热湿缓冲现象及其对建筑能耗影响的研究

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lihongde313
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在建筑中采用被动式节能技术,减少空调系统在调控室内热湿环境时的耗能,是绿色节能建筑研究领域的热点之一。其中,将具有特殊物理性能的新型材料应用建筑空间内表面,直接参与室内温湿度调节,也被认为是一种有效的被动式节能路径。多孔调湿材料和相变调湿材料作为此类被动节能建材的代表,拥有优于一般建筑材料的传热传质机理,在适宜的边界条件下,可以“高吸低放/移峰填谷”地调节室内湿度/温度,有效减小建筑热负荷,而得到越来越多的关注。
  多孔/相变调湿壁面的吸湿调湿/蓄热调热过程,称作热湿缓冲现象。目前,在湿缓冲现象研究中,如何利用简化方法替代复杂热湿模型进行吸放湿计算;在热湿缓冲现象研究中,如何正确计算材料内部伴随相变焓流的热湿迁移过程,并对相变调湿材料在多气候条件下建筑中应用效果做出预测,是热湿缓冲现象研究的两个前沿问题。
  以此为出发点,以热湿缓冲现象相关理论知识和研究方法为基础,本文展开了具体研究;
  首先,结合传湿理论推导和湿缓冲值定义,得到了应用范围更为广泛的正弦湿波动条件下的吸放湿量计算方法;该方法以两杯法实验测得的材料湿缓冲值和湿波动修正系数为参数,相对于常用的数值计算方法更为简便快捷;通过与热湿耦合模型的对比验证,发现该方法计算误差均小于5%;利用该方法,完成了真实室外气候条件下多孔表面的全年吸放湿量计算,体现出该方法具有一定的实际应用价值。其次,利用湿缓冲值和湿容系数的转化关系,以修正有效湿容模型为框架,得到了热工区域层面利用湿缓冲值进行吸放湿计算的完整路径;通过进行相对湿度和除湿负荷的结果比对,确立了湿容系数和风机流量的取值原则;经过多材料和多工况检验,发现该湿缓冲计算方法,尤其在节能率计算方面具有较好的适用性。而后,建立了热湿耦合-相变焓模型,用以计算相变调湿材料的内部热湿迁移过程及其热湿缓冲效应;经对比验证,发现该模型在空间和时间离散精度满足一定要求时,能够得到准确的计算结果;利用该模型,从孔隙率和过冷度对材料热湿性能的影响出发,验证了相变调湿材料在功能整合和空间集成上的优越性。最后,以室外空气逐时含湿量/干球温度为参数,采用统计分析的方式,给出了热湿缓冲技术气候适宜性的判定方法;以EnergyPlus为工具,完成了北京、巴黎、亚特兰大和广州4种典型气候条件下,相变调湿材料在办公/住宅两种典型建筑空间中应用效果的模拟分析。结果表明,应用相变调湿材料可以有效调节室内温湿度波动,总体节能率最大分别可达到15.81%/21.84%/27.10%/8.76%。
  论文以多孔/相变调湿材料的热湿缓冲现象为研究主体,更新完善了吸放湿计算的湿缓冲值方法,填补了相变调湿材料在真实建筑条件下热湿缓冲效应研究的空白。相关研究结果,有助于推进热湿缓冲效应相关理论研究和被动式调热调湿材料在建筑节能中的应用。
其他文献
遥感图像中对地物的检测一直是研究热点,其中人类主要活动场所就是建筑物,因此对该类目标实现检测显得十分重要,根据建筑物颜色、纹理及形状等来提取简单物体的特征的传统目标检测算法已不再适用,而基于深度学习的目标检测算法对于背景复杂度高的环境有很强的适应能力,可以提取更多细节特征,适用于遥感图像场景,在鲁棒性方面表现良好。本文主要研究基于深度学习的遥感建筑物检测,采用基于区域的Mask RCNN的目标检测
学位
时间序列是随时间观测和变化的一系列实值,是一类重要的时间数据对象,在科学研究和金融领域中被广泛应用,针对时间序列的研究和开发也已经成为数据挖掘领域的一个重要分支,其中时间序列的分类和预测是该领域的两大主要研究方向。随着数据规模的不断扩大,传统时间序列分析方法的弊端逐渐显现出来,不仅算法的普适性不高,分析过程中更是需要付出巨大的时间开销。基于shapelet的时间序列分类方法是一种目前较为热门时间序
学位
随着社会的发展进步,无人机(Unmanned aerial vehicles)在智慧城市中扮演着越来越重要的角色。无人机通常用于货物运送、交通管理和救灾行动。开放无人机自组网(UAV Ad-Hoc Networks)指由一组空间分布的机载无人机组成的开放无线网络。通常,多个无人机合作才能完成复杂的任务。一个无人机组由多个组织者共享以降低使用成本。节点由不同的组织制造,也由不同的所有者使用。同时,由
学位
在传统的聚类算法研究中,大多数经典的聚类算法往往只能处理静态数据。但是,在现实世界中,数据往往会随着时间的推移而发生变化,这类数据称为动态数据。动态数据相较于传统的静态数据的不同之处在于,它增加了额外的时间维度,在随时间推移的演化过程中,经常会发生数量以及特征上的变化,因此无法直接通过传统的静态聚类算法来实现对动态数据的聚类。此外,在静态数据的聚类中,人们为了避免聚类的歧义性以及提高聚类的准确率,
学位
学位
学位
学位
该文以基于数据仓库技术的金融企业客户关系管理系统为基础,从数据挖掘系统结构与软件开发过程,数据挖掘的基本方法与常用技术,时间序列模式挖掘技术,决策树分类挖掘技术及其在金融企业客户关系管理系统中的应用,数据挖掘技术的商业应用等多个角度进行了系统的阐述.其中,在时间序列模式挖掘技术方面,提出了一种进行时间序列模式挖掘的算法. 在决策树分类挖掘技术方面,探讨了数据挖掘技术在企业实际工作中的应用方式与应用
学位
自提出新型城镇化发展战略以来,全国开展了特色小镇培育的工作,加快小城镇产业升级,推进中国特色的新型城镇化道路建设。旅游型小城镇是城镇发展中,全面落实生态文明和文化建设的重要一环。作为旅游资源突出的历史文化古镇,已成为新一轮旅游型小城镇打造的主要对象。文化旅游地产和特色小镇打造的介入,加速了旅游小镇城镇化进度,也引发了空间分异问题的凸显。  入选“中国历史文化名镇”的安仁,是成都市十四个优先发展镇中
地域文化是传统乡村民居风貌特色精神与灵魂,传统乡村民居风貌特色是地域文化的载体和集中体现。但是随着新农村建设进程的深入,生产力不断发展,乡村原有结构被破坏,乡村的发展脱离了所处环境的限制,失去了与特定地域文化之间的联系,乡村新民居风貌出现了紊乱,甚至出现了“千村一面”的畸形发展。因此,对乡村新民居风貌设计的研究,需要回归到以地域文化为脉络的核心思想上。重新审视曾经丢失的传统文脉,加强村民对乡村地域
学位