Study on the thermal performance of externaI wall of bamboo structure

为了对已建成竹结构建筑外墙的热工性能进行评价,采用控温箱-热流计法对现代竹结构抗震安居房外墙(抹灰和挂板两种饰面)传热阻进行了实测与分析.结果表明:控温箱-热流计法测试竹材墙体传热阻时误差较大,影响墙体传热阻的主要因素为竹材墙体内部结构组成及测试位置;抹灰饰面外墙平均实测传热阻为1.52(m2·K)/W,传热系数为0.66W/(m2·K),可应用在夏热冬冷、夏热冬暖地区,4层及以上建筑可达到节能65％标准;挂板饰面外墙平均实测传热阻为2.71(m2·K)/W,传热系数为0.37W/(m2·K),可以应用在夏热冬冷、寒冷地区和严寒地区,并达到节能65％的标准.     

热激活建筑系统研究进展

基于控制围护结构传热温差而提出的热激活建筑系统(TABS),可利用注入低品位能源形成热屏障的方式降低建筑负荷,是实现建筑能碳双控目标的重要措施。提出了TABS分类与评价方法,从热工性能、集成设计、可持续性和应用潜力等角度对空气基、液体基和固体基TABS进行了梳理与对比分析。现有研究表明：集成空气基TABS的围护结构当量传热系数小于0.3 W/(m²·K),渗透型还具备热回收与空气净化的双重效果;液体基TABS在一体化集成和热激活效能方面更具优势,围护结构当量传热系数可降至-3.6 W/(m²·K);固体基TABS则具有无循环工质、无运动部件和无噪音等优点,围护结构当量传热系数可降至-3.0W/(m²·K),但未来需要解决其立面集成和热电模块商业化等问题。     

南方地区传统民居外墙构造及热工性能计算分析*

介绍了南方地区传统民居外墙的一种构造措施,分析了该类型墙体的优缺点,并通过建立数学模型,计算了该墙体的热工性能。结果表明,该墙体全年外墙传热系数在0.7 W/(m2·K)左右,可以满足夏热冬冷地区与夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准的相关要求;对于该类型墙体构造,加强墙体空气间层的气密性尤为重要,一定要在内外墙均作相应处理;由于普通铝箔等氧化后辐射发射率明显升高,所以在空气间层壁面涂覆非抗氧化性铝箔,不仅对于提高隔热性能效果不佳,还将造成施工工艺复杂。介绍的传统民居外墙构造可在一些抗震要求不高的城市建筑填充墙中加以应用,一方面可以节约建设成本,同时还能起到良好的节能效果。     

夏热冬冷地区绿化屋顶节能与生态效益研究

【目的】研究夏热冬冷地区绿化屋顶的节能效益,分析包括固碳释氧、空气净化、水源涵养和节能减排4个方面的生态效益。【方法】以无锡地区有无绿化的屋顶为研究对象,对比绿化屋顶的保温隔热及节电效果,并进行屋顶绿化生态效益的量化分析。【结果】在冬季,绿化屋顶内、外表面平均温度比非绿化屋顶分别高2.5 ℃和5.5 ℃,通过屋顶的热流相对减少36.4%,绿化房间空调日平均节电量为0.90(kW·h); 在夏季,绿化屋顶内、外表面平均温度比非绿化屋顶分别低3.1 ℃、5.6 ℃,通过屋顶的热流相对减少48.6%,日平均空调节电量为4.23(kW·h)。计算可得,绿化屋顶每年可节约空调用电量15.39(kW·h)/m²; 佛甲草屋顶绿化可创造的固碳释氧效益为1.887元/(m²·a),净化空气效益为2.45×10^-2元/(m²·a),涵养水源效益为0.957元/(m²·a),节能效益可达到12.875元/(m²·a),减排效益达9.613元/(m²·a),综合生态效益是25.357元/(m²·a),动态投资回收期为7 a。【结论】屋顶绿化在冬季可提高屋顶内外表面温度,在夏季降低屋顶内外表面温度,减少通过屋面的热流,达到保温隔热和降低空调能耗的节能效果。屋顶绿化的生态效益显著,投资回收期短,应予以政策鼓励和支持。     

居住建筑外墙保温层经济厚度的确定方法研究

以张家口地区常见的几种居住建筑外墙保温构造为例,采用采暖度日数并结合年金现值的方法对张家口的居住建筑外墙的保温材料生命周期内的总费用进行分析。得出墙体传热系数是决定保温材料经济厚度的主要因素。分析结果表明:墙体无论采用哪种基层和保温材料,其生命周期内费用低时,墙体经济传热系数相同,进而可以计算出保温材料的经济厚度。张家口地区墙体经济传热系数在0.3—0.4 W/(m2·K)之间。     

超轻质泡沫混凝土与烧结页岩复合保温砌块的制备及性能

建筑自保温墙体系统因其安全性、防火性、耐久性得到广泛应用。以普通硅酸盐水泥为胶凝材料,掺入粉煤灰、硅灰及外加剂,应用化学发泡方法制备一种超轻质泡沫混凝土,将其填充入配套优化设计的烧结页岩空心砌块中,研制成高性能烧结页岩复合保温砌块。结果表明：复合保温砌块28 d平均抗压强度5.78 MPa,强度等级满足MU7.5强度等级要求,墙体传热系数为0.69 W·m^-2·K^-1,与240 mm厚传统烧结页岩空心砌块相比,保温性能提升了42.5%。该种高性能复合保温砌块可为夏热冬冷地区自保温墙体材料的选用提供新的选项。     

既有建筑各组成类型围护结构 热工性能分类诊断的方法

基于等效传热系数法与正交试验法,针对既有建筑各组成类型围护结构的热工性能提出了一种分类诊断方法.该诊断方法首先将各类型围护结构的传热系数综合成一个等效指标——综合等效传热系数.只需要测量既有建筑室内外温度序列与各类型围护结构的几何尺寸,便可以计算出综合等效传热系数,再通过正交试验法与回归分析法求出各类型围护结构的等效传热系数.将各类型围护结构的等效传热系数与节能设计标准中传热系数的限值进行比较,便可以诊断其热工性能.为了验证方法的可行性,以位于长沙市的一栋实验小房为例进行计算,得到了外墙、外窗、屋顶与外门的等效传热系数分别为1.62 W/(m2·K)、2.84 W/(m2·K)、1.25 W/(m2·K)、3.14 W/(m2·K).对比等效传热系数与实际传热系数,两者数值吻合较好,证明了该方法在工程应用上具有可行性.     

水平管内工质R152a的流动沸腾传热特性研究

采用直流电源加热不锈钢管的方式,设置热流密度为31～73 kW/m²,质量流速为248～460 kg/(m²·s),研究工质R152a于高蒸发温度为60～80℃时在水平管内的流动沸腾传热特性,并将实验结果与文献报道的3个传热关联式的预测值进行比较。结果表明：工质R152a的流动沸腾传热系数随着蒸发温度的升高而减小,随着干度的变化呈现先减小后增大再减小的趋势,质量流速的变化对流动沸腾传热系数的影响较小;3个传热关联式的预测值与实验值的平均绝对偏差均偏大。     

冷凝换热表面超疏水复合涂层的制备及性能

针对目前促成滴状冷凝换热的超疏水表面造价昂贵、热导率低和综合性能差等问题,以可溶性聚四氟乙烯、改性石墨烯(C)、气相二氧化硅等为原料,通过共混法在不锈钢基材上制备了用于冷凝传热表面的高导热超疏水复合涂层,并对其耐腐蚀能力、导热系数、强度和蒸汽冷凝传热性能进行测试分析。结果表明,涂层的耐酸腐蚀性能、导热性能强于304不锈钢,当含3%的C时,导热系数为18.188W·(m·K)^-1,在20%硫酸浓度恒温30℃条件下腐蚀速率为0.201mg·(cm²·h)^-1,和基材结合强度达38MPa。SEM分析表明,涂层疏水性能与气相二氧化硅含量有关,且质量分数为10%时接触角达155°。冷凝实验表明常压蒸汽在涂层表面冷凝时传热系数达120k W·(m²·K)^-1,大于不锈钢表面近10倍,并得出其滴状冷凝不持久的原因。     

新型流化床外取热器的性能验证试验

针对目前工业流化床反应器普遍采用的传统外取热器设备复杂、长周期可靠性差、传热效率低等问题,提出一种基于热管、具有更高设备可靠性的新型流化床外取热器。为考察新型外取热器的传热和流化特性,设计并建造一套小型热态性能验证试验装置,研究热管启动特性、流化特性以及不同因素对热管密相传热系数的影响规律。结果表明：热管具有非常高的传热效率,这表现在新型外取热器测得的传热特性规律总体与前人报道的密相流化床对流传热特性变化规律总体一致,也具有相近的数值范围;试验范围内热管在催化裂化(FCC)颗粒流化床的最大密相传热系数可达620 W/(m²·K),高于所有文献报道中工业FCC外取热器的实测传热系数,充分验证热管作为新型外取热器传热元件的可行性;在影响传热系数的众多因素中,表观气速的影响最大,床高次之,床温最小。     

三种墙体保温隔热性能的数值分析

利用计算流体力学和计算传热学的方法,建立数值仿真的物理模型和数学模型,对比较适合"夏热冬冷"地区的三种外墙进行了传热计算,并用相关资料进行验证.通过数值仿真计算了由墙体传入室内的热量(夏季)或由室内通过墙体传到室外的热量(冬季 ),并对三种墙体的热工性能进行了比较.研究结果表明外挂式封闭间层墙体的夏季隔热性能及冬季保温性能都较好,可以在"夏热冬冷"地区推广使用.     

夏热冬冷地区绿色建筑外墙节能特性的LBM模拟及效益分析

针对夏热冬冷地区绿色建筑中外墙的典型保温方式和常见保温材料,采用多松弛时间格子玻尔兹曼方法建立瞬态共轭传热数值模型,分析间歇耗能条件下墙体的瞬态热传导过程,进而得出不同类型保温外墙的节能特性。在此基础上,发展保温墙体增量综合效益的计算方法,分析绿色建筑外墙的增量成本及其增量效益,进而建立外墙增量综合效益评价模型,获取保温外墙最优设计方案。研究数据表明,采取内保温方式的外墙在该地区具有最佳的节能特性,尽管采用不同保温方式和保温材料的外墙均具有一定的节能特性,然而,在其全生命周期内,使用外保温方式以及增量成本较高的保温材料的墙体的增量综合效益出现负值,因此,不适宜在工程实践中应用。此外,研究结果显示,尽管增加保温层厚度可以在一定程度上强化外墙的保温性能,然而,增加保温层厚度会产生额外的增量成本,因此,绿色建筑项目实践中应综合考虑墙体节能特性及其增量成本进而选取适宜的保温层厚度,从而实现其全生命周期内增量综合效益的最大化。     

夏热冬冷地区建筑围护结构节能方法

夏热冬冷地区建筑围护结构节能要兼顾保温与隔热,从外墙、外窗和屋面的围护结构方面提出了保温和隔热的影响因素和应采取的节能措施。     

一种空调系统实时节能舒适控制新方法的可行性研究

针对现有热舒适控制方法存在的不能根据房间扰动进行实时控制、不能兼顾舒适和节能、控制模型参数整定不易精确及智能控制方法固有的限制性等问题,提出了基于复合形法的实时节能舒适控制方法。复合形法不需要精确的数学模型,通过不同热环境参数组合与测得的其相应的空调能耗值,求得在满足热舒适条件下使空调能耗值最小时的热环境参数的最优参数组合。扰动的变化和空调系统动作对室内热环境参数和PMV的影响必然出现滞后现象。通过对夏热冬冷地区办公建筑中扰动变化和空调系统动作对工作区热环境参数和PMV改变的滞后时间比较,得出了空调系统能够贴近最优参数组合运行的结论,因此在夏热冬冷地区办公建筑内利用复合形进行的实时节能舒适控制是可行性的。     

冬冷夏热地区的建筑节能技术

根据发展建筑节能技术的需要,提出了房屋建筑各部分的构造节能技术。对冬冷夏热地区大力推广节能建筑设计具有明显的实践性和参考性。     

多孔介质墙体热湿传递实验测试研究

建筑围护结构中的热湿耦合传递规律研究对于了解其传热性能具有重要意义。本文利用大型人工环境舱搭建多层加气混凝土墙体测试实验平台,营造了符合三种典型气候的室外舱温湿度环境并随周期性变化,室内舱控制为空气调节下恒定温湿度条件,测试并记录了多层加气混凝土墙体表面及内部不同位置温湿度变化。墙内距离外表面20 mm处测点的相对湿度在夏热冬冷夏季特征气候下降低了7.88 %,在夏热冬冷冬季特征气候降低了4.11 %,在南海极端热湿特征气候下降低了5.76 %。结果表明热传递对湿传递促进的程度大于湿传递对热传递的作用,在高热、高湿的南海地区,热湿耦合作用对墙体热工性能的影响更大。     

建筑围护结构热湿耦合传递特性实验研究与分析

建立了多层墙体热湿耦合传递的实验测试方法,测试了长沙地区1月份和7月份空调房间外墙体内的温湿度分布情况.分析了热湿气候地区墙体内湿传递和积累的情况,以及不同内表面情况对墙体热湿性能的影响.实验结果表明:靠近室外侧水泥砂浆与红砖界面处的温度、湿度严重受室外温、湿度变化的影响,且此界面处的湿度长期高于80%,易引发霉菌的生长;靠近室内侧红砖与水泥抹灰界面处的温度、湿度主要受室内温、湿度的影响,变化较小;在夏季,内表面贴发泡塑料墙纸的墙体内各界面处的温、湿度普遍比没贴墙纸的墙体内相应位置处的要高;在冬季,两墙体内界面处的温度基本相同,但没贴墙纸的墙体内各界面处的湿度比内表面贴有发泡塑料墙纸的墙体要略高.同时,墙体内的温、湿度变化存在着很强的耦合作用,并且太阳辐射强度对墙体内的温、湿度分布有很大的影响.     

模卡式拼装节能墙体的保温性能

模卡式拼装节能墙体采用条形榫卯砌块拼装式施工方法,可以拼装成各种尺寸的内隔墙和非承重墙.将其看成两向非均质围护结构计算其平均热阻,利用平壁稳定传热的基本理论计算其传热系数,最后对其保温层的经济厚度进行了讨论.计算分析表明,模卡式拼装节能墙体传热系数仅为0.689 W/(m2.K),远低于其他常用墙体,具有良好的节能效果.墙体的聚苯板厚度采用0.08 m时,能取得最佳经济指标,墙体的传热系数仅为0.400 W/(m2.K).     

关于许昌市现行住宅节能设计标准的探讨

许昌市现在执行《河南省居住建筑节能设计标准（寒冷地区）》、节能率为65%的标准.通过对许昌市热工区位、气温变化、能耗结构、经济水平等方面的分析,认为该标准目前并不适宜于许昌市,建议调整为《河南省居住建筑节能设计标准（夏热冬冷地区）》、节能率为50%的标准.