降雨对墙体饰面材料热湿性能的实验研究

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1、广州大学硕士学位论文降雨对墙体饰面材料热湿性能的实验研究专业：供热、供燃气、通风及空调工程硕士生：姚桂菊指导教师：周孝清、李丽摘要利用天然降水促进建筑节能应用的问题，是基于我国华南地区夏季雨量充沛、太阳辐射强烈、蒸发比高的气候特点而提出的。目前受降雨过程模型、多孔材料含水状态的热湿物性等基础研究缺乏的影响，国内外的建筑能耗计算软件所建立的气象条件和热平衡方程中均未考虑降雨过程，必然忽视了降雨对建筑围护结构的蒸发冷却作用，导致的结果是建筑能耗计算水平较实际偏高。本文针对上述问题，以广州地区为例，研究湿热地区降雨对建筑墙体传热的影响，获得墙体在降雨过

2、程中及降雨过程后的传热特性及热湿物性参数等基础数据。为利用天然降水的蒸发冷却作用实现降低建筑能耗的应用提供实验依据及基础数据。首先，从饰面材料不同的吸水率出发，测试饱和吸水率，确定实验研究样本。对16种外墙饰面砖的饱和吸水率进行测试，总结了不同材料的吸水特性，从中选择了吸水率从高到低的水泥砂浆（14.77%）、多孔面砖（11.11%）和白色瓷砖（4.36%）作为实验研究的饰面材料样本。从墙体传热角度出发，从广州实际气象资料中选取典型降雨日，获得了环境舱模拟复现的气象参数24小时逐时值。其次，对降雨作用下的墙体的传热过程进行实验研究，借助建筑环境舱

3、实验平台，对不同饰面材料墙体在全晴天和不同降雨特征量工况下的传热过程进行实测研究。在墙体湿度场测试中使用了微波测湿系统。实测实验对全晴天和降雨条件下墙体的传热量进行了定量研究，并就墙体温度场和热流分布与室外气象参数间的关系进行了探讨。以研究饰面材料的含水率对墙体传热量的影响为目的，进行了不同降雨量下的传热对比实验。对不同饰面材料、相同降雨量下的墙体内表面温度和热流比较发现：吸水率较高、蓄水能力较强的多孔面砖具有更好的降温节能效果，可削减进入室内的热流潜力I降雨对墙面体饰面材料热湿性能的实验研究相比水泥砂浆高了9.1%；对同种饰面材料、不同降雨量下

4、的墙体内表面温度和热流比较发现：降雨量为10mm、历时2小时的降雨对水泥砂浆和多孔面砖墙体传热量的影响显著，增加降雨量到15mm，两面墙体内表面热流分别仅降低了1.52%、4.58%。在上述实验的基础上，以研究不同的蒸发起始时间对墙体传热的影响为目的，进行了降雨量为10mm、不同降雨起始时间下的传热对比实验。对同种饰面材料、不同降雨起始时间的墙体内、外表面温度和热流比较发现：不同的蒸发起始时间对墙体传热量的影响差异非常小，差别仅表现为，降雨时段墙体外表面温度降幅的不同和降雨开始对墙体传热产生影响的时刻不同。在广州夏季典型降雨日气候特征下，多孔面砖

5、饰面材料较传统的水泥砂浆饰面材料具有更好的蒸发降温能力，能起到更好的降低建筑能耗的作用。在干燥状态下，表面太阳辐射吸收率较低的瓷砖饰面材料更有利于建筑隔热。然而在利用天然降水的蒸发冷却作用实现降低建筑能耗的应用中，具有更高吸水率和更强蓄水能力的饰面材料更有优势。关键词：传热传湿；降雨过程；实验研究；外墙饰面材料II广州大学硕士学位论文ExperimentalStudyontheHeatandMoisturePropertiesofRainfallontheWallDecorativeMaterialsMajor：Heating、Ventilati

6、onandAirConditioningEngineeringName：YaoguijuSupervisor：Zhouxiaoqing,LiliAbstractThatproblemofusingnaturalprecipitationtopromotetheapplicationofbuildingenergysaving,isbasedonthecharacteristicsoftheabundantsummerrainfall,intensesolarradiationandhighevaporationratioinSouthernChi

7、na.Theeffectofwetbasispropertyofrainfallprocessmodel,porousmaterialmoist-ureheat,weatherconditionsandtheheatbalanceequationofcalculatingsoftwareest-ablishdomesticbuildingenergyconsumptionarenotconsideredintherainfallprocess,willignoretheevaporativecoolingeffectofrainfallonthe

8、buildingenvelope.First,determiningexperimentalstudysampleisfromadiff