夏热冬冷地区辐射空调房间围护结构结露问题的模拟研究.pdf

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1、学校代码：10286分类号：TB6密级：UDC：621学号：150374夏热冬冷地区辐射空调房间围护结构结露问题的模拟研究研究生姓名：麻建超导师姓名：陈九法教授申请学位类别工学硕士学位授予单位东南大学一级学科名称动力工程及工程热物理论文答辩日期2018年6月5日二级学科名称制冷及低温工程学位授予日期2018年月日答辩委员会主席袁竹林评阅人S18003105S180031052018年06月06日硕士学位论文夏热冬冷地区辐射空调房间围护结构结露问题的模拟研究专业名称：动力工程及工程热物理研究生姓名：麻建超

2、导师姓名：陈九法教授ASIMULATIONSTUDYONTHECONDENSATIONPROBLEMOFTHEENCLOSURESTRUCTUREOFTHERADIANTAIRCONDITIONINGROOMINTHEHOTSUMMERANDCOLDWINTERAREAADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYSupervisedbyProf.chenEnergyandEnv

3、ironmentDepartmentSoutheastUniversityApril2018东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所

4、、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。论文的公布(包括以电子信息形式刊登)授权东南大学研究生院办理。研究生签名：导师签名：日期：摘要摘要近年来，毛细管辐射空调系统因其能提供恒温、恒湿、恒氧的高舒适人居环境而逐渐盛行，然而辐射空调运行时，围护结构表面和内部容易结露，导致建材霉变、结构

5、和保温板损坏，破坏建筑美观、增加能耗；此外围护结构上滋生的霉菌会危害人体健康。本文主要研究毛细管辐射空调房间围护结构表面和内部的结露情况，分析保温板铺设的厚度、位置及空调房间相对湿度对围护结构结露的影响，以及预防结露的措施。本文开展工作：1.对围护结构表面结露情况进行模拟：以夏热冬冷地区为研究对象，采用南京地区建筑作为研究案例，建立围护结构传热模型，使用EES编程计算毛细管网铺设在顶板、地板、内墙、外墙时夏季、冬季各围护结构的温度场，判断围护结构表面结露情况。2.对围护结构内部结露情况进行模拟：分析围护

6、结构传湿原理，建立围护结构传湿模型，使用COMSOLMultiphysics软件对围护结构进行传热、传湿进行模拟，研究毛细管网铺设在顶板时夏季、冬季各围护结构的湿分布，判断围护结构内部结露情况。3.研究防止结露的策略：根据对围护结构表面和内部的模拟研究结果，提出防止结露所需的EPS保温板最小厚度及铺设位置，研究防止围护结构内部结露的空调房间相对湿度。本文研究有如下发现：1.防止表面结露的保温板最小厚度与保温板材料、毛细管网铺设位置、墙体参数有关。以顶板安装毛细管网，采用EPS保温板为例，对于160mm厚

7、内墙，综合考虑冬季夏季条件，得到防止围护结构表面结露需加EPS聚苯板最小厚度为2mm；120mm厚地板需加EPS聚苯板最小厚度为8mm；120mm顶板需加EPS聚苯板最小厚度为32mm；280mm外墙需加EPS聚苯板最小厚度为2mm。2.围护结构表面不结露时，内部仍然存在结露风险。顶板铺设毛细管网时，冬季120mm地板再加8mmEPS保温板后两侧表面不发生结露，但在地板内部距离非辐射空调房间表面57mm~107mm之间由于温度较低将发生结露，此时饱和蒸气压小于水蒸气分压力，结露发生在混凝土层和保温层内。

8、3.保温板厚度和铺设位置对围护结构内部结露造成一定影响。以顶板铺设毛细管，外墙铺设EPS保温板为例，夏季在外墙内侧铺0mm~5mmEPS保温板之后，围护结构内部和表面均不结露，当保温板厚度大于5mm时，在保温板附近发生结露；夏季外墙外侧铺厚度大于5mmEPS保温板，外墙室内侧壁面不会结露。冬季外墙内铺2mmEPS保温板能防止外墙室内侧壁面结露，但在保温板附近仍然存在内部结露问题；当内保温板厚度增加时，发现随着内保温厚度的增加，外墙内部更易结