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间歇空调运行模式下住宅墙体热工性能研究

作　者: 刘晓庆
导　师: 李百战；丁勇
学　校: 重庆大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 运行模式墙体类型热工性能现场测试综合评价
分类号: TU111.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 111次
引　用: 2次
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内容摘要

墙体的热工性能是影响建筑能耗的一个重要因素,它不仅与自身材料的热阻、蓄热系数等热工参数有关,还与它的构造方式有一定的关系,同时,不同的空调系统运行模式对墙体的热工性能也存在一定的影响。通过对夏热冬冷地区典型上班族空调运行模式的测定和课题组前期关于夏热冬冷地区人员行为模式的调研,结合课题研究的需要和实验平台试验时间的限制,确定本课题研究的五种空调运行模式。以重庆地区为例,在深入调查该地区墙体材料使用现状以及标准中关于墙体热工性能和保温材料使用规定的基础上,选择了外保温、内保温、自保温墙体类型,搭建了实验研究所需要的实验平台,进行间歇空调运行模式下住宅墙体热工性能的实验测试。提出谐波反应法中一种较为符合实际条件的计算方法。通过此理论计算方法与实测分析表明,外保温墙体的内壁面对室外空气综合温度波具有较好的衰减和延迟作用,在相同的室内外边界条件下,其内壁面峰值比内保温墙体低0.3℃,比自保温墙体低0.2℃。通过对墙体各材料层在不同空调运行模式下的蓄热量计算,表明各层墙体基本在白天蓄热、夜间散热;结合墙体内部温度分布,外保温墙体的隔热性能优于内保温墙体和自保温墙体。不同墙体在不同空调运行模式下的内壁面温度不同,对室内热环境的舒适性影响不同,从内壁面温度的稳定性及大小上看,外保温墙体的舒适性较好;对墙体内壁面的热流及负荷量分析表明,除了卧室间歇空调运行模式下外保温墙体在空调运行期间的负荷量稍大于内保温墙体外,其它空调运行模式下外保温墙体单位时间、单位面积向室内的传热量最小,自保温墙体最大。通过对比分析,给出三种墙体的综合热工性能评价:外保温墙体最好,自保温与内保温墙体的优劣视空调运行模式而定。为夏热冬冷地区住宅建筑墙体的选型提供依据。

全文目录

中文摘要  3-4
英文摘要  4-6
目录  6-9
1 绪论  9-19
  1.1 课题的研究背景  9-10
  1.2 相关领域研究进展及成果  10-15
    1.2.1 墙体非稳态导热与热工特性研究  10-13
    1.2.2 间歇空调运行模式下墙体热工性能的研究  13-14
    1.2.3 国内外研究现状综述  14-15
  1.3 我国住宅建筑的发展状况及用能特点  15-17
    1.3.1 住宅建筑的发展状况  15-16
    1.3.2 住宅建筑的用能特点  16-17
  1.4 课题研究的目的及意义  17-18
  1.5 课题研究的内容及方法  18-19
2 墙体非稳态传热过程的理论研究  19-41
  2.1 墙体蓄热性能对传热过程的影响  19-32
    2.1.1 墙体传热过程的谐波分析法  19-20
    2.1.2 通过复合墙体的传热衰减、延迟分析  20-28
    2.1.3 影响墙体频率响应的因素分析  28-32
  2.2 间歇空调运行模式下房间的热平衡  32-40
    2.2.1 空调房间的热平衡  32-35
    2.2.2 间歇空调运行模式下房间热平衡研究  35-40
  2.3 本章小结  40-41
3 住宅空调间歇运行模式的探讨  41-51
  3.1 典型上班族间歇空调运行模式的测试分析  41-47
    3.1.1 测试住宅建筑概况及测点布置  41-42
    3.1.2 测试仪器主要技术参数  42
    3.1.3 测试期间的室内外温湿度状况  42-43
    3.1.4 测试结果分析  43-47
  3.2 夏热冬冷地区人员行为模式的调查研究  47
  3.3 间歇空调运行模式的确定  47-49
  3.4 本章小结  49-51
4 实验研究平台的搭建  51-69
  4.1 实验示范楼概述  51-52
  4.2 实验平台检测房概述  52-53
  4.3 热电偶的制作  53-54
  4.4 实验平台墙体材料的选择  54-59
    4.4.1 重庆市墙体材料的使用现状  54-55
    4.4.2 标准规定重庆市墙体材料热工性能  55-56
    4.4.3 实验平台墙体材料的选择  56-59
  4.5 实验平台建设方案的设计  59-63
    4.5.1 实验平台搭建方案  59-60
    4.5.2 各种墙体类型的尺寸及温度监测布点  60-62
    4.5.3 各种墙体类型的热工性能  62-63
  4.6 墙体一维传热过程的验证  63-66
    4.6.1 参数假设检验的基本原理和步骤  63-66
    4.6.2 参数检验法对墙体一维传热的验证  66
  4.7 本章小结  66-69
5 间歇空调运行模式下墙体热工性能实验测试  69-79
  5.1 墙体热工性能测试方案  69-75
    5.1.1 测试目的  69-70
    5.1.2 测试内容  70
    5.1.3 测试条件  70
    5.1.4 测试仪器  70-73
    5.1.5 测试方案  73-75
  5.2 实验测试误差分析  75-76
    5.2.1 室内空气温度测量误差  75
    5.2.2 室外空气温度测量误差  75
    5.2.3 墙体壁面及内部温度测量误差  75-76
    5.2.4 墙体内壁面热流量测量误差  76
  5.3 本章小结  76-79
6 间歇空调运行模式下墙体热工性能实验结果与计算分析  79-129
  6.1 室外气象状况  79-80
  6.2 热惰性指标及室内空气温度波动对墙体温度波的影响  80-90
    6.2.1 夏季墙体非稳态热工性能的计算  80-85
    6.2.2 夏季墙体非稳态热工性能的测试分析  85-90
  6.3 不同空调运行模式下各墙体的蓄热量计算及对比  90-106
    6.3.1 不同空调运行模式下各测点的温度  90-101
    6.3.2 非稳态传热墙体蓄热公式的推导  101-103
    6.3.3 不同空调运行模式下墙体蓄热量对比分析  103-106
  6.4 不同空调运行模式下各墙体对室内舒适性的影响对比  106-121
    6.4.1 数据分析方法  106-107
    6.4.2 不同空调运行模式下墙体内壁面温度分析  107-119
    6.4.3 不同空调运行模式下各墙体对室内舒适度的影响  119-121
  6.5 不同空调运行模式下各墙体传热量计算对比  121-125
    6.5.1 不同空调运行模式下各墙体的热流对比  121-123
    6.5.2 不同空调运行模式下各墙体向室内的传热量  123-125
  6.6 不同空调运行模式下各墙体综合热工性能对比  125-126
  6.7 本章小结  126-129
7 结论与展望  129-131
  7.1 结论  129-130
  7.2 展望  130-131
致谢  131-133
参考文献  133-137
附录  137

间歇空调运行模式下住宅墙体热工性能研究

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