文档介绍：建筑热惰性研究进展
卢素梅 孟庆林 摘要:建筑热惰性的合理利用可以降低室内温度波动,提高舒适度,是被动式建筑设计技术的重要手段之一。文章详细分析了建筑热惰性的理论基础和研究方法,对热惰性主要研究领域进行了归纳整理,并对其研究进展分析设计因素、围护结构、室内蓄热体和室内热源因素等对建筑热惰性的影响。JoseA等通过对西班牙新旧两栋教学楼测试研究发现:墙体厚度并不是影响房屋热惯性的主要因素,还有更多的诸如太阳辐射、内墙饰面材料,换气次数等因素将对房屋的热惰性产生更大的影响。、地板、天花板和家具等蓄热体的位置、材料和厚度等对其蓄热性能的影响进行了研究,并提出了昼夜热容量的概念。研究指出蓄热性能和蓄热体蓄热量大小、蓄热体位置等因素有紧密的关系。目前对围护结构热惰性的研究是最多的也是最全面的,其研究方法一般是通过不同材料和设计条件进行组合设计,降低建筑能耗。内蓄热体虽然在室内没有直接接触到室外环境,Jonathan Karlsson等通过实验或模拟等证明了室内蓄热体对室内热舒适的有利影响。还有学者将室内热源强度处理为按正弦规律变化的周期函数,研究周期性变化内热源条件下室内热环境变化,发现室内温度的双峰值的现象以及某些情况下室内温度比室外温度先达到最大值。
结合自然通风
建筑热惰性与自然通风技术相结合的一种被动式技术,即在自然运行建筑中,最大限度地利用室外热流,结合建筑围护结构以及室内家具等的蓄热作用,达到较舒适的室内环境。这一领域的研究目前主要集中在夜间通风的实验研究及数值模拟应用上,而有关自然通风耦合蓄热问题分析较少。,即风机日夜运转通过空心楼板中的通风降温而不采用空调制冷。Edna Shavi等模拟了以色列濕热气候下四个地区的夏季夜间通风情况。分别对四种不同热质(轻质、中轻质、中重质、重质)和四种通风条件(无夜间通风、夜间自然通风、夜间机械通风、夜间机械通风但不同换气次数)下的室内温度变化的情况作了研究。得到了室内外最高温度的差与建筑物蓄热特性的线性关系。JimmyYam等在周期性室外气象条件下通过集总参数法对单区自然通风建筑进行了理论分析,分别对绝热围护结构下定流量以及变流量(热压自然通风)内蓄热体对室内温度影响进行了详细探讨,并提出衡量内蓄热体影响的参数:无量纲换热数及内蓄热体时间常数。两参数对室内空气温度衰减系数和延迟时间有重要影响。而无论是定流量自然通风还是变流量自然通风,室内温度均呈现正弦周期性波动。 相變蓄能复合技术
利用相变储能复合材料构筑建筑围护结构更大程度地降低室内温度波动,提高舒适度,少用甚至不用暖通空调系统。康艳兵等提出了夜间通风相变贮能堆积床系统(NVP)的概念,分析了系统的实测降温效果,表明利用相变储能复合材料构筑建筑围护结构,可以更大程度地降低室内温度波动,提高舒适度,降低供暖空调能耗。李百战等将自制复合轻质相变墙体,结合夜间通风技术,进行了室内热环境对比实验。结果表明:相变材料应用于轻质房间,能显著增强围护结构的热惰性,提高室内的热舒适性,采取夜间通风技术,可以有效地将日间蓄积的热量散至室外;与普通房间相比较,室内温度最高降低11℃左右,节能效果显著。总之,相变储能与通风结合,是一个相较