高层建筑外表面对流换热系数的数值模拟研究

通过西安市1幢既有高层住宅建立几何模型,以西安地区的自然气候条件为基础,运用CFD软件模拟外墙外表面的对流换热系数情况。研究结果表明风速对高层建筑对流换热系数影响很大,并成正比例关系;建筑高度对对流换热系数也有一定影响,主要表现在迎风面上成正比,背风面上无明显影响;风向投射角也会影响高层建筑表面的对流换热系数,在迎风面上随着夹角的变大对流换热系数也变大,对背风面无太大影响。     

建筑外表面对流换热实验研究进展

建筑外表面对流换热系数是建筑节能和城市环境模拟中的重要参数。本文首先介绍了建筑外表面对流换热系数的常用测试方法,即热平衡法和热质比拟法,分析了这些方法存在的问题。然后对比了现阶段国内外已经存在的大量的建筑外表面对流换热系数的取值方法,及近年来国内外建筑外表面对流换热的现场实测实验和模型实验研究现状,分析总结了现阶段研究中存在的问题,并对未来的研究工作做了展望。     

混凝土表面对流换热系数测试方法探讨

根据传热学原理，通过对混凝土表面对流换热系数进行测试，得到了混凝土表面换热系数与风速之间的关系，希望能为今后的工程应用和科研提供参考。     

确定墙体内表面换热系数的实验方法

首次提出了用辅助变量法分析建筑墙体内表面换热过程及推导墙体内表面换热系数的实验方法。实验和预测检验表明：该方法能够真实反映墙体内表面换热过程,为确定墙体内表面换热系数找到一种实用有效的方法。     

墙表换热系数与风速风向的关系

用实验测量了不同风速、风向下的温差和热流数据，给出了从实测温差和热流中提取表面换热系数的辨识方法，分析了风速、风向对墙体表面换热系数的影响，并最终得到了墙体表面换热系数随风速、风向变化的关系武。     

居住建筑体形系数对建筑负荷影响的分析

建筑的体形系数是建筑本身的几何特征参数,是建筑节能的一个重要设计指标。本文以济南市某小区住宅楼为模型,对5栋具有不同体形系数的建筑采用DeST-h软件模拟了全年8760h的动态冷热负荷,分析了体形系数变化的影响因素及体形系数的变化与建筑负荷的关系,并探讨了居住建筑体形系数对建筑物耗热量的影响,为优化建筑设计,降低建筑能耗提供参考。     

建筑外表面热流及换热系数现场测试

建筑表面换热系数是建筑热工与节能及能耗模拟的重要参数。为考察实际建筑表面的热流与换热系数动态变化,提高建筑能耗模拟的准确性,为设计标准提供基础参数数据,采用直接热平衡法,对西安某办公建筑外墙进行现场测试,得到外墙的对流、辐射及总换热热流,并在此基础上获得了表面的对流、辐射和总换热系数。结果表明:测试期间外墙表面辐射换热系数与对流换热系数分别在159～2918 W/(m2·K)和014～756 W/(m2·K)之间变化;外墙辐射热流在白天占总热流比例约为85%,夜间约为50%;对低风速的自然风,建议采用最大频率的对流换热系数数值作为设计计算取值。     

外窗遮阳系统太阳得热系数及其对空调负荷的影响

为研究外窗遮阳系统的太阳得热系数全年变化规律及外窗遮阳系统对空调负荷的影响,以南京市为例,对外窗遮阳系统的太阳得热系数在全年逐月的变化规律、3种外窗遮阳系统在不同朝向方位角上的年太阳得热系数及外窗遮阳系统对房间空调负荷的影响等进行了研究。结果表明:南向双玻中空外窗遮阳系统全年的月太阳得热系数相差最大达到0.10,且夏季太阳得热系数比冬季低13%;采用中置卷帘遮阳和外置水平百叶遮阳的外窗系统空调节能效果较好;此外,外窗遮阳系统的年太阳得热系数与空调全年累计负荷存在正相关关系,且采用中置卷帘和内置百叶遮阳的南向外窗,其全年累计负荷降低率大于采用相同遮阳形式的西向外窗。     

外窗遮阳系数对建筑能耗的影响

使用清华大学开发的建筑能耗模拟软件DeST-h,对宁波地区一幢典型居住建筑的能耗随东、南、西向窗户遮阳系数的变化规律进行了模拟分析,分析表明：南向窗户遮阳系数对建筑能耗的影响最大,东向次之,西向最小。因此,从减少全年能耗角度考虑,应优先降低南向及东向外窗遮阳系数,其次才是西向。这对夏热冬冷地区的建筑设计具有一定的指导作用。     

办公建筑间歇冷负荷系数的简化计算方法

通过建模和模拟,分析了各因素对办公建筑冷负荷的影响,给出了多种建筑材料楼板、内墙、家具的逐时冷负荷系数,将其加入冷负荷系数法计算表格,便于实际工程应用,通过一个典型办公建筑的计算说明计算表格的使用.     

地板送风不同送风温差对冷负荷减小系数的影响

利用数值模拟方法对不同送风温差下地板送风系统房间的总热源和单热源进行流场和温度场的模拟,分析了各单一热源冷负荷减小系数的变化规律,模拟结果表明在相同的送风速度下,除了放置于地面上的热源(主机)冷负荷减小系数基本维持在0.81,其它热源的冷负荷减小系数随着送风温差的增大而增大,且分层高度附近的热源冷负荷减小系数受送风温差的影响最大。     

住宅建筑围护结构内外表面热阻对传热系数的影响

冬季通过建筑围护结构传递的热量由3个因素决定:壁体内表面换热阻、壁体外表面换热阻及壁体材料层的导热系数。这3个因素受室内外热冷源、风速及材料层的含湿量影响。通过对一使用10年左右住宅建筑的现场测试与理论计算对比得出:在进行冬季围护结构热工计算时,应对以上3个参数根据不同实际情况作相应的修正。     

关于图书馆建筑空调冷负荷瞬时系数的探讨

针对某图书馆建筑,分别按照几个代表性城市的气象条件进行夏季设计日的逐时空调冷负荷计算,求出了其相应的图书馆建筑冷负荷瞬时系数和冷负荷指标。并对求出的结果进行分析,给出了图书馆建筑空调冷负荷瞬时系数的设计参考值。     

外窗遮阳系数对建筑能耗的影响

使用清华大学开发的建筑能耗模拟软件DeST-h,对宁波地区一幢典型居住建筑的能耗随东、南、西向窗户遮阳系数的变化规律进行了模拟分析,分析表明:南向窗户遮阳系数对建筑能耗的影响最大,东向次之,西向最小.因此,从减少全年能耗角度考虑,应优先降低南向及东向外窗遮阳系数,其次才是西向.这对夏热冬冷地区的建筑设计具有一定的指导作用.     

外窗遮阳系数对建筑能耗的影响

本文使用清华大学开发的建筑能耗模拟软件DeST-h,对宁波地区一幢典型居住建筑的能耗随东、南、西向窗户遮阳系数的变化规律进行了模拟分析,分析表明:南向窗户遮阳系数对建筑能耗的影响最大,东向次之,西向最小.这对夏热冬冷地区的建筑设计具有一定的指导作用.     

混凝土表面自然对流换热系数的实验研究

提出了空气—混凝土表面在自然状态下对流换热系数的实验方案。采用混凝土空心圆管试件,从圆管内部加热,试件混凝土内部布置18个热电偶测点测读温度场。利用专门设计制作的实验装置,可全自动控制加热过程并自动记录实验数据。进行了5个混凝土试件实验,并设定不同的圆管内部加热温度进行了多次测读,结果具有很好的一致性。实验结果表明,空气—混凝土表面对流换热系数在自然状态下基本为一常数,不随表面温度的变化而改变。实验所得到的自然对流换热系数,可用于混凝土结构温度效应计算。     

室内长波辐射换热模型对房间负荷影响的研究

本文采用两个长波辐射换热模型不同的能耗模拟软件对同一建筑模型进行了采暖和空调负荷的模拟计算,并对计算结果进行了定量的对比分析,说明了长波辐射换热模型对房间采暖空调负荷计算结果的重要影响.