建筑外圍護結構熱分析及人工冷源智能控制系統研究.pdf

1、創造滿足人體熱舒適的室內微氣候環境是構造建筑的最終目標。然而，能源的日益匱乏與追求高舒適性在一定程度上是一對矛盾。如何尋求一個平衡點，構造低能耗高舒適型建筑成為熱點課題。本文以影響建筑能耗和人體熱舒適性的因素為切入點，以復合墻體、智能圍護結構、HV&AC系統中的冷源控制等現代舒適型建筑中的重要組成元素為對象展開研究。本文內容如下： (1)利用頻域響應原理構建模型，分析復合實體墻的動態特性及其影響因素；采用有限元法研究矩形截面熱橋

2、影響區域；結合Fanger的熱舒適性模型分析墻體內表面平均輻射溫度對人體舒適性及系統能耗的影響；在冬、夏季典型氣象條件下，分別模擬分析了復合墻體的內表面溫度。 (2)采用CFD技術耦合流固傳熱，分析了太陽墻在冬季集熱、夏季通風隔熱、過渡季通風及冬季預熱等運行模式下的熱特性；對集熱墻體材料、墻體高度、空氣層厚度、通風孔尺寸等感因子進行了分析。在CFD模擬基礎上采用回歸法和人工神經網絡法建立了太陽墻的熱特性預測分析模型。 (

3、3)對呼吸式玻璃幕墻熱傳遞過程進行分析，利用CFD技術耦合光學模型、透過體系模型求解控制方程。分析了遮陽板位置、通道寬度、遮陽板角度、通風口面積、太陽輻射強度、室外空氣溫度、室外風向等敏感因子對其熱特性的影響；給出了最佳截面尺寸并建立了基于π定理的通道內太陽能二次透過率無量綱模型和基于灰箱模型的壁面對流換熱系數關聯式。同時，對其冬季保溫及過渡季通風換氣特性給予分析。 (4)基于解耦協同控制和人體熱舒適原理，在仿真結果基礎上，提出