被動式太陽能集熱蓄熱墻對室內(nèi)濕環(huán)境調(diào)節(jié)作用的研究

1、.：.；被動式太陽能集熱蓄熱墻對室內(nèi)濕環(huán)境調(diào)理作用的研討摘要：本 HYPERLINK bbs.studa/ 研討在兩間分別采用被動式集熱蓄熱墻體和普通保溫節(jié)能墻體的同實體大的實驗房屋中，利用多點溫濕度及風速的 HYPERLINK 計算機巡回監(jiān)測系統(tǒng)等，對室內(nèi)外溫濕度、風速、太陽輻射強度及墻體內(nèi)溫度等參數(shù)在采暖期進展了長期實測，并經(jīng)過對大量測試數(shù)據(jù)的 HYPERLINK 分析，對被動式太陽能集熱蓄熱墻體對室內(nèi)濕環(huán)境的調(diào)理作用進展了深化地實驗研討，同時對由于采用集熱蓄熱墻體所帶來的濕環(huán)境的明顯改善進展了機理分析。關(guān)鍵詞：濕遷移 被動式采暖降溫 濕環(huán)境 建筑節(jié)能 引言在冰冷地域，由于建筑外圍護構(gòu)造濕

2、傳送所帶來的建筑熱性能和壽命降低、 HYPERLINK 影響人體安康或溫馨性等方面的 HYPERLINK studa/ 問題是非常嚴重的，為此，通常采用的 HYPERLINK studa/ 方法是加強外圍護構(gòu)造的絕熱保溫性能或適時地進展通風換氣。隨著建筑節(jié)能相關(guān)的規(guī)范規(guī)范的公布實施，外墻的結(jié)露問題得到了較好的處理，但外窗的結(jié)露景象依然普遍存在。國內(nèi)外針對由于濕傳送所產(chǎn)生的問題進展了大量的研討，如：利用A.B.Luikov熱濕遷移 HYPERLINK job.studa/ 實際分析墻體遷移對其隔熱性能的影響、各種外圍護構(gòu)造濕傳送過程的實際和實驗研討、濕傳送對導熱負荷的影響等。在進展多孔介質(zhì)中濕傳

3、送過程的實際分析時，由于存在著過程的非線性特征、滯后景象、非等溫等難點，多采用簡化計算方法；而在實驗研討中，由于測定含濕多孔體中部分含濕量的變化非常困難，難以對墻體內(nèi)濕傳送過程進展準確的分析。有研討提出了利用測定溫度分布來丈量瞬時濕分布的方法，但其實際根據(jù)沒有思索相變的影響。本研討在兩間南外墻分別采用被動式集熱蓄熱墻體和普通保溫節(jié)能墻體的同實體大的實驗房屋中，利用多點溫濕度巡回監(jiān)測系統(tǒng)，對室內(nèi)外溫濕度、太陽輻射強度、外圍護構(gòu)造外表溫度及集熱蓄熱墻體內(nèi)溫度等參數(shù)進展了實測，并經(jīng)過對大量測試數(shù)據(jù)的對比分析，對被動式太陽能集熱蓄熱墻體對室內(nèi)濕環(huán)境的調(diào)理作用進展了深化地實驗研討。 實驗方法. 實驗房實

4、驗房圖建造在大連理工大學校園內(nèi)、兩間房屋南墻分別采用新型被動式集熱蓄熱墻體和普通保溫墻體，其他墻面均采用mm的苯板外保溫加mm厚煤渣混凝土空心砌塊、屋頂mm苯板外保溫，門窗均采用絕熱性能優(yōu)良的單框雙層中空玻璃門窗。圖的右側(cè)為被動式太陽能實驗房以下簡稱太陽房，左側(cè)為對比房。集熱蓄熱墻體的外側(cè)采用的是透光性和絕熱性能好的玻璃幕墻，玻璃幕墻與集熱蓄熱墻之間的空氣間層內(nèi)安裝有遮陽簾，集熱蓄熱墻體和對比房南外墻構(gòu)造及相關(guān)的物性參數(shù)如下圖。圖 實驗房外景圖 (a) 對比房南外墻 (b) 太陽房南外墻圖 墻體構(gòu)造及物性參數(shù)表示圖. 測試方法溫濕度測點布置如下圖。室內(nèi)的壁面溫度及墻體內(nèi)的溫度丈量均采用多通道計

5、算機巡回檢測系統(tǒng)自動記錄、室內(nèi)中心點和空氣間層內(nèi)的溫濕度丈量采用日本產(chǎn)數(shù)字式溫濕度測試儀TR-S、室外的溫濕度數(shù)據(jù)采用美國產(chǎn)微型氣候站延續(xù)自動記錄，數(shù)據(jù)記錄時間間隔均為分鐘。圖中的EDPT和RDPT分別表示實驗房和對比房中心點的露點溫度、RHE和RHR分別表示其相應位置的相對濕度、其他符號表示其相應測試點的溫度，測點均布置在房間的中心高度。圖 溫濕度測點布置圖 實驗結(jié)果分析. 不同墻體作用下室內(nèi)含濕量的變化a月剛開工(b) 月(c) 月圖 不同墻體對室內(nèi)含濕量影響的逐時遷移變化圖實驗房于年月底開工，墻體內(nèi)含水量較高，尤其是太陽房在混凝土澆注過程中摻入了大量的水分，圖表示了開工后不同時間段，不同

6、的墻體構(gòu)造和室外氣候條件對室內(nèi)含濕量的影響。由圖a可知，陰天時，太陽房室內(nèi)含濕量比對比房高；晴天時，由于太陽光直接照射到集熱蓄熱墻體上，集熱蓄熱墻向室外側(cè)空氣間層的水分蒸發(fā)較快，使太陽房室內(nèi)的含濕量明顯低于對比房；隨著時間的推移，太陽房和對比房的室內(nèi)含濕量均堅持在一個相對平穩(wěn)的形狀，但對比房的含濕量明顯地高于太陽房，圖(b), (c)。另外，由圖b、c可知，:至:左右，陰天時的室內(nèi)含濕量高于晴天，:以后，結(jié)果相反，同時還可以了解到室外氣候變化對對比房含濕量的影響逐漸減弱。. 外表結(jié)露分析在測試期間，由于室外氣溫較低，實驗房門窗幾乎處于全封鎖形狀，空氣間層和室內(nèi)外相對濕度隨時間的變化如下圖。由圖

7、可知，對比房的室內(nèi)相對濕度在/的時間段里高達%，最低也在%左右，比實驗房約高%。被動式太陽能墻體的空氣間層，受太陽輻射的作用，相對濕度RHAL、RHAR遠低于室內(nèi)側(cè)的相對濕度RHE，使集熱蓄熱墻體的濕傳送為從向室內(nèi)和空氣間層的雙向傳送過程過渡到向空氣間層的單向傳送，太陽房內(nèi)的相對濕度由于被動式太陽能墻體吸放濕特性而堅持一個適宜的濕度形狀。圖表示的是在同樣的實驗條件下，太陽房和對比房室內(nèi)側(cè)門窗、南外墻壁面溫度以及室內(nèi)露點溫度的隨時間變化情況，圖中符號參見圖。由圖可知，由于集熱蓄熱墻的作用，太陽房南外墻室內(nèi)側(cè)壁面溫度EWL、EWR比對比房RWR、RWL高約，太陽的日出日落運轉(zhuǎn) HYPERLINK

8、規(guī)律，使太陽房南外墻室內(nèi)側(cè)壁面溫度產(chǎn)生一定的動搖，而對比房那么變化不大。雖然兩個房間室內(nèi)溫度相差不大.左右，但由于對比房的高濕環(huán)境使露點溫度比太陽房高約，從：，門內(nèi)側(cè)外表溫度幾乎等于露點溫度，窗內(nèi)側(cè)外表溫度那么低于露點溫度，出現(xiàn)結(jié)露景象，當室外氣溫低于-時，結(jié)露景象非常嚴重，而相比之下太陽房從未出現(xiàn)過結(jié)露。圖 空氣間層和室內(nèi)外相對濕度的逐時變化圖(a) 太陽房 (b) 對比房圖 室內(nèi)壁面溫度和露點溫度的逐時變化圖. 墻體內(nèi)部水蒸氣分壓力分布多孔介質(zhì)的傳濕過程是包含了氣液兩相流動、相變、熱濕耦合傳送等景象的復雜過程。前節(jié)曾經(jīng)對外表結(jié)露景象進展了 HYPERLINK 分析，本文中為了簡化對墻體內(nèi)部

9、傳濕過程的分析，根據(jù) HYPERLINK book.studa/ 文獻引見的穩(wěn)態(tài)下純蒸汽浸透過程的 HYPERLINK 計算 HYPERLINK studa/ 方法對太陽房的集熱蓄熱墻和對比房的南外墻內(nèi)部水蒸氣分壓力進展了計算，詳細計算方法如下：根據(jù)墻體兩側(cè)空氣的溫度和集熱蓄熱墻體內(nèi)三個測點的溫度見圖，做出相應的飽和水蒸汽分壓力Ps的分布線。 根據(jù)墻體兩側(cè)空氣的溫度和相對濕度，確定兩側(cè)空氣的水蒸汽分壓力Pi、Pe，并計算各層的水蒸汽分壓力： m=,n式中： H墻體的總蒸汽浸透阻， H=H+ H+ H+= 任一分層的厚度，m； 任一分層的資料的蒸汽浸透系數(shù), g/(mhPa)i室內(nèi)；e室外； 從

10、室內(nèi)一側(cè)算起，由第一層至第m-層的蒸汽浸透阻之和。墻體構(gòu)造見圖，計算結(jié)果如圖、圖所示。由圖可知，由于集熱蓄熱墻外側(cè)空氣層良好的吸濕作用及墻體本身的集熱蓄熱特性，墻體處于枯燥形狀，內(nèi)部未出現(xiàn)凝結(jié)景象；而對比房的南外墻內(nèi)部水蒸氣分壓力在:、:和:都比較接近飽和水蒸氣分壓力，計算結(jié)果顯示也未產(chǎn)生內(nèi)部凝結(jié)見圖。圖 太陽房東西兩側(cè)集熱蓄熱墻體的水蒸氣分壓力分布圖 對比房南外墻水蒸氣分壓力分布圖以上的計算僅僅是近似的分析，而實踐上，在含濕多孔資料的含濕量中液態(tài)水所占的比例遠大于氣相，需求 HYPERLINK soft.studa/ 運用水蒸氣和液態(tài)水同時傳送的濕遷移混合模型進展求解。在該模型中，由于涉及到

11、相變系數(shù)，該系數(shù)確實定完全依賴于濕遷移過程中水蒸汽和液態(tài)水各自的傳送速率，所以確定它很困難。. 與室外的關(guān)系圖表示太陽房和對比房年月年月的室內(nèi)外相對濕度的相關(guān)變化圖。由圖可知，當室外相對濕度添加時，室內(nèi)相對濕度幾乎沒有明顯的變化，這可以以為是由于實驗房均采用外保溫，外保溫資料聚苯板的蒸汽浸透系數(shù)很小，濕氣很難經(jīng)過圍護構(gòu)造向室內(nèi)傳送，另外由于實驗過程中門窗幾乎都呈封鎖形狀，所以室內(nèi)的相對濕度受室外的 HYPERLINK 影響很小。. 室內(nèi)溫馨性比較由于實驗房是剛剛開工的房屋，雖然室內(nèi)沒有產(chǎn)濕源，但墻體內(nèi)含水率很高，太陽房和對比房室內(nèi)相對濕度比一樣地點的采暖房間高%。年春節(jié)前后，大連遇到了稀有的繼

12、續(xù)低溫天氣，室外氣溫達-，在未采取任何采暖措施的情況下，實驗房兩間房間的室內(nèi)溫度仍堅持在左右。雖然太陽房和對比房室內(nèi)溫度相差不大.，但由于壁面溫度和室內(nèi)相對濕度存在較大差別，室內(nèi)熱溫馨覺得明顯不同。對比房一直給人一種氣悶的覺得，而太陽房覺得比較溫馨。.結(jié)論年月年月，對被動式采暖降溫實驗房進展了長期延續(xù)的溫濕度測試，經(jīng)過對太陽房和對比房察看和測試的結(jié)果闡明，被動式太陽能集熱蓄熱墻體構(gòu)造對室內(nèi)濕圖 室內(nèi)相對濕度與室外相對濕度的相關(guān)變化圖環(huán)境具有很好的調(diào)理作用，能有效地防止室內(nèi)外表結(jié)露景象的發(fā)生，同時室內(nèi)溫馨性也得到了明顯改善。另外，經(jīng)過實驗了解到由于在玻璃幕墻內(nèi)側(cè)會出現(xiàn)凝結(jié)景象，所以需求思索凝結(jié)水

13、的排放措施。 HYPERLINK book.studa/ 參考文獻.季杰，許文發(fā)，嚴寒地域建筑墻體濕遷移對其隔熱性能影響的 HYPERLINK bbs.studa/ 研討， HYPERLINK 中國 HYPERLINK 科學技術(shù)大學學報，Vol.，No.,，-。.趙立華，董重成，賈春霞，外保溫墻體傳濕研討，哈爾濱建筑大學學報，p.。.賈春霞，趙立華，董重成， 嚴寒地域外貼聚苯板復合墻體傳濕研討，保溫資料與建筑節(jié)能，p.。.蘇向輝,昂海松,許鋒, 建筑構(gòu)件內(nèi)瞬態(tài)熱濕分析中的多層求解方法, 計算物理，p-.陳永成，陳啟高，建筑墻體潮濕區(qū)濕度計算方法研討，重慶建筑大學學報，Vol.，No.,，-。.

14、陳永成，陳啟高，圍護構(gòu)造吸濕區(qū)濕分布的分析解，重慶建筑大學學報，Vol.，No.,，-。.唐鳴放，陳啟高，王進，空氣浸透對房屋圍護構(gòu)造多孔資料層濕度的影響，重慶建筑大學學報，Vol.，No.,，-。.lu xiaoshu, Estimation of indoor moisture generation rate from measurement in buildings, Building and Environment, (), -.Franck Lucas, Laetitia Adelard, Franois Garde and Harry Boyer, Study of moisture in buildings for hot humid climates, Energy