建筑墙体传热特性的分析与比较

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建筑墙体作为建筑的重要组成部分,研究其作用及在传热过程中的特性对生态建筑的可持续发展具有重要的指导意义。通常建筑墙体的传热特性主要有延迟热传输时间和削减热传递强度。在过去二十多年的时间里,人们对墙体己做了大量的研究工作,现今关于墙体的研究模型根据研究对象不同主要可分为针对空调建筑室内温度维持不变的室内温度固定的墙体模型和针对非空调建筑室温随室外变化而变化的非固定室内温度墙体模型两类。本文的创新就是在现有两模型的基础上提出考虑对流影响的非固定室温的新墙体模型。本文主要分四部分系统讨论建筑墙体作用特性。 首先,新墙体模型与现有墙体模型的分析与讨论。内容主要包括两部分:室温固定与非固定两墙体模型传热特性分析;新墙体模型特性分析。结果表明室温固定模型是室温非固定模型计算区域长度三趋向无穷大时的一种特殊情况,非固定室温新墙体模型相对能更好反映室内温度逐时变化且对流强度对传热的影响。 其次,将单面墙体新模型推广到双面墙体模型。考虑建两墙体边界不同时室内对流强度及墙体参数的影响。结果表明左右侧h<,i>受室内空气对流影响变化同步,大小因墙体表面换热强度不一样而不同。左右墙体参数比值ε和ζ的增加会改变两侧墙体h值跳跃时间点,室内外之间的传热效果得到改善。 最后,分析墙体与自然通风作用耦合的效果。讨论了对流强度及墙体结构的影响,结果表明墙内侧值的变化会随瑞利数(Ra)增加而变得简单且具有规律性,空气流动是引起对流换热系数产生跳跃的主要原因;绝缘层总厚度不变时,绝缘层位置离热源越近隔热效果越好。
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