墙体特性与自然通风耦合作用的墙体传热模型

对单面墙体自然通风房间的传热过程进行数值模拟。主要讨论了不同自然对流强度对墙内侧对流换热系数的影响,并分析了不同墙体结构的室内空气温度变化情况。结果表明：墙内侧值的变化会随瑞利数（Ra）的增加而增加,室内平均温度随房间通风量增加振幅不断减小,房间热环境随通风量增加而改善。绝热层总厚度不变时,绝热层位置离热源越近隔热效果越好。     

夏热冬冷地区通风墙体隔热性能测试与分析

根据传热学基本原理分析了建筑墙体的瞬态传热特性,测试了夏季通风墙体与非通风墙体的日温度变化,以及通风墙体房间在自然通风与非自然通风状态下的温度变化。实验结果显示:通风墙体对温度波幅的衰减系数较小,有利于减小室内空气温度的波动,提高室内环境的舒适性;通风墙体减小传热过程中内侧墙体的温度梯度,减少了通过墙体的热流量,有利于减少房间的空调冷负荷;自然通风对室内温度波的影响较大,对于夏热冬冷地区利用自然通风技术排除室内余热的非空调建筑,太阳直射辐射的墙体采用通风墙体能取得良好隔热效果。     

双流道多孔太阳墙的墙体结构优化研究

采用数值模拟的方法对双流道多孔太阳墙的墙体结构进行优化研究,在设定条件下对不同厚度参数的墙体结构进行模拟计算找到双流道多孔太阳墙的“较优结构”,最后对“较优结构”情况下的流道和房间温度场进行分析。研究结果表明,多孔墙厚度不变时,随着空气流道1间距的增加,多孔墙的蓄热量降低,蓄热墙的蓄热量增加。在设定条件下双流道多孔太阳墙的“较优结构”为空气流道1间距为0.08 m,多孔墙厚度为0.08 m,空气流道2间距为0.06 m。采用双流道多孔太阳墙的采暖房间水平面上温度分布均匀,平均温度为292 K;垂直面上具有明显的温度分层现象,上下部温差为5 K。     

墙体对窗户传热特性影响的数值分析

为分析墙体对窗户传热特性的影响,本文采用数值分析与实验研究相结合的方法,分别计算了有无墙体,不同的窗户安装位置、墙体导热系数以及墙体厚度等情况下整窗传热系数。结果表明:在所有工况下,考虑墙体影响后整窗传热系数均增大。窗户的安装位置从墙内侧移到墙外侧时整窗传热系数增加率从2.91%增加到6.21%;随着墙体导热系数的增加整窗传热系数的增加率从4.51%增加到5.56%;墙体厚度对整窗传热系数的影响不大。     

对基坑支护中的薄壁锚拉墙墙体埋深问题的思考

采用有限元方法分析了基坑薄壁锚拉墙不同墙体埋深时,挡墙的受力、基坑侧壁侧向变形及墙后地表沉降的变化情况.提出钢筋混凝土薄壁锚拉墙存在一合理墙体埋深,当超过此范围后,增加墙体埋深将不能改善挡墙的使用性能.     

墙后有限宽度无黏性土主动土压力试验研究

针对无黏性土体,开展了刚性挡墙平动、绕墙底转动和绕墙顶转动3种墙体主动变位模式情况下墙后有限宽度土体土压力试验。通过观察墙后不同宽度土体的破坏过程及对土压力的全程量测,对其破坏模式及土压力分布规律进行了探讨。试验结果表明,墙后有限宽度土体的破坏面为一连续曲面,随着墙后土体宽度的增加,土体破坏面逐渐向外侧偏移,最终趋于某一固定位置,但始终位于库仑破坏面内侧。土压力值监测表明,库仑土压力理论并不适用于有限宽度土体。当填土宽度为有限宽度时,土压力值小于库仑主动土压力值,其差距随土体宽度减小而逐渐增大。当墙体平动时,土压力值沿墙高先增大后减小;墙体绕墙底转动时土压力值则呈线性增长趋势;而当墙体绕墙顶转动时,在挡墙上部出现了明显的土拱效应。     

贵州省居住建筑复合墙体动态蓄放热特性分析

根据典型气象年数据分析了适宜贵州3个地区的夜间通风时段,应用EnergyPlus软件模拟了外保温外墙的内外壁面温度,通过Matlab编程计算了墙体的节点温度,分析了室外气温周期性变化边界条件下墙体逐时热流密度和逐时蓄热量的变化规律。结果显示:毕节、贵阳、遵义地区的凉爽通风时段分别为17:00至次日10:00,20:00至次日09:00,22:00至次日08:00;在22:00至次日01:00期间,由于外保温层的隔热作用及墙体对温度波的延迟作用,外墙内侧水泥砂浆仍会向室内散热,增大房间的冷负荷。     

档案库墙体构造材料选择与热物性研究

档案库房的墙体是一个由（外侧）防水层＋防护层．＋防潮层＋绝热层＋蓄热层＋内饰面（内侧）组成的复合墙体,在库房墙体材料的选择上应做到科学,客观,经济,适用,作者对此进行了研究,研究表明：华南地区的档案建筑工程的防护层,对于非承重的填充墙使用粘土多孔砖是适合的,绝热层采用聚苯乙烯泡沫塑料时,防潮层采用硅橡胶防潮涂料（BPS）,当绝热层采用聚氨酯泡沫塑料时,防潮层应采用纯环氧防潮涂料,绝热层的选择应重视性价比,宜选用在聚氨酯泡沫喷涂封闭热层上再粘贴聚苯乙烯板的方案,蓄热层在结构承重允许的情况下应优选采用灰砂砖,否则可以采用陶粒混凝土砌块或加气混凝土砌块;空调档案库房不存在霉变条件,内饰面宜采用透气性好,无毒,无挥发辐射且装饰性良好的双飞粉飘光做法。     

相变墙体与夜间通风改善轻质建筑室内热环境

将自制复合有机相变材料,与EPS保温材料相粘和,制作成轻质建筑用墙体材料,结合夜间通风技术,在重庆地区进行了含相变材料层和不含相变材料层轻质房间的室内热环境对比实验,以分析相变材料用量、相变温度及相变墙体结构等因素对相变墙体的蓄热、放热性能及对室内热环境的影响。实验结果表明：相变材料应用于轻质房间,能显著增强围护结构的热惰性,提高室内的热舒适性,采取夜间通风技术,可以有效地将日间蓄积的热量散至室外;含相变墙体材料房间与普通房间相比较,室内温度最高降低11℃左右,节能效果显著;室内平均温度符合《野营住房空间与环境参数限值》(GJB 4306 2002)中6.2条规定的3级要求;相变材料用量及相变温度对室内温度的控制效果较为明显,采用不同的相变温度,并将相变墙体房间相变材料用量提高1倍,两轻质房间室内温差最大值从3℃增大至11℃左右;进行相变墙体结构设计时,采取不同相变温度的材料搭配使用可以大幅提高其使用效果。     

夹心苯板复合墙体

专利号：ZL00202800.X 公告号：CN2399466Y 专利权人：伊春市解危解困经济适用住房发展中心 　　该夹心苯板复合墙体由粘土砖、苯板、空心炉渣砖复合而成,其特征是夹心苯板复合墙体外 侧是粘土砖,内侧是空心炉渣砖,中间是双层苯板,在粘土砖墙内设有拉结筋将双层苯板和 空心炉渣砖结合成一体。该复合墙体具有降低传热系数、提高热阻、减轻墙体自重、增加使 用面积、降低工程造价、节能等特点,是一种减少粘土砖用量,利用工业废弃炉渣的一种新 建筑墙体。     

基于下送中回气流组织Block模型内壁面对流传热系数的讨论

以大空间缩尺模型实验室为研究对象,基于Block模型,采用2种常数法及3种温差法的表面对流传热系数取值方法,计算室内在下送中回气流组织下的空气垂直温度分布。通过与实验值的比较发现,对流传热系数温差法计算结果优于常数法。其中一种对流传热系数温差法得到的空气垂直温度与实测温度的误差最小。     

Coupling of thermal mass and natural ventilation in buildings

The coupling of thermal mass and natural ventilation is important to passive building design. Thermal mass can be classified as external thermal mass and internal thermal mass. Due to great diurnal variation of ambient air temperature and solar radiation intensity, heat transfer through building envelopes, which is called external thermal mass, is a complex and unsteady process. Indoor furniture are internal thermal mass, affecting the indoor air temperature through the process of absorbing and releasing heat. In this paper, a heat balance model coupling the external and internal thermal mass, natural ventilation rate and indoor air temperature for naturally ventilated building is developed. In this model, the inner surface temperature of building envelopes is obtained based on the harmonic response method. The effect of external and internal thermal mass on indoor air temperature for six external walls is discussed of different configurations including lightweight and heavy structures with and without external/internal insulation. Based on this model, a simple tool is developed to estimate the indoor air temperature for certain external and internal thermal mass and to determine the internal thermal mass needed to maintain required indoor air temperature for certain external wall for naturally ventilated building.     

A numerical simulation of wing walls using computational fluid dynamics

Larger window openings in the walls of a building may provide better natural ventilation. However, it also increases the penetration of direct solar radiation into indoor environment. The use of wing wall, one of the green features, is an alternative to create effective natural ventilation. Givoni conducted experiments in a wind tunnel to study the ventilation performance of wing walls. This paper presents a numerical study of the ventilation performance of wing walls using computational fluid dynamics (CFD). Two-dimensional and three-dimensional simulations are compared with the results of the experiments of Givoni. The results indicate that wing wall can promote natural ventilation by increasing the air change per hour and the mean indoor air speed relative to wind speed at various wind speeds and wind directions. The best performance of wing wall is at the wind angle of around 45°. The study also shows that 3D CFD simulation produces similar trend to the experimental results though there are some discrepancies.     

厦门某海滨住宅夏季自然通风与室内热环境实测与分析

本文采用自动记录仪,对厦门某海滨住宅夏季自然通风与室内热环境进行实测。根据测得的自然通风时段,分析了自然通风对房间风速及室内热环境的影响。主要结论有:(1)在自然通风条件下,房间白天室内风速均值及波动值较夜间大。(2)房间在自然通风时段,室内气温均值略低于室外,室内气温波动明显低于室外且各房间气温波动差别不大;房间在非自然通风时段,室内气温均值与室外气温相当,室温变化相当平缓。(3)无论是自然通风还是非自然通风,房间的黑球温度与室内空气温度差别很小。(4)当房间处于非自然通风状态时,室内热环境总是处于"不可接受"水平,当房间处于自然通风状态时,其室内热环境几乎全时段达到"可接受"水平,且有的房间在某些时段可达到"热舒适"水平。     

海洋性气候条件下新型特隆布墙被动降温的通风模式研究

针对被动式太阳房普遍存在的夏季室内过热问题，对海洋性气候条件下带有新型特隆布墙的被动式太阳房进行了实验研究，分析了不同被动降温模式的降温效果和室内空气温度分布。给出了适用于该类太阳房被动降温的最佳通风模式。认为内壁面温度是室内气温最显著的影响因素。与内陆地区利用自然通风降温的效果进行了对比。分析表明提高通风量、强化夜间通风可以改善海洋性气候条件下被动降温的效果。     

空心砌块通风墙体二维简化传热模型研究

空心砌块通风墙体是一种新型的建筑围护结构,该结构可以利用空调系统排风、地道风或夏季夜间凉风对空心砌块墙体的空腔进行通风,实现墙体内部冷、热量的转移。该技术将热回收或可再生能源利用与降低墙体内部冷/热量结合起来,可削弱室外气候对室内环境的影响,减小墙体内表面温度的波动,从而改善人体的热舒适性。为了研究该新型通风墙体的传热特性,建立了空心砌块通风墙体的二维简化传热模型。并且在稳态情形下,计算分析了该通风墙体内表面的平均温度。还进一步研究了空心砌块通风墙体的当量热阻及其影响因素。结果表明空心砌块通风墙体能获得较低的墙体内表面温度和较高的当量热阻,同时,也降低了室内负荷。     

带遮阳百叶热通道幕墙的热工数学模型

介绍了带遮阳百叶的热通道玻璃幕墙的简单数学模型。该幕墙由外侧单层玻璃幕墙和内侧中空玻璃幕墙组成热通道,通道中内置遮阳百叶以减少太阳能透射得热。在夏热地区,空气在通道中被太阳辐射加热,处于自然通风状态之下。列出了稳态条件下系统的热平衡方程,通过线性矩阵求解了太阳辐射和外界环境温度分别改变时,两个玻璃和通道内两个空气层及百叶的平均温度。计算模拟表明,内置遮阳百叶的热通道幕墙的内层中空玻璃的外表面温度较传统单层幕墙的表面温度有明显降低;与无遮阳百叶的热通道幕墙相比,室内透射得热量有很大减少,传热系数也比中空玻璃和无遮阳百叶的热通道幕墙有显著降低。     

建筑墙体的动态响应特性研究

建立了墙体在外界交变温度作用下的动态响应的理论模型并进行了数值求解,研究了建筑墙体的动态响应特性。该模型中考虑太阳辐射和室内通风量的影响。本文以南京市的天气数据为例,给出了建筑墙体的室内温度响应以及墙体材料对动态响应的影响。研究结果表明,相对室外温度变化,室内温度响应存在时间滞后和振幅衰减。夏季炎热,可采用通风和敷设反光材料的方法降低室内温度。     

湿传递对建筑墙体传热性能的影响

建筑物的耗能与建筑围护结构的传热传湿密切相关,了解建筑墙体内部的热湿传递对建筑节能有重要影响。以相对湿度和温度梯度为驱动势建立墙体一维非稳态热、湿和空气耦合传递模型(HAM模型),并利用有限元法进行了数值求解,重点关注了湿传递对传热的影响。数值结果表明:考虑传湿时墙体内部温度波动小,墙体进行热湿传递会产生湿积累,降低墙体使用年限;考虑传湿时通过墙体总传热量比不考虑传湿时多7.5%;考虑传湿时内壁面最大平均数比不考虑传湿时大0.78。     

垂直绿化改善建筑室内、外热环境效果分析

垂直绿化已成为一种节省空间的节能措施。为研究夏热冬暖地区垂直绿化改善室内热环境和周围热环境的效果,对用爬山虎绿化的建筑的内外壁温及建筑周围室外温度进行实测分析;并用CFD模拟了有、无绿化房间的辐射温度,室内空气温度,PMV、PPD热舒适性指标进行对比分析。测试结果表明,垂直绿化建筑周围热岛效应仅为0.9℃;不同朝向的有绿化墙壁比没绿化的壁面温度有不同程度的降低。效果最好的外壁温平均降低了6.8℃,内壁温平均降低了1.72℃。CFD模拟结果显示,绿化后房间空气温度和辐射温度的平均值分别降低了0.4℃和1℃;PMV-PPD也有改善,而且舒适指标的最大值也减小了。分析可得垂直绿化是一种绿色有效、主动的隔热节能方式。