论文摘要
建筑屋面的太阳辐射得热对建筑能耗及室内热环境有显著的影响,提高屋面的隔热性能既可以降低建筑能耗,还可以提高室内人员的舒适性。具有良好隔热性能的屋面种类较多,本文主要研究通风屋面的隔热性能并提出相应的改善措施。本文通过对一模型房间的通风屋面进行40天的全面测试,包括对屋面通风层基层天花板上下表面的热流、温度测试,通风层屋面板上下表面的热流、温度测试,以及室外温度、室内温度、通风层温度、通风层入口及出口温度及风速、太阳辐射强度和通风层屋面板的反射辐射强度的测试。文中对所测得的各表面温度、热流的变化规律进行了定性分析。根据实验数据分析了通风屋面的优缺点,分析了在不同的通风量及室内外气候条件变化时通风屋面隔热性能。实验分析结果表明,屋面通风隔热效果良好,通风量大有利于屋面的隔热散热,通风屋面在太阳辐射强、室外风速较大的气候条件下其隔热效果更明显。但是,若屋面基层厚度太小,而此时室内使用空调,屋面通风反而会增加空调能耗。为了进一步研究如何改善通风屋面的隔热性能,本文使用CFD软件根据通风模型屋面的实际尺寸及实测数据作为边界条件对模型房屋通风屋面进行计算,验证了CFD模拟分析方法的可行性,进而利用该模拟分析方法研究了室内外气候条件对通风屋面隔热性能的影响:对湖南省岳阳市平江县农村的典型住宅通风屋面进行了建模,分析了屋面结构包括屋面进深、通风层通风口尺寸、风口分布对屋面通风隔热性能的影响,提出了改善屋面通风隔热性能的措施。为了比较不同形式通风屋面的隔热性能,作者对湖南省岳阳市平江县农村住宅典型屋面进行了连续7天的测试,本文根据实测数据对各种屋面的隔热性能进行详细的比较研究,分析得出其中阁楼瓦屋面与双层通风屋面具有相近的隔热效果,且均优于吊顶天花通风屋面。该结论将对村镇住宅屋面形式的选择及进一步改进具有参考价值。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 本课题的研究意义和价值1.1.1 功能发展的需要1.1.2 节约能源需要1.2 国内外研究现状1.2.1 通风屋面1.2.2 反照屋面1.2.3 蓄水屋面1.2.4 植被屋面1.2.5 主动式屋面1.2.6 结论1.3 本文的研究内容及目的第二章 通风屋面隔热性能实验2.1 实验测试对象、所用设备2.1.1 实验测试对象2.1.2 实验测试系统图2.1.3 实验设备介绍2.2 测试内容及仪器设备2.2.1 温度2.2.2 热流2.2.3 风速2.2.4 太阳辐射2.2.5 数据采集设备2.3 实验方案设计2.4 主要测试结果图示2.4.1 太阳辐射强度与屋面反射辐射强度2.4.2 屋面面层上表面热流与基层下表面热流2.4.3 屋面面层上表面温度与室外空气温度2.4.4 间层空气温度与室内温度2.5 本章小结第三章 通风屋面隔热性能实验结果分析3.1 通风对屋面散热的影响3.2 全天通风对通风屋面隔热的影响3.2.1 温度分析3.2.2 热流分析3.2.3 小结3.3 空调工况时屋面通风对空调耗能的影响3.3.1 温度分析3.3.2 热流分析3.3.3 小结3.4 室外气候条件对屋面通风隔热的影响3.5 本章小结第四章 通风屋面CFD 模拟分析4.1 CFD 模型建立4.2 稳态模拟4.2.1 边界条件设定4.2.2 模拟结果示意图4.2.3 模拟结果与实测值比较分析4.2.4 模拟结果定性分析4.3 动态模拟4.3.1 边界条件设置4.3.2 模拟结果分析4.4 本章小结第五章 通风屋面隔热性能的影响因素分析5.1 室内外气候条件对屋面通风隔热的影响5.1.1 室内温度5.1.2 屋面通风量5.1.3 屋面面层上表面温度及室外温度5.1.4 结论5.2 通风层结构对屋面通风隔热的影响5.2.1 进深5.2.2 风口尺寸5.2.3 风口分布5.2.4 结论5.3 加强自然通风改善通风屋面隔热性能研究5.3.1 数学模型5.3.2 模拟和计算5.3.3 讨论及结果分析5.3.4 结论5.4 本章小结第六章 不同类型屋面隔热性能实测对比分析6.1 概述6.2 测试住宅简介6.3 阁楼屋面与通风屋面原理介绍6.3.1 带阁楼坡屋面6.3.2 吊顶天花通风屋面6.3.3 双层通风屋面6.4 测试内容及结果分析6.4.1 测试内容6.4.2 测试结果分析6.5 本章小结结论参考文献附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录致谢
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