双层皮玻璃幕墙适用性及简化计算研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cxg2009
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
社会对建筑有着美观性、舒适性、节能性等多重需求,因此双层皮玻璃幕墙成为了越来越受关注的新型建筑围护结构。但是建筑师和工程技术人员对双层皮玻璃幕墙的热性能没有足够的了解。所以,必须开发出完整的动态计算方法或简化计算方法。能够方便使用,又能节省计算时间且能满足工程应用的精度。既能评价其热工性能,也能评价其能耗性能。且可以将开发的计算程序进行二次开发,使开发的计算程序模块可以与现有的能耗计算平台耦合计算。本文采用区域方法,结合直散分离的光学模型,完成了双层皮幕墙的动态模拟,并开发了计算程序。研究了双层皮幕墙在中国各个气候区的气候适用性。将影响双层皮幕墙的参数进行了区域划分,提出了计算双层皮幕墙热性能的简化方法。将开发的双层皮幕墙计算程序模块与能耗计算平台De ST进行了耦合开发,并完成了联合计算。根据相关的辐射角度和双层皮幕墙接收到的直射辐射和散射辐射计算方法,开发了双层皮幕墙的辐射计算模型。将墙体接收到的辐射分为直射辐射和散射辐射进行处理,采用净辐射方法开发出了多层玻璃的辐射计算模型。此外,结合遮阳百叶可以反射直射辐射,也能将直射辐射散射的性质,开发出了遮阳百叶的辐射计算模型。采用区域热平衡方法建立能量守恒方程,使用气流网络法和伯努利方程建立了空腔气流模型。结合辐射计算模型,建立了外双层有百叶外通风双层皮幕墙的计算模型。选取中国五个气候区的典型城市,以各个典型城市夏天和冬天的负荷计算日的典型年气象参数作为输入条件,计算出各种结构和运行方式的双层皮幕墙的得热量、外百叶双层中空玻璃幕墙的得热量,将计算结果进行对比。通过对比得出了各个气候区各个朝向最适合使用的双层皮幕墙的结构和运行方式,并将最优性能的双层皮幕墙热性能与外百叶双层中空玻璃幕墙热性能进行对比分析。虽然本文建立的双层皮幕墙热性能模拟计算模型比较简单,但如果没有利用此模型开发的计算软件,工程人员在工程应用中进行计算依然很困难。为了便于工程技术人员和研究人员计算分析双层皮幕墙热性能,本文以内双层有百叶外通风的双层皮幕墙为例,通过开发的计算程序找到影响双层皮幕墙热性能的参数,然后将影响双层皮幕墙热性能的参数分区段模拟计算,绘制成参数性能表,给出插值计算双层皮幕墙热性能的简化计算方法。分别以长沙市和上海市典型年份7月21日气象参数作为输入条件,采用动态模拟算法和简化计算方法分别计算内双层有百叶外通风的双层皮幕墙的辐射得热和对流得热,并将计算结果进行对比。结果表明:两种方法的计算结果较为接近,辐射得热最大相对误差不超过0.5%,对流得热量最大相对误差不超过3%,满足工程精度要求,可以应用到实际工程。将本文独立开发的双层皮幕墙计算模块程序进行了功能性验证、理论验证、代码静态检测和代码动态检测,并完成了独立开发的双层皮幕墙计算程序模块与De ST能耗计算平台耦合的接口设计。将开发的双层皮幕墙计算模块dsf FMU进行了独立调试和与De ST能耗计算平台的联合调试,通过独立调试计算结果和联合调试的计算结果对比验证了接口设计正确性。将以时间步长为1小时和时间步长为15分钟的联合调试计算结果进行对比,验证了dsf FMU和De ST能耗计算平台小步长联合运行时的正确性。通过De ST能耗平台设计了一个位于北京单体房间的联合计算案例和一个位于北京的三层别墅的计算案例,并计算出目标房间的室内温度,室内负荷等结果。
其他文献
民航发展面临的关键问题之一为如何提升机场运行效率,以满足不断发展的民航运输需求。尽管基础设施的扩建对提高机场运行效率,增大机场容量十分有效,但通常成本昂贵且周期较长。因此,如何在不改变物理构型的前提下,革新场面运行管理技术和规则,挖掘容量潜力与实现机场场面资源优化配置已是机场场面运行增效的关注焦点和主流手段。本文在分析国内外研究的基础上,深入分析和探讨了滑行路径编码与智能分配技术。首先在既定的航班
猴头菇是传统名贵食药真菌,在我国具有悠久的食用历史,南瓜富含多糖和膳食纤维,两种食物均含有多种生物活性物质,具有降血脂、抗氧化等功效,是理想的保健食品,但猴头菇和南瓜的精深加工产品远不能满足人们对保健食品的需求。本文以猴头菇与南瓜作为主要原料,通过复合配比及最佳发酵条件的优化,酿制具有特殊风味的猴菇南瓜保健酒,并检测发酵过程中多糖、黄酮含量以及抗氧化成分。此外,通过在发酵过程中接种保加利亚乳杆菌与
乙醇作为石油衍生燃料有前途代替品,已引起广泛关注。传统上,乙醇主要通过粮食微生物发酵法制备。煤的下游产品乙酸酯直接氢化是一条合成乙醇的有效途径,以满足未来乙醇日益增长的需求。该技术关键在于催化剂的研发和氢源的选择。由于Cu/SiO2催化剂具有对C=O键选择性加氢能力和对C-C键较弱裂解能力的优点被广泛用于乙酸甲酯加氢反应中,然而Cu基催化剂本身存在易烧结,易积碳,以及易团聚的缺点。因此,需要对铜基
我国的西北地区是受风沙影响较为严重的地区,风沙对建筑物的作用力比净风荷载大。目前我国在建筑抗风领域主要研究的是建筑所受的净风荷载,对建筑所受的风沙荷载尤其是沙粒冲击力的研究相对较少,开展对风沙流场以及沙粒对建筑冲击力的研究就具有了重要的工程意义。格子Boltzmann方法(LBM)是一种完全的离散化模型,它把流体离散为流体粒子,将计算流场离散为一系列的格子,将时间离散为时间步,用粒子密度分布函数在
随着世界工业文明的进程加快,大量污染物被排放在自然环境中,造成十分严峻的环境污染问题。半导体光催化氧化技术,因为可以利用太阳能和空气中的氧气进行有毒污染物的氧化分解而得到广泛关注。作为最具代表性的半导体光催化材料,TiO_2因无法利用可见光且光生载流子易复合,导致其光催化活性不高。考虑到一维纳米材料具有优异的物理、化学、生物特性,以及纳米粉体TiO_2难以回收利用。本论文采用静电纺丝技术制备高活性
碱激发胶凝材料作为一种新型绿色建筑材料,具有优良的力学性能、能耗低、耐腐蚀、环境友好、热稳定性好等诸多优点,是材料领域当前研究的热点课题之一。但是碱激发材料也存在抗拉强度小、延性差、易开裂等类似水泥材料的缺陷。玄武岩织物可以增强碱激发水泥基材料的力学性能和体积稳定性,将两者结合制备成玄武岩织物增强碱矿渣粉煤灰砂浆复合材料,既获得了具有轻质高强、良好增强和控裂性能的建筑制品,又满足现代社会可持续发展
乙烯(C_2H_4)是重要的石油化工基本原料,在传统蒸汽裂解、催化裂化或新型甲醇制烯烃(MTO)生产过程中,反应产物中都不可避免地存在乙烷(C_2H_6)杂质,C_2H_6和C_2H_4的各项物化性质极为相似,工业上主要采用低温精馏工艺对其分离,这一过程伴随着较高的能耗。为得到纯度高于99.95%的聚合级C_2H_4产品,工业上需要经过多级多步的精馏提纯过程。因此,为了避免高的操作能耗,我们期望寻
在过去的十年中,金属有机骨架(Metal-Organic Frameworks,MOFs)由于其优异的物化性质如高的比表面积、大的孔隙率、可调节的孔径以及优秀的结晶性、热稳定性和一系列光学性质,被广泛应用于气体存储、分离、催化、能源、传感和生物医学上并取得了巨大进展。无机半导体材料光催化技术是通过光催化剂利用太阳能用于二氧化碳还原、污染物降解、太阳能电池等领域,在解决当前全世界所面临的环境问题和能
癌症正成为危害国家公共卫生安全的重要因素,将疾病诊断或监测与治疗有机结合实现癌症的诊疗一体化已成为研究者关注的热点。条件响应型纳米药物载体因其药物控释性能而备受青睐;其次,碳量子点因其具有良好的生物相容性和光稳定性等而被广泛应用于生物成像、光催化及传感器等领域。课题组前期分别以硝酸钙(Ca(NO_3)_2)和磷酸氢二铵((NH_4)_2HPO_4)为钙源和磷源制备了无定形磷酸钙(ACP)纳米药物载
随着经济的快速发展,环境污染问题越发严重,特别是大气污染问题最为突出。典型的大气污染物如易挥发性有机物(VOCs)和氮氧化物,它们虽然浓度低,但是易于快速大规模扩散,导致修复治理难度很大。光催化氧化技术可以利用太阳能和空气中的氧气,进行污染物的氧化分解而备受关注。但是,作为最具代表性的半导体光催化材料,Ti O_2仅能被紫外光激发且光生载流子复合率高,导致其光催化性能较低。本文通过在Ti O_2空