双层玻璃幕墙的节能分析

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1、建筑鬣

2、ji孽双层玻璃幕墙的节能分析孙秀娟I秦泗海2侯晶晶3(1．山东省地质矿产勘查开发局，济南250013：2．山东省地质矿产勘查开发局济南2500133．山东省地质矿产勘查开发局，济南250013)【摘要】分析双层玻璃幕墙的构造和运行机理，并通过节能计算提如何提高双层玻璃幕墙节能效果的方法，为T程实践提供参考。[关键词】玻璃幕墙；节能计算随着现代生态理念与建筑技术的融合．一种采用工计算。该会展中心采用开敞式外通风幕墙．内外层双层结构设计的新型幕墙已经开始在工程中有所应幕墙均为单索点支式玻璃幕墙．外层幕墙的上下两端用，这种新型幕墙被称为双层玻璃幕墙(或双幕墙)．设有电动控制进风

3、和排风装置。根据双层幕墙的传热主要针对以往普通玻璃幕墙耗能高、室内空气质量特点，采用ANSYS分析软件对其进行传热分析差、隔声性能差等缺点，用双层体系做围护结构，提供3．1建立模型自然通风和采光。增加室内空间舒适度，降低能耗．从假设所研究的双层换气玻璃幕墙模型是一个连续而大大提高了建筑的保温、隔热及隔声性能体的稳态热传递过程．即认为所研究对象内各点上的温度、密度、速度都是空间坐标的连续函数．且各点温度不1构造随时间的变化而改变的热传递过程。和大多数传热分析双层玻璃幕墙的主要特征是：具有内外两层玻璃一样、双层换气玻璃幕墙的热量传递方式也有三种基本幕墙结构．中间空腔有可以的形式：导热

4、、对流和辐射。其中。导热为内外层玻璃的导调节的遮阳装置．根据需要热；对流不仅包括室内外的空气对流传热．还包括热通在内外立面不同位置可以道的空气对流传热(分析的重点)：辐射则要考虑阳光辐开启通风。其结构见图1。射进入室内房间的热量以及双层换气幕墙两玻璃平面间的辐射。双层换气玻璃幕墙的传热过程见图22运行机理室外室内冬天．双层玻璃幕墙中—·-■■间的双层换气层由于阳光辐射传热辐射传热图1双层玻璃幕墙的结构的照射温度升高而产生温室效应．有利于提高内侧幕墙的表面温度，减少建筑”’．，抽对流换热-f～对流换热物冬季的采暖费用：夏天，双层玻璃幕墙中问的双层换气层温度很高．这时可打开双层换气层

5、上下两端的排气、进气装置，在双层换气层内由于热烟囱效应产生自下而上的气流．从下进气口进入的气流在双层换气层内通过热量交换后从上出气口排出。这种白下而图2双层换气幂墙的传热上的气流运动带走了通道内的热量，可以降低内侧幕在稳定传热条件下．双层换气玻璃幕墙的综合传墙的外表面温度．减少空调制冷的负荷，降低能耗。热系数K的计算公式为：K=I／R3节能设计R=l／h+十1。+Ri+l／f下面以某会展中心的双层玻璃幕墙为例进行热式中：尺一双层换气幕墙的总热阻(与综合传热系数·42·2010年8期罐筑节能图4进气口温度分布图5双层玻璃幕墙中部温度分布图6出气口温度分布互为倒数，m·K／W)；玻璃

6、幕墙热通道的温度分布情况／z一外层幕墙外表面换热系数[W／(mz·K)1；从图4～图6中可以看出．双层换气玻璃幕墙在无hi一内层幕墙内表面换热系数[W／(m2．K)1；风状态下．热通道中的空气由于内外两层幕墙的温度不广外层幕墙内表面与内层幕墙外表面的换热系同而造成空气密度发生变化．热空气由于密度变小而上数『热通道内的换热系数，W／(mz．K)1；升，形成自然对流换热，并带走热通道中的部分热量。R一外层幕墙的热阻(Ill·K／W)；图7为热通道内的温度梯度曲线．横坐标为热通尺；一内层幕墙的热阻(m2．K／W)。道宽度1．068m(原点处坐标为内层玻璃面．1．068处为利用ANSYS

7、软件建立模型可得出双层玻璃幕墙外层玻璃面)，纵坐标为温度(绝对温度)，热通道内温的温度分布图．进而得出双层幕墙的温度梯度以及对度由内到外分布均匀，接近线性分布。流换热系数POST1297．361STEP12963．2模拟分析．923SUB=999999PATHPLOT296该市位于北半球的暖温带地区．属具有海洋性特点．487NODI：375NOD2=l25296．05l的暖温带大陆性季风气候，冬无严寒，夏无酷暑．四季分TEMP295615明。全年平均气温10℃左右．其中8月份最热．平均气温295l7924℃．日最高气温>30qC的最长连续天数为lOd～12d．年2g4，743极端

8、最高气温35qC左右：1月份最冷．平均气温南部一2943074．5℃一6．0℃．北部．7oc~_9．5℃．年极端最低气温南部一29387l2934352l℃左右．北部一24％左右无霜期180d～200d292．999将此模型输入ANSYS软件的计算程序中．划分0Q214Q428Q鹋2n856L068n107Q321n535n749Q963AREAS网格并定义边界条件和气流参DIsTAREANUM数．计算得出双层换气玻璃幕墙图7热通道内温度梯度热通道的温度分布图、气流速度3．3热通