对具有通风性能的墙的调查研究

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1、能源和建筑43(2011)2167–2178内容列表可以在科学指引(数据库）能源和建筑期刊主页:www.elsevier.com/locate/enbuild对具有通风性能的墙的调查研究机械工程学系,斯特拉斯克莱德大学,詹姆斯威尔建筑环境工程部门,德谟克利特斯大学建筑部门,可再生能源的核心利用(CRES)文章信息：2010年9月10收到修订后与2011年2月18收到2011年四月二十六采纳关键词:通风墙实验性能热及气流模拟摘要：对环保、节能建筑需求的设计已经引发了新的幕墙技术的诞生,包括各种配置的双面外墙。本文旨在探讨具有热工性能的通风墙,以及对其的加热和冷却

2、。一个对热的分析已经进行过了,特别关注的对流换热特性在露天通道所产生的buoyancyinduced流,证明了在通风墙的性能上以上是一个至关重要的地方。一个完整的热量和空气流模型在整个系统上进行了升级。模型墙的建立和开发是在ESP-r系统下进行的，检查和实验数据是在一个real-scale测试房间进行的。对辐射墙对热效益增加也进行了研究。结果表明,在这一层对能量绩效的建立是有利的。同时,对比实验和模拟结果表明在夏天夜晚的时候实验结果与预期相符。还进行了敏感度分析,以便探讨通风墙内部的温度变化的主要因素和影响的程度。1、介绍近年来现代化建筑建设的优先权有了改变。

3、目前人们舒适和健康的工作环境是建设的重点,以及高效的能源效率,这些是一个建筑师必须考虑。双层外墙的建筑与密封的建筑不同,往往不会创建一个室内与室外环境之间的绝对障碍。如今不同种类的双层墙被用作建筑的外表，目的是减少建筑对能源的需求和改善其美学外观。通风墙是双层表面墙但它不同与一般墙的建设和运行模式。一个双层通风玻璃幕墙外部层通常是透明的,有通风管道等以便让外墙与内墙之间的空气可以通过气孔进行循环这样的建筑时可能的。相比而言，通风孔只在外墙而且不透明的通风墙，外墙的空气是通过内外墙之间的气孔进行循环的。有许多不同的施工是用来减少建筑物的耗能。在一个具有较高太阳辐

4、射的地区，如南欧，利用通风结构是墙体外表的温度与大楼内部的温度相近。通过这样的方法是墙体外表面接受的太阳辐射大量的减少。这种技术的应用可以大量的减少整个建筑外表面的温度。在加热期间对通风墙也是有利的,因为白天通过传导和对流换热使他们的温度增加,在夜间他们保持气孔的温度而且高于环境的温度,从而减少了结构的热量损失。对通风墙[1]和双层外墙建筑[2-4]的研究，证明了他们能够大大降低建筑物的空调冷负荷。这种结构的可行性会应用于地中海主体区域其他研究当中[5,6]。数值方法已经被应用，是为了找到最适合的操作机制,特别是对气孔层[7-9]。通风墙配备一个不透明的外部层

5、也被研究。目的是为了明确在众多建筑材料的参数中它作为外部层的结构是更有效的[10]。术语热扩散系数(m2/s)气体膨胀系数(K−1)恒压比热容(J/kgK)气体流量(kg/s)重力加速度(m/s2)墙高(m)通道墙表面对流换热系数(W/m2K)外部表面对流换热系数(W/m2K)内部表面对流换热系数(W/m2K)墙的高度(m)导热系数(W/mK)壁厚(m)努谢尔数普朗特数密度(kg/m3)雷利数雷诺数通道宽度(m)时间(s)室外空气温度(◦C)空气通道表面温度(◦C)房间气温(◦C)管道壁温(◦C)管道入口温度(◦C)流体温度(◦C)运动粘度(m2/s)风速(m

6、/s)窗口宽度(m)环境条件对通风墙的组件性能具有很大的的影响,气孔的几何特征、气流的状态,空气进口边界条件,建筑材料的类型和应用。本文介绍了在夏季和冬季的条件实测和模拟两个热空气流动行为对通风墙结构的影响。2、目标和方法通风墙的一个模型安装在一个小房间,为了模拟了其热性能的影响,并探讨不同的几何参数对其性能的作用。模拟结果与通风墙组件测试在真实的气候条件下得实验数据的比较。研究两种类型的通风墙元件:“典型的通风墙'和'升级通风墙”。他们区别是升级的通风墙存在混凝土底板与空气通道之间有一个额外的薄辐射薄膜。这两种类型的墙在室外的小房间里进行了测试。所有的气象条

7、件（环境温度,风速,风向,相对湿度、太阳辐射)和实验数据(温度和风量内的空气数据需要带)都被记录。所知道的详细的建筑数据,结合变边界条件下上的测试以及内部条件提供创建一个详细的仿真模型的条件和预测性能与比较通风墙结构的对比数据。这产生的模型可以用来确定各种配置优势和不足,研究在全面通风墙建筑物和在不同的气候下得使用。3、空气流动和传热模型在通风墙、传热和流体流动紧密耦合现象。用同样的方法同时计算得出的外部和内部壁面温度、对流换热系数空气流速。分析了一个空气通道内的空气流动和传热现象,包括许多相关性被选择参与对流系数的内部和外部表面的气孔。对室外空气管道方程的逐

8、步调整。这些方程是关于通路与通风墙的传