪费的问题。在供热调节过程中,除了要考虑室外气温,还应结合供热管网的热惰性和建筑物的综合热惰性进行综合考虑。本文主要针对寒冷地区住宅建筑物的综合热惰性进行研究。通过对实际住宅建筑室内环境温度和围护结构的温度进行测量,研究了不同朝向房间内壁温度及室内温度在采暖期和非采暖期内的变化规律。通过建造住宅建筑的缩比模型进行实验,研究了不同窗墙比、围护结构保温、室内人员活动以及室内家具对建筑物综合热惰性的影响。并利用eQUEST软件以实测建筑为研究对象建立模型,分别就采暖期内无任何采暖设备、散热器采暖情况下的室内温度进行模拟并进行了比较分析,阐述各因素对建筑物综合热惰性的影响。以延迟时间和衰减倍数两个热惰性参数的变化为依据分析总结了寒冷地区住宅建筑综合热惰性的特点。研究结果表明,建筑物的综合热惰性受到建筑物的围护结构材料、朝向、外窗墙比等各种因素的影响。其中,寒冷地区住宅建筑房间的内壁温度波动相对于室外温度延迟时间普遍在2小时左右,衰减系数在0.2左右。实验研究结果表明,在不考虑太阳辐射的影响时,房间内是否有家具对室内温度变化的影响较大,其次是人员设备散热,再次是窗墙比的大小。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章绪论  9-26
  1.1 研究背景  9-19
    1.1.1 能源现状  9-13
    1.1.2 建筑能耗现状  13-17
    1.1.3 研究建筑蓄热的重要性  17-19
  1.2 国内外研究现状  19-24
    1.2.1 建筑围护结构热工特性的研究现状  19-22
    1.2.2 建筑蓄热特性的研究现状  22-24
  1.3 本课题研究的目的和意义  24-25
  1.4 本课题的研究内容及方法  25-26
第二章建筑热稳定性的理论分析  26-56
  2.1 建筑蓄热体蓄热特性  26-37
    2.1.1 建筑蓄热体的分类  26-27
    2.1.2 建筑蓄热性能评价指标  27-35
    2.1.3 建筑围护结构的热稳定性  35-37
  2.2 室外空气综合温度  37-45
    2.2.1 室外辐射强度的计算  38-40
    2.2.2 室外空气综合温度的计算  40-45
  2.3 室内环境的热稳定性  45-55
    2.3.1 住宅建筑室内热过程分析  46-49
    2.3.2 室内空气温度计算  49-55
  2.4 本章小结  55-56
第三章住宅建筑综合热惰性的实测研究  56-83
  3.1 实测介绍  56-71
    3.1.1 被测住宅建筑简介  56-58
    3.1.2 住宅室内综合热惰性的影响因素  58-71
  3.2 实测方案  71-75
    3.2.1 测量内容  71
    3.2.2 测量仪器  71-72
    3.2.3 测点布置  72-75
  3.3 测试结果分析  75-82
    3.3.1 供暖期室内温度的变化  75-79
    3.3.2 非采暖期室内温度的变化  79-82
  3.4 本章小结  82-83
第四章住宅建筑综合热惰性的实验研究  83-99
  4.1 住宅建筑综合热惰性实验设计  83-92
    4.1.1 相似理论简介  83-84
    4.1.2 模型实验的相似准则  84-88
    4.1.3 实验模型设计  88-92
  4.2 实验台的设计  92-95
    4.2.1 测点布置  92-93
    4.2.2 测试仪器  93-95
  4.3 模型实验测试  95-98
    4.3.1 实验安排  95-96
    4.3.2 实验结果分析  96-98
  4.4 本章小结  98-99
第五章住宅建筑综合热惰性的模拟研究  99-117
  5.1 建筑能耗模拟软件  99-105
    5.1.1 建筑能耗模拟软件介绍  99-104
    5.1.2 建筑能耗模拟软件对比  104-105
  5.2 住宅建筑模型的建立  105-111
    5.2.1 住宅建筑的简介  105-108
    5.2.2 模拟参数的设置  108-111
  5.3 模拟结果分析  111-116
    5.3.1 全年温度变化  111-112
    5.3.2 采暖期温度变化  112-113
    5.3.3 非采暖期温度变化  113-114
    5.3.4 住宅建筑墙体材料对综合热惰性的影响  114-115
    5.3.5 住宅建筑窗墙比对综合热惰性的影响  115-116
  5.4 本章小结  116-117
第六章结论及展望  117-119
  6.1 结论  117-118
  6.2 创新点  118
  6.3 展望  118-119
参考文献  119-126
发表论文和参加科研情况说明  126-127
致谢  127

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