北美典型气候区建筑围护结构HM模拟及分析

为明确气候参数、材料参数对建筑围护结构模拟结果的影响,以及热湿耦合传递模型(HM)和被普遍采用的Glaser模型之间的差异,在热湿过程模拟软件WUFI Plus中选择北美典型气候区的20个代表城市,设置15组外墙构件,进行空间单元HVAC需求、室内热湿环境和外墙热湿性能的全年模拟.模拟结果与室外气候参数进行相关性分析,表明室外气温、太阳辐射、相对湿度和风驱雨不同程度地影响相关结果.通过材料参数控制所得2组HM和3组Glaser模型的对比,表明液态水相关参数、含湿量引起的材料参数的变物性取值对模拟结果有显著影响.北美典型气候区HM模拟对我国建筑围护结构热湿过程相关的气候参数、材料参数和评估方法的研究具有借鉴意义.

湿物性对竹原纤维建筑填充材热工性能的影响

为探索作为建筑填充材的竹原纤维(BF)热湿物理性质及其相互作用规律,采用平衡含水率u值测试、吸放湿速率U值测试和导热系数λ值测试,以及蓄热系数S值和热惰性指标D值的推算,进行了竹原纤维热湿关联性研究.结果表明:u,U和λ值与环境相对湿度φ值之间存在指数函数关系,可以采用Y=a·e^(b·φ)+c的一般方程进行描述;在测试范围内BF的等温吸放湿u-φ曲线在φ为85.4%~96.3%阶段、吸放湿速率U-φ曲线在φ为75%~95%阶段快速增大;填充密度ρ为70~170kg/m^3的BF干燥λ值为0.042 3~0.046 5W/(m·K),潮湿λ值随环境相对湿度φ值的提高而显著增大,且增大速率与其自身填充密度呈正相关关系;增大u值和减小U值均有利于改善BF的热工性能,具体表现在增大u值可提高BF的S值和D值,而减小U值可大幅提高BF的热工稳定性.

基于HAM模型的竹材热湿物理性质试验研究

为获得典型竹材的材性参数,明确竹木之间以及不同竹材之间的差异,选择整竹展平板、竹集成材、竹胶合板、竹重组材、竹刨花板、大片竹材定向刨花板等6种代表性产品,系统地进行基于建筑围护结构HAM模型的热湿物理性质测试.项目包括:测定基本物理性质的密度计算和真空饱和实验;测定湿储存性质的平衡吸放湿实验;测定湿传递性质的毛细吸水实验、蒸气渗透实验和干燥实验;测定热储存性质的热分析;测定热传递性质的导热系数测试和表面光热性质测试.测试结果初步形成竹材热湿物理性质的参数基础;与18种木材产品的对比表明,竹材湿储存和湿传递性质普遍小于木材,而同时表征热储存和热传递性质的蓄热系数大于木材;6种竹材之间的对比表明,竹材改性有利于均匀性的提高,可拓展其材性频谱范围,并使区别于木材的特性得到强化.

竹炭湿物性测试及其对外墙热湿性能影响的模拟

为探索调湿性竹炭(BC)作为建筑填充材料对建筑构件和围护空间热湿性能的影响,测试了其平衡含水率(u)和蒸汽渗透系数(δ);在WUFI Plus软件中选择3组气候区的6个代表城市,对18组外墙进行了全年热湿性能模拟.湿物性测试结果表明:在测试范围内与3种竹板相比,BC调湿容量在相对湿度为33.4%~85.4%时得到扩大;BC蒸汽渗透系数为9.32×10-11 kg/(m·s·Pa),是竹板的10.0~213.2倍.建筑构造和围护空间热湿性能模拟结果显示:BC对构造填充层含湿量起显著稳定作用,并减小了外墙热湿流量和构件内表面温度振幅;BC有助于减小室内空气温湿度振幅,缩短暖通空调系统(HVAC)开启时间,降低围护空间供暖和制冷量,但对加湿和除湿量影响不明显.