即特隆布牆。
夏季過熱是被動式太陽能技術套用中普遍存在的問題,也是被動式太陽能建築大規模推廣套用的難點之一。常採用的自然降溫手段有遮陽、夜間通風、被動蒸發降溫等。
目前國內外學者大多將研究的重點放在利用特隆布牆結構誘導室內自然通風方面。
基本介紹
- 中文名：特隆布牆
- 技術特點：誘導室內自然通風
- 解決：夏季過熱
- 要求：最佳運行方案
- 領域：工程技術
概述,最佳運行方案討論,結論,
概述
目前國內外學者大多將研究的重點放在利用特隆布牆結構誘導室內自然通風方面,Gan Guohui等人首次採用(RNG)K-ε湍流模型對未使用夏季遮陽的特隆布牆的降溫效果進行了理論分析,預測了空氣夾層內氣流的浮動及空氣流量與特隆布牆設計尺寸之間的關係;J.Hirunlabh等人對一種套用於熱帶地區的無蓄熱作用的類似特隆布牆結構的金屬牆的誘導自然通風效果進行了實驗研究,建立了熱性能穩態預測模型;I. Blasco Lucas套用等比例縮小的實驗模型對被動式結構特隆布牆全年運行熱效果進行了討論,提出在夏季使用外遮陽有助於提高其熱工性能。
研究表明,被動式太陽房的冬季供暖效果越好,夏季過熱的問題也就越嚴峻。所以在保證其良好的冬季供暖效果的前提下,解決夏季過熱問題,並儘可能地套用已有的結構進行被動式降溫,是推廣被動式太陽能建築的關鍵。
最佳運行方案討論
通過實驗分析可知,設計運行合理的特隆布牆不僅不會出現夏季過熱的問題,還可以在一定程度上起到被動式降溫的作用。為進一步強化其降溫效果,應從以下兩個方面進行改進。
1、捲簾方案
根據太陽輻射儀記錄的數據判斷,夏季早上6:00時,太陽輻照量就可以達到0.1MJ/h左右,所以如果將捲簾放下的時間提前2h,可進一步減少牆體得熱量0.5MJ左右。通過計算還可以知道,由於本實驗所選用的捲簾熱容量較小,雖然具有高反射比,但是由於太陽輻射長時間作用,捲簾溫度也有所升高,增大了捲簾與牆體的輻射換熱量,所以可以通過選用熱惰性較大的捲簾材料或者選擇合理的捲簾安裝位置,降低捲簾的溫升,以進一步減少白天牆體的得熱量。
2、通風方案
通過計算發現,夾層內空氣流動可按兩個獨立大平板間的自然對流計算,所以在不改變其他部件物性參數的情況下,即使增大夾層寬度,也無法有效地增加牆體夜間對流換熱量。而且由Gr的計算公式可知,雖然增加夾層高度可強化對流換熱。但是如果增加夾層的高度,也會增加牆體面積,從而增大牆體的輻射得熱量,而且還要考慮到建築層高的限制,所以想僅通過改變夾層尺寸來增強空氣對流,強化牆體的夜間蓄冷效果並不十分可行。故為進一步加強對流作用,增加空氣流量,建議在外風口處加一台小型風機,對夾層內進行強制通風。通過實驗知道,最有利於夏季降溫的外風口控制方式為全天開啟。考慮熱帶地區白天室外氣溫較高的情況,若外風口也為自動控制狀態,白天可依據夾層內空氣溫度與環境溫度之差進行控制,當夾層內溫度低於室外溫度的時候,將外通風口關閉。
結論
1、採用合理的運行方案不僅可以有效解決特隆布牆夏季過熱的問題,還可以在一定程度上起到被動式降溫的作用。
2、外通風口全天開啟,內通風口自動啟閉,捲簾白天放下、夜間開啟是較為有效的特隆布牆夏季降溫運行方案,可以有效地解決特隆布牆系統夏季過熱的問題。加強夾層內空氣流動,還可以達到較為理想的被動式降溫效果。
3、由於夾層內對流作用相對較弱,牆體並不能實現預期的夜間蓄冷效果。針對北方晝夜溫差較大的氣候特點,通過採取一定的措施加強夾層內空氣的對流,可以進一步強化特隆布牆夏季降溫效果。而對於僅利用特隆布牆結構進行夏季誘導通風的南方地區,在設計時可使用薄牆,同樣可以達到很好的降溫效果。
4、通過改變夾層的高度和厚度對增強夾層內空氣對流換熱效果的作用不是很明顯,建議使用主動方式,加小型風機等,這方面有待於進一步研究。
5、在夏季6:00～18:00使用捲簾,可進一步減少牆體得熱量。如果選用具有較大熱容量的捲簾,可降低白天捲簾與牆體的輻射換熱量,強化使用捲簾的降溫效果。
