工业与民用建筑论文提纲

论文题目：基于操作温度控制的工业建筑围护结构防热性能优化研究

摘要：工业建筑室内具有不同强度的热源,热源的对流散热和辐射散热是影响室内热环境的主要原因,同时热源的辐射散热也是影响围护结构内壁面温度的主要原因。工业建筑围护结构热工设计不但受室外气候条件的影响,同时还受到室内热源强度的影响。因此,工业建筑围护结构防热性能优化既要考虑隔热,还要考虑室内散热,其防热性能优化方法不能直接套用民用建筑。研究工业建筑通风条件下围护结构防热性能优化方法有助于指导其围护结构防热性能优化,改善室内热环境并节约通风能耗。本文首先调研并分析了全国74个既有工业建筑围护结构热工参数的分布特征,发现工业建筑体形系数和窗墙面积比变化范围均比民用建筑要小,多数建筑的体形系数和窗墙面积比集中在偏小的范围内。工业建筑围护结构热工性能要求总体上比民用建筑要低。根据工业建筑围护结构防热特点,采用室内操作温度为工业建筑围护结构防热性能优化控制参数,以“不满意总小时数”为防热性能优化控制目标,当“不满意总小时数”最小时,对应的围护结构防热效果最优。由于工业建筑围护结构防热不仅要考虑隔热,还需要考虑散热,因此本文得到的传热系数为推荐值,传热系数过大或过小都会影响防热的整体效果。通过文中提出防热性能优化方法对不同热强度、不同通风换气次数和不同气候条件下的工业建筑围护结构热工参数进行优化。通风换气次数一定时,同一地区围护结构的传热系数推荐值随着热强度的增大呈现出增大的现象;室内热强度一定时,同一地区围护结构的传热系数推荐值随着通风换气次数的增大而增大;室内热强度和通风换气次数一定时,广州、武汉和西安三个地区的围护结构传热系数呈现出降低的趋势。当热强度为15W/m~3,通风换气次数为8次/h时,广州地区外墙和屋顶的传热系数推荐值分别为6.67W/（m~2·K）和7.27 W/（m~2·K）;武汉地区外墙和屋顶的传热系数推荐值分别为6.67 W/（m~2·K）和0.85W/（m~2·K）;西安地区外墙和屋顶的传热系数推荐值分别为1.47 W/（m~2·K）和1.52W/（m~2·K）。通过求解围护结构导热微分方程,以西安和武汉为例,对比分析围护结构在同一传热系数下不同构造的内外壁面温度、热流密度和衰减延迟等防热性能,得到了西安和武汉地区在自然通风条件时防热性能相对最优的构造形式及其热工参数。以西安地区为例,外墙传热系数为0.3 W/（m~2·K）时,其热惰性为3.5的构造防热性能相对最优,对应的构造形式为20mm水泥砂浆+200mm钢筋混凝土+105mm聚氨脂硬泡沫塑料+25mm水泥砂浆;屋顶传热系数为1.2W/（m~2·K）时,其热惰性为2.5的构造防热性能相对最优,对应的构造形式为25mm水泥砂浆+120mm钢筋混凝土+20mm水泥砂浆+90mm憎水珍珠岩板+20mm水泥砂浆。

关键词：工业建筑;操作温度;防热性能优化;围护结构

学科专业：供热、供燃气、通风及空调工程

摘要

ABSTRACT

1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 围护结构防热指标研究

1.2.2 围护结构优化设计研究

1.3 课题研究的主要内容

2 既有工业建筑围护结构热工性能参数调研与分析

2.1 调研概况

2.2 调研结果及分析

2.2.1 体形系数

2.2.2 总窗墙面积比

2.2.3 屋面传热系数

2.2.4 外墙传热系数

2.2.5 外窗传热系数

2.3 本章小结

3 基于操作温度控制的围护结构防热性能优化方法

3.1 民用建筑围护结构防热设计方法及指标

3.2 工业建筑围护结构防热性能优化方法

3.2.1 防热控制目标

3.2.2 计算工具简介及防热性能优化方法

3.3 防热目标影响因素分析

3.4 本章小结

4 不同条件下的围护结构防热性能优化

4.1 计算模型及工况设置

4.1.1 计算模型

4.1.2 工况设置

4.2 热强度

4.3 通风换气次数

4.4 气候条件

4.5 本章小结

5 围护结构构造防热性能分析

5.1 外墙防热性能研究

5.1.1 内外壁面温度及温差

5.1.2 内外壁面热流密度

5.1.3 温度波的衰减延迟

5.2 屋顶防热性能研究

5.2.1 内外壁面温度及温差

5.2.2 内外壁面热流密度

5.2.3 温度波的衰减延迟

5.3 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献