一、空腔物体保温节能效果研究(论文文献综述)
崔彦[1](2021)在《智能形变调温服装设计及舒适性测评研究》文中研究说明自我国发布“十二五”科学和技术发展规划以来,国家提出大力支持、培育和发展战略性新兴产业,推动智能制造和新材料的发展。“十四五”计划再次强调需要加快、壮大新材料和绿色环保等产业的发展。本文结合高性能服装设计、节能环保材料、智能可穿戴设备和服装热舒适性研究,为智能调温服装领域的相关研究提供数据和理论支持。人类作为恒温动物,体温需保持在一个非常窄的变化范围内,然而当环境变化太频繁或超出人体的调节能力时,人类需要通过适当地增减衣服以平衡周围气候的变化,保持身体热平衡,否则,人体将面临过热或过冷的危险。此外,频繁的冷热变化可能会导致免疫力降低。因此,服装对于人体的热调节起着至关重要的作用,但传统服装由于其恒定的隔热性能,对于人体的热调节能力有限。在许多情况下,人类依赖供热通风与空气调节系统(HVAC)来达到热平衡,然而使用HVAC会造成极大的能源浪费,引发温室效应。近年来,纺织和服装研究领域的学者致力于开发各种新型材料和高性能纺织品,已经研发的热调节材料包括碳纳米材料、形状记忆合金(SMA)、相变材料(PCM)、具有生物力学响应的纺织品、连续片状式的充气服装等。尽管相关领域已经取得了重大进展,但开发具有高舒适度、灵活响应、低成本、环保、可以快速制造的调温服装仍具有挑战。在过去的15年中,有关软体机器人(Soft Robotic)技术和机制的研究快速发展,该方向涉及许多领域,如可穿戴设备、医疗设备和物品抓取等,软体机器人具有更大的灵活性和人机交互安全性,流体驱动是主要的驱动原理之一。受流体驱动软机器人技术的启发,本文提出了一种充气形变智能调温服装,利用调节衣间静止空气层厚度来改变服装的隔热性能。空气作为一种无穷无尽的绿色资源,具有无成本、无重量、绿色环保等多种优点。与现有的充气式调温服装相比,本研究中设计的气动调温结构具有良好的隔热性、透气性和舒适性,制作成本低并且适用于大规模工业制造,具体的主要内容和结论包含以下几点:(1)柔性气动结构的设计与制备首先,本课题建立了柔性气动结构的设计和制备方法,基于静止空气层隔热原理和自然、人造结构作为形变灵感,设计开发了多种气动形变结构,分别为单向形变、双向形变、一体化气动结构,以及由负泊松比结构衍生的表面气动结构和柔性支架气动结构;基于Rhino和Grasshopper构建了气动形变结构的参数化设计模型,结合人体热分布地图,优化气动结构的设计方法;通过实验确定柔性气动结构的最优制造参数。研究比较了不同参数硅胶材料的特性,确定最终的硅胶材料为Ecoflex00-30和Ecoflex 00-50;针对一体化气动结构的制造,镂空孔洞间隙不可小于7mm;硅胶浇筑的黏连时间需控制在55-65min之间;最后讨论了中间隔离层材料的选择和气动结构大规模制造的潜力。(2)充气调温材料基础性能测试与表征基于柔性气动结构设计、制造了 5种不同配置的充气调温材料,并选择了典型的保暖材料进行对比实验。实验比较在不同配置下,充气调温材料基本性能、手感舒适性、抗压性和耐水洗性方面的差异。研究分别分析了充气调温材料的厚度变化率、透湿率、回潮率、抗弯刚度、手感舒适性、保形性和耐用性的结果。结果表明,充气调温材料厚度变化可达4-23倍;充气和外层面料的增加对调温结构的透湿性有影响;镂空比例越大的结构透湿性越好;结构的回潮率优于羊毛混纺面料,与化纤保暖填充棉相近;抗弯刚度和手感舒适性结果表明高镂空比充气结构手感优于低镂空比结构,单层和双层试样的手感优于复合试样;相比传统的隔热材料,充气调温材料具有极好的抗压性,可以抵抗重于自身27倍的外部应力;耐用性实验表明,气动调温结构可以至少清洗100次而不会损坏。(3)充气调温材料及服装热湿舒适性测评本文运用出汗热护式热板仪和出汗暖体假人对充气调温材料的热湿性能进行分析和对比,并利用CBE Thermal Comfort在线工具研究充气结构的调温能力,最后利用傅里叶红外线光谱测试材料反光隔热性。研究表明,充气会增加调温结构的隔热性能,减小透湿性能,不同类型的充气调温试样具体热湿舒适性变化不一。外层面料会在充气期间增强结构的隔热性;热阻结果表明硅胶的镂空率与热阻成反比;随着充气量上升,调温结构的热阻越高;在充气之前,多层充气调温试样的热阻保持在非常低的水平,但充气后热阻显着提高(15倍),明显高于普通试样。湿阻变化与热阻相似,多层织物的湿阻要比单层织物更高;硅胶的镂空率与湿阻成反比;控制硅胶镂空率可以同时实现低湿阻和高保温性能;不同的充气调温材料可用于不同的保暖服装设计中,具有灵活的应用可能性。在气动调温服装的设计中,包覆气动结构的外层面料应该选取防风且透气、透湿材质,以减小由充气带来的湿阻上升;研究还针对充气结构热湿参数的变化给出了充气调温服装的设计建议。同时,与已有的充气调温服装的热湿舒适性对比发现,本文开发的充气调温材料热舒适性优于已有市售的充气服装。根据PMV-PPD模型计算,充气调温材料具有良好的调温能力和节能潜力,充气调温材料可覆盖的热舒适范围高于普通隔热材料,是传统隔热材料的3-4倍;标准有效温度(SET)和热舒适范围(TCR)分析结果发现,充气调温材料可以在更宽的温度范围内保持人体的热舒适性。(4)智能充气系统设计与开发智能充气形变调温服装开发离不开智能充气系统,本文基于充气调温材料,为其开发了针对性的智能控制系统。首先研究构建了智能充气系统的理论基础,讨论了服装隔热性、工作强度与新陈代谢三者的关系,其次建立了充气量与隔热性能,以及充气时间与环境温度的函数关系。各参数的函数关系构建为智能充气系统的设计提供了理论基础,在此基础上本文设计了智能充气系统的程序流程,介绍了系统的主要组件参数,并进行了电路设计。研究搭建的智能充气系统可实现系统的智能控制和数据可视化,系统可以根据环境温湿度的变化调节智能充气服装的充气量,还可以实现对穿着者环境参数的收集和读取。依照充气系统的程序,开发人员可以在源代码中自由调节系统的充气时长,充气/放气的温、湿度激活点。最后,研究对智能充气系统未来的发展方向进行了展望。本课题对于流体驱动的柔性结构进行了多维度的设计,构建了充气形变结构的设计体系;对充气形变调温材料的基本特性、表征和热湿舒适性进行了深入研究;分析了充气对于形变结构的各项参数影响,并总结了变化规律,为后续调温服装的设计提供理论依据和指导;建立了充气时长和环境参数之间的关系;研发了智能充气系统。本课题结合了服装设计、纺织先进材料、智能可穿戴设备、服装热湿舒适性和参数化设计等多个研究方向。研究结论和方法为新兴调温材料和智能调温服装研发提供了数据和理论支持,对于智能服装设计、个人热管理系统、节能环保材料的研究具有重要意义。
丁悦[2](2021)在《呼包鄂地区农村住宅垂直围护结构热工性能比较研究》文中认为随着社会、经济的发展,人们对于室内热环境的要求越来越高。垂直围护结构外墙类型及材料、构造做法是建筑节能的重要影响因素之一,外墙作为建筑围护结构中重要的组成部分,由外墙引起的热损失占围护结构耗热量的绝大多数。在呼和浩特、包头、鄂尔多斯地区大多数农村住宅外墙没有采取保温措施,导致住宅能耗增大、室内热环境较差的问题,造成了建筑能源浪费,形成低效率高能耗的状态。因此,本文以建设资源节约型、环境友好型的建筑为基本原则,用科学的方法探索适合呼和浩特、包头、鄂尔多斯(以下简称呼包鄂)三个地区的垂直围护结构外墙节能形式。本文以呼包鄂地区农村住宅垂直围护结构热工性能为研究对象。(1)分析呼包鄂地区地理位置与气象特征;通过实地调研与测试,得到农村住宅垂直围护结构外墙承重材料、门窗材料使用状况、门窗与节点部位传热性能存在的问题、以及探索热桥产生的部位与原因等;(2)通过对分析传热系数值与温度场分布,研究农村住宅中垂直围护结构外墙实心砌筑方式下不同的承重材料、同一承重材料的不同厚度、以及保温体系的位置变化对传热性能的影响,得出外贴40mm EPS保温板的200mm蒸压加混凝土砌块墙体的传热系数达到规范值要求的同时,其墙体的整体平均温度达到最高值,其保温性能最优越(3)分析农村住宅垂直围护结构特殊部位外窗型材、玻璃系统传热过程对保温性能的影响,探索热桥部位对抗结露性能的影响与比较解决热桥的设计方法,得出加强垂直围护结构特殊部位保温性能的措施有:外窗型材采用塑钢、玻璃系统选取三玻两腔玻璃LOW-E单块镀膜玻璃系统以及对热桥部位进行附加保温层可提高抗结露性能;(4)对农村住宅垂直围护结构热工性能进行优化验证。首先运用能耗模拟软件,计算原住宅节能方案下的能耗;然后选择合适的垂直围护结构构造体系,对比分析原住宅与优化后垂直围护结构的单一因素、双因素以及综合因素下对住宅能耗的影响,得出工况七(即改变综合因素)与原住宅能耗相比,工况七节能方案全年累计热负荷为4145.30k W·h,较原住宅较少11325.31k W·h,节能率达到最高值,为76.69%,节能效果十分明显,验证了农村住宅垂直围护结构优化方案的正确性。本研究为呼包鄂地区农村住宅垂直围护结构热工性能的优化及室内热环境的营造提供了一定参考价值。在一定程度上改善了呼包鄂地区农村住宅垂直围护结构热工性能差的缺陷,促进了农村住宅节能、绿色、持续发展。
孙潜[3](2021)在《内保温日光温室温光性能的研究》文中研究指明日光温室是满足冬季作物生产的重要农业设施,不仅能够解决我国北方冬季新鲜蔬菜水果供应少而难的问题,同时能够利用太阳能作为驱动温室生产的能量来源,降低能耗甚至是零能耗,为我国社会经济以及生态带来了巨大效益。内蒙古地处我国北疆,光照充足,是发展日光温室产业的理想区域之一。但是,往往也要面临冬季高寒风冽的气候问题。传统日光温室常采用保温被外覆盖方式进行温室保温,但是外保温被很容易受外界不良环境影响,保温被老化破损都会导致温室保温性下降,甚至受潮吸水而增大自重,对温室结构安全产生威胁。日光温室的保温蓄热不仅是温室设计理论的研究重点,也是生产实践的重要保障。基于内蒙古地区气候条件以及日光温室设计理论,内蒙古农业大学设施农业课题组在传统日光温室的基础上,优化了温室结构,针对性地设计出保温被内置式的内保日光温室,为日光温室结构创新提供了依据,也驱使日光温室向着更加保温蓄热的方向发展优化,同时也能够缓解了内蒙古高寒地区日光温室生产所面临的燃眉之急。但是,基于传统日光温室基础上优化改进的内保温日光温室在实践中也存在大量不足,主要体现在与内保温日光温室相配套的一些理论及技术的研究相对滞后,为此,本研究首先对比分析了普通日光温室(NG)和内保温日光温室(IG)室内光照的时空变化规律,明确了内保温日光温室的采光特性。其次在前人日光温室太阳辐射模型的研究基础上,建立了内保温日光温室太阳辐射模型,并利用模型对影响内保温日光温室光环境的因素进行研究。最后通过对比四种不同覆盖类型的内保温日光温室,即单膜单保温被覆盖厚型墙体温室(G1)、双膜单保温被覆盖厚型墙体温室(G2)、双膜双保温被覆盖厚型墙体温室(G3)、双膜双保温被覆盖薄型墙体温室(G4),明确了不同内保温日光温室的热环境特性,以期为内蒙古高寒地区温室结构设计优化、环境调控提供理论依据。主要研究结果如下:1)相比于普通日光温室,内保温日光温室光环境在不同天气条件及时空分布均有提高。晴天时(2015年1月10日),内保温日光温室平均太阳辐射较普通日光温室可提高9.7%~16.8%,平均采光率可提高11.11%~16.89%,太阳能截获累积量可提高9.82%~17.06%;而阴天时(2015年1月6日),平均太阳辐射可提高14.4%~17.7%,平均采光率可提高15.22%~19.64%,太阳能截获累积量可提高17.28%~17.51%。2)建立内保温日光温室太阳辐射模型,模型R2在0.89~0.96之间,模拟内保温日光温室太阳辐射的精准度较高。通过模型计算可知,冬至日时,上午偏东方位温室透光率高于偏西方位,而下午则相反;不同方位温室内地面太阳辐射差异较小,主要是温室墙体获得最大太阳辐射的时间节点,正南方位出现于中午,偏西方位中午延后,偏东方位中午提前。全天地面和墙体太阳辐射累积总量正南方向最多,随方位角增大而减少,且相同方位温室之间的差异较小。3)通过模型计算,分析了保温被位置对室内光照的影响,结果表明:随着保温被水平投影长度增加时,保温被越来越多地阻止了进入温室的太阳辐射,尤其是墙体获得的太阳辐射越来越少,与保温被水平投影长度为0时(L=0m)相比,不同水平投影长度降低了墙体和地面太阳辐射日累积量11%~78.53%,不利于温室采光以及墙体蓄热。4)相比于其他三座温室,G3对于温室热环境的营造要更突出。连续一个月(2016年12月15日~2017年1月15日)测试结果表明:夜间温度G1下降最快,G3下降最慢;连续晴好天气时(2017年1月11日9:00~1月14日9:00),G1,G2、G3、G4夜间平均气温分别为10.5℃、12.4℃、13.1℃、11.9℃。连续不良天气时(2016年12月22日9:00~12月26日9:00),G1,G2、G3、G4夜间平均气温分别为8.5℃、10.4℃、11.1℃、9.3℃。G1表现最差,G4表现次之,G2表现较好,G3表现最佳。5)连续一周(2017年1月1日~1月7日)的温室运行中,4座温室夜间相对湿度均可达90%以上。土壤20 cm处平均温度G1、G2、G3、G4分别为13.7℃、16.8℃、17.5℃、14.2℃。6)4座温室墙体20 cm处温度变化最剧烈,晴天时(2017年1月2日9:00~1月3日9:00),G1、G2、G3、G4平均温度分别为13.4℃、16.3℃、17.4℃、11.9℃;阴天时,(2017年1月6日9:00~1月7日9:00),分别为10.9℃、12.9℃、14.2℃、10.8℃。晴天时G1、G2、G3墙体40 cm、80 cm深温度变化趋于稳定;阴天时G1、G2、G3墙体80 cm深温度变化趋于稳定,40 cm处仍然释放热量。7)G1、G2、G3、G4每平方米建造成本分别为284.7元、293.4元、317.7元、236.9元。G3热环境营造最好,但成本也最高;G4成本最低,热环境略好于G1,但墙体蓄热效果较差。
仲文洲[4](2021)在《形式与能量环境调控的建筑学模型研究》文中进行了进一步梳理环境调控是建筑最原初而本质的动机。应对不同气候条件的各种建筑形式,即是平衡对风、光、热等能量要素获取、保蓄、释放的稳定结构。从这个意义而言,建筑形式的本质是一种气候环境影响下,能量流动的物质呈现——建筑形式是能量的构形。对建筑形式与能量的研究,能够厘清当代建筑学在环境调控领域的诸多问题。在认识论上,强调环境调控是建筑形式生成的核心驱动,使建筑设计的本体与核心回归空间与建造;在方法论上,能量成为技术介入与知识拓展的接口,集成跨学科交流下的知识、方法与工具,形成系统化的环境调控理论与方法体系。论文引入能量的角度审视建筑形式,重构环境调控视野下建筑发展的历史进程与理论流变;将其放置在更大的环境系统中,讨论在“人、建筑、气候”关系中进行的能量过程与形式生成;搭建起建筑学与生物气候学、建筑热力学的联系,直接指向形式与能量的数学及物理关系;应用数值模拟量化验证典型气候区民居中的能量过程,提取反映建筑形式特征、环境调控策略与能量运行机制的热力学模型——构建环境调控视野下,形式与能量的理论模型、系统模型、数理模型与分析模型。第一部分是理论研究,通过有机建筑理论、建筑生物气候学、热力学建筑理论等基础理论阐释形式能量法则;进而借助进化论、系统论和复杂性科学来构建形式基于能量的发展路径与机制;以历史梳理的方式刻画建筑起源、乡土发展、机械介入的纵向建筑发展剖面,在时间维度下总结建筑形式与能量的历史演进,归纳其呈现出的被动调节、主动干预与整体共构三种形式追随能量的内在逻辑。第二部分是系统研究,在“人、建筑、气候”中定义由外部能量系统、建筑调控系统、人体反应系统组构的热力学系统,明确各自的对象与内容、分析技术与评价指标;将多目的、复杂性与矛盾性集成的建筑形式解构为对应特定功能的系统构成;清晰地展现环境调控系统与建筑的影响要素、对应关系与形式呈现;同时也为建筑形式与能量交互机制的量化分析提供系统化的结构。第三部分是数理研究,通过环境物理参数的聚类分析及完备性研究,对系统中的物质与能量要素进行影响因子的归纳、提取,阐释各形式因子与能量过程的数学和物理关系;在此基础上,提出基于数理模型的数值模拟耦合解析法。第四部分是范型研究,通过物质形式的类型解析与能量过程的量化解析,从典型气候区民居原型中解释形式与能量相互影响的机制,提取反映内在热力学逻辑和形式生成规律的热力学模型,为当代绿色建筑设计提供可参照的图示工具。全文正文约18.8万字,共有图表200余幅。
王建军[5](2020)在《夹心保温砌块墙耐火性能研究》文中研究表明随着社会和经济的不断发展和城镇化率的不断提升,全社会的能源消耗总量快速增加,能源消耗对环境的不良影响和对经济可持续发展的影响问题不断凸显。在整个社会的能源消耗中,建筑能耗一直占有相当大的比重,建筑节能已经成为国家的基本国策,EPS外保温技术被广泛应用,为节能带来显着效果,与此同时,因墙体采用EPS保温材料外保温技术带来的火灾安全隐患问题也日益受到社会的广泛关注。随着节能标准的不断提高,EPS保温材料使用量将进一步增加,火灾隐患带来的危害将进一步扩大,尤其在严寒地区其火灾隐患和脱落风险更为明显。为此,通过夹心保温技术实现EPS保温材料在足够保护的情况下消除火灾隐患,具有重要的社会意义和工程价值。本文对集保温、装饰、防火等作用于一体的夹心保温砌块墙的耐火性能展开了试验分析研究,具体工作如下:1、本文研究了不同保温材料类型及不同厚度夹心墙体的热工性能,依据规范以及有限元方法计算得出了墙体传热系数,验证了夹心保温砌块墙的保温隔热性能,结果表明100mm厚度岩棉或EPS夹心保温砌块墙满足严寒地区相关要求,其他地区保温材料厚度可以做适当减薄调整。2、开展了6榀夹心保温砌块墙单面受火标准火灾试验,试验观察了墙体受火过程中的现象,根据试件的截面温度场分布,分析了受火方式、保温材料类型、保温材料厚度、保温材料燃烧性能对墙体耐火性能的影响,试验结果表明:参照GB/T 8878.1-2008《建筑构件耐火试验方法》判定准则,标准火灾60min条件下,当采用岩棉或者EPS作为保温材料时,夹心保温砌块墙在完整性、隔热性以及承载力方面均满足要求,其他墙体耐火极限均大于4小时。3、基于热传导相关理论,使用ABAQUS软件建立试件有限元模型,并研究了砌块、砂浆等材料高温下的热工参数,将其输入模型中,在此基础上模拟得到了岩棉及EPS夹心保温砌块墙体的耐火极限,数值模拟数据与试验温度场数据对比误差在可接受范围内,说明有限元方法是切实可行的。4、使用有限元方法对影响夹心保温砌块墙耐火性能的因素展开研究,分析了保温材料厚度、砌块孔洞率、受火方式等因素变化对墙体的温度场影响,结果表明:夹心保温砌块墙耐火极限与保温层厚度成抛物线关系,保温材料厚度越大,耐火性能越好;较薄的外页墙砌块孔洞率变化对墙体耐火性能影响不大,较厚的内页墙砌块孔洞率变化对墙体耐火性能影响较大,孔洞率越大,则耐火性能越差;通过对比内页墙、外页墙单面受火以及双面受火情况下墙体截面温度场结果表明单面受火时,内页墙受火墙体耐火性能优于外页墙受火,双面受火情况下,墙体升温迅速,截面温度场趋于一致。
邹涛[6](2020)在《塑钢门窗热工性能分析及系统开发》文中研究表明面对建筑节能标准的不断提高,以及消费群体对个性化窗型需求的不断增加,门窗生产制造企业迎来了新的挑战,需要设计大量不同的新窗型,并进行热工分析和计算传热系数,以满足国家节能要求。而现有的门窗热工分析和传热系数计算工具,无法与设计、生产管理相结合,并且计算过程中存在一定误差、操作较为复杂,已经无法满足企业大规模生产的需要,无法支撑企业的快速发展。为解决上述问题,本文以塑钢门窗为研究对象,开展门窗热工性能分析相关研究,开发塑钢门窗热工分析系统,为企业适应当代社会的发展,提高门窗设计效率和准确性,降低成本,具有重要的理论价值和工程意义。首先,根据国内相关技术标准和门窗传热特点,对典型塑钢门窗节点结构进行分析,建立边框截面物理模型;基于二维稳态热传导计算理论中的有限差分法,分析边框传热特性,确定传热控制方程及相对应的边界条件;结合边框截面物理模型,采用外节点法,构建边框传热数学模型,借助MATLAB编程模拟计算,完成边框数值模拟。其次,在整窗物理模型的基础上,构建传热数学模型。基于边框截面等物理模型,根据传热计算方法,构建门窗边框内部封闭空腔、玻璃组件等关键结构的传热数学模型,求解传热系数;在传热学的基础上,分析不同介质交界处传热特点,提出传热计算方法,构建不同介质交界处传热数学模型;基于线传热计算理论,借助MATLAB模拟计算,完成边框传热系数和密封介质传热系数计算,并结合面积加权平均法,构建整窗传热数学模型,计算传热系数。再次,为了验证数学模型,进行门窗传热实验。基于塑钢门窗内表面温度实验法设计实验方案,借助Fluent流体仿真,优化并改进实验装置,提高其可靠性;通过搭建实验装置,进行门窗传热实验,并对实验数据进行计算处理;在同等条件下,对比实验结果与数值模拟结果。研究表明,建立的数学模型具有可行性。最后,根据传热数学模型,建立门窗热工分析系统。以Free CAD为基础平台,利用Python等语言编程将建立的数学模型融入到计算模块CCX中,二次开发计算分析模块,完善计算分析模块后处理界面,构建门窗热工性能分析系统;建立门窗三维模型,完成门窗传热计算。研究表明,建立的塑钢门窗热工分析系统,能够对整窗进行传热系数计算。
杨心悦[7](2020)在《基于成本效益的寒冷地区村镇住宅围护结构节能技术评价》文中研究表明我国村镇住宅总量大,建设水平相对城市住宅较为落后,传统村镇住宅存在着采暖制冷能耗高、围护结构保温性能较差等问题,严重影响着村镇住宅的质量和居住品质。随着国家对村镇建设支持力度的加大和村镇生活生产需求的不断提高,如何建设低成本、舒适且节能的村镇住宅成为目前村镇建设的重要内容。因地制宜高效地利用气候条件既可以有效降低建筑整体成本又可以提高围护结构的保温蓄热效果,从而提升村镇住宅节能效果及室内舒适度,具体研究内容如下:首先,通过村镇实地调研,总结分析目前寒冷地区村镇住宅设计建造及使用现状、建造成本及居民经济状况,总结归纳出寒冷地区村镇住宅的典型模型。采用红外热成像仪、温湿度测试仪、巡检仪等仪器对村镇住宅冬季室内热环境及围护结构热工性能进行测试,得到村镇住宅室内热环境及舒适度现状,得出现有村镇住宅在节能方面存在的问题。其次,梳理寒冷地区村镇住宅适用的结构体系及墙体构造措施。总结归纳低能耗村镇住宅示范项目以及太阳能十项全能竞赛案例中适用于寒冷地区村镇住宅的被动式节能技术策略,以冬季保温蓄热、夏季遮阳隔热为需求提出适宜于寒冷地区村镇住宅被动式技术设计策略。再次,采用Designbuilder能耗模拟软件对总结归纳的典型村镇住宅模型进行性能模拟,(1)模拟墙体构造内外表面温度波动,分析得到不同墙体构造蓄热性能差异。(2)模拟分析非透光双层墙体、特朗伯墙、蓄热屋顶、附加阳光间设计参数、设置朝向改变对空间热环境以及围护结构传热的影响规律,得到被动式技术适宜设计参数,并量化对比被动式技术应用于不同功能空间的温度调控潜力,从改善室内热环境的角度得出适用于客厅、东卧室、西卧室围护结构的节能技术。最后,建立基于成本效益的寒冷地区村镇住宅被动式围护结构技术评价方法,计算不同墙体构造、被动式节能技术方案在建造阶段的增量成本和运营阶段的增量效益,从成本效益的角度进一步分析墙体构造及被动式技术应用适宜性。研究得出:草砖墙体构造经济性较好;东西卧室采用双层蓄热屋顶的经济性较优,净现值分别为1758.3、1852.4;客厅采用南向非透光双层墙体和附加阳光间经济性较好,净现值分别为7879.4、7264.7。本研究为被动式围护结构节能技术在寒冷地区村镇住宅应用提供设计思路,从成本效益的角度对被动式技术应用适宜性进行评估,对于寒冷地区村镇住宅节能设计具有实际指导意义。
周静[8](2020)在《寒冷地区既有住宅围护体系性能化改造适用设计方法研究》文中研究表明随着30年来城市的快速发展,我国既有住宅保有量日趋庞大,但同时既有住宅由于建造时建筑节能设计标准较低,既有住宅的能耗普遍偏高,且虽功能寿命已到期,但设计寿命尚未达到使用年限,也因此性能化改造余地较大。近年来我国大量关于既有住宅改造的研究和实践逐步展开,并取得了一定成果,然而由于实际改造工程中缺少基础信息数据,以及住宅类型多样,既有住宅的改造需要有针对性的研究和体系化的指导。本研究以围护体系性能化改造为例,选取1980-2000年间建造的寒冷地区典型城市住宅为研究对象,探索既有住宅性能化改造设计策略的选取方法。研究首先应用分项整理与类型化处理的方法,针对既有住宅案例进行调研并整理得到围护体系各部位的层级概念、性能特征及现状信息;而后以分部位分层级的方式整理、编辑并整合了改造设计策略,总结了涉及的主要材料类型;最后以典型既有住宅为样本进行了性能化改造设计,并引入能耗模拟软件PKPM。性能化改造设计的第一步是对既有住宅围护体系建设时期的原始状态性能进行评估,对比分析其与寒冷地区的标准限值的差距,为后续进行的性能化设计提供有针对性的数据参考;第二步是评估改造样本在实际改造后现时状态的性能指标,以此状态下的评估结果作为性能化改造效果的对比分析对象之一;第三步是针对围护体系各个部位选取适用的改造策略和材料,并以PKPM为平台,经过对改造部位、策略和材料构建的不同方案的一系列模拟优化,选取适用的改造设计方案并评估其性能指标;最终根据不同状态下的性能评估与对比,分析得出结论,以此证明既有住宅围护体系的性能化改造适用设计方法的系统性和有效性。本研究为实现既有住宅性能化改造提供了指导性强、操作性强、多样化的手段和方法。此外,从国家现实情况出发,应用性能化改造策略,针对既有住宅性能提升探索体系化的适用改造设计方法,对实现我国城市住宅巨大存量的可持续改造具有积极地意义。
张成俊[9](2020)在《含二氧化硅气凝胶和相变材料玻璃窗光热特性研究》文中指出玻璃窗填充相变材料(PCMW,Window filled with phase change material)可提高其热容量和热惰性等热工性能,从而减缓室内温度波动,改善室内环境热舒适度,在建筑围护结构应用前景明朗。然而,在严寒地区冬季气候条件下,玻璃窗内相变材料向室外散热过多,导致无法实现有效的相变过程,影响其透光性能。PCMW外侧间层添加二氧化硅气凝胶构造含二氧化硅气凝胶和相变材料玻璃窗(SPCMW,Window filled with phase change material and silica aerogel),保证相变材料进行储能/释能过程,实现太阳能的有效利用,降低建筑围护结构的能耗,但SPCMW光热特性受二氧化硅气凝胶影响显着。因此,本文以SPCMW为研究对象,开展了SPCMW光热特性研究。首先,实验制备了二氧化硅气凝胶,测量了其光热物性参数;其次,搭建SPCMW光热传输实验台,对比分析中空玻璃窗、含相变材料玻璃窗、气凝胶玻璃窗、SPCMW的光热特性;数值模拟研究二氧化硅气凝胶物性参数对SPCMW的传热性能的影响;最后,通过能耗水平、经济性、投资回收期、环保效益四个方面评估了SPCMW效益性能,具体研究内容如下:(1)基于溶胶-凝胶法,制备多组不同反应物体积浓度配比、p H值、水解时间和蒸馏水体积下二氧化硅气凝胶样品,测量其热导率和紫外可见光谱。结果表明不同的制备条件对二氧化硅气凝胶的光热物性影响显着;(2)搭建SPCMW光热传输实验台,对中空玻璃窗、相变材料玻璃窗、气凝胶玻璃窗、SPCMW四种玻璃窗进行光热传输对比研究。结果表明SPCMW的透光率和内表面温度低于中空玻璃窗、相变材料玻璃窗和气凝胶玻璃窗;(3)建立SPCMW二维非稳态传热模型,编写严寒地区室外环境工况UDF代码,研究二氧化硅气凝胶物性参数对SPCMW动态传热性能的影响规律,从液相率、玻璃窗内表面温度等方面考察严寒地区条件下二氧化硅气凝胶在改善含相变材料玻璃窗传热性能方面的可行性。结果表明严寒地区冬季气候条件下二氧化硅气凝胶可以保证相变材料发生有效的相变过程;(4)建立严寒地区农村住宅模型,对中空玻璃窗、相变材料玻璃窗、气凝胶玻璃窗、SPCMW四种玻璃窗进行能耗水平、经济性、投资回收期、环保效益四个方面研究,评价SPCMW在建筑节能应用的可行性。结果表明在建筑物中采用SPCMW不仅降低建筑能耗,而且起到保护环境的效果。本文研究成果可为今后SPCMW工程应用与发展提供科学参考,及严寒地区工程应用提供一定的理论和数据支持。
甘琳[10](2019)在《夏热冬冷地区建筑外保温系统耐久性研究》文中认为建筑外保温系统是强制使用的建筑节能措施,但在实际使用过程中,外保温系统经常出现开裂、空鼓、脱落等耐久性问题,严重影响安全和节能效果。夏热冬冷地区建筑外保温系统需要经受夏季太阳辐射、冬季冻融、过渡季雨水和风的侵蚀,因此夏热冬冷地区外墙外保温系统的耐久性问题要比其他气候区更为突出,亟待调查和研究。夏热冬冷地区的外墙保温系统已有超过10 a的广泛使用实践,相关问题已充分暴露,为该地区建筑外保温系统的耐久性调查和研究提供了条件。本文调查了马鞍山市4 349栋外墙外保温系统的居住建筑,对建筑的脱落形态、脱落部位及脱落影响因素进行了统计。通过理论分析,分析重力荷载、地震荷载、风荷载、渗水对外保温系统耐久性的影响。根据有限元理论,运用ANSYS软件,研究了外保温系统温度场、温度应力的分布规律,分析外墙尺寸、外壁面温度对温度应力的影响以及窗户、热桥节点处的温度应力变化。调查结果表明:外墙外保温系统表皮脱落部位多位于小区外围、建筑上部、主导风向和强风向侧面、东西山墙处;外墙表皮脱落的主要形态为饰面层开裂、饰面层脱落及保温层脱落。使用年限、保温体系及饰面层等都影响着建筑的耐久性。马鞍山市外墙保温体系不断发生变迁,历经保温砂浆体系、无机保温砂浆体系、各类板材体系。饰面砖外保温体系的自重荷载对耐久性影响不大,但考虑到地震荷载,应优先选用轻质饰面,以减少脱落现象的发生。在极端台风条件下,高层墙角处的风荷载会超过临界值,能够导致整个墙皮脱落。表面裂缝会导致保温系统渗水,水分子反复冻融加剧裂缝的产生,陷入恶性循环。夏季外壁面温度高达70℃,此时外保温系统所受温度应力为3.16 MPa,冬季外壁面温度低至—20℃,此时外保温系统所受温度应力为2.8 MPa,且均集中在外墙中心处。随着外墙尺寸及外壁面温度的增加,温度应力对外保温系统的破坏作用加大,因此东西山墙容易造成保温层脱落。窗户四周及热桥处所受温度应力较为集中,此类节点周围保温层也容易遭到损坏。在进行外墙外保温系统设计时,应特别注意东西山墙及高层墙角部位的设计,对窗户、热桥等温度应力集中部位的施工质量要重点监管。
二、空腔物体保温节能效果研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、空腔物体保温节能效果研究(论文提纲范文)
(1)智能形变调温服装设计及舒适性测评研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与课题意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 研究现状和前沿 |
1.2.1 智能可穿戴设备及智能服装 |
1.2.2 调温服装和材料分类及前沿 |
1.2.3 服装热湿舒适性测评方法 |
1.3 研究创新点 |
1.4 技术路线与研究方法 |
1.4.1 研究方法 |
1.4.2 技术路线 |
第2章 柔性气动结构设计与制备 |
2.1 引言 |
2.2 柔性气动结构的灵感来源 |
2.2.1 隔热性能灵感来源 |
2.2.2 形变结构灵感来源 |
2.3 柔性气动结构设计与制备 |
2.3.1 单向气动结构设计与制备 |
2.3.2 双向气动结构设计与制备 |
2.3.3 表面气动结构设计与制备 |
2.3.4 柔性支架气动结构设计与制备 |
2.3.5 柔性支架气动结构设计与制备 |
2.3.6 气动形变结构的参数化设计 |
2.4 柔性气动结构的制造参数 |
2.4.1 气动结构材料的选择 |
2.4.2 镂空孔洞间距及排列方式 |
2.4.3 硅胶层黏结时间测定 |
2.4.4 硅胶浇注工具开发 |
2.4.5 中间层材料的选择 |
2.4.6 大规模制造潜力分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 充气调温材料基础性能与表征 |
3.1 引言 |
3.2 实验设计 |
3.2.1 实验样本设计 |
3.2.2 基本性能测试实验方案 |
3.2.3 手感舒适性测试实验方案 |
3.2.4 保形性测试实验方案 |
3.2.5 耐用性测试实验方案 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 充气调温材料厚度变化率分析 |
3.3.2 充气调温材料透湿率分析 |
3.3.3 充气调温材料回潮率分析 |
3.3.4 充气调温材料抗弯刚度分析 |
3.3.5 充气调温材料手感舒适性分析 |
3.3.6 充气调温材料保形性分析 |
3.3.7 充气调温材料耐用性分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 充气调温材料及服装热湿舒适性测评 |
4.1 引言 |
4.2 实验设计 |
4.2.1 出汗热护式热板仪实验方案 |
4.2.2 出汗暖体假人测试实验方案 |
4.2.3 充气调温能力测试实验方案 |
4.2.4 红外线透过率实验方案 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 充气对调温材料隔热性能的影响 |
4.3.2 充气对调温材料透湿性能的影响 |
4.3.3 充气对调温材料蒸发传热效率的影响 |
4.3.4 充气调温服装热湿舒适性对比分析 |
4.3.5 调温材料调温能力与节能潜力分析 |
4.3.6 充气调温材料反光隔热性能分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 智能充气系统设计与开发 |
5.1 引言 |
5.2 智能充气系统的理论基础 |
5.2.1 服装隔热性、工作强度与新陈代谢的关系 |
5.2.2 充气调温服装充气量与隔热性能的关系 |
5.2.3 智能充气系统充气时间与环境温度的关系 |
5.3 智能充气系统的设计与测试 |
5.3.1 智能充气系统程序流程 |
5.3.2 智能充气系统程序主要组件 |
5.3.3 智能充气系统电路介绍 |
5.3.4 智能充气系统的实际应用 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论和展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 研究展望 |
参考文献 |
附录 |
附录1 出汗暖体假人测试结果 |
附录2 智能充气系统程序源代码 |
附件3 智能充气系统主板参数 |
攻读学位期间学术科研情况 |
致谢 |
(2)呼包鄂地区农村住宅垂直围护结构热工性能比较研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 世界资源、能源问题凸显 |
1.1.3 我国农村住宅对能耗的影响 |
1.2 研究目的及意义 |
1.2.1 研究目的 |
1.2.2 研究意义 |
1.3 国内外农村住宅垂直围护结构热工性能研究现状 |
1.3.1 垂直围护结构围护结构传热过程相关理论研究现状 |
1.3.2 外墙承重材料、构造做法相关理论研究现状 |
1.3.3 传统农村住宅外墙热工性能研究现状 |
1.3.4 门窗传热性能的影响研究现状 |
1.3.5 热桥对墙体传热性能的影响研究现状 |
1.4 研究对象 |
1.5 研究内容与方法 |
1.5.1 研究内容 |
1.5.2 研究方法 |
1.6 论文框架 |
第二章 呼包鄂地区农村住宅垂直围护结构现状调研 |
2.1 地区气候特征分析 |
2.1.1 我国建筑热工分区及设计要求 |
2.1.2 呼包鄂地区气象特征 |
2.2 呼包鄂地区农村住宅调研概况 |
2.2.1 调研对象 |
2.2.2 调研方法 |
2.2.3 测量仪器及内容 |
2.3 呼包鄂地区农村住宅现状调研 |
2.3.1 住宅院落布局形态与朝向 |
2.3.2 住宅功能布局与朝向 |
2.3.3 住宅建筑屋顶 |
2.3.4 住宅垂直围护结构外墙材料与构造方式 |
2.3.5 住宅垂直围护结构门窗材料 |
2.4 呼包鄂地区农村住宅实测结果分析 |
2.4.1 呼包鄂地区农村住宅垂直围护结构外墙逐时壁面温度差异 |
2.4.2 呼包鄂地区农村住宅垂直围护结构外墙及门窗传热系数差异 |
2.4.3 呼包鄂地区农村住宅热桥测试分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 呼包鄂地区农村住宅垂直围护结构外墙热工性能研究 |
3.1 围护结构传热相关理论基础 |
3.1.1 围护结构传热过程 |
3.1.2 垂直围护结构外墙热工性能评价指标 |
3.2 常用垂直围护结构外墙相关参数设定 |
3.2.1 常用外墙承重材料相关参数设定 |
3.2.2 常用外墙砌筑方式 |
3.2.3 常用外墙保温体系参数 |
3.3 垂直围护结构外墙热工性能模拟研究 |
3.3.1 模拟工具 |
3.3.2 模型模拟条件设置 |
3.3.3 模型建立 |
3.4 承重结构砌筑方式对热工性能的影响 |
3.5 垂直围护结构外墙承重材料参数变化对热工性能的影响 |
3.5.1 同一材料、不同厚度下外墙热工性能模拟分析 |
3.5.2 不同承重材料下外墙热工性能模拟分析 |
3.6 保温体系参数变化对热工性能的影响 |
3.6.1 不同位置下外墙热工性能模拟分析 |
3.6.2 外保温层厚度变化下外墙热工性能模拟分析 |
3.7 本章小结 |
第四章 呼包鄂地区农村住宅垂直围护结构特殊部位热工性能研究 |
4.1 农村住宅门窗部位传热相关理论研究 |
4.1.1 门窗传热性能计算方式 |
4.1.2 外窗热工性能模拟软件分析 |
4.2 外窗热工性能模拟分析 |
4.2.1 窗型材传热性能模拟分析 |
4.2.2 窗玻璃系统太阳得热比较研究 |
4.3 节点部位的热工性能分析 |
4.4 整窗热工性能比较研究 |
4.5 热桥部位热工性能分析 |
4.5.1 热桥形式 |
4.5.2 热桥构造形式对抗结露性能的影响 |
4.5.3 解决热桥的基本措施比较 |
4.6 本章小结 |
第五章 呼包鄂地区农村住宅垂直围护结构热工性能优化验证 |
5.1 软件模拟介绍 |
5.2 选取住宅简介 |
5.2.1 住宅基本概况 |
5.2.2 原住宅节能现状分析 |
5.3 原住宅能耗模拟分析 |
5.3.1 建立模型 |
5.3.2 相关参数设置 |
5.3.3 模拟结果分析 |
5.4 优化后垂直围护结构外墙和特殊部位构造体系选择 |
5.4.1 外墙构造体系选择 |
5.4.2 外门窗构造体系选择 |
5.4.3 节点部位保温处理 |
5.4.4 热桥部位处理方式 |
5.5 垂直围护结构优化方案能耗模拟分析 |
5.5.1 改变单一因素下能耗模拟分析 |
5.5.2 改变双因素下能耗模拟分析 |
5.5.3 综合改变因素模拟分析 |
5.5.4 模拟结果对比分析 |
5.6 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
个人简历 |
附件 |
(3)内保温日光温室温光性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 我国日光温室发展状况 |
1.1.2 日光温室发展存在的问题及新要求 |
1.2 研究状况 |
1.2.1 日光温室结构合理性及优化研究 |
1.2.2 日光温室环境调控及理论研究 |
1.3 研究意义、内容及方法 |
1.3.1 研究意义 |
1.3.2 研究内容、方法 |
2 内保温日光温室光环境特性及其影响因素分析 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验温室及其参数 |
2.1.2 试验项目 |
2.2 内保温日光温室太阳辐射模型 |
2.2.1 模型概述与简化 |
2.2.2 模型建立 |
2.3 评价指标与数据处理 |
2.3.1 评价指标 |
2.3.2 数据处理 |
2.4 结果与分析 |
2.4.1 内保温日光温室室内太阳辐射照度分布规律分析 |
2.4.2 内保温日光温室太阳辐射模型验证 |
2.4.3 内保温日光温室光环境影响因素分析 |
2.5 讨论与小结 |
2.5.1 讨论 |
2.5.2 小结 |
3 内保温日光温室保温蓄热性能分析 |
3.1 材料与方法 |
3.1.1 试验温室及其参数 |
3.1.2 试验方法及项目 |
3.1.3 数据处理 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 不同温室太阳辐射对比 |
3.2.2 不同温室气温对比 |
3.2.3 不同温室空气相对湿度对比 |
3.2.4 不同温室土壤温度对比 |
3.2.5 不同温室墙体温度对比 |
3.2.6 不同温室建造成本对比 |
3.3 讨论与小结 |
3.3.1 讨论 |
3.3.2 小结 |
4 结论与建议 |
4.1 主要结论 |
4.2 建议 |
4.3 创新点 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
(4)形式与能量环境调控的建筑学模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景、视角与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究视角 |
1.1.3 研究意义 |
1.2 研究的核心概念 |
1.2.1 形式能量法则/形式重力法则 |
1.2.2 建筑环境调控 |
1.2.3 建筑气候适应性 |
1.2.4 能量机制 |
1.2.5 建筑热力学模型 |
1.3 研究综述 |
1.3.1 有关环境调控的理论研究 |
1.3.2 有关热力学建筑理论的研究 |
1.3.3 有关民居气候适应性的研究 |
1.3.4 小结 |
1.4 研究内容 |
1.4.1 拟解决的关键问题 |
1.4.2 论文的研究内容 |
1.4.3 论文的框架结构 |
第二章 建筑形式与能量法则的理论模型构建 |
2.1 建筑形式与能量的理论基础 |
2.1.1 气候与生物——建筑生物气候学 |
2.1.2 适应与进化——生物进化论思想 |
2.1.3 耗散与协同——热力学建筑理论 |
2.2 建筑形式的能量法则 |
2.2.1 形式、物质与能量 |
2.2.2 重力法则与能量法则:从静力学到热力学 |
2.2.3 能量视角下的建筑特征 |
2.3 建筑形式与能量的历史演进与理论共构 |
2.3.1 形式适应气候——建筑环境调控的原始起源与乡土发展 |
2.3.2 形式追随设备——建筑环境调控的机械介入与价值异化 |
2.3.3 形式响应能量——建筑环境调控的自然回归与整体共构 |
2.4 建筑形式与能量的发展机制与价值取向 |
2.4.1 建筑进化——建筑形式与能量的发展机制 |
2.4.2 能量响应——建筑形式与能量的价值取向 |
2.5 本章小结 |
第三章 建筑形式与能量关系的系统模型构建 |
3.1 建筑环境调控的系统模型 |
3.1.1 复杂性科学视角 |
3.1.2 建筑环境调控系统 |
3.1.3 建筑环境调控系统的历史维度 |
3.1.4 建筑环境调控的系统模型 |
3.2 气候——外部能量系统 |
3.2.1 气候的释义 |
3.2.2 气候与能量 |
3.2.3 气候的层级 |
3.2.4 全球性气候 |
3.2.5 微气候 |
3.3 舒适——人体反应系统 |
3.3.1 人体热舒适与能量平衡 |
3.3.2 物理参数 |
3.3.3 人体热舒适的综合评价 |
3.3.4 热舒适指标的选取 |
3.4 建筑——建筑调控系统 |
3.4.1 能量转换方式 |
3.4.2 建筑传热过程 |
3.5 环境调控系统的形式呈现 |
3.5.1 被动式环境调控系统的形式呈现 |
3.5.2 主动式环境调控系统的形式呈现 |
3.5.3 案例分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 建筑形式与能量机制的数理模型构建 |
4.1 建筑调控系统的能量机制 |
4.1.1 能量捕获——促进 |
4.1.2 能量隔离——抑制 |
4.1.3 能量阻尼——延迟 |
4.2 建筑形式因子与环境物理参数的聚类分析与完备性研究 |
4.2.1 界面 |
4.2.2 体形 |
4.3 基于数理模型的数值模拟方法 |
4.3.1 建筑性能数值模拟概论 |
4.3.2 传导、对流、辐射耦合的数值模拟分析方法 |
4.4 本章小结 |
第五章 建筑形式与能量原型的分析模型构建 |
5.1 建筑热力学模型的定义 |
5.1.1 类型·原型与范型·模型 |
5.1.2 建筑环境调控的类型研究 |
5.1.3 建筑热力学模型——分析模型 |
5.2 酷寒区热力学原型——东北汉族民居 |
5.3 寒冷区热力学原型——晋西半地坑窑民居 |
5.4 干寒区热力学原型——青甘庄窠民居 |
5.5 温暖区热力学原型——云南汉式合院民居 |
5.6 湿晦区热力学原型——徽州厅井民居 |
5.7 湿热区热力学原型——岭南广府民居 |
5.8 建筑形式因子气候适应性综合分析 |
5.8.1 建筑形式因子与气候要素的相关性分析 |
5.8.2 各气候区建筑原型的对比分析 |
5.9 热力学模型 |
5.10 热力学模型图示工具 |
5.10.1 环境调控的建筑设计 |
5.10.2 设计流程与工具 |
5.10.3 热力学模型图示工具的应用原理与优点 |
5.11 本章小结 |
第六章 结语 |
6.1 研究结论 |
6.2 研究创新性 |
6.3 不足与展望 |
致谢 |
附录 |
参考文献 |
作者简介 |
(5)夹心保温砌块墙耐火性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及依据 |
1.1.1 建筑节能墙体 |
1.1.2 砌块夹心保温墙工程应用 |
1.1.3 火灾的危害 |
1.2 相关研究发展概况 |
1.2.1 国内外夹心墙发展 |
1.2.2 国内外夹心墙研究 |
1.3 课题主要研究内容 |
1.3.1 研究内容及目标 |
1.3.2 课题研究框架 |
第2章 夹心保温砌块墙热工性能分析 |
2.1 建筑热工设计分区 |
2.2 墙体热工理论 |
2.3 夹心保温材料性能分析 |
2.3.1 EPS材料性能 |
2.3.2 岩棉材料性能 |
2.4 砌块夹心墙保温性能 |
2.4.2 规范公式计算墙体传热系数 |
2.4.3 有限元法计算墙体传热系数 |
2.5 本章小结 |
第3章 夹心保温砌块墙单面受火试验 |
3.1 试件设计 |
3.2 火灾试验 |
3.2.1 试验装置 |
3.2.2 试验方法及升温制度 |
3.2.3 耐火极限判定准则 |
3.2.4 量测内容及测点布置 |
3.3 试验现象 |
3.4 温度场分析 |
3.4.1 炉内升温曲线 |
3.4.2 L1、L2截面温度场 |
3.4.3 W1-W4截面温度场 |
3.5 挠度分析 |
3.6 耐火性能分析 |
3.7 本章小结 |
第4章 夹心保温砌块墙耐火有限元分析 |
4.1 前言 |
4.2 热传导基本理论 |
4.3 材料热工参数 |
4.3.1 混凝土砌块热工参数 |
4.3.2 砂浆热工参数 |
4.4 ABAQUS有限元软件 |
4.5 有限元模型 |
4.6 温度场分析 |
4.7 耐火极限分析 |
4.7.1 L1岩棉夹心砌块墙耐火极限 |
4.7.2 W1-W4EPS板夹心砌块墙耐火极限 |
4.8 本章小结 |
第5章 夹心保温砌块墙耐火性能影响因素研究 |
5.1 保温材料厚度对墙体耐火性能影响 |
5.1.1 不同墙体距离受火面相同位置处温度场 |
5.1.2 墙体截面温度与受火面距离关系研究 |
5.1.3 不同保温材料厚度墙体耐火极限 |
5.2 砌块孔洞率对墙体耐火性能影响 |
5.2.1 外叶墙砌块孔洞率对耐火性能影响 |
5.2.2 内叶墙砌块孔洞率对耐火性能影响 |
5.3 受火方式对墙体耐火性能影响 |
5.3.1 内页墙受火墙体温度场分析 |
5.3.2 双面受火温度场分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论及展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(6)塑钢门窗热工性能分析及系统开发(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究目的及意义 |
1.3 门窗热工国内外相关研究现状 |
1.3.1 门窗热工性能数值模拟研究 |
1.3.2 门窗热工性能实验测试研究 |
1.3.3 门窗热工分析系统研究 |
1.4 主要研究内容 |
第二章 塑钢门窗边框传热数理模型构建 |
2.1 塑钢门窗边框物理模型 |
2.2 塑钢门窗边框传热数学模型 |
2.2.1 传热计算的控制方程 |
2.2.2 传热计算的参数和边界条件 |
2.2.3 传热数学模型构建 |
2.3 本章小结 |
第三章 整窗传热数值模拟 |
3.1 门窗关键结构的传热计算 |
3.1.1 边框中空腔传热计算 |
3.1.2 玻璃组件传热计算 |
3.1.3 不同介质交界处的传热计算 |
3.2 传热数值模拟 |
3.2.1 边框传热计算 |
3.2.2 密封介质线传热计算 |
3.2.3 整窗传热计算 |
3.3 玻璃组件光学性能计算 |
3.4 本章小结 |
第四章 门窗传热实验研究 |
4.1 实验原理 |
4.2 传热实验 |
4.2.1 实验装置 |
4.2.2 实验测试 |
4.3 实验结果与分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 塑钢门窗热工分析系统开发 |
5.1 系统整体框架及功能模块介绍 |
5.1.1 系统的整体框架 |
5.1.2 系统功能模块设计 |
5.2 系统计算模块开发 |
5.3 系统工作流程 |
5.4 塑钢门窗热工分析系统实例 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(7)基于成本效益的寒冷地区村镇住宅围护结构节能技术评价(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 村镇住宅居住环境现状 |
1.1.2 村镇住宅节能与太阳能资源利用现状 |
1.1.3 新农村建设发展趋势 |
1.2 研究目的和意义 |
1.2.1 研究目的 |
1.2.2 研究意义 |
1.3 国内外研究动态 |
1.3.1 村镇住宅节能研究 |
1.3.2 住宅被动式节能技术应用 |
1.3.3 建筑经济效益研究 |
1.3.4 问题的提出 |
1.4 研究内容 |
1.5 研究方法和技术路线 |
1.5.1 研究方法 |
1.5.2 技术路线 |
1.6 创新点 |
第2章 寒冷地区村镇住宅现状调研与热环境测试 |
2.1 现状调研与分析 |
2.1.1 调研内容 |
2.1.2 村镇住宅建造年代及成本 |
2.1.3 村镇住宅空间及围护结构 |
2.1.4 村镇住宅能源使用情况 |
2.1.5 寒冷地区村镇住宅典型空间 |
2.1.6 建筑围护结构热工定性检测 |
2.2 现有村镇住宅热环境测试 |
2.2.1 测试对象 |
2.2.2 测试方案 |
2.2.3 测试结果及舒适度分析 |
2.3 墙体传热测试 |
2.3.1 测试方案 |
2.3.2 测试结果及分析 |
2.4 现有村镇住宅问题总结 |
2.5 本章小结 |
第3章 寒冷地区被动式围护结构适宜性技术分析 |
3.1 被动式太阳能利用地域适宜性分析 |
3.1.1 被动式太阳能采暖气候分区 |
3.1.2 夏季被动式降温适宜性 |
3.2 被动式围护结构技术应用 |
3.2.1 被动式围护结构设计要点 |
3.2.2 直接受益式墙体构造 |
3.2.3 被动式技术案例分析 |
3.2.4 村镇住宅被动式技术设计策略 |
3.3 本章小结 |
第4章 寒冷地区被动式围护结构性能分析 |
4.1 典型村镇住宅模型建立与热工参数确定 |
4.1.1 软件选取 |
4.1.2 模拟参数确定 |
4.1.3 实验验证 |
4.1.4 模拟内容 |
4.2 模块化围护结构主体蓄热性能模拟分析 |
4.2.1 围护结构蓄热性能 |
4.2.2 墙体蓄热性能模拟 |
4.2.3 非透光双层墙体性能模拟 |
4.2.4 特朗伯墙性能模拟 |
4.2.5 双层蓄热屋顶性能模拟分析 |
4.3 附加阳光间模拟 |
4.3.1 阳光间进深 |
4.3.2 立面遮阳 |
4.3.3 通风 |
4.3.4 附加阳光间结合不同墙体构造 |
4.4 本章小结 |
第5章 基于节能和成本的被动式技术评价 |
5.1 被动式围护结构技术增量成本效益评价 |
5.1.1 增量成本 |
5.1.2 增量效益 |
5.1.3 被动式围护结构增量成本效益评价方法 |
5.2 不同墙体构造成本效益现值分析 |
5.2.1 建造阶段增量成本 |
5.2.2 运营阶段增量效益 |
5.2.3 增量成本效益现值 |
5.3 生态保温材料成本效益现值分析 |
5.3.1 建造阶段增量成本 |
5.3.2 运营阶段增量效益 |
5.3.3 增量成本效益现值 |
5.4 空间模块被动式节能技术成本效益现值分析 |
5.4.1 建造阶段增量成本 |
5.4.2 运营阶段增量效益 |
5.4.3 增量成本效益现值 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
关于国际工程师学院人才培养模式情况说明 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(8)寒冷地区既有住宅围护体系性能化改造适用设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景与研究现状 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究现状 |
1.2 研究范围与概念解析 |
1.2.1 研究范围 |
1.2.2 概念解析 |
1.3 研究目的与研究内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 研究方法与研究框架 |
1.4.1 研究方法 |
1.4.2 研究框架 |
1.5 研究意义 |
1.5.1 社会现实意义 |
1.5.2 理论研究意义 |
1.5.3 实践指导意义 |
2 围护体系分项整理与类型化调研 |
2.1 围护体系各部位层级概念 |
2.2 围护体系各部位分项整理及其性能特征 |
2.2.1 墙体不同时期的性能特征 |
2.2.2 窗体不同时期的性能特征 |
2.2.3 屋面不同时期的性能特征 |
2.2.4 阳台不同时期的性能特征 |
2.2.5 地下室顶板/楼地面不同时期的性能特征 |
2.3 围护体系各部位类型化调研及现存问题 |
2.3.1 调研范围 |
2.3.2 现状信息获取方法 |
2.3.3 调研概况 |
2.4 本章小结 |
3 围护体系各部位的性能化改造策略 |
3.1 墙体的改造策略 |
3.1.1 性能层 |
3.1.2 性能层与内饰面层 |
3.1.3 外饰面层 |
3.1.4 性能层与外饰面层 |
3.2 窗体的改造策略 |
3.2.1 窗玻璃升级 |
3.2.2 第二个单/双层玻璃窗体 |
3.2.3 用双/三层玻璃窗体替换原有窗体 |
3.2.4 加大窗洞 |
3.2.5 遮阳 |
3.3 屋面的改造策略 |
3.3.1 性能层 |
3.3.2 性能层与外饰面层 |
3.4 阳台的改造策略 |
3.4.1 阳台板保温 |
3.4.2 移除阳台/替换阳台 |
3.4.3 包覆/封闭阳台 |
3.5 地下室顶板/楼地面的改造策略 |
3.5.1 性能层 |
3.6 本章小结 |
4 围护体系性能化改造材料 |
4.1 保温隔热材料 |
4.1.1 有机保温隔热材料 |
4.1.2 无机/矿物保温隔热材料 |
4.1.3 其他高性能保温隔热材料 |
4.2 玻璃 |
4.2.1 透明玻璃 |
4.2.2 吸热玻璃 |
4.2.3 热反射玻璃 |
4.2.4 多层玻璃(中空玻璃) |
4.2.5 Low-E涂层玻璃 |
4.2.6 真空玻璃 |
4.3 窗框 |
4.4 密封剂 |
4.5 饰面和覆层 |
4.5.1 水泥抹面 |
4.5.2 石膏板 |
4.5.3 面漆 |
4.5.4 相变材料(Phase change material,PCM) |
4.5.5 覆层材料 |
4.6 本章小结 |
5 以大连市文萃轩住区典型既有住宅为例进行围护体系性能化改造设计 |
5.1 评估与比较方法 |
5.1.1 模拟平台优选 |
5.1.2 模拟平台简介 |
5.1.3 评估与比较方法 |
5.1.4 评估标准与流程 |
5.2 住区概况 |
5.3 基础数据完整度 |
5.4 样本住栋拟定 |
5.4.1 既有住宅群体组合类型分类 |
5.4.2 既有住宅平面类型分类 |
5.4.3 样本住栋概况 |
5.5 围护体系各部位原始状态及性能评估 |
5.5.1 围护体系各部位原始状态 |
5.5.2 基本模拟参数设置 |
5.5.3 围护体系原始状态模型构建 |
5.5.4 围护体系原始状态性能评估 |
5.5.5 围护体系原始性能与现行标准比较分析 |
5.6 围护体系各部位现时状态及性能评估 |
5.6.1 “暖房子工程”改造标准 |
5.6.2 围护体系各部位现时状态 |
5.6.3 围护体系现时状态模型构建 |
5.6.4 围护体系现时状态性能评估 |
5.6.5 围护体系现时性能与现行标准比较分析 |
5.7 性能化改造设计状态及性能评估 |
5.7.1 性能化改造目标 |
5.7.2 围护体系改造策略层级矩阵 |
5.7.3 围护体系性能化改造适用设计 |
5.7.4 围护体系性能化改造模型构建 |
5.7.5 围护体系性能化改造性能评估 |
5.7.6 围护体系性能化改造性能与现行标准比较分析 |
5.8 评估与对比分析 |
5.8.1 规定性指标 |
5.8.2 性能性指标 |
5.9 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 A 常用保温隔热材料性能参数 |
附录 B 常用建筑玻璃热物理性能参数 |
附录 C 常用建筑窗框材料热物理性能参数 |
附录 D 常用建筑密封材料的热物理性能参数 |
附录 E 常用建筑围护体系饰面和覆层材料的热物理性能参数 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(9)含二氧化硅气凝胶和相变材料玻璃窗光热特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 节能窗光热特性研究现状 |
1.2.2 含保温和相变材料窗光热性能研究现状 |
1.2.3 含保温和相变材料玻璃围护结构节能效益研究现状 |
1.3 主要研究内容 |
第二章 二氧化硅气凝胶制备和光热物性参数测量 |
2.1 实验原材料及设备 |
2.2 二氧化硅气凝胶制备流程 |
2.2.1 二氧化硅醇凝胶的制备 |
2.2.2 二氧化硅醇凝胶后处理 |
2.2.3 常压分级干燥 |
2.3 二氧化硅气凝胶透射光谱测量 |
2.3.1 红外光谱分析实验装置 |
2.3.2 红外光谱分析 |
2.3.3 紫外光谱分析实验装置 |
2.3.4 紫外可见光谱分析 |
2.4 二氧化硅气凝胶热物性参数测量 |
2.4.1 实验装置 |
2.4.2 二氧化硅气凝胶热导率测量 |
2.5 本章小结 |
第三章 SPCMW光热传输实验 |
3.1 实验装置 |
3.2 实验测量误差分析 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 不同玻璃窗光热性能对比实验 |
3.3.2 太阳辐射对SPCMW光热性能的影响 |
3.3.3 气凝胶厚度对SPCMW光热性能的影响 |
3.3.4 相变层厚度对SPCMW光热性能的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 SPCMW二维传热模拟 |
4.1 物理模型 |
4.2 数学模型 |
4.3 模型验证 |
4.4 二氧化硅气凝胶对SPCMW传热性能影响 |
4.4.1 二氧化硅气凝胶厚度的影响 |
4.4.2 二氧化硅气凝胶导热系数影响 |
4.4.3 二氧化硅气凝胶密度影响 |
4.4.4 二氧化硅气凝胶比热影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 SPCMW效益性能评估 |
5.1 严寒地区建筑围护结构热工参数确定 |
5.1.1 建筑围护结构的热工参数 |
5.1.2 相变围护结构的热工参数 |
5.2 严寒地区住宅模型建立 |
5.2.1 建筑热工分区 |
5.2.2 建筑模型建立 |
5.2.3 模型参数设置 |
5.3 建筑能耗模拟结果分析 |
5.3.1 不同玻璃窗建筑物能耗对比 |
5.3.2 气凝胶厚度对建筑物能耗的影响 |
5.3.3 相变材料厚度对建筑物能耗的影响 |
5.4 经济性和投资回收期分析 |
5.5 环保效益分析 |
5.6 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(10)夏热冬冷地区建筑外保温系统耐久性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 建筑节能的主要途径 |
1.1.2 建筑节能研究现状 |
1.1.3 外墙保温体系存在的问题 |
1.1.4 研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 保温材料研究 |
1.2.2 保温系统结构设计研究 |
1.2.3 保温系统耐久性研究 |
1.3 研究内容 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 创新点 |
第二章 建筑外墙保温体系 |
2.1 典型外墙保温体系 |
2.2 外墙外保温基本构造 |
2.3 外保温系统质量问题的诱因 |
2.4 外墙外保温系统耐久性能指标 |
2.5 马鞍山市保温体系的变迁 |
2.6 小结 |
第三章 马鞍山市住宅建筑外墙表皮脱落情况 |
3.1 调查概况 |
3.1.1 调查地点及气候特征 |
3.1.2 调查对象与方法 |
3.1.3 调查内容及目的 |
3.1.4 调研时间 |
3.1.5 调查样本 |
3.2 外墙表皮脱落程度分析 |
3.2.1 脱落程度分类 |
3.2.2 脱落程度 |
3.2.3 脱落形态分析 |
3.3 脱落部位分析 |
3.3.1 脱落高度 |
3.3.2 当地主导风向 |
3.3.3 建筑所在布局的影响 |
3.3.4 建筑朝向的影响 |
3.4 脱落的影响因素 |
3.4.1 使用年限分析 |
3.4.2 保温层材料分析 |
3.4.3 饰面层材料分析 |
3.5 严重脱落典型案例分析 |
3.5.1 砂浆类外墙外保温系统案例A |
3.5.2 砂浆类外墙外保温系统案例B |
3.5.3 板材类外墙外保温系统案例C |
3.6 小结 |
第四章 外墙外保温系统耐久性的影响因素分析 |
4.1 重力荷载效应对耐久性的影响 |
4.2 地震荷载效应对耐久性的影响 |
4.3 风荷载效应对耐久性的影响 |
4.3.1 内陆风荷载计算 |
4.3.2 极端条件下风荷载计算 |
4.4 反复冻融对耐久性的影响 |
4.4.1 吸水性对保温系统耐久性的影响 |
4.4.2 表面裂缝对保温系统耐久性的影响 |
4.4.3 反复冻融对保温系统耐久性的影响 |
4.5 温度应力对耐久性的影响 |
4.6 小结 |
第五章 外墙外保温系统温度应力分析 |
5.1 壁面温度测试 |
5.1.1 测试建筑概况 |
5.1.2 检测方法及测点布置 |
5.1.3 壁面温度测试结果 |
5.1.4 喷淋实验结果 |
5.2 有限元分析法 |
5.3 数值模拟理论基础 |
5.3.1 温度场理论基础 |
5.3.2 温度应力模拟理论基础 |
5.4 墙体温度应力计算模型 |
5.4.1 创建几何模型 |
5.4.2 网格划分 |
5.4.3 网格独立性检验 |
5.5 材料参数及边界条件 |
5.5.1 材料参数设置 |
5.5.2 边界条件设置 |
5.5.3 模拟可靠性验证 |
5.6 未保温墙体与外墙外保温系统对比分析 |
5.6.1 温度场模拟结果分析 |
5.6.2 变形量模拟结果分析 |
5.6.3 温度应力模拟结果分析 |
5.7 外墙尺寸对温度应力的影响 |
5.7.1 温度应力模拟结果分析 |
5.7.2 变形量模拟结果分析 |
5.8 外壁面温度变化对温度应力的影响 |
5.8.1 温度场模拟结果分析 |
5.8.2 变形量模拟结果分析 |
5.8.3 温度应力模拟结果分析 |
5.9 开窗对温度应力的影响 |
5.9.1 温度场模拟结果分析 |
5.9.2 变形量模拟结果分析 |
5.9.3 温度应力模拟结果分析 |
5.10 建筑结构“热桥”的温度应力研究 |
5.10.1 温度场模拟结果分析 |
5.10.2 热流密度场模拟结果分析 |
5.10.3 温度应力模拟结果分析 |
5.11 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
四、空腔物体保温节能效果研究(论文参考文献)
- [1]智能形变调温服装设计及舒适性测评研究[D]. 崔彦. 东华大学, 2021(01)
- [2]呼包鄂地区农村住宅垂直围护结构热工性能比较研究[D]. 丁悦. 内蒙古工业大学, 2021(01)
- [3]内保温日光温室温光性能的研究[D]. 孙潜. 内蒙古农业大学, 2021
- [4]形式与能量环境调控的建筑学模型研究[D]. 仲文洲. 东南大学, 2021
- [5]夹心保温砌块墙耐火性能研究[D]. 王建军. 中国建筑科学研究院, 2020(04)
- [6]塑钢门窗热工性能分析及系统开发[D]. 邹涛. 济南大学, 2020(01)
- [7]基于成本效益的寒冷地区村镇住宅围护结构节能技术评价[D]. 杨心悦. 天津大学, 2020(02)
- [8]寒冷地区既有住宅围护体系性能化改造适用设计方法研究[D]. 周静. 大连理工大学, 2020
- [9]含二氧化硅气凝胶和相变材料玻璃窗光热特性研究[D]. 张成俊. 东北石油大学, 2020(03)
- [10]夏热冬冷地区建筑外保温系统耐久性研究[D]. 甘琳. 安徽工业大学, 2019(07)