基于热平衡法建立了夏热冬冷地区的办公建筑动态热环境计算模型,对双层相变墙体参数进行了优化,比较分析了相变墙房间和含隔热材料的传统保温房间的全年能耗和空调启动次数。研究发现:在不考虑经济性的前提下,采用双层相变墙体比采用保温层在减少全年空调能耗和空调启动次数方面更具优势。 人均新风量为30m3/（h·人），人员显热和潜热量分别为66、68W/人[13]。房间模型所用空调为日立中央空调，制冷功率2.5kW，制热功率2.8kW。模型建筑外墙采用页岩多孔砖砌筑且与附加保温层的房间进行对比，该房间采用厚度为40mm的保温砂浆，为夏热冬冷地区长沙办公建筑的最佳保温层厚度[14]，各房间模型墙体结构如图2所示。其中，相变材料热物性参数[15]如表1所示，相变半径取1℃；其他外墙主体材料的热物性参数[14]如表2所示。图2房间模型墙体结构示意表1相变材料的热物性参数表2其他墙体材料的热物性参数1.2数学模型为简化分析，作如下假设[16]：（1）因围护结构厚度远小于表面的长宽尺度，通过地板、墙体、天花板等围护结构的导热看成是一维的。（2）建筑材料的热物性参数视为常数。（3）忽略相变材料在融化和凝固过程中的自然对流和过冷效应。保温墙体对比分析-数控滚圆滚弧机折弯机张家港液压切管机数控切管机折弯机（4）相邻房间温度相同，彼此之间不发生传热。室内空气温度分布均匀，将室内空气视为单一节点处理。1.2.1不透明围护结构传热模型屋面、外墙、内墙、本文由公司网站双头倒角机网站 采集转载中国知网网络整理 http://www.daojiaojixie.com.cn/楼板和门等不透明围护结构的一维导热方程如下：ρWcp，W=鄣TW鄣t=鄣鄣x（墙体导热系数，W/（m·℃）；x———空间坐标，m；t———时间坐标，s。边界条件为：λW鄣TW（x=eW，t）鄣x=qα，sol，i+qr，sc+qLWX+hc，i（Ti-TW）（2）-?变墙体不同厚度时长沙地区夏季总供冷量随相变温度变化曲线由以上可知，对于长沙地区典型办公建筑，外层相变墙体最佳厚度为40mm，故对于冬季，假定外层相变墙体厚度为40mm，相变温度29℃，对内层相变墙体厚度进行优化，结果如图5所示。图5相变墙体不同厚度时长沙地区冬季总供热量随相变温度变化曲线由图5可以看出，含保温层房间的冬季总供热量为432.7kW·h。对于相变墙房间，当内层相变材料相变温度为15℃，厚度为50mm时，冬季总供热量最小，为420.5kW·h，相比含保温层房间减少了2.8%。3.2空调启动次数比较分析空调启动次数是评价空调性能的一个重要指标，对建筑的投资回收期有一定影响。各房间模型的夏季和冬季空调启动次数计算结果如图6和图7所示。图6夏季空调启动次数图7冬季空调启动次数由图6可看出，含保温层房间的夏季空调启动次数为5964次。对于相变墙房间，当外层相变材料相变温度为29℃、厚度为40mm时，夏季空调启动次数达到最少，为5806次，比含保温层房间降低了2.65%。保温房间和相变墙房间添加的保温层和相变层在白天阻碍室外热量进入室内的同时抑制了夜间散热，但相变墙房间由于相变材料具有较大的导热系数，加上相变材料的蓄放冷作用，能有效减缓了室内温度波动，从而相比保温房间在减小夏季空调启动次数方面更具优势。由图7可看出，含保温层房间的冬季空调启动次数为2882次；对于相变墙房间，当内层相变材料相变温度为15℃，厚度为50mm时，冬季空调启动次数最少，为2770次，相比含保温层房间减少了3.89%。4结论以夏热冬冷的长沙地区办公建筑为例，分析了相变温度和保温墙体对比分析-数控滚圆滚弧机折弯机张家港液压切管机数控切管机折弯机本文由公司网站双头倒角机网站 采集转载中国知网网络整理 http://www.daojiaojixie.com.cn/