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在我国南方地区,气候变化剧烈并且长期处于高温高湿气候状态下,墙体的热湿迁移对建筑围护结构的热工性能、建筑能耗和室内环境有着十分重要的影响。由于墙体材料大多是多孔介质,基于多孔介质湿传递机理进行传湿分析计算是非常复杂的,因此建筑师们在设计围护结构时更多的是依赖经验。为了提供实用的方法和经验数据来指导进一步的研究和工程实践,本文开展了对南方建筑外墙体热湿耦合迁移的实验研究。 本文建立多层墙体热湿耦合传递的实验测试方法,以水泥砂浆—砖—水泥抹灰式多层墙体为代表,通过在实际环境下对长沙地区1月份和7月份空调房间外墙体内的温湿度分布进行了实验测试,并对热湿气候地区墙体内湿传递和积累的情况进行了研究。为了分析不同内贴面材料对墙体热湿性能的影响,对相同的墙体采用不同的内贴面材料,比较其实验结果。并测量晴天和阴雨天时的太阳辐射,比较墙体内温湿度在两种气候条件下的变化情况,分析太阳辐射对温湿度分布的影响。 对墙体内热湿传递实验研究的结果表明: (1)水泥砂浆与红砖界面处的温度、湿度严重受室外温、湿度变化的影响,室内环境的变化对其影响比较小,红砖与水泥抹灰界面处的温度、湿度主要受室内温、湿度的影响,变化较小; (2)在夏季时,内表面贴发泡塑料壁纸的墙体内各界面处的温、湿度普遍比没贴壁纸的墙体内相应位置处的要高; (3)在冬季时,两墙体内界面处的温度基本相同,但没贴壁纸的墙体内各界面处的湿度比内表面贴有发泡塑料壁纸的墙体中要略高; (4)阴雨天气候对墙体内的含湿量影响很大,会造成水泥砂浆与红砖界面处的相对湿度长期接近饱和状态; (5)在夏季和冬季进行空气调节时,不论阴雨天还是晴天,水泥砂浆与红砖界面处的相对湿度均有可能达到饱和状态,并有相当长的时间该位置的相对湿度高于80%,易引发霉菌的生长; (6)同时,墙体内的温、湿度变化存在着很强的耦合作用,并且太阳辐射强度对墙体内的温、湿度分布有很大的影响。 为验证实验结果,以多孔介质传热传质学为基础,运用以空气含湿量和温度为驱动势建立的多层墙体一维瞬态热湿耦合传递方程对墙体内的温湿度分布进行预测。在考虑太阳辐射的影响下,将水平总太阳辐射进行分解,得到建筑物不同朝向墙体的得热量。采用有限差分法解耦合方程,并将其预测结果与实验结果进行比较。结果表明:模型预测结果跟实验测试结果吻合良好。并且界面处温度的模型预测值与实验测试值之间最大偏差约为3.3K,平均偏差约为0.5K左右。界面处空气含湿量的模型预测值与实验测试值之间的最大误差约为9%,平均误差约为4%左右。…… 
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