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活动板房的室内热环境分析

发布时间:2019-2-12 15:28:03  浏览次数:

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      活动板房是临时性建筑的一种形式,是一种有着实体空间化结构的构筑物。
      1.结构分析

      活动板房在我国大部分以轻钢为骨架,彩钢夹芯板做为围护材料,夹芯板尺寸厚度一般为50mm,两侧由5cm彩钢组成,里面是可发性聚苯乙烯板(Eps板),EPS泡沫是一种热塑性材料,每立方米体积内含有300-600万个独立密闭气泡,内含空气的体积为以上,由于空气的热传导性很小,且又被封闭于泡沫塑料中而不能对流,所以一定程度能够起到隔热保温作用[2]。

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      2.室内热环境分析

      通过前期测试,活动板房外表面太阳直射下温度可达到60℃以上,室内环境温度可达40℃,远超过了室外舒服温度,如果居住者长时间板房内停留,能够使其中暑,更甚者产生休克。板房的维护结构不仅与室外环境接触,同时也与室内环境接触,夏季板房维护结构对室外环境而言是隔热体,对室内环境是热源体,围护结构壁面高温,通过导热和辐射换热将大量热量传到室内环境,加剧了室内热环境不舒服;冬季室内环境热量通过围护结构向室外散失,降低了室内环境温度,加剧了室内的不舒服。目前在使用过程中存在的大问题就是夏季闷热、冬季寒冷,造成这种现象的主要根源在于其围护结构薄,热阻和热惰性小,对室外环境温度变化抵抗力、消减和延迟作用都非常小,导致室内环境温度随室外环境温度变化,加剧了室内热环境的不舒服。过高和过低的室内环境温度,不仅影响居住者的工作效率,而且影响着生命健康,故对板房室内热环境进行分析,能够一定程度为临时性建筑内的居住者营造舒服的室内热环境。

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      地球上所有的能量大部分都直接或者间接来自于太阳能。针对目前夏热冬冷的现状,如果我们能够大程度的选择性吸收太阳能,那活动板房室内舒服性将会大幅提高。夏季太阳辐射强烈,板房围护结构薄,热阻、热惰性小,导致大量太阳辐射进入室内;冬季太阳辐射减小,室内热量通过围护结构向室外环境传递,如果能够采取措施,夏季尽可能少的吸收太阳辐射,冬季尽肯能多的吸收太阳辐射,室内热环境存在的夏热冬冷问题就能够一定程度得以改善。如何通过选择性吸收太阳辐射来改善室内热环境,我们首先要了解板房与外界环境的换热方式。
      活动板房与外界环境之间的三种换热方式:辐射、对流和导热。任何温度高于0K的物体无时无刻都与外界环境进行着红外辐射,板房在向外界环境进行辐射的同时,也接受来自于太阳的大量辐射。炎热的夏季,高温的室外空气流过房屋围护结构,空气携带的热量传递给板房围护结构,围护结构向室内传递热量;寒冷的冬季,低温的室外空气流过围护结构时,带走了围护结构热量,围护结构向室外传热。
      综上所述,对于活动板房这种临时性建筑,我们获得一个较舒服的居住环境,我们可以选择性利用太阳辐射。炎热的夏季,为了避免室内温度过高,我们可以采取措施降低活动板房围护结构从外界环境获得辐射,例如,采取维护结构喷涂反射涂料、顶部增加遮阳网、尽可能利用外界的遮挡减少太阳辐射等措施;冬季,我们应该尽可能多的利用太阳辐射来提升板房室内温度,可以通过板房安装放置时窗户朝南开,已尽可能多的利用太阳向室内辐射、增加板房的气密性,防止冷风渗透降低室内温度、还可以在条件允许范围内,增加围护结构厚度,以增大围护结构热阻和热惰性,以减少室内热量向室外传递。