建筑围护结构热湿性能模拟软件开发

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1、全国中文核心期刊新建巍中国科技核心期刊建筑围护结构热湿性能模拟软件开发苏向辉，李岗，陈玮玮，姜正良1(1．南京航空航天大学航空宇航学院，江苏南京210016；2．南京市墙体材料革新与建筑节能管理办公室，江苏南京210000)摘要：建筑围护结构内的季节性湿传递是围护结构湿损坏的重要影响因素，为简单快速地评估建筑围护结构的热湿性能，基于瞬态耦合传热传湿理论开发了围护结构热湿性能模拟软件。该软件可以进行动态室内外环境参数下的围护结构热、湿特性分析，为结构工程师提供了方便快捷的判断多层墙体内可能出现冷凝的方法，从而选择合适的防护措施。并结合

2、工程实例说明了其应用。关键词：围护结构模拟；软件；热湿性能’中图分类号：TU111．19文献标识码：A文章编号：1001—702X(2011)12—0087—03DevelopmentofhygrothermalperformancesimulationsoftwareforbuildingenvelopeSUXianghui，LIG吼，CHENWeiwei1,JIANGZhengliang(1．CollegeofAerospaceEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstron

3、autics，Nanjing210016，Jiangsu，China2．NaHingWallMaterialsInnovation＆EnergySavinginBuildingsManagementOfice，NaHing210000，Jiangsu，China)建筑，因此，在借鉴国外相关研究成果和实践的基础上，我们1开发建筑围护结构热湿性能模拟软件的建立了自己的围护结构热湿传递模拟应用工具，以期能够在目的工程设计阶段对墙内湿积累进行控制。工程应用上，热湿气候地区的建筑墙体湿积累将引起以2建筑围护结构热湿性能模拟软件的结构下问题：(

4、1)墙体隔热性能下降，保温材料与基层、保温材料与饰围护结构热湿1'3z厶I：t匕~模拟软件采用混合编程方法开发相应面之间出现剥离和脱落，甚至出现结构被破坏，使建筑物使用的功能模块。以VisualC++6．0作为软件主控界面的开发工具，寿命大大降低的工程耐久性问题。以Matlab完成用户输入信息在程序代码中的翻译及程序代(2)建筑结构内湿度过大，不仅为霉菌等微生物的繁殖提码运算的载体。图1是软件的整体框架结构示意。供了有利条件，还会引起建筑结构的损坏和建筑材料发生化学变化，这又为霉菌提供了广泛的食物来源。造成与湿积累有关的室内空气品质

5、问题。．(3)建筑吸放湿过程引起的建筑能耗问题。近20年来，建筑围护结构热湿过程模拟被广泛应用于学术研究领域，国外开发了许多围护结构热湿传递的数学模型、模拟方法以及模拟应用工具(如WUFI、1D—HAM、hygIRC、MOIST、GLASTA等)。这些模拟应用工具缩小了模拟和设计之间的应用鸿沟，从而能够在实际设计过程中被有效地利用进行辅助分析。由于地理位置、建筑材料及建筑结构形式等差异，国外的模拟应用工具不能直接应用于南京地区具体基金项目：江苏省建设系统科技项H[JS2011JH15]收稿日期：2011-06—10作者简介：苏向辉，

6、女，1964年生，河南许昌人，副教授。地址：南京航空航天大学航空宇航学院014系，E—mail：nauhang30106@163-c0m。图1围护结构热湿性能模拟软件结构框架示意NEWBUILDINGMATERIALS·87·苏向辉，等：建筑围护结构热湿性能模拟软件开发矩形表示各个模块，箭头表示各模块之间的关联。通过3建筑围护结构热湿性能模拟软件的建筑围护结构描述界面，设计人员描述建筑物的围护结构用户界面(几何尺寸、热湿特性参数)以及各层墙体材料的排列情况。主控界面把用户输入的建筑围护结构的相关数据自动传输围护结构热湿性能模拟软件在

7、Windows2000及以上版给围护结构热湿分析模拟模块，热湿分析模拟模块的数学模本操作系统下运行。所有的模块都集成到基于VC++6．0开发型是基于Henry的一维瞬态传热传湿的数学模型：的用户界面(见图2)，用户在此界面上进行建筑围护结构的OT描述，通过选单调用其它模拟模块。方程求解的主程序使用一鲁警=Or(1)MATLABR2008a编写，利用MATLAB提供的API函数去操。p,+-D(2)纵MATLAB引擎，调用MATIAB的功能函数，完成方程的矩一阵运算，最终绘制出结果图。U=p一T(3)式中：p一水蒸气密度，kg／m；p

8、——墙体材料密度，kg]m3材料孔隙率，％；D——水蒸气扩散率，m2／s；￡7。_一材料的含湿量，kg／kg；。广一蒸发潜热或凝结潜热，J／kg；旷一导温系数，m2／s，a=X／pC~。边界条件：xoor=％[一Tm()]-foh％m