极端热湿气候区建筑围护结构传湿研究

来源 :北京工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jhuihui
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由于室内外湿度差的存在,围护结构内部会存在湿量的传递和积累。这不仅增大了围护结构的传热系数从而增加建筑能耗,而且还会缩短建筑的使用年限并带来霉菌和结露等影响室内空气品质的问题。现在我国有关于计算空调湿负荷的设计规范,在计算过程中仅仅考虑了人员设备散湿和新风湿负荷,却忽略了建筑围护结构内部湿传递以及围护结构表面吸放湿的影响。这对于负荷计算会造成一定的不准确性,尤其是对于极端热湿地区,更不符合实际情况。因此,本文综合利用了问卷调研和数值模拟的方法,研究分析了围护结构湿迁移对于室内热湿环境和空调负荷的定量影响关系以及考虑围护结构热湿耦合传递过程对于不同室内工况下墙体表面结露现象的影响,从而为解决确定空调设备容量以及围护结构表面结露问题提供一定依据。  由于极端热湿地区空调能耗实测调研存在一定的困难,首先,针对北京地区住宅建筑展开问卷调研,掌握了北京地区住宅建筑空调能耗情况以及室内热舒适环境;并通过灰色关联度方法分析了北京市住宅能耗的影响因子。  其次,建立调研地区住宅的建筑物理模型,通过热湿耦合模拟软件WUFI-PLUS进行模拟,分析了围护结构湿迁移对室内热湿环境及空调负荷的影响关系。结果表明,全天空调工况下,考虑传湿时的总能耗比不考虑传湿时增加了6%。  根据极端热湿地区高温高湿的气候特点,选择该地区白天空调、夜间自然通风的住宅建筑进行WUFI-PLUS模拟计算,对比分析了考虑墙体湿迁移与不考虑墙体湿迁移对室内热湿环境及空调负荷的影响。研究发现,与不考虑传湿时相比,考虑传湿时的总能耗增加了10%。因此,墙体湿迁移对总能耗的影响不容忽视。与不考虑墙体湿迁移相比,考虑墙体湿迁移还能有效地降低室内空气相对湿度。  针对极端热湿地区建筑围护结构表面易结露这一问题,建立墙体一维模型,通过热湿耦合模拟软件CHAMPS-BES模拟得到不同室内工况及不同墙体构造下的墙体内外表面温度。利用室内外全年逐时温湿度,计算得到室内外空气露点温度;再结合墙体表面结露机理,得到不同室内工况及不同墙体构造的墙体表面结露情况。结果表明:室内工况一定条件下,不同朝向墙体内外表面结露情况基本一致;空调间歇运行且开启频繁时,围护结构内表面结露小时数会增加;除此之外,比较之下钢筋混凝土的性能最好,结露小时数最少。  该研究为极端热湿地区的工程应用提供了一定参考。
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