建筑用材对室内温湿度的影响分析
文献综述
1 研究背景与意义
随着社会经济发展，人民生活水平日益提高，人们对建筑室内热湿环境的要求也越来越高。人们在室内工作、学习、生活，室内环境不仅对人体健康有影响，而且对学习和工作效率也有影响。室内温湿度直接关乎人体舒适度，为了更好地营造满足人体热舒适的室内环境，又或者为了满足工业工艺生产要求，人们通过空调系统来调节室内的热湿环境来达到生活或生产要求，但随之而来的是对环境的破坏和巨大的能源消耗。建筑作为室内空气的载体，首先需要研究的就是建筑用材对室内温湿度的影响。知道了不同建筑用材对室内热湿环境的影响，就可以通过选择合适的建筑材料以控制室内的温湿度，从而满足人体舒适性要求，而且这样不会像空调系统那样带来负面影响。
建筑围护结构是多层多孔结构，结构内的热湿传递及空气渗透是一个典型的热质耦合传递过程。建筑材料多数为复杂的毛细多孔体，其孔洞充满着湿空气、液态水或冰。在潮湿的建筑材料层中通过几种不同的方式进行热量传递。在固体骨架、水分膜层和冰之间，通过导热进行热量传递；在充满湿空气的毛细孔中，通过对流换热和辐射换热进行热量传递。当毛细孔中既有液态水又有空气时，热量传递的方式有对流换热、辐射换热和相变换热；墙体中还通过空气渗透迁移热量。建筑结构内同时存在着水蒸气分压力差和温差，所以在结构内部的吸湿区发生水蒸气迁移，在冷凝区发生饱和水蒸气和液相水分的迁移[[1]]。基于上述原因，建筑材料会直接影响到室内的热湿环境。
建筑物外部围护结构就是处于室外气温周期变化及太阳辐射周期变化的影响下，围护结构内的导热过程也呈现周期性非稳态变化，温度波的衰减和延迟现象是周期性非稳态导热的两个最显著特点[[2]]。
研究建筑室内温湿度的方法包括：实际现场调查、实验室研究和数值模拟[[3]]。
随着计算机技术的迅速发展，我们可以对建筑室内空气的温湿度进行数值模拟研究。Fluent是计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，简称CFD）的一个软件包，是一款用于模拟复杂空间区域内的流体流动和传热过程的专业软件[[4]]。通过对室内空气流场的数值模拟，我们可以得到室内空气的物理量（如温度、湿度等）在空间位置上的分布以及随时间的变化规律，这种数值模拟可以形象地展示空气流场流动的情景[3]。从而为我们研究建筑用材对室内温湿度的影响提供依据。
2 国内外研究现状
目前国内外专家学者用Fluent对一定空间空气流场进行模拟的研究很多，但对于不同的建筑用材对室内空气温湿度的影响的研究却很少，多数都是研究某种材料的建筑室内空气的温湿度。
史小兵硕士曾做过建筑室内环境对人体热舒适研究。在国内外研究成果的基础上讨论了建筑室内环境的影响因素，主要有：热舒适、建筑室内空气品质、建筑声环境、建筑光环境和建筑电磁环境。并模拟分析了建筑室内环境，提出建筑环境模拟已经成为建筑与建筑环境系统的设计、评价和分析工作中的一种有效工具[3]。
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