既有建筑嵌管式相变复合墙体夏季热特性研究

作     者：陈萨如拉 常甜馨 杨洋 潘超 吴运法 CHEN Sarula;CHANG Tianxin;YANG Yang;PAN Chao;WU Yunfa

作者机构：安徽建筑大学建筑与规划学院安徽合肥230601 合肥工业大学建筑与艺术学院安徽合肥230009 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室安徽合肥230027 中国-葡萄牙文化遗产保护科学“一带一路”联合实验室江苏苏州215031 

基　　金：supported by the Youth Fund of Anhui Natural Science Foundation(2108085QE241) National Key Research and Development Program of China(2021YFE0200100) Fundamental Research Funds for the Central Universities(PA2021KCPY0038) Department of Housing and Urban-Rural Development of Anhui Province(2020-YF36) Anhui Natural Science Research Projects of Universities(KJ2020A0462) 

出 版 物：《中国科学技术大学学报》 (JUSTC)

年 卷 期：2021年第51卷第11期

页      码：840-856页

摘      要：管道嵌入式建筑围护结构作为一种重质热激活建筑系统(TABS),由于其管道内嵌于建筑围护结构内部,故目前在既有建筑改造中应用较少.本文提出了管道嵌入式相变复合墙体(PEPCW)的概念,其主要利用基于宏观封装的嵌管式相变板代替传统嵌管夹层,并将嵌管夹层移至承重层外侧,为解决既有建筑改造中应用这一技术提供了创新解决思路.本文利用经实验验证的数学模型评估了PEPCW的夏季热性能和节能潜力,结果表明,复合墙体内表面温度和热流可分别降低1.1℃和9.9 W·m^(-2).参数化模拟结果表明,管道间距相比相变夹层厚度对复合墙体热性能影响更为明显,所研究条件下的管道间距和相变层厚度建议取值为300/30 mm.通过对三个不同气候分区的典型城市(即天津、南京和广州)开展的应用评估结果还表明,PEPCW在改善室内热舒适度方面可以取得令人满意的效果,尤其是在夏热冬暖地区.此外,应用PEPCW可显著降低太阳辐射吸收率对不同朝向墙体热负荷的影响,三个向阳朝向的指标下降幅度高于北面.综合来看,PEPCW在供冷季节表现出令人满意的热性能,有助于推动嵌管式建筑围护结构在既有建筑中的节能改造应用.

主 题 词：热性能 TABS 相变材料 数值模型 既有建筑 

学科分类：08[工学] 081304[081304] 0813[工学-化工与制药类] 

D　O　I：10.52396/JUST-2021-0114

馆 藏 号：203107145...