混凝土小型空心砌块建筑温度场的数值模拟

裂缝问题严重影响了混凝土小型空心砌块建筑的推广应用。综合分析影响建筑物温度场的各种因素：包括太阳辐射、空气对流、各种长波辐射等，结合传热学理论，借助有限元计算软件ANSYS，对试点建筑屋面和墙体外表面进行了典型日逐时温度的数值模拟，与实测结果吻合较好，说明采用有限元方法，综合考虑多种影响因素进行温度场计算是可行的，模拟结果可为温度应力计算提供温度参数。     

绝热温升影响的冻结井壁温度场变化规律

为研究绝热温升对冻结井壁温度场的影响,根据井壁温度实测数据,采用ANSYS有限元分析软件对冻结壁大体积混凝土的温度场分布规律进行了数值分析,建立了考虑绝热温升影响的井壁温度场分布模型。实测与模拟结果表明:井壁浇筑后初期由于水化的热影响,井壁温度迅速升高,双曲线模型计算结果与实测值吻合程度较好。研究结果为预测冻结井壁温度场的变化规律提供了参考依据。     

基于数值模拟方法的建筑光环境设计探讨

对建筑光环境的数值模拟方法与特点进行了初步讨论,并通过实际案例,将建筑天然采光数值模拟结果与实测数据、传统采光公式计算结果进行比较,对产生的误差进行了分析。结果表明,数值模拟方法是一种便捷的方法,计算结果可以作为建筑光环境设计的基本依据。     

考虑相变潜热的冻结温度场非线性分析

基于考虑相变潜热的有限元分析原理,结合现场实测,采用非线性有限元方法对某矿井筒冻结温度场进行了数值模拟,深入分析了冻结温度场、冻结壁平均温度和冻结壁有效厚度的发展规律。有限元计算结果与现场实测结果基本一致,较好地反映了实际情况。     

教学楼中庭的自然通风与热环境分析

中庭的存在对建筑通风与热环境具有重要影响。通过对武汉地区某教学楼中庭内的温度场与室外微气候进行了现场实测,对所测的数据进行了分析整合,并应用CFD数值模拟方法对中庭垂直温度梯度等参数进行了模拟,研究表明:实测数据与模拟结果在允许的误差范围内能够很好地吻合,且中庭内的垂直温度梯度对自然通风影响很大,中庭外窗的充分开启有利于夏季自然通风和节能。     

任楼矿北风井冻结壁温度场数值分析研究

本文借助ANSYS软件建立二维温度场数值模拟,对任楼煤矿改建工程北风井冻结温度场进行数值分析。根据实测的盐水温度荷载和测温孔实测数据进行数值计算与反演,得到不同阶段冻结温度场的发展情况,得出冻结锋面的推进速度和方向、冻结壁的厚度和平均温度等关键参数。     

大体积粉煤灰混凝土水闸墙温度场分析

从某大体积粉煤灰混凝土水闸墙现场监测温度出发，分析了大体积粉煤灰混凝土温度场的计算原理，利用有限元软件对该水闸墙的温度场进行了有限元数值模拟分析，并将有限元分析结果与现场实测结果进行了比较。     

火灾下钢筋混凝土剪力墙温度场分析

对火灾下钢筋混凝土剪力墙的温度场进行了有限元计算分析,得到了剪力墙截面温度场分布规律,计算结果与试验结果符合较好。在此基础上,分析了混凝土热工参数、迎火面对流系数及综合辐射系数对混凝土剪力墙温度场的影响。结果表明:已有文献给出的混凝土热工参数对剪力墙温度场影响不大,但是温度场对迎火面对流系数及综合辐射系数的变化较为敏感。     

建筑能耗模拟中太阳直射辐射的处理方法对比研究

在建筑动态负荷模拟中,太阳辐射作为外扰中对建筑负荷影响最大的变量之一,其处理方法的正确与否直接影响了计算结果的精确性。通过对比不同软件在计算建筑各朝向立面的直射辐射时发现,在相同太阳辐射气象数据基础上,不同软件在模拟同一立面或平面的直射辐射强度时有较大差异且存在时间上的相位差。本研究获取了气象部门提供的专业实测太阳辐射逐分钟变化数据,在此基础上利用太阳直射辐射模型计算建筑各表面接收辐射的"真值",并改善建筑能耗模拟软件中直射辐射的模拟方法,在保证计算结果与"真值"的相符性基础上,尽量精简计算方法、提高计算速度。最后,为建筑能耗模拟软件提供一套由原始太阳辐射数据到建筑各表面接收太阳直射辐射的计算方法。     

不同运行模式下烤箱内腔温度场的优化研究

用数值模拟的方法,对不同运行模式下烤箱模型内部温度场进行模拟,并将计算机数值模拟结果与实测结果进行对比验证。研究结果表明可以通过改善烤箱风扇盖板结构和风扇风速对现有烤箱模型内部温度场均匀性进行改进,实现烤箱内部温度场均匀性的最优化。     

室外气温与太阳辐射的随动性关系研究

室外气温与太阳辐射强度之间存在某种随动关系,以中国南方13个典型城市气象数据为依据,通过回归分析方法,得到了太阳辐射与地表温度的动态拟合关系及地气温差随时间变化的动态拟合关系,各拟合公式相关系数R2均在0.97以上,说明拟合结果能显著的反映数据点的变化规律,进而建立了室外气温与太阳辐射强度的随动性关系。结果表明:高原地区,太阳辐射是室外气温与时间的一次函数;平原地区,太阳辐射是室外气温与时间的对数函数。对建筑冷负荷计算提供简便的方法,同时,也为太阳辐射强度与建筑冷负荷的随动性关系及太阳能空调的适宜性研究提供科学依据。     

建筑外饰面材料太阳辐射吸收性能对建筑物耗热量的影响

建筑外饰面材料的色彩、材质、粗糙程度等对太阳辐射的吸收、反射以及再辐射的性能有很大的差异,通过选取具有代表性的建筑作为研究模型,对理论计算耗热量指标方法进行分析,运用计算机模拟建筑物基础室温以及建筑物冷热负荷,得出应对外饰面材料的太阳辐射性能影响加以考虑,寒冷地区宜选择太阳辐射吸收系数大的建筑外装饰材料的结论。     

南昌地区建筑遮阳效果分析

太阳辐射是造成室内过热的主要原因,通过计算分析,得出建筑遮阳能够有效地降低太阳辐射引起的窗户耗能;同时分析了遮阳系数的计算方法,为遮阳设计提供依据。     

干热干冷地区围护结构热工设计对内表面温度及室内热舒适的影响

为了分析干热干冷地区围护结构热工性能对室内热环境的影响,采用物理环境实测结合动态模拟方法对比分析了2组墙体的保温、蓄热性能对内表面温度的影响,并结合太阳辐射季节变化探究了太阳辐射吸收比对室内热舒适的影响。研究表明:实测结果与模拟结果吻合较好,对于干热干冷地区,提高围护结构蓄热性能能够降低夏季内表面温度,对冬季内表面温度影响不大;提高围护结构保温性能可以提升冬季内表面温度,同时引起夏季内表面温度升高,对夏季降温产生不利影响;围护结构月平均得热差值与太阳辐射月累计值显著相关,降低外表面太阳辐射吸收比有利于该地区建筑全年热环境的提升。     

航站楼使用阶段钢结构温度取值研究

为了准确确定大跨度钢结构在使用阶段的温度作用和方便钢结构温度变化模拟分析,对厦门高崎机场T4航站楼屋盖钢结构夏季的温度进行了全面测试,提出太阳辐射与室外气象温度的日变化计算模型。根据气象条件、室内分层温度控制方法以及屋面构造做法,通过CFD模拟技术研究高大空间温度场沿高度方向的变化规律,并在天窗部位考虑了太阳辐射的影响。结果表明:金属屋面具有良好的保温隔热性能,室内与室外钢结构的最高温度均与最高气温非常接近,钢结构昼夜温差主要受室外气温变化的影响;受到太阳辐射的影响,天窗部位钢结构的温度明显高于最高气温;CFD模拟计算得到高大空间空气温度沿竖向分布的结果与实测值的变化趋势相一致,顶部热滞留区的温度明显高于等温空调区,计算温度与实测温度相对误差为5%~10%;通过实测与模拟分析,可以较为合理地确定在使用阶段大跨度钢结构的温度,该方法可供类似大型公共建筑设计时参考。     

变截面悬臂箱梁温差作用下的挠度效应计算

变截面箱梁悬臂施工中,日辐射对悬臂端挠度影响较大,因此梁底线形控制需要考虑日辐射影响.而运用规范中的温差作用效应计算方法,便可推导出挠度效应计算式;用温度传感器采集梁体温度值,可计算梁体挠度和修正立模标高.     

A linear model for passive solar calculations: Evaluation of performance

A simple linear model for passive solar evaluations is presented, which is based on the equations for the dynamic behaviour of building elements and two thermal balance equations, one for the day and one for the night. For direct gain systems, the results of the model are shown to be in good agreement with the results of a comprehensive computer model. The influence of the distribution of solar load ratio is discussed and it is shown that if, in place of monthly temperature and radiation averages, seasonal averages of characteristic days are used, the accuracy of the calculation can be improved while the simplicity of the monthly method is retained.     

Performance study of underground thermal storage in a solar-ground coupled heat pump system for residential buildings

This paper is performed to analyze the performance of underground thermal storage in a solar-ground coupled heat pump system (SGCHPS) for residential building. Based on the experimental results, the system performance during a longer period is simulated by the unit modeling, and its parametric effects are discussed. The results show that the performance of underground thermal storage of SGCHPS depends strongly on the intensity of solar radiation and the matching between the water tank volume and the area of solar collectors. Compared with the solar radiation, the variations of the water tank temperature and the ground temperature rise lag behind and keep several peaks during the day time. For the case of Tianjin, the efficiency of underground thermal storage based on the total solar radiation and absorbed solar energy by the collectors can reach over 40% and 70%, respectively. It is suggested that the reasonable ratio between the tank volume and the area of solar collectors should be in the range of 20–40 L/m².     

Calculation of the thermal response of buildings by the total thermal time constant method

This paper describes the theoretical development and experimental proof of the total thermal time constant (TTTC) method for calculation of the thermal response of buildings. The output is obtained in the form of time sequences of temperature, under given time-variation of internal heating load, or in the form of time dependent heating (or cooling) loads, under given patterns of internal temperature variation in time.TTTC method considers ventilation conditions, internal heating, metabolic heat production, cooling, solar radiation absorption on, and longwave i.r. radiation loss from, the external surfaces, solar radiation penetration through windows and the external air temperature and humidity variations in time. The main feature of this method is that each component of the building is represented here, as a heat transfer path, only by two easy to calculate numbers: the thermal resistance and the TTTC (this includes thermal resistances and heat capacities and their relative position in the heat transfer path, including partitions and ceilings) [1–3]. The two parameters characterize the influence of the element on the thermal response of a building as a whole.Experimental demonstration of the accuracy of the TTTC method in computing the thermal response of buildings is presented and compared with measured temperature time patterns both in models and actual buildings under various external conditions. The method is useful not only for the thermal design of buildings and the selection of building materials, but also for the design of passive methods of climatization, e.g. by the use of solar radiation for heating, and conversely, the cooling of a structure by longwave radiation loss (to the outer space through the atmosphere) and by ventilation. Thermal storage and insulation properties are also considered.     

海口传统骑楼夏季室内热环境测试研究

骑楼作为岭南地区具有代表性的近代民居形式之一,在当地的社会生活中发挥着重要的作用.本文以海口骑楼民居作为研究对象,在夏季典型性气候条件下对该建筑进行了温湿度、风速、太阳辐射强度、平均辐射温度等热环境参数的测试.测试结果表明,传统骑楼2层部分的热舒适性较差、骑楼内部的整体通风状况也不是太好.这与当地强烈的太阳辐射与错综复杂的建筑布局有一定的关系.经过分析可知通过减小骑楼2层空间的进深、加设通风井、增强外围护结构(尤其是屋顶)的隔热性能可有效改善骑楼室内环境的热舒适性.这对于减少夏季空调开启时间、减少空调能耗将起到积极的作用.