论文摘要
结合我国建筑业的技术特点不断研发新型实用的节能技术是降低建筑能耗水平的必要条件，基于这一认识中国建筑科学研究院创造性地将现浇混凝土空心楼盖、辐射供热供冷及送风空调三项技术结合于一体，提出了蓄能型空气调节楼板技术，并已向国家知识产权局递交了发明专利的申请。此专利技术的实质是利用了现浇空心楼盖中空部分作为建筑供热供冷的送风通道，从而可以实现一方面使用处理了的冷热风对室内空调，另一方面使用被冷热风降低或升高了温度的楼板对室内辐射供冷或供热。本课题重点研究内部具有连通通道的混凝土楼板受冷热风作用时板面温度的变化，以及冷热风自身所具有的供冷供热能力，从而确定一定的送风参数对应的总的供热供冷量，通过掌握板面温度、送风参数、楼板初始温度场分布、送风口位置及室内冷热湿负荷这几个参数之间的耦合关系确定使用空气调节楼板的送风方案。同时，在结构上蓄能型空气调节楼板与现浇空心楼盖有些许不同，其结构可靠性也需要进一步验证。课题的研究采用了应用模拟软件模拟计算的方法，这种方法正越来越多的被应用到建筑结构、机械制造、航空航天等诸多工程领域，在新技术及产品的开发过程中正发挥着重要作用。对本课题而言，借助模拟计算软件可以较好的还原各种工况，计算得出的结果更贴近工程实际。课题首先研究了受冷热风作用楼板温度场的变化情况，此过程属于固体的热传导问题。风道内冷热空气的流动符合管内强迫紊流的特征，已知管道几何尺寸的前提下可以求得一定参数的管内送风对应的对流换热系数，楼板辐射表面的复合换热系数也可以求出，进一步可解决属于第三类边界条件的楼板热传导问题，从而得出受一定参数送风影响的楼板辐射面温度的变化情况。其次，课题研究了影响楼板温度场变化的冷热风对室内的供冷供热情况，结合之前得出的辐射面温度的变化提出使用空气调节楼板时供热供冷应分阶段进行，对需要持续供热供冷8小时的房间可分为2个阶段，第一个阶段室内负荷全部由送风承担，第二个阶段可减少送风承担的负荷量，由楼板辐射面承担部分负荷，具体的送风参数及其组合方案应考虑防止辐射面结露并根据建筑物负荷情况确定。最后，按照规范规定对模型配筋，模拟计算楼板在受一定荷载作用时的挠度与应力，经检验楼板按规范配筋即可满足规范对挠度与应力的要求。总结模拟计算的结果，空气调节楼板结构上可以满足规范要求；能够实现低速较高送风温度的空调和较低送风温度的供热，降低了系统能耗；模拟计算的方法用于空气调节楼板技术的开发与研究是合理可信的，论文完成的分析计算是开创性的，计算的过程与结果为进一步的研究奠定了基础。