（环境管理）被动式太阳能集热蓄热墙对室内湿环境调节作用的研究.pdfVIP

（环境管理）被动式太阳 能集热蓄热墙对室内湿 环境调节作用的研究 图 1 实验房外景图 (a)对比房南外墙(b)太阳房南外墙 图2 墙体结构及物性参数示意图 2.2 测试方法 温湿度测点布置如图 3 所示。室内的壁面温度及墙体内的温度测量均采用多通道计算机巡回 检测系统自动记录、室内中心点和空气间层内的温湿度测量采用日本产数字式温湿度测试仪 （TR-72S ）、室外的温湿度数据采用美国产微型气象站连续自动记录，数据记录时间间隔均 为 10 分钟。图 3 中的EDPT 和 RDPT 分别表示实验房和对比房中心点的露点温度、RHE 和 RHR 分别表示其相应位置的相对湿度、其余符号表示其相应测试点的温度，测点均布置在房间的 中心高度。 图3 温湿度测点布置图 3 实验结果分析 3.1 不同墙体作用下室内含湿量的变化 （a）11 月（刚竣工） (b)12 月 (c)1 月 图4 不同墙体对室内含湿量影响的逐时迁移变化图 实验房于2003 年 10 月底竣工，墙体内含水量较高，尤其是太阳房在混凝土浇注过程中掺入 了大量的水分，图4 表示了竣工后不同时间段，不同的墙体结构和室外气候条件对室内含湿 量的影响。由图 4 （a）可知，阴天时，太阳房室内含湿量比对比房高；晴天时，由于太阳 光直接照射到集热蓄热墙体上，集热蓄热墙向室外侧空气间层的水分蒸发较快，使太阳房室 内的含湿量明显低于对比房；随着时间的推移，太阳房和对比房的室内含湿量均保持在一个 相对平稳的状态，但对比房的含湿量明显地高于太阳房，（图 4(b),(c)）。另外，由图4 （b）、 （c）可知，0:00 至 10:00 左右，阴天时的室内含湿量高于晴天，15:00 以后，结果相反， 同时还可以了解到室外气候变化对对比房含湿量的影响逐渐减弱。 3.2 表面结露分析 在测试期间，由于室外气温较低，实验房门窗几乎处于全关闭状态，空气间层和室内外相对 湿度随时间的变化如图 5 所示。由图 5 可知，对比房的室内相对湿度在 3/4 的时间段里高达 80% ，最低也在60%左右，比实验房约高 20% 。被动式太阳能墙体的空气间层，受太阳辐射的 作用，相对湿度（RHAL 、RHAR ）远低于室内侧的相对湿度（RHE ），使集热蓄热墙体的湿传 递为从向室内和空气间层的双向传递过程过渡到向空气间层的单向传递，太阳房内的相对湿 度由于被动式太阳能墙体吸放湿特性而保持一个适宜的湿度状态。图 6 表示的是在同样的试 验条件下，太阳房和对比房室内侧门窗、南外墙壁面温度以及室内露点温度的随时间变化情 况，图中符号参见图 2 。由图6 可知，由于集热蓄热墙的作用，太阳房南外墙室内侧壁面温 度（EWL 、EWR）比对比房（RWR 、RWL ）高约3~5℃，太阳的日出日落运行规律，使太阳房南 外墙室内侧壁面温度产生一定的波动，而对比房则变化不大。虽然两个房间室内温度相差不 大（1~1.5℃左右），但由于对比房的高湿环境使露点温度比太阳房高约 3~5℃，从 18 ：00~ 7 ：00 ，门内侧表面温度几乎等于露点温度，窗内侧表面温度则低于露点温度，出现结露现 象，当室外气温低于-5℃时，结露现象非常严重，而相比之下太阳房从未出现过结露。 图5 空气间层和室内外相对湿度的逐时变化图 (a)太阳房 (b)对比房 图6 室内壁面温度和露点温度的逐时变化图 3.3 墙体内部水蒸气分压力分布 多孔介质的传湿过程是包含了气液两相流动、相变、热湿耦合传递等现象的复杂过程。前节 已经对表面结露现象进行了分析，本文中为了简化对墙体内部传湿过程的分析，根据文献[12] 介绍的稳态下纯蒸汽渗透过程的计算方法对太阳房的集热蓄热墙和对比房的南外墙内部水 蒸气分压力进行了计算，具体计算方法如下： 1）根据墙体两侧空气的温度和集热蓄热墙体内三个测点的温度（见图3），做出相应的饱 和水蒸汽分压力 P 的分布线。 s 2）根据墙体两