热量储存对社会节能和经济的可持续发展具有重要意义。地采暖用木质地板的蓄热性能反映了木质地板的热稳定性和热存储能力,是表征木质地板热舒适性的重要指标之一。由于木质地板是一种具有各向异性的非均质材料,要想评价它的蓄热性能,依据现有对均质材料热物性描述的方法与理论很难进行,必须研究针对非均质材料的检测技术与评价体系。因此,本文围绕木质地板的蓄热性能,建立了基于模糊和支持向量机的温度场预测模型,并用该模型对木质地板的蓄热性能进行研究,以期为后续制定应用于地采暖行业的木质地板热物性检测技术与评价标准提供指导。首先,为验证支持向量机方法对温度场建模应用的可行性,文中根据团队研发的地采暖地板蓄热性能检测仪器,构建了圆柱形的封闭腔物理模型,通过流体力学定律建立了热场传热的质量、动量和能量守恒方程,用计算流体力学软件(CFD)进行求解,获得了封闭腔内的温度场特征数据,用该数据对经典支持向量机(SVM)模型进行了训练和验证,得到了较好的效果。其次,根据地采暖地板蓄热性能检测仪器采集的温度场数据建立了基于模糊的经典支持向量机(Fuzzy&SVM)、最小二乘支持向量机(Fuzzy&LSSVM)和孪生支持向量机(Fuzzy&TSVM)三种模型。在建模过程中,先将采集的温度场数据按照时间维度划分成四个模糊子集,并分别在每个模糊子集中建立支持向量机模型;然后以时间为变量构建梯形模糊函数,用模糊函数对每个模型预测的结果赋予不同的隶属度权值并进行模糊叠加,以叠加后的输出作为整个模型的最终预测结果,结果表明,基于模糊的支持向量机模型能够实现对封闭腔内温度场特征的准确预测。同时,模糊方法的引入有效解决了由于矩阵求逆而产生的“维数灾难”问题,弥补了支持向量机对大样本数据建模时的局限性。最后,为准确定义木质地板的蓄热性能,文中将这一概念与木质地板在封闭腔内释放的热量、地板体积及温度平衡时间关联起来,提高了定义的科学性。在计算封闭腔内空气吸收的热量时,提出了空间微元思想,先将封闭腔细化为多个小的空间微元,再用支持向量机模型预测的温度值计算每个空间微元内的热量,有效提高了蓄热性能的检测精度。根据上述方法,分别对白桦(Betula platyphylla Suk.)、红松(Pinus koraiensis)、核桃楸(Juglans mandshurica)、绿兰(Manglietia hainanensis)、榆木(Ulmus rubra)、柞木(Xylosma racemosum)、水曲柳(Fraxinus mandshurica Rupr.)、西南桦(Betula alnoides)西南木荷(Schima wallichii)、母生(Homalium hainanense Gagnep.)10种不同木质地板的蓄热性能进行检测,并用蓄热性能对上述材料的等效比热容进行反演,将反演结果与文献中的实验结果进行了比较。结果显示,反演比热容的平均值与文献中等效比热容的误差在±4.89%范围内,说明本研究得到的实验结果与文献中的实验结果较为吻合,从而间接证明了本文采用的模糊和支持向量机模型对木质地板蓄热性能研究结果的准确性。本研究成果可以为木质地板蓄热性能标准的制定提供方法和借鉴。