建筑外壁面换热系数对室内自然对流传热影响

为研究建筑外壁面换热系数与供暖室内自然对流换热的关联性,采用修正的湍流k-ε模型对外墙外壁面不同换热系数情况下的室内自然对流换热过程进行了数值分析并对比了热负荷值。结果表明:在满足室内供暖温度(18℃)要求条件下,考虑外界辐射和蒸发对外壁面换热过程的作用(外壁面换热系数取8.1 W·m-2·°C-1),所得散热器表面的换热能力要低于按照暖通设计规范取值(外壁面换热系数取23.3 W·m-2·°C-1)所得结果,两种取值方式对室内温度场和舒适性的影响很微弱,但所得室内热负荷之间的差异达到了6.2%。

不同壁面边界条件下冬季自然通风数值研究

为获得建筑围护结构热边界条件对冬季自然通风数值结果的影响,本文对兰州地区某地板供暖民用住宅围护结构分别实施等热流和等壁温边界条件,采用FLUENT软件中的Realizable k-ε湍流模型,对不同边界条件下的自然通风及室内污染物浓度场进行了对比分析。结果表明:同一开窗方式时,等热流和等壁温边界条件对不同时段的通风时长的确定几乎没有影响;进风温度不同,不同壁面热边界条件下通风效率的计算结果存在较大差异,不同房间内污染物的时空分布变化并不一致;等壁温边界条件所得室内PMV值比等热流所得室内PMV值偏低,进风温度越高,这一影响越显著。

冬季自然通风与室内污染物的迁移特性

为研究冬季自然通风条件下室内污染物的分布及迁移规律,以非稳定传热方法确定了建筑围护结构的等热流边界条件,在此基础上,采用FLUENT中的Realizable k-ε湍流模型对兰州地区某住宅内的污染物浓度场进行了数值分析。结果表明:通过围护结构的耦合传热过程使得室内不同房间污染物浓度场的时空分布存在较大差异,房间整体通风效率随通风时间延长呈逐渐下降趋势;在51 min的通风期间,工况10、11、12的通风效率均在95%以上,而"双进口、单出口"的工况12通风效率达到了97%以上;综合考虑室内采暖温度、污染物浓度限值以及室内竖向温差,最终确定了工况12为最佳通风模式。

不同建筑热工分区办公建筑外围护结构负荷指标影响因素权重

为研究多因素对不同热工分区办公建筑总负荷指标的综合影响,在分析了单一因素对建筑总负荷指标影响规律的基础上,采用层次分析法对分别位于哈尔滨、兰州、重庆、广州的办公建筑负荷指标进行了评价。得到了窗户传热系数Kw、玻璃遮阳系数S_c、窗墙比R在不同热工分区办公建筑总负荷指标影响因素中的权重值,并对此进行了一致性检验。结果表明:对于严寒地区的哈尔滨和寒冷地区的兰州节能建筑,各因素重要程度为R>K_w>S_c;对于夏热冬冷地区的重庆和夏热冬暖地区的广州节能建筑,各因素重要程度为S_c>R>K_w。在建筑结构优化设计中应根据各热工分区负荷影响因素的比重不同进行优先控制相应因素。

围护结构耦合传热条件下地板供暖室内甲苯扩散的数值分析

为获得冬季自然通风数值模拟所需室内污染物分布的初始条件,采用Realizable k-ε湍流模型对兰州地区某地板供暖住宅内C_7H_8扩散过程进行了数值分析.结果表明:地板所含C_7H_8沿地板外法线方向扩散过程受室内外耦合传热影响,其时空分布存在显著差异.当地板表面维持27℃、扩散时长达到19 h时,C_7H_8在Z=1.10 m高度水平面上的浓度平均值趋于平缓,达到了室内空气质量标准要求上限值的3倍左右,但室内空气平均温度和舒适性能满足居住者的需求.因此,结合兰州地区气候条件和人们的生活起居习惯,确定以污染物扩散时长19 h的室内污染物浓度场和室内热环境条件作为后续自然通风数值分析的初始条件是合理的.

寒冷地区建筑负荷对围护结构热工参数的敏感性分析

为研究建筑围护结构属性对同一热工分区不同城市节能建筑负荷影响的敏感性,以同属于寒冷地区的兰州和郑州为研究目标所在城市,在节能65%的前提下将4种外墙、3种外窗和4种窗墙比进行组合得到了48个可能的办公建筑围护结构计算房间。分别计算了这些房间的冷负荷、热负荷和全年总负荷并分析了各热工参数对负荷的影响。通过与基准房间负荷对比,获得了具有不同热工性能的计算房间的节能率及最优的办公建筑围护结构。

基于谐波法的建筑围护结构非稳态传热分析

采用谐波法对同一建筑分别位于西安(寒冷地区)和哈尔滨(严寒地区)两地在供暖期其围护结构非稳态传热过程进行了分析,得到了两地室外综合温度拟合曲线以及南外墙内壁面的温度拟合曲线,比较了太阳辐射对严寒地区和寒冷地区室外环境的热作用效应时差.结果表明:非稳态传热分析方法所得结果更能体现室内环境通过围护结构对室外气象参数瞬时变化的动态响应机制.

寒冷地区某办公建筑围护结构负荷指标影响因素分析

以兰州地区某办公建筑为研究对象,采用DeST-c软件分析了建筑全年总负荷指标随窗户类型、窗墙比、内遮阳的变化规律.结果表明:无内遮阳时,各朝向建筑总负荷指标均呈线性增长趋势,但幅度存在差异,南向总负荷指标最小,西向最大.窗户内遮阳对各方位节能效果不同,南向总负荷指标随窗墙比的增大而减小,东向、西向总负荷指标随窗墙比的变化趋势和无内遮阳时一致.窗户传热系数对南向总负荷指标的影响较玻璃遮阳系数的影响显著.

寒冷地区住宅地板表面温度对地板供暖房间内环境参数的影响

为研究室外环境参数与地板表面温度同时变化对地板供暖房间内环境参数的影响规律,本文采用湍流Realizable k-ε模型模拟计算了4个地板温度下的室内温度场和C_7H_8浓度场。结果表明:地板表面温度小范围变化时,室内温度平均水平随时间表现出了相似的变化规律,地板表面温度为24℃时,能满足供暖温度需求,但不能满足舒适性要求;地板表面温度从25℃变化到27℃,Z=1.1 m水平面上的污染物浓度平均值在扩散时段的最大相对偏差仅为1.25%,但不同房间内温度场及污染物浓度场的局部分布特征则存在较大差异。地板表面温度大于等于25℃时,室内PMV值均大于等于-0.75,满足舒适性要求。

地板供暖和散热器供暖综合性能对比分析

为研究供暖方式对不同楼层的适应性,在对地板供暖和散热器供暖传热机理进行分析的基础上,以兰州某民用住宅为研究对象,对其一层、三层和六层(顶层)房间分别采用两种供暖方式,计算了房间热负荷及供暖能耗,并从能耗、热舒适性、热稳定性、空气品质、运行管理等方面对两种供暖方式进行了对比分析。结果表明:从能耗方面考虑,顶层及一层的房间采用地板供暖优于散热器供暖,中间层两种方式较为接近。从热舒适性及热稳定性等方面考虑,地板供暖优于散热器供暖。但地板供暖对室内地面的清洁程度要求较高,而且,其后期维修成本较高。研究对于合理选择供暖方式、客观地进行能耗评价具有一定的理论指导意义。