[发明专利]一种基于太阳能建筑的建筑材料热物性数据库系统

摘要

一种基于太阳能建筑的建筑材料热物性数据库系统，能够根据材料的中英文名称检索到相应的密度、比热和导热系数，也可以追加新的材料方法甚至参数；可以作为插件，并入建筑设计软件环境内使用。相比于书籍、手册中的图表方法。本发明提供了一个集中统一的数据平台，不仅便于设计、科研等领域的技术人员在工作中使用，也为相互之间的学术交流提供了数据标准，具有使用简单，易于普及等特点。

主权项

一种基于太阳能建筑的建筑材料热物性数据库系统，其特征在于包括：数据输入模块、数据排序模块、数据查询模块、数据关系管理模块、材料表打印模块、墙体结构设计模块；数据输入模块负责实现数据的输入和存储，数据既能够按照预定格式制成文件后读入，也能够直接在输入界面上手工输入，经过适当的单位转换，存入数据库，等候后面模块处理；数据排序模块，根据材料的热物性将材料按顺序列出，点击相应表头，该列数据根据ASCII码值进行升序或者降序排列，其余全部数据记录跟着序重新排列，然后更新数据；数据查询模块，从数据库读取数据，实现名称、物性参数等查询，用于构建墙体，查询结果返回材料名称、序号等数，送至数据关系管理模块；数据关系管理模块是本系统核心，首先，其提供了维护材料数据库的基本功能；其次，提供了根据数据库材料构造墙体的功能性窗口，并建立和围护第二个数据库，即墙体结构数据库；该关系管理模块还留有外部接口，供外部程序通过该接口查询和索取材料数据库数据，或者根据名称查询墙体结构数据库；该模块能同步墙体和材料两个数据库，即修改任何一方数据，另外一方会相应地进行修改；所述数据关系管理模块具体实现如下：(1)输入每一层材料的厚度数据；(2)输入室内、外表面对流换热系数，其省缺值为内表面7.8W/M^2C，外表面23.3W/M^2C；(3)根据每一层材料以及表面对流换热系数，计算墙体的总传热系数；具体的计算过程为：根据每层材料厚度和材料的热物性，计算单层材料的热阻；墙体表面热阻为对流换热系数的倒数；按照串联原则，计算墙体总热阻，其倒数即为总传热系数；(4)根据上述室内、外表面对流换热系数、每一层材料密度、比热、导热系数以及厚度参数，实现z传递函数系数计算；具体的计算过程为：确定单层材料的传递矩阵系数Ai，Bi，Ci，Di，前后墙体表面的传递系数矩阵只与对流换热系数有关；按照一定顺序，将单层矩阵连乘，得到墙体总体传热矩阵；(5)根据上述室内、外表面对流换热系数、每一层材料密度、比热、导热系数以及厚度参数，实现墙体得热反应系数计算，具体的计算过程为：变换墙体总传递矩阵，表面温度为激励信号，表面热流为输出信号；此时，系数B为分母，确定B的根后，得到温度离散为三角函数后的墙体表面热响应的时域变化的一组计算式；根据此组计算式，可以得到表面 热流与表面本身温度以及墙体另一表面温度之间的关系系数，即反应系数。