建筑外墙热工性能现场动态检测方法分析

论文摘要

随着科技的发展,社会的进步,国家对能源的需求不断增加,因而节约能源对社会的可持续发展起着至关重要的作用。我国的建筑能耗占社会总能耗的比例在不断加大,建筑节能越来越受到重视,自2001年以来国家出台了一系列建筑节能标准及相关法规以确保建筑节能工作的顺利推进。近几年节能建筑纷纷拔地而起,对建筑的节能检测工作也迫在眉睫。在建筑节能检测中,围护结构传热系数的检测是非常重要的一项。本文简述了现有围护结构传热系数检测方法,结合现场检测对装置及设备的要求,即携带方便、操作简单、安装容易、测试结果准确,选择热流计法对某学生宿舍外墙导热热阻进行现场检测。通过实测围护结构热阻与墙体热阻设计值的比较,得出两者之间存在差异,分析产生差异的原因并提出用数值模拟的方法对墙体的导热问题进行分析。应用CFD软件FLUENT模拟墙体导热问题并进行以下方面的分析：通过稳态和非稳态情况下墙体三维导热过程中,模拟计算结果与理论计算值的对比分析,来验证计算模型的可行性；将实测数据作为数值模拟的输入参数,对实测墙体进行非稳态数值计算,并将数值计算值与检验墙体的热阻测试值和设计值进行对比分析；应用FLUENT对墙体进行一维导热区分析,分别得出稳态导热和非稳态导热情况下的墙体一维导热区,为现场检测中测点的布置提供参考；对四季典型日的计算结果表明,在一维非稳态导热问题中,考虑室外气温的周期性变化时,用算术平均法计算出的热阻值具有较好的准确度；最后通过对过渡季墙体的导热性能分析,得出该季节现场检测中室内外空气的控制温差。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国内外建筑节能概况
• 1.2.1 国外建筑节能概况
• 1.2.2 国内建筑节能概况
• 1.3 我国建筑节能现场检测现状
• 1.3.1 建筑节能检测法规建设
• 1.3.2 建筑节能检测研究现状
• 1.4 国内现场检测围护结构传热系数方法概述
• 1.4.1 热流计法
• 1.4.2 热箱法
• 1.4.3 热箱-热流计法
• 1.4.4 常功率平面热源法
• 1.4.5 红外热像法
• 1.5 本文的主要研究内容与技术路线
• 1.5.1 课题研究的主要内容
• 1.5.2 课题研究的技术路线
• 第二章 住宅建筑外墙热阻现场检测及分析
• 2.1 热流计法现场检测外墙热阻实例分析
• 2.1.1 实验目的
• 2.1.2 测试条件及方法
• 2.1.3 墙体构造及材料热物性
• 2.1.4 实验所需测试参数
• 2.2 数据处理方法
• 2.2.1 算术平均法
• 2.2.2 动态分析法
• 2.3 现场检测数据处理及分析
• 2.3.1 现场检测数据分析
• 2.3.2 算术平均法应用条件分析
• 2.3.3 墙体实测热阻
• 2.3.4 实测表面换热系数
• 2.4 本章小结
• 第三章 FLUENT软件介绍及计算模型的描述
• 3.1 FLUENT软件简介及其在暖通领域的应用
• 3.1.1 FLUENT软件简介
• 3.1.2 FLUENT在暖通领域中的应用
• 3.2 FLUENT软件在本课题中的应用
• 3.2.1 课题研究工具
• 3.2.2 模型的基本假设
• 3.2.3 建立控制方程
• 3.2.4 确定边界条件
• 3.2.5 计算区域离散化
• 3.2.6 控制方程离散化
• 第四章 墙体导热数值计算模型的建立及验证
• 4.1 稳态模型下数值计算验证
• 4.1.1 理论计算值
• 4.1.2 理想模型下稳态计算结果与分析
• 4.1.3 实际模型下稳态计算结果与分析
• 4.2 非稳态模型下数值计算验证
• 4.2.1 温度波的衰减与延迟
• 4.2.2 非稳态数值计算验证
• 4.3 本章小结
• 第五章 测试墙体非稳态导热数值模拟及结果分析
• 5.1 计算条件
• 5.2 参数设置一的数值模拟及分析
• 5.2.1 计算参数设置
• 5.2.2 计算结果与分析
• 5.3 参数设置二的数值模拟及分析
• 5.3.1 计算参数设置
• 5.3.2 计算结果与分析
• 5.4 参数设置三的数值模拟及分析
• 5.4.1 计算参数设置
• 5.4.2 计算结果与分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 外墙非稳态传热性能分析
• 6.1 一维导热区分析
• 6.1.1 稳态计算一维导热区分析
• 6.1.2 非稳态计算一维导热区分析
• 6.2 四季典型日墙体导热数值模拟分析
• 6.2.1 物理模型
• 6.2.2 计算工况
• 6.2.3 计算结果与分析
• 6.3 过渡季墙体导热性能分析
• 6.4 本章小结
• 结论与建议
• 主要结论
• 建议
• 参考文献
• 致谢