應(yīng)用建筑能耗模擬軟件是研究建筑能耗水平的有效途徑之一,但目前建筑能耗模擬軟件均將地面的三維傳熱過程簡化為一維傳熱過程,在縮短模擬耗時(shí)的同時(shí)也增大了模擬誤差。需提高建筑能耗模擬軟件中地面?zhèn)鳠嵊?jì)算輸入?yún)?shù)的精度,從而提高能耗模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí)隨著建筑墻體、門窗等圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能增強(qiáng),建筑地面?zhèn)鳠釋ㄖ䶮嵛锢憝h(huán)境的影響也愈來愈大。本文研究了嚴(yán)寒地區(qū)典型建筑地面及地下室地面?zhèn)鳠徇^程,對其進(jìn)行二維非穩(wěn)態(tài)模擬,模擬過程中假設(shè)建筑材料以及土壤熱物性參數(shù)不隨溫度變化。得到了地面最不利點(diǎn)全年溫度變化、周邊地面及非周邊地面全年熱流密度變化,計(jì)算得出供暖季地面當(dāng)量傳熱系數(shù)。當(dāng)量傳熱系數(shù)可集成到建筑模擬軟件的一維傳熱計(jì)算體系中,輸入精確描述地面熱工性能的參數(shù)可以在保證模擬速度的同時(shí),提高模擬準(zhǔn)確性。分析了建筑地面及地下室地面進(jìn)行全年傳熱特征,分別得到春季、夏季、秋季和冬季時(shí)期,不同深度土壤層溫度變化,分析了各季節(jié)地面?zhèn)鳠徇^程特點(diǎn),并為相關(guān)學(xué)者提供不同深度土壤層全年溫度變化的數(shù)據(jù)參考。本文研究了地面?zhèn)鳠徇^程影響因素,模擬不同建筑外墻類型、土壤類型、室內(nèi)外高差、基礎(chǔ)形式、保溫形式條件下建筑地面?zhèn)鳠岬奈锢憩F(xiàn)象,... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

建筑底層地面構(gòu)造示意圖

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-11-式（2-3）可以計(jì)算得到相應(yīng)積分區(qū)域的當(dāng)量傳熱系數(shù)值。這里的值是根據(jù)底層地面的熱流密度推導(dǎo)而得出的，只是在數(shù)值上等同的概念，故稱之為當(dāng)量傳熱系數(shù)。從推導(dǎo)過程中可以看出，當(dāng)量傳熱系數(shù)能夠反映氣候條件、土壤、地面構(gòu)造、室內(nèi)外高差對傳熱過程的影響。由于底層地面不同區(qū)域的總熱流量可以由不同范圍內(nèi)的熱流密度積分計(jì)算得到，所以采用上述計(jì)算方法可以得到底層地面不同地帶的當(dāng)量傳熱系數(shù)[34]。qtK（2-3）式中：q——熱流密度（J/m2·s）；t——室內(nèi)外平均溫差（℃）K——當(dāng)量傳熱系數(shù)（W/m·K）。2.2物理模型的建立為了保證計(jì)算選取的建筑地面結(jié)構(gòu)可以反映嚴(yán)寒地區(qū)實(shí)際工程現(xiàn)狀，對嚴(yán)寒地區(qū)常見的建筑底層地面實(shí)際構(gòu)造進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)底層地面不同類型，分別選取典型建筑地面構(gòu)造和典型地下室地面構(gòu)造。選定嚴(yán)寒地區(qū)實(shí)際工程中較為常見的樁基礎(chǔ)底層地面構(gòu)造為建筑地面代表構(gòu)造。其構(gòu)造詳情為：室內(nèi)外地面高差300mm；室外地坪以下樁基礎(chǔ)埋深700mm，僅設(shè)置基礎(chǔ)外保溫層；室外地坪以上的建筑外墻為外保溫鋼筋混凝土墻，EPS板厚度130mm；建筑地下部分基礎(chǔ)外保溫材料XPS板厚度為50mm，室內(nèi)地面采用XPS板水平保溫形式，保溫層厚度60mm，熱阻為2(m2·K)/W，構(gòu)造詳情如圖2-3所示。圖2-3樁基礎(chǔ)底層地面典型構(gòu)造詳圖為了研究嚴(yán)寒地區(qū)地下室地面的傳熱過程，對嚴(yán)寒地區(qū)常見的地下室構(gòu)造進(jìn)行調(diào)查，選定具有代表性的樁基礎(chǔ)半地下室作為模擬構(gòu)造，其結(jié)構(gòu)詳情：室內(nèi)外地面高差1400mm；室外地坪以下的墻體和基礎(chǔ)僅進(jìn)行外保溫，且保溫層厚度與地

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文-12-面保溫層厚度一致；室外地坪以上的建筑外墻為外保溫鋼筋混凝土墻，EPS板厚度130mm；建筑地下部分墻體和地面的保溫材料XPS板厚度相等，構(gòu)造詳圖如圖2-4所示。圖2-4樁基礎(chǔ)地下室墻體和地面構(gòu)造2.3數(shù)學(xué)模型的建立2.3.1能量守恒方程能量守恒方程為計(jì)算容積內(nèi)熱量等于傳到熱流、液態(tài)水熱力學(xué)能、氣相熱力學(xué)能、水蒸氣焓、氣相VOC熱力學(xué)能和熱源或匯之和，其表達(dá)式如公式（2-4）所示：,,lgvvocgUQmmmmUREVdifflconvgconvvdiffvocgdiffREVjujujhjhjtx(2-4)式中：ρREVU——單位有效體積內(nèi)能量密度（J/m3）；jdiffQ——熱流密度（W/m2）；jconvml——液相的對流通量（kg/m2s）；jconvmg——?dú)庀蟮膶α魍浚╧g/m2s）；jdiffmv——水蒸氣的擴(kuò)散通量（kg/m2s）；jdiffmvoc,g——?dú)庀郪OC的擴(kuò)散通量（kg/m2s）；ul——液態(tài)水的熱力學(xué)能（J/kg）；ug——?dú)庀嗟臒崃W(xué)能（J/kg）；hv——水蒸氣的焓（J/kg）。(,)QdiffTjwTx(2-5)式中：λ（w,T）——導(dǎo)熱系數(shù)（W/mK）。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號：3514603