[发明专利]一种基于热湿耦合的装配式建筑热桥分析方法

权利要求书

1.一种基于热湿耦合的装配式建筑热桥分析方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤(1)获取墙体材料的性能参数，包括密度(kg/m³)、定压热容(J/(kg·K))、导热系数(W/(m·K))、含水量(kg/m³)、扩散系数(m²/s)、蒸汽渗透性(kg/(m·s·Pa))；

步骤(2)查询当地典型年份气象参数，包括月平均温度T_ext(℃)、月平均相对湿度月平均风速u(m/s)；

步骤(3)在COMSOL Multiphysics选择三维建筑材料热湿传递模型，其湿控制方程和热控制方程分别为

其中(ρc)_eff＝ρmc_p,m+ωc_p,l (方程3)

式中ξ为湿容(kg/m³)，φ为空气相对湿度(％)，D_w为液态水扩散系数(m²/s)，δ_P为水蒸气渗透率(kg/(m·s·Pa))，P_sat为饱和蒸汽压力(Pa)，k_eff为当量导热系数，L_v为水蒸气的汽化潜热(J/kg)，ρ_m为干材料密度(kg/m³)，c_p,m为干材料的比热(J/(kg·K))，ω为含湿量(kg/m³)，c_p,l为液态水的比热(J/(kg·K))，T为墙体温度(K)，t为时间(s),为梯度算子；

步骤(4)导入三维物理模型；

步骤(5)输入参数，包括气象参数以及材料参数；

步骤(6)根据已知条件为各个区域选择合适的初始条件与边界条件，边界条件包括热边界条件与湿边界条件，用户可根据已知条件选择温度、热通量、热绝缘、湿度、水汽通量、防潮层边界条件；

步骤(7)划分网格，在网格划分方面COMSOL自带预定义的自由四面体网格单元划分方式，用户只需选择合理的网格尺寸对研究对象进行网格划分，网格尺寸越密，计算越精确，但所需计算时间越长，根据需求设定求解方式和时间步长；

步骤(8)计算结果；

步骤(9)选择几种不同的装配式建筑连接方式以及材料，根据各个月份的气象参数分别计算每个月的墙体温度与相对湿度参数。

2.如权利要求1所述的一种基于热湿耦合的装配式建筑热桥分析方法，其特征在于：

所述气象参数包括风速、温度、湿度、太阳辐射照度、天空有效温度、降雨以及盐雾浓度中的至少一种。

3.如权利要求1所述的一种基于热湿耦合的装配式建筑热桥分析方法，其特征在于：

所述网格尺寸包括至少对以下极端粗化、特别粗化、较粗化、粗化、正常、细化、较细化、特别细化、极端细化中的一种对研究对象进行网格划分。

4.如权利要求1所述的一种基于热湿耦合的装配式建筑热桥分析方法，其特征在于：

所述墙体材料可由MatWeb材料库导入。

5.如权利要求1所述的一种基于热湿耦合的装配式建筑热桥分析方法，其特征在于：

所述三维物理模型可由SolidWorks或CAD导入。