雙層玻璃幕墻的節(jié)能分析

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1、建筑鬣

2、ji孽雙層玻璃幕墻的節(jié)能分析孫秀娟I秦泗海2侯晶晶3(1．山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局，濟(jì)南250013：2．山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局濟(jì)南2500133．山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局，濟(jì)南250013)【摘要】分析雙層玻璃幕墻的構(gòu)造和運(yùn)行機(jī)理，并通過節(jié)能計(jì)算提如何提高雙層玻璃幕墻節(jié)能效果的方法，為T程實(shí)踐提供參考。[關(guān)鍵詞】玻璃幕墻；節(jié)能計(jì)算隨著現(xiàn)代生態(tài)理念與建筑技術(shù)的融合．一種采用工計(jì)算。該會(huì)展中心采用開敞式外通風(fēng)幕墻．內(nèi)外層雙層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新型幕墻已經(jīng)開始在工程中有所應(yīng)幕墻均為單索點(diǎn)支式玻璃幕墻．外層幕墻的上下兩端用，這種新型幕墻被稱為雙層玻璃幕墻(或雙幕墻)．設(shè)有電動(dòng)控制進(jìn)風(fēng)

3、和排風(fēng)裝置。根據(jù)雙層幕墻的傳熱主要針對以往普通玻璃幕墻耗能高、室內(nèi)空氣質(zhì)量特點(diǎn)，采用ANSYS分析軟件對其進(jìn)行傳熱分析差、隔聲性能差等缺點(diǎn)，用雙層體系做圍護(hù)結(jié)構(gòu)，提供3．1建立模型自然通風(fēng)和采光。增加室內(nèi)空間舒適度，降低能耗．從假設(shè)所研究的雙層換氣玻璃幕墻模型是一個(gè)連續(xù)而大大提高了建筑的保溫、隔熱及隔聲性能體的穩(wěn)態(tài)熱傳遞過程．即認(rèn)為所研究對象內(nèi)各點(diǎn)上的溫度、密度、速度都是空間坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù)．且各點(diǎn)溫度不1構(gòu)造隨時(shí)間的變化而改變的熱傳遞過程。和大多數(shù)傳熱分析雙層玻璃幕墻的主要特征是：具有內(nèi)外兩層玻璃一樣、雙層換氣玻璃幕墻的熱量傳遞方式也有三種基本幕墻結(jié)構(gòu)．中間空腔有可以的形式：導(dǎo)熱

4、、對流和輻射。其中。導(dǎo)熱為內(nèi)外層玻璃的導(dǎo)調(diào)節(jié)的遮陽裝置．根據(jù)需要熱；對流不僅包括室內(nèi)外的空氣對流傳熱．還包括熱通在內(nèi)外立面不同位置可以道的空氣對流傳熱(分析的重點(diǎn))：輻射則要考慮陽光輻開啟通風(fēng)。其結(jié)構(gòu)見圖1。射進(jìn)入室內(nèi)房間的熱量以及雙層換氣幕墻兩玻璃平面間的輻射。雙層換氣玻璃幕墻的傳熱過程見圖22運(yùn)行機(jī)理室外室內(nèi)冬天．雙層玻璃幕墻中—·-■■間的雙層換氣層由于陽光輻射傳熱輻射傳熱圖1雙層玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)的照射溫度升高而產(chǎn)生溫室效應(yīng)．有利于提高內(nèi)側(cè)幕墻的表面溫度，減少建筑”’．，抽對流換熱-f～對流換熱物冬季的采暖費(fèi)用：夏天，雙層玻璃幕墻中問的雙層換氣層溫度很高．這時(shí)可打開雙層換氣層

5、上下兩端的排氣、進(jìn)氣裝置，在雙層換氣層內(nèi)由于熱煙囪效應(yīng)產(chǎn)生自下而上的氣流．從下進(jìn)氣口進(jìn)入的氣流在雙層換氣層內(nèi)通過熱量交換后從上出氣口排出。這種白下而圖2雙層換氣冪墻的傳熱上的氣流運(yùn)動(dòng)帶走了通道內(nèi)的熱量，可以降低內(nèi)側(cè)幕在穩(wěn)定傳熱條件下．雙層換氣玻璃幕墻的綜合傳墻的外表面溫度．減少空調(diào)制冷的負(fù)荷，降低能耗。熱系數(shù)K的計(jì)算公式為：K=I／R3節(jié)能設(shè)計(jì)R=l／h+十1。+Ri+l／f下面以某會(huì)展中心的雙層玻璃幕墻為例進(jìn)行熱式中：尺一雙層換氣幕墻的總熱阻(與綜合傳熱系數(shù)·42·2010年8期罐筑節(jié)能圖4進(jìn)氣口溫度分布圖5雙層玻璃幕墻中部溫度分布圖6出氣口溫度分布互為倒數(shù)，m·K／W)；玻璃

6、幕墻熱通道的溫度分布情況／z一外層幕墻外表面換熱系數(shù)[W／(mz·K)1；從圖4～圖6中可以看出．雙層換氣玻璃幕墻在無hi一內(nèi)層幕墻內(nèi)表面換熱系數(shù)[W／(m2．K)1；風(fēng)狀態(tài)下．熱通道中的空氣由于內(nèi)外兩層幕墻的溫度不廣外層幕墻內(nèi)表面與內(nèi)層幕墻外表面的換熱系同而造成空氣密度發(fā)生變化．熱空氣由于密度變小而上數(shù)『熱通道內(nèi)的換熱系數(shù)，W／(mz．K)1；升，形成自然對流換熱，并帶走熱通道中的部分熱量。R一外層幕墻的熱阻(Ill·K／W)；圖7為熱通道內(nèi)的溫度梯度曲線．橫坐標(biāo)為熱通尺；一內(nèi)層幕墻的熱阻(m2．K／W)。道寬度1．068m(原點(diǎn)處坐標(biāo)為內(nèi)層玻璃面．1．068處為利用ANSYS

7、軟件建立模型可得出雙層玻璃幕墻外層玻璃面)，縱坐標(biāo)為溫度(絕對溫度)，熱通道內(nèi)溫的溫度分布圖．進(jìn)而得出雙層幕墻的溫度梯度以及對度由內(nèi)到外分布均勻，接近線性分布。流換熱系數(shù)POST1297．361STEP12963．2模擬分析．923SUB=999999PATHPLOT296該市位于北半球的暖溫帶地區(qū)．屬具有海洋性特點(diǎn)．487NODI：375NOD2=l25296．05l的暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑．四季分TEMP295615明。全年平均氣溫10℃左右．其中8月份最熱．平均氣溫295l7924℃．日最高氣溫>30qC的最長連續(xù)天數(shù)為lOd～12d．年2g4，743極端

8、最高氣溫35qC左右：1月份最冷．平均氣溫南部一2943074．5℃一6．0℃．北部．7oc~_9．5℃．年極端最低氣溫南部一29387l2934352l℃左右．北部一24％左右無霜期180d～200d292．999將此模型輸入ANSYS軟件的計(jì)算程序中．劃分0Q214Q428Q鹋2n856L068n107Q321n535n749Q963AREAS網(wǎng)格并定義邊界條件和氣流參DIsTAREANUM數(shù)．計(jì)算得出雙層換氣玻璃幕墻圖7熱通道內(nèi)溫度梯度熱通道的溫度分布圖、氣流速度3．3熱通