【碩士】北京建筑常用外墻飾面材料綜合熱工性能研究

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　　【學位年度】2009　　【摘要】　　 建筑外墻飾面是圍護結(jié)構(gòu)抵御外界氣候影響的第一道防線，圍護結(jié)構(gòu)最終要通過它完成與外界氣候的熱交換。它們的材質(zhì)、顏色、表面粗糙度等所表現(xiàn)出的熱工性能都直接影響到建筑物的保溫、防熱、能耗、室內(nèi)熱舒適度、以及室外生態(tài)熱環(huán)境。 北京地區(qū)屬于寒冷地區(qū)，冬季寒冷、夏季炎熱、空氣干燥。其建筑熱工設(shè)計要求是應(yīng)滿足冬季保溫要求，部分地區(qū)兼顧夏季防熱。因此建筑外墻飾面材料的選擇既要考慮冬季保溫得熱、又要考慮夏季防熱散熱，既要考慮對室內(nèi)熱舒適性和節(jié)能效果的影響，又要考慮對室外生態(tài)熱環(huán)境的影響。這些要求既有相同性，又有矛盾性。探索如何設(shè)計建筑外飾面材料，適應(yīng)北京地區(qū)的氣候特點，協(xié)調(diào)這些矛盾滿足上述功能，獲得最好的節(jié)能效果和最佳的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)。這正是本論文的研究目的。 然而長期以來一直對建筑外飾面材料如何影響建筑熱工性能缺乏系統(tǒng)研究，缺少可行的熱工性能評價指標和設(shè)計依據(jù)。針對上述現(xiàn)狀，本文進行了以下研究。 通過文獻綜述和實地調(diào)研，綜合分析了北京地區(qū)外墻飾面材料使用現(xiàn)狀，從中篩選出目前大量使用的不同顏色和粗糙度的瓷磚和涂料進行重點研究。 通過對外墻飾面材料基本熱工性能及其影響因素進行的理論分析，認為表面黑度ε、太陽輻射熱的吸收系數(shù)ρ。是影響外飾材料熱工性能的最主要熱特性參數(shù)。外飾材料表面溫度是直接反映其對室內(nèi)外熱環(huán)境影響程度的最主要參數(shù)。因此本文首次針對目前常用的涂料、瓷磚等外飾面材料，較系統(tǒng)地研究了外墻表面材料的熱特性參數(shù)黑度ε、太陽輻射熱的吸收系數(shù)ρs。獲得了較系統(tǒng)的材料參數(shù)值，并與建筑物理教材所提供的參數(shù)值進行了比較分析。然后通過大量的外墻表面溫度現(xiàn)場實驗，研究了不同材質(zhì)、不同顏色對表面溫度的影響，研究了建筑外墻面溫度不同朝向和高度的分布規(guī)律；通過制作實驗墻面和實驗試塊研究了外墻面表面溫度隨時間的變化規(guī)律。 另外，為分析冬夏兩季外墻面熱工性能對室內(nèi)外熱環(huán)境的綜合影響效果，本文選用DEST-h模擬軟件建立建筑模型，分析研究了不同外墻面材料對建筑能耗的影響。 最后，根據(jù)以上的研究成果，提出從優(yōu)化熱工性能的角度選用外墻飾面材料的原則和方法。 本文的研究成果為外墻飾面材料的熱物理特性研究提供了參數(shù)依據(jù)，為優(yōu)化外墻飾面材料以改善建筑熱工性能提供了理論依據(jù)，為建筑設(shè)計中外墻飾面材料的選擇、準確預(yù)測不同外飾面的建筑能耗提供了方法指導(dǎo)?！　」?20頁

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