[發(fā)明專利]一種基于熱濕耦合的裝配式建筑熱橋分析方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110685229.3
• 申請(qǐng)日: 2021-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN113468638B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭興國;季姜君;劉向偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南昌大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/13
• 分類號(hào): G06F30/13;G06F30/23;G06F119/08
• 代理公司: 南昌金軒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 36129
• 代理人: 余鵬錦

1.一種基于熱濕耦合的裝配式建筑熱橋分析方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟(1)獲取墻體材料的性能參數(shù)，包括密度(kg/m³)、定壓熱容(J/(kg·K))、導(dǎo)熱系數(shù)(W/(m·K))、含水量(kg/m³)、擴(kuò)散系數(shù)(m²/s)、蒸汽滲透性(kg/(m·s·Pa))；

步驟(2)查詢當(dāng)?shù)氐湫湍攴輾庀髤?shù)，包括月平均溫度T_ext(℃)、月平均相對(duì)濕度月平均風(fēng)速u(m/s)；

步驟(3)在COMSOL Multiphysics選擇三維建筑材料熱濕傳遞模型，其濕控制方程和熱控制方程分別為

其中(ρc)_eff＝ρmc_p,m+ωc_p,l (方程3)

式中ξ為濕容(kg/m³)，φ為空氣相對(duì)濕度(％)，D_w為液態(tài)水?dāng)U散系數(shù)(m²/s)，δ_P為水蒸氣滲透率(kg/(m·s·Pa))，P_sat為飽和蒸汽壓力(Pa)，k_eff為當(dāng)量導(dǎo)熱系數(shù)，L_v為水蒸氣的汽化潛熱(J/kg)，ρ_m為干材料密度(kg/m³)，c_p,m為干材料的比熱(J/(kg·K))，ω為含濕量(kg/m³)，c_p,l為液態(tài)水的比熱(J/(kg·K))，T為墻體溫度(K)，t為時(shí)間(s),為梯度算子；

步驟(4)導(dǎo)入三維物理模型；

步驟(5)輸入?yún)?shù)，包括氣象參數(shù)以及材料參數(shù)；

步驟(6)根據(jù)已知條件為各個(gè)區(qū)域選擇合適的初始條件與邊界條件，邊界條件包括熱邊界條件與濕邊界條件，用戶可根據(jù)已知條件選擇溫度、熱通量、熱絕緣、濕度、水汽通量、防潮層邊界條件；

步驟(7)劃分網(wǎng)格，在網(wǎng)格劃分方面COMSOL自帶預(yù)定義的自由四面體網(wǎng)格單元?jiǎng)澐址绞剑脩糁恍柽x擇合理的網(wǎng)格尺寸對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格尺寸越密，計(jì)算越精確，但所需計(jì)算時(shí)間越長，根據(jù)需求設(shè)定求解方式和時(shí)間步長；

步驟(8)計(jì)算結(jié)果；

步驟(9)選擇幾種不同的裝配式建筑連接方式以及材料，根據(jù)各個(gè)月份的氣象參數(shù)分別計(jì)算每個(gè)月的墻體溫度與相對(duì)濕度參數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于熱濕耦合的裝配式建筑熱橋分析方法，其特征在于：

所述氣象參數(shù)包括風(fēng)速、溫度、濕度、太陽輻射照度、天空有效溫度、降雨以及鹽霧濃度中的至少一種。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于熱濕耦合的裝配式建筑熱橋分析方法，其特征在于：

所述網(wǎng)格尺寸包括至少對(duì)以下極端粗化、特別粗化、較粗化、粗化、正常、細(xì)化、較細(xì)化、特別細(xì)化、極端細(xì)化中的一種對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行網(wǎng)格劃分。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于熱濕耦合的裝配式建筑熱橋分析方法，其特征在于：

所述墻體材料可由MatWeb材料庫導(dǎo)入。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于熱濕耦合的裝配式建筑熱橋分析方法，其特征在于：

所述三維物理模型可由SolidWorks或CAD導(dǎo)入。