Dynamic Modelling and Measurements of a Ventilated Double-Skin Facade
Authors
Bernes, Bjørn Steen ; Dalsgarð, Búi Persson
Term
4. term
Publication year
2018
Submitted on
2018-06-08
Pages
231
Abstract
This thesis investigates the development, calibration, and validation of a 2D dynamic numerical model of a ventilated double-skin façade operating in external air curtain mode. The model comprises a thermal sub-model and an airflow sub-model; the thermal part is solved using a state-space approach. Control variables are cavity air temperature, glass surface temperatures, and total cavity airflow, the latter measured with a Lindab Ultralink ultrasonic system. The model is calibrated and validated against full-scale measurements from two test facilities near Aalborg University: The Cube (October 2006) and the newly constructed DSF23 (May 2018). Against The Cube, the benchmark model achieved an average absolute deviation of 6.8%, with a maximum deviation of 16.1% for the top cavity internal-side surface temperature and a minimum deviation of 2.3% for the top internal surface temperature. Against DSF23, the validated model showed an average absolute deviation of 7.3%, with a maximum deviation of 20.6% for the bottom cavity air temperature and a minimum deviation of 1.6% for the top internal surface temperature. Overall, the results indicate a dynamic model that reproduces ventilated double-skin façade behavior with good agreement to full-scale data.
Denne afhandling undersøger udvikling, kalibrering og validering af en 2D dynamisk numerisk model af en ventileret double-skin facade i udvendig luftkølingsfunktion. Modellen består af en termisk del og en luftstrømningsdel, hvor den termiske del løses med en state-space metode. Styreparametrene er lufttemperatur i hulrummet, overfladetemperaturer på glasflader samt den samlede hulrums-luftstrøm, hvor den samlede luftstrøm er målt med et ultralydssystem (Lindab Ultralink). Modellen er kalibreret og valideret mod fuldskala-målinger fra to testfaciliteter nær Aalborg Universitet: The Cube (oktober 2006) og den nyopførte DSF23 (maj 2018). I forhold til The Cube opnår benchmark-modellen en gennemsnitlig absolut afvigelse på 6,8 %, med en maksimumafvigelse på 16,1 % for den øverste måling af hulrummets indvendige side overfladetemperatur og en minimumsafvigelse på 2,3 % for den øverste indvendige overfladetemperatur. I forhold til DSF23 viser den validerede model en gennemsnitlig absolut afvigelse på 7,3 %, med en maksimumafvigelse på 20,6 % for nederste hulrums lufttemperatur og en minimumsafvigelse på 1,6 % for den øverste indvendige overfladetemperatur. Samlet set peger resultaterne på en dynamisk model, der kan gengive en ventileret double-skin facades opførsel med god overensstemmelse til fuldskala-data.
[This apstract has been generated with the help of AI directly from the project full text]