动态热湿气候风洞实验台的研制

研制风速、温度、湿度、热辐射参数的小时间步长周期性控制的模拟实验环境,是实现建筑围护结构热工性能的重复性实验、研究多孔建筑材料在自然气候要素下被动蒸发降温问题的重要手段.文中研制了一种热湿气候动态风洞实验台.该实验台除具有可调低速风外,还通过设置红外灯、加热与制冷、加湿与除湿装置,初步实现了对室外自然气候要素如太阳辐射、风速及温湿度环境的模拟控制.热湿气候风洞环境测控系统以计算机为核心,通过数据采集卡完成数据采集、反馈和控制指令输出,实现了风洞中环境参数的实时检测、数值显示和数据保存等.经专业机构校正,风洞内辐射照度、风速、温度和湿度的控制精度分别为±10W/m2、±0.2m/s、±0.5℃和±5%.

热气候风洞内测定种植屋面当量热阻

通过控制和调节热气候风洞内的环境参数,分析了广州地区典型气候环境下佛甲草轻型种植屋面的传热过程。通过求解能量平衡方程,得到了该种植屋面材料的外表面综合换热系数和当量热阻,与《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》中种植屋面的当量热阻基本吻合。

不同厚度多孔砖在被动蒸发冷却技术中的适应性研究

被动蒸发冷却技术作为自然调和理论的一大支柱,它把调节和控制建筑物室内环境由设备调节的"主动式"转向自然调和的"被动式",从而达到节能效果。分析被动蒸发冷却技术的适用性,实际上也是在寻找建筑环境的后续能源。借助热湿气候风洞实验台,获得含湿多孔砖的热湿特性参数,讨论不同厚度多孔砖的气候适用性,为被动蒸发冷却技术的实际应用提供基础数据。

多孔材料饰面建筑构件的当量热阻实验研究

基于热湿气候风洞实验台测试得到的大量数据,从多种影响因素分析双面热流计法结合风洞实验的可行性,理论分析得到含湿试件在整个实验周期的当量热阻平均值。

多孔贴面墙体构件在热湿气候风洞中的被动蒸发冷却效果研究

在获得多孔材料吸水特性数据的基础上,借助热湿气候风洞实验室,进行广州夏季典型气象日工况下不同多孔材料贴面墙体构件的风洞实验。分析试件吸水特性和内表面热流数据,对比不同试件的隔热性能,得出多孔贴面墙体的被动蒸发冷却适用性。

风热环境优化导向的湿热气候区城市设计研究——以重庆忠县水坪组团城市设计为例

湿热气候区因静风期长、通风效果弱而导致市民舒适度欠佳,不当的城市建设行为往往进一步加剧城市风热环境的不舒适度。目前针对改善城市湿热环境的建设策略主要集中于宏观层面和微观层面,而从城市街区、组团着手的中观层面则研究较少。本文以重庆市忠县水坪组团为例,以基于计算机模拟的CFD技术为支撑,从构筑通风廊道、优化建筑布局及形式、梳理公共开敞空间等方面着手,在城市设计层面寻求改善城市通风效果、调节微气候的途径。

热气候风洞实验台环境测控系统动态工况误差分析与不确定度评定

探讨了热气候风洞实验台环境测控系统动态工况的误差,对系统各环境参数(温度、湿度、辐射照度和风速)的测量不确定度进行评定。通过分析影响系统控制不稳定的因素,找出其规律性,并给出改善建议。

多参数动态热湿气候风洞研制

自主研发并建设了多参数动态热湿气候风洞,完成了风洞的温度、湿度、太阳辐射照度、天空有效温度、降雨、风速、盐雾7个参数实现的设备配置.以典型环境参数为例,给出部分气候参数耦合试验结果.测试表明,该设计达到了预期目标.该风洞的建设,为大陆及海岛极端含盐热湿气候环境下建筑热工物理性能的研究提供了新的平台.

风洞内气象要素对湿空气含盐浓度的影响规律

为研究南海岛屿建筑热工问题,需营造一个南海岛屿含盐大气环境的实验平台。基于热湿气候风洞实验台,对风洞内气象要素(温度、相对湿度、风速)和湿空气含盐浓度的关系进行了探索。结果发现,气象要素会影响风洞内湿空气含盐浓度;在20~30℃,湿空气含盐浓度与温度成正相关;65%~85%相对湿度范围内,湿空气含盐浓度与相对湿度成正相关;1.0~2.5 m/s风速范围内,湿空气含盐浓度与风速大小呈负相关;风速起主导性作用,对热湿气候风洞内湿空气含盐浓度的影响要比温度、相对湿度显著得多。

垂直绿化热环境与风环境作用耦合计算方法研究

基于垂直攀援绿化在高密度城市的应用与发展,测试其对于湿热地区半户外空间的热环境与热舒适调节作用。首先对湿热地区的攀援绿化案例进行了夏季典型高温日实测,然后结合计算流体动力学(CFD)工具进行模拟校验。进而,耦合CFD与Ladybug+Honeybee工具对典型架空过渡空间与攀援绿化的组合工况进行了热环境与热舒适模拟测试。得出:1)实测显示攀援绿化测点比无绿化测点平均温度降低0.06~0.53℃,黑球温度降低0.37~1.73℃,风速降低0~0.18 m/s,平均辐射温度(MRT)降低0.58~2.74℃,生理等效温度(PET)降低0.27~1.43℃;2)架空层CFD模拟结果显示,除了FG-1模型,其他各模型温度均稍有降低,降低幅度约为0.1~0.3℃;3)FG-2、FG-3模型风速降幅约为1.3 m/s,DG系列模型风速降幅约为0.8 m/s;4)耦合模拟结果显示,FG-2、FG-3、DG与WG系列模型的PET值降幅约为0.8~1.1℃,进而,FG-2、FG-3、DG系列对空间整体生理等效温度调节较好,为较优的布局选项。

不同厚度加气混凝土隔热性能的比较

本文根据我国南方地区的气候特点,在热气候风洞试验台中对不同厚度加气混凝土在干、湿状态下的内、外表面温度和内表面热流进行了逐时测量,分析了厚度和干、湿状态对加气混凝土隔热效果的影响,得到了蓄水加气混凝土的最优隔热厚度,为加气混凝土在南方地区的应用提供了建议。

湿热地区多孔建筑材料隔热特性研究

城市下垫面材料对城市微气候的营造至关重要,针对加气砼和多孔外墙砖这两种典型的城市下垫面材料,在风洞模拟广州夏季典型气象日环境下,同时对干燥和湿润试件隔热特性展开研究,结果表明:从对室外环境的影响方面,湿润多孔砖及较大厚度的加气砼外表面温度较低,不会成为局地小气候的负担,有利于营造凉爽舒适的室外热环境;从材料隔热方面评价,加气砼优于多孔外墙砖,并且进一步发现,多孔材料的隔热特性与孔隙特性、材料厚度及含水率均有直接关系,并非湿润试件的隔热效果都优于等厚的干燥试件,虽然材料增厚,隔热效力整体提升,但表层蒸干将导致被动蒸发极大削弱,在内部水分蓄热对表面温度的反作用下,大厚度湿润试件的表面温度将超过等厚的干燥试件,因此,若要被动蒸发的强大优势维稳,加气砼和多孔砖的补水时间间隔分别不能超过24 h和72 h。