建筑物综合热惰性的研究

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随着能源问题的越来越严重,国家对节能工作越来越重视。建筑能耗约占总能源消耗的35%,而在建筑能耗中,暖通空调能耗占了约65%。集中供热作为暖通空调系统中比较典型的类型,由于目前的条件限制,普遍存在能源浪费问题,节能潜力巨大。对于目前现有的很多集中供热系统没有先进的调节手段,只能依据室外天气条件人为地靠经验来进行调节,没有考虑其他因素的影响。因此,调节结果也不是很让人满意。在调节过程中,除了依据室外天气参数外,还应该结合管网热惰性和建筑物的综合热惰性来考虑。本文主要针对天津大学校园内典型的非节能居住建筑-宿舍建筑(散热器采暖)来进行的研究,在校内集中供热系统六里台换热站所负责的区域内85%以上是此类及相似建筑物。因此,研究此类建筑物的综合热惰性特点可以很好的为集中供热调节提供理论指导,在提高供暖质量的同时达到节能的目的。本文通过理论分析、EnergyPlus软件模拟及实验实测的方法,研究了不同朝向房间外墙内壁温度及室内温度在采暖期内的变化规律,分别对采暖期内无任何采暖设备、热水器采暖和散热器采暖三种情况下的外墙内壁温度和室内温度进行模拟并进行了比较分析,阐述各因素对建筑物综合热惰性的影响的大小,通过对不同朝向房间的散热器散热量、内壁温度及室、内外的实验实测,对比分析了其各自的综合热惰性表现。通过室外综合温度的计算分析可以更合理地解释模拟及实验结果。最后通过对实验实测与模拟结果的综合分析,以延迟时间和衰减倍数两个热惰性参数的变化为依据分析总结了宿舍建筑综合热惰性的特点。研究结果表明,建筑物的综合热惰性受到建筑物的围护结构材料、体形系数、朝向、外窗墙比等各种因素的影响。其中,各房间的内壁温度波动相对于室外温度延迟时间普遍在10h左右,而室内温度由于受到透过外窗的太阳辐射的影响较大,围护结构蓄热作用的影响变得不是很明显,因此南向房间的室内温度变化基本与室外空气温度保持一致;而北向房间室内温度变化相对于室外空气温度则有2h左右的时间延迟,可以较明显地看出围护结构的蓄热作用对它的影响。
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