建筑外墙装饰双层幕墙节能设计论文_傅城明

(广东世纪达建设集团有限公司)

摘要:建筑节能是当今热门的话题,各种节能技术自然备受关注。为了提高传统建筑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。因此,本文主要对双层幕墙的节能计算问题进行分析与探讨,以供同仁参考。

关键词:双层幕墙;节能计算问题;分析与探讨

一、前言

近年来,随着我国城镇化建设的不断推进,城市高层建筑不断增加,建筑外墙装饰玻璃幕墙应用也越来越多,幕墙设计的重要性逐渐引起社会各界的关注。为了提高建筑幕墙的节能效果,需要加强环保材料的应用,充分加强建筑幕墙节能要求、美观要求的设计。国内外建筑体的设计处理中,幕墙节能设计的成功案例较多,例如我公司曾做过的某项目,地处属于夏热冬暖地区,建筑类型为多层公共建筑,对体型系数无要求。在建筑的整体形态中大面积采用这种自然通风百叶窗的双层玻璃幕墙。根据建筑设计,玻璃采用low-e中空钢化,百叶内部可开启窗外包铝板,填充有保温材料,可提供自然通风。幕墙顶部女儿墙部位则为铝板饰面。幕墙形式为单元式双层玻璃幕墙。我们设计人员根据节能材料、环保要求设计,下面就对该项目双层幕墙的节能计算问题进行分析与探讨。

图1铝百叶处节点 图2双层玻璃处节点

图3双层幕墙横剖节点

二、热工计算理论及依据

幕墙类型主要单元式双层幕墙系统,又称为呼吸式玻璃幕墙系统。下面将对上述幕墙系统的热工分别进行计算。对于框及边缘(框和玻璃的交界处)的传热系数采用软件Therm5.2进行计算,Therm5.2是由美国劳伦斯伯克利国家实验室开发的热工计算软件;通道内的热阻计算具体由德国卡尔斯鲁厄大学研发的FAST3D 软件分析得到。通道内的换气量根据GB 50189-2005《公共建筑节能设计标准》3.02 条计算,每个进风口的新风量为100立方米/小时工况。

热工计算难点部分为双层幕墙动态下(风机工作状态下)的传热系数的确定。针对此处我特别对双层幕墙内部的气体流速进行了专门的计算分析。具体分析过程如下:

☆电动百叶帘收起时的计算分析

无百叶流量100立方米/小时工况的计算结果

现进行热阻R的计算,外壁面的温度取为35C(308K),内壁面温度取为27C(300K)。设幕墙内气流的流量为100立方米/小时。此时计算出的幕墙内的流线图如图2所示,x方向两个截面(x=0.825m和1.2375m)中的截面流线如图3示。图4给出了幕墙内气体层的温度等值线云图的前视图和后视图,图5是x方向两个截面(x=0.825m和1.2375m)中的温度等值线云图。

热阻的计算结果为:

R=T*S/q=8×7.86/(7.84+36.06)=1.4323m2K/W,综合考虑框的传热后,得出静态时双层幕墙整体传热系数为:K=1.24 w/(m2.K)

☆电动百叶帘收起时的计算分析

百叶放下流量100立方米/小时工况的计算结果

现进行热阻R的计算,外壁面的温度取为35 C(308K),内壁面温度取为27 C(300K)。设幕墙内气流的流量为100立方米/小时。此时计算出的幕墙内的流线图如图2所示,x方向两个截面(x=0.825m和1.2375m)中的截面流线如图3示。从截面流线中可以看出百叶与内壁之间的流动较为规整,与没有百叶时基本一致,而百叶与外壁之间的流动则由于近似是一个封闭区域,流线的规律性不明显。图4给出了幕墙内气体层的温度等值线云图的前视图和后视图,图5是x方向两个截面(x=0.825m和1.2375m)中的温度等值线云图。从图中可以看到百叶在幕墙内起到了较好的隔热效果。

图2 图3 图4(前视) 图4(后视) 图5

热阻的计算结果为:

R=T*S/q=8×7.86/(7.84+36.06)=3.0839m2K/W,综合考虑框的传热后,得出动态时双层幕墙整体传热系数为:K=1.04w/(m2.K)

通过以上计算可以看出,双层幕墙动态时的传热系数明显小于静态时的传热系数。电动百叶帘放下时的热工性能优于电动百叶帘不放下时的热工性能。

三、结语

总之,随着我国可持续经济的深入发展,节能减排已经成为人们普遍关注的话题。在建筑装饰工程中也掀起了一股节能风,人们设计出一种美观、大方、节省材料的装饰墙――呼吸式双层玻璃幕墙。其作为一种新兴的节能型幕墙,具有节能、环保、舒适等优点,在建装饰界颇受人们的喜爱,具有广阔的应用前景。

参考文献

[1]GB50176-2015《民用建筑热工设计规范》

[2]GB50189-2015《公共建筑节能设计标准》

[3]JGJ/T151-2008《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》

[4]DBJ15-51-2007《公共建筑节能设计标准》广东省实施细则

论文作者:傅城明

论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年2月下

论文发表时间:2018/8/9

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