基于室外空气综合温度的墙体非对称式保温设计原理的应用分析研究

墙体非对称式保温设计原理是基于室外空气综合温度对于建筑不同朝向的影响下,为了使不同朝向外墙具有相同壁面辐射热感受而提出的一种墙体保温设计方法。本文以寒冷地区气候条件为例,运用理论分析和数值模拟分析的方法,分别验证了与传统保温设计方法相比墙体非对称式保温设计方法具有两方面的优势,即在保证建筑室内热环境不变的情况下,减少建筑外墙保温材料的用量;以及在建筑外墙保温材料用量不变的基础上,建筑能耗的降低。

环境空气综合温度研究

借鉴室外空气综合温度,从可直接测量的前提出发,以黑色温度传感器为测量元件,综合考虑室外干球温度、太阳与温度传感器可见光短波辐射、温度传感器外表面与天空、周围物体的长波辐射,提出环境空气综合温度,用于供热系统在供暖期的运行调节。对环境空气综合温度理论计算式进行推导。将理论计算结果与实测值进行比较,考核实测值与理论计算结果的相对误差,判定是否可以采用实测值替代理论计算结果(即实现环境空气综合温度的直接测量)。在一定条件下,分析环境空气综合温度实测值与室外空气综合温度的变化是否基本一致,以及导致二者值不同的影响因素。测试期间,环境空气综合温度理论计算结果平均值、实测值平均值分别为-5.11、-4.90℃,后者对前者的相对误差为4.1%。环境空气综合温度的实测值可替代理论计算结果,环境空气综合温度可由实测直接获得。在白天阴天的情况下,环境空气综合温度实测值与室外空气温度基本一致。在白天晴天的情况下,环境空气综合温度实测值与室外空气温度均随太阳辐照度的增大而提高。室外空气综合温度、环境空气综合温度实测值随时间的变化基本一致。但时间相同时,二者的值不同。主要原因是:接受太阳辐射的主体不同,室外空气综合温度接受太阳辐射的主体为大平面非透光围护结构,环境空气综合温度接受太阳辐射的主体为黑色表面温度传感器;室外空气综合温度忽略了围护结构外表面与环境的长波辐射传热量;在计算室外空气综合温度时,围护结构外表面对流传热系数未考虑随风速的变化。

国家大剧院水(冰)下玻璃廊围护结构空调负荷分析计算

为保证国家大剧院水(冰)下玻璃廊冬季不结露,对围护结构外表面与室外空气和天空的对流和辐射换热量进行了分析研究,确定了室外空气综合温度的数值,并代替室外空调计算温度。分别对白天和夜间不同工况的传热计算和防结露计算进行了校核。推导了夏季水下玻璃屋顶围护结构冷负荷计算方法,计算出玻璃廊的冷负荷。介绍了玻璃廊的空调气流组织形式。

16种外保温建筑模网墙体的不稳定传热分析

考虑太阳辐射和气温波动对围护结构外表面的热作用,利用天津市典型年气象资料,采用反应系数法,对16种外保温建筑模网墙体按朝向分别进行逐时不稳定传热量计算.根据计算结果,比较不同情况下各墙体的逐时总传热量,并与稳定传热的结果进行对比,重新对16种外保温建筑模网墙体进行了保温隔热性能评价.

大空间分层空调启停时热环境动态特性实验研究

对某大空间建筑夏季分层空调时室内空气和建筑内表面温度在空调启、停前后的动态特性进行了实验研究,以1.3m、5m、8m高度空气为研究对象,分析了空调启、停前后其温度波动曲线,以及空调开启后垂直温度的变化、南北外墙附近垂直温度的差异;通过对比不同高度内壁面温度及相应高度室内空气温度,对壁面温度波动情况进行分析;最后,探讨了影响室内空气温度稳定时间的因素。

热管置入式墙体夏季节能潜力分析

以北向热管置入式墙体为研究对象,研究了其在供冷季期间的节能潜力.利用天津市典型年气象数据计算了天津地区北向热管置入式墙体的工作小时数、平均工作温度及传热量.结果表明:北向热管置入式墙体在天津地区具有较多的工作小时数、较高的传热量,墙体累计工作小时数为770 h,平均每天工作小时数为6.2 h.其在供冷季期间的平均传热量达到10.2 kW/m^2,改善室内热环境效果显著.

南向墙体全天非稳态得热分析

为得到较为准确的南向墙体冬季热负荷情况,对南向3种墙体全天得热进行理论分析,并利用有限差分方法对南向墙体内、外表面温度及逐时热负荷等进行计算。结果表明:在冬季夜间供暖空调标准工况下,利用室外综合空气温度计算3种墙体内表面温度变化均很小,温度波动在0.2℃左右;3种墙体在室外综合温度条件下计算的热负荷均比在室外空气温度下计算的热负荷要小18.1%;对保温性能好的墙体计算逐时负荷意义不大,但是对于保温性能差的墙体计算逐时负荷意义则很大。

夜间辐射对建筑围护结构热负荷的影响

对冬季夜间建筑物外围护结构得热进行了理论分析,并进行逐时热负荷计算,结果表明在冬季夜间供暖空调标准工况下,没有考虑夜间辐射的建筑物热负荷要比实际所需负荷约小8.4%,对于节能保温较好的墙体,夜间辐射所产生的热负荷要比保温效果差的墙体小,指出供暖空调系统在冬季夜间运行时有必要考虑这部分负荷。

考虑冬季夜间辐射的建筑物热负荷研究

对冬季夜间建筑物外围护结构得热进行理论分析，并对建筑物外围护结构进行逐时热负荷计算。结果表明在冬季夜间供暖空调标准工况下，夜间辐射使室外空气综合温度在传统计算方法上逐时下降了2-3℃，这使得没有考虑夜间辐射的建筑物热负荷要比实际所需负荷减少约8．4％。对于节能保温较好的墙体，夜间辐射所产生的热负荷要比保温效果差的墙体小，供暖空调系统在冬季夜间运行时有必要考虑这部分负荷。