双层玻璃幕墙节能探究综述和探析

《双层玻璃幕墙节能探究综述和探析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、双层玻璃幕墙节能探究综述和探析　　【摘要】为了提高传统玻璃幕墙的保温隔热性能，更大限度的减少建筑能耗，本篇文章提出了一种新型的玻璃幕墙技术——双层玻璃幕墙。这种玻璃幕墙不仅构造形式美观，而且在提高热工性能，减少建筑能耗方面也有着较大的潜力。针对这一点，本文对其设计理念和设计目的作简要介绍，并着重分析和探讨了双层玻璃幕墙的热工性能，得出相关结论，供同行参考借鉴。【关键词】玻璃幕墙；双层玻璃幕墙；节能；建筑能耗；节能设计；探讨自绿色经济和绿色建筑被提出以来，节能减排问题在建筑行业所受到的重视便更甚。从建筑设计到建筑施工，直至使用，无一不在提倡节能。当前，在我国各大

2、城市的高级商业建筑中，玻璃幕墙几乎已成为其建筑立面设计的统一选择。然而传统的玻璃幕墙在实际使用时，其保温隔热性能并不能达到预期效果，甚至还在一定程度上增加了建筑的供热和降温能耗，与目前所提倡的建筑节能理念不符。为了改善这一状况，本文在原玻璃幕墙的设计基础上提出了一种新型的玻璃幕墙技术，即双层玻璃幕墙技术。下面对该玻璃幕墙的设计、设计特点以及热工性能等相关内容作主要探讨。61.双层玻璃幕墙设计双层玻璃幕墙，英文简称DSF，该设计理念和构造形式的最早出现时间是上世纪70年代，地点是欧洲。作为一种较为新型的玻璃幕墙形式，其设计的主要目的是为了解决建筑物使用了传统的大

3、面积玻璃幕墙后，所出现的夏季过热、冬季过冷、建筑高层通风不良以及难以清洗等多种问题。简单来说，双层玻璃幕墙是在传统的大面积玻璃幕墙的基础之上发展起来的，同时也是解决大面积玻璃幕墙实用问题的一种解救方法。其解决问题的主要方法是：在建筑物原有的玻璃幕墙外面再次增设一层玻璃幕墙，但两层玻璃幕墙之间要注意预留百叶夹层，通过百叶夹层来实现夏季隔热、冬季保温。夏季，关闭百叶，利用百叶的遮挡来隔绝热量，而夹层所具有的通风功能会将幕墙内过多的热辐射排走，起到隔热防辐效果；而冬季，打开百叶的同时关闭夹层通风，一来可接受和吸收外界热量，二来可保证室内热量不向外流失，形成温室效应，

4、并达到冬季保温的目的。这样一来，建筑的室内温度将由双层玻璃幕墙来作合理、适当的调节，不需要再在室内安装空调，从而达到了减少建筑空调能耗的目的，实现了建筑节能。2.双层玻璃幕墙的热工性能研究6目前关于DSF热工性能的研究主要见诸国外文献中，归纳起来主要有三个方面：基本传热研究、与建筑运行模式结合的研究以及全寿命周期分析。2.1基本传热过程分析研究表明，DSF的传热过程非常复杂，包括长短波辐射、对流以及导热等，同时受幕墙结构、室外气候条件和室内环境控制的影响。目前有很多数值方法和实验方法用于对DSF中的流动和传热过程的研究，比如：国外某研究人员用代数方程计算分析了

5、DSF内温度场和速度场特点，指出自然对流计算中采用湍流流态下得到的阻力系数可能会产生错误，为设计人员提供了一种简易快捷的分析工具等等。2.2与建筑运行模式结合的研究2.2.1自然通风模式除了良好的隔声效果外，DSF系统最大的优势就是具有自然通风能力。出于隔声、防盗、防风和防雨考虑，普通幕墙建筑不得不常年关闭窗户，不仅增加了建筑能耗，而且使室内空气质量恶化，危害室内人员的身心健康。在1990年以后，全球变暖的现实使得自然通风更加受到重视，有研究表明，如果能采用自然通风，室内舒适温度可以明显提高。因此详细研究DSF的通风问题有实际意义。6目前DSF通风研究主要基于

6、两种方法，一种是对已经建成的建筑进行常年监测，分析其自然通风特点，积累设计和运行经验。这些结果不仅有利于指导建立数学模型，而且可以指导工程设计。另一种方法是建立理想建筑模型，采用软件模拟在不同室外气候条件和幕墙结构下的通风特点，据此制定通风策略。荷兰学者的研究结果表明，简单的夜间机械通风能降低40%的装机容量和能耗，如果考虑采用可控窗户以及天气预测系统，节能潜力将达到70%。自然通风是DSF节能潜力的关键，但是考虑室外气候变化的复杂性，DSF的自然通风性能仍然是今后研究的重点和难点。2.2.2空调模式对于大部分的建筑，需要结合幕墙、HVAC和控制三方面综合分析

7、，利用商业能耗模拟软件和根据网络法原理编程计算。相关研究人员对这三个方面在不同组合情况下的综合性能进行了析，对于窗户、阀门和百叶制定不同的控制原则和优先等级，对于各种组合均从空调系统能耗和装机容量两个方面进行分析。模拟表明，虽然DSF初投资高，但是由此带来的低HVAC装机成本以及运行成本可以弥补DSF的高投资。某一研究人员对中国夏热冬冷气候条件下DSF的热工性能作了大量实验研究，提出外循环式更适宜这种气候，而夹层宽度以400mm为宜，夏季通风应以风压为主而不是热压，遮阳百叶以及内外幕墙比较理想的材料分别是穿孔的铝合金和高透玻璃。2.3全寿命周期分析研究6尽管D

8、SF系统初投资比普通幕墙高很多，但是带